Automatische Schneidkantenmessung in der Produktion

Tool Flo

ToolFlo Portraet

Dennis Flolo, CEO Tool Flo Manufacturing

„Tool Flo hat sich seit seinem Bestehen (1978) als Vorzugslieferant von Hartmetallwerkzeugen zum Schneiden, Drehen, Fräsen sowie einer Reihe von Spezialwerkzeugen etabliert. Seit Jahren waren wir auf der Suche nach Systemen zur Qualitätskontrolle, wie sie von Alicona angeboten werden. Andere gaben uns Versprechen, Alicona lieferte uns den Beweis. Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Werkzeugmessmöglichkeiten haben uns überzeugt. Dadurch erlangten wir ein neues Verständnis für Qualität."

Standzeit, Geometrie und Stabilität eines Werkzeuges hängen vor allem von der Kantenverrundung ab. Tool Flo ist Hersteller von Hartmetallwerkzeugen, u.a. Wendeschneidplatten zum Gewindeschneiden, Drehen und Fräsen, aus Houston/Texas. Zur Qualitätssicherung seiner Wendeschneidplatten setzt Tool Flo auf optische 3D Messtechnik von Alicona. „Mit Alicona sind wir in der Lage, die Geometrie der Schneidkanten, die Schartigkeit sowie die Rauheit der Schneidflächen frei von Benutzereinfluss, voll automatisiert und hochauflösend zu messen“, bestätigt Geschäftsführer Dennis Flolo.

Die Schneidkantenpräparation reduziert die Schartigkeit, stabilisiert die Schneide und trägt damit zur Steigerung der Kantenfestigkeit von Präzisionswerkzeugen bei. Dies führt wiederum zu einer Erhöhung der Standzeit und Prozesssicherheit der Zerspanwerkzeuge sowie zu einer besseren Werkstückqualität. Zur produktionsintegrierten Qualitätssicherung seiner Wendeschneidplatten setzt Tool Flo den EdgeMaster, ein Alicona-Werkzeugmesssystem zur optischen 3D Messung von Schneidkanten, ein. Alicona-Werkzeugmesstechnik wird im Form- und Werkzeugbau vor allem aufgrund der hochauflösenden, wiederholgenauen und rückführbaren Messungen auch bei komplexen Geometrien, kleinen Radien und steilen Flanken genutzt. Sie ist ideal für die Verifizierung der Kantengeometrie.

 

Mikrogeometrie der Schneidkante messen

Der Werkzeughersteller fertigt Wendeschneidplatten mittels modernster CNC-Schleifmaschinen mit Kantenradien von 2,5µm. Die Messung der Kante in dieser hohen Fertigungspräzision setzt ein Messsystem mit einer entsprechend hohen Auflösung voraus. „Bevor wir auf Alicona aufmerksam wurden, haben wir die Kantenverrundung mit einem Profilprojektor gemessen. Kantenradien im Mikrometerbereich konnten wir damit jedoch nicht ausreichend erkennen. Erst der EdgeMaster ermöglichte uns die hochauflösende Messung und entsprechend genaue Abbildung unserer Kantenformen“, erklärt Geschäftsführer Dennis Flolo. Im Gegensatz zu herkömmlichen Messverfahren, die die Kante mit nur einem Radiusparameter erfassen, setzt Tool Flo die Kantenmessung heute mit mehreren Radienparametern, nämlich dem Einpassen einer elliptischen Form, um. Flolo: „Mit den vielen Hinterschnitten und abgefasten Kanten auf den Wendeschneidplatten sind wir mit unserem alten Messgerät an unsere Grenzen gestoßen“, beschreibt er die Situation mit dem früheren Messverfahren. „Jetzt messen wir selbst komplexe Geometrien nicht nur in einer bis dato ungekannt hohen Auflösung, sondern erhalten zudem auch rückführbare Ergebnisse“, beschreibt er die heutige Qualitätssicherung mit dem EdgeMaster.

Neben Radien überprüft Tool Flo auch Kantenparameter wie Frei-, Keil- und Spanwinkel auf Formtreue. Außerdem werden die Positiv- und Negativfase der Schneidkante gemessen. Zusätzlich zur Schneidkantengeometrie ermittelt Tool Flo auch die Schartigkeit an der gesamten Schneidkante und reduziert damit das Risiko von Kantenausbrüchen und verringerten Standzeiten. „Mit Alicona konnten wir das Rätselraten um die echte Kantengeometrie beenden“ erklärt der Firmenchef.

Insert Measurement

3D Messung des Kantenradius mit zwei Radienparametern. „Erst der EdgeMaster ermöglichte uns die hochauflösende Messung und entsprechend genaue Abbildung unserer komplexen Kantenformen“, schildert Geschäftsführer Dennis Flolo.

Automatisierte Messungen in der Produktion

Bei Fertigungstoleranzen im Mikrometerbereich kann sich Tool Flo keine Messfehler erlauben. Herkömmliche Messverfahren liefern in der Produktionsumgebung oft nur unzureichend robuste und hochauflösende Messdaten. Deshalb setzt der Werkzeughersteller zur Einhaltung der Messgenauigkeit in der Produktion auf vollautomatisierte optische 3D Messlösungen von Alicona. Mit dem EdgeMaster steht Tool Flo ein Messsystem zur Verfügung, das frei von Benutzereinflüssen ist und keinerlei Spielraum für die Interpretation von Messergebnissen lässt. Selbst bei Produktionsbedingungen wie Vibrationen, Fremdlicht und Temperaturschwankungen liefert der EdgeMaster hochauflösende, wiederholgenaue und rückführbare Messungen. Sind der Referenztyp und die Toleranzen einmal festgelegt, führt das System unabhängig vom Benutzer Messungen durch. Dazu legt der Anwender die Wendeschneidplatte in den dafür vorgesehenen Probenhalter, startet die Messung und erhält innerhalb weniger Sekunden ein OK oder NICHT OK Signal. Auch der Messbereich wird vom System automatisch je nach vordefiniertem Messfeld gewählt. „Der EdgeMaster wird von uns in der Produktion verwendet und ist einfach einzurichten. Das Messsystem kann somit von beliebig vielen Mitarbeitern ohne spezielle Einschulung bedient werden“, erklärt Flolo die Vorzüge der optischen 3D Messtechnik in der Produktion.

Folgende Messungen an Wendeschneidplatten werden mit Alicona vollautomatisiert in der Produktion durchgeführt:

  • Kantenradien von 2,5 µm
  • Messung von Hinterschnitten und abgefasten Kanten
  • Messung von Kantenausbrüchen
  • Abweichung von Formtoleranzen