Messung kleinster Zerspankräfte
Werkzeugüberwachung in Echtzeit. Das Tübinger Unternehmen Paul Horn hat in enger Zusammenarbeit mit der Kistler Gruppe die weltweit einzigartige Lösung zur Echtzeit-Werkzeugüberwachung von Drehbearbeitungen weiterentwickelt. Kistler ist Weltmarktführer für dynamische Messtechnik zur Erfassung von Druck, Kraft, Drehmoment und Beschleunigung.
Das ›Piezo Tool System‹ (PTS) besteht aus einem Kraftsensor, der in das Drehwerkzeug präzise eingebaut wird und Aufschluss über den Zustand des Werkzeugs während der Bearbeitung gibt. Es erlaubt die Messung von Kräften ab wenigen Newton. Die Abtastrate liegt standardmäßig bei 10 kHz. Dies bietet die Möglichkeit, auch kleinste Zerspankräfte zu messen. Der Maschinenbediener kann so fehlerhafte Materialien und Schneidstoffe oder auch einen Werkzeugbruch sofort erkennen. Die Folge ist ein minimaler Ausschuss bei hoher Qualität. Des Weiteren kann der Anwender die Standzeit der eingesetzten Werkzeuge gezielt ausfahren.
Horn bietet die sensorüberwachten Werkzeughalter als Quadratschaft-Drehhalter, als Lineareinheit für Citizen-Langdrehmaschinen und als Grundhalter für Index-Mehrspindler sowie für das Werkzeugsystem ›Supermini‹ an. Weitere Schnittstellen für andere Maschinenhersteller sind in der Entwicklung.
Das PTS-System eignet sich besonders für den Einsatz bei Drehbearbeitungen. Hier sind alternative Messmethoden wie die Überwachung der Antriebsleistung des Hauptspindelmotors aufgrund der geringen Abweichungen ungeeignet. Auch eine Messung des Körperschalls liefert bei kleinen Werkstücken keine konstant zufriedenstellenden Ergebnisse. Ein visuelles Überwachen scheidet aufgrund des Einsatzes von Kühlschmierstoffen sowie der hohen Rotationsdrehzahlen beim Bearbeitungsprozess ebenfalls aus. Die PTS-Lösung ist kompatibel mit ausgewählten Standard-Drehhaltern von Horn. Sie erfordert keinen Eingriff in die CNC-Steuerung. Der Einsatz erfolgt maschinenunabhängig und benötigt nur wenig Platz in der Maschine. Die Folgen des Einsatzes des PTS sind eine Reduzierung der Produktionskosten sowie eine Erhöhung der Fertigungskapazitäten.
Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
D-72072 Tübingen
www.phorn.de