Werkzeug- und Maschinenbau

Werkzeug- und Schneidkantenanalyse mittels Confovis Messsystemen

Für die Herstellung von Präzisionswerkzeugen ist das Zerspanen das meist genutzte Fertigungsverfahren. Das Grundprinzip des Zerspanens beruht auf dem Eindringen einer keilförmigen Werkzeugschneide in die Oberfläche des Werkstücks. Die Schneide weist eine exakt definierte Schneidengeometrie auf. Zu den Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide gehören Fräs-, Bohr- und Drehwerkzeuge. Schleifwerkzeuge bilden Werkzeuge mit geometrisch unbestimmter Schneide. Einen großen Einfluss auf den weiteren Zerspanungsvorgang haben der Frei-, Keil und Spanwinkel. Entlang der Schneide befinden sich die Spanfläche und die Freifläche, die auf den Zerspanungsvorgang abgestimmt werden. Weiteres Merkmal einer Schneide sind die Spanleitstufen auf der Spanfläche entlang den Schneiden, die den Span in die gewünschte Form bringen oder ihn brechen. Die Schneidkantenverrundung und die Oberflächenbeschaffenheit haben auf den Verschleiß entscheidenden Einfluss und können mit den Confovis Messsystemen bis in den Nanometer-Bereich vermessen werden.

Effiziente Werkzeuganalyse

Um die Stabilität und die Standzeit der Werkzeuge zu erhöhen, müssen Mikrogeometrien und Rauheiten eng toleriert und entsprechend genau geprüft werden.Die Schneide wird primär durch den Schneidkantenradius und die Schneidengeometrie beurteilt. Mit der optischen 3D-Messtechnik von Confovis können neben dem Schneidkantenradius und -winkel, die Form, Kantensymmetrie, die Abflachung sowie die Schartigkeit der Kante ermittelt werden.

Optische 3D-Messtechnik von Confovis zur Werkzeuganalyse

Schneidkantenbeurteilung

Die Kantensymmetrie wird über den K-Faktor charakterisiert. Zur Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit kann mittels Konfokalmesstechnik die Rauheit auf der Span- bzw. Freifläche bestimmt werden und entsprechend der flächigen Rauheitsnorm DIN EN ISO 25178 als auch nach der bisher gebräuchlichen DIN EN ISO 4278 ausgewertet.

Konfokalmesstechnik zur Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit

Werkzeughersteller stehen Daten für ihren Finish-Prozess zur Verfügung, die es ermöglichen, die Prozessparameter zu optimieren und so die best-mögliche Schneidleistung in Kombination mit einer höheren Werkzeugstandzeit zu erzielen.

Anwendungsbeispiele

Fräsen
Anwendungsbeispiel Werkzeuganalyse: Fräsen
Gewinde-Bohren
Anwendungsbeispiel Werkzeuganalyse: Gewinde-Bohren
Drehen
Anwendungsbeispiel Werkzeuganalyse: Drehen
Schleifen
Anwendungsbeispiel Werkzeuganalyse: Schleifen

Fokusvariations- und Konfokalmessverfahren in einem Messsystem

Mit dem kombinierten Messverfahren aus Fokusvariation und Konfokalmikroskopie können diese Messaufgaben problemlos gelöst werden. Mit dem Verfahren der Fokusvariation können Konturen mit großen Winkeln aufgelöst werden. Rauheiten bis in den Nanometer-Bereich werden mit dem patentierten Verfahren der Strukturierten Beleuchtung basierend auf der Konfokalmikroskopie erfasst. Auf diese Weise können sowohl Mikrogeometrien als auch Rauheiten an spiegelnden Oberflächen nanometergenau und normgerecht mit nur einem Messsystem gemessen werden.

3D-Oberflächenanalyse eines Gewindebohrers anhand Fokusvariation und Konfokalmikroskopie

Schneller Flächen-Scan bietet umfangreiche 3D-Daten

Die ConfoViz©-Software erstellt sowohl aus den mit der Fokusvariation gemessenen als auch aus den konfokal erfassten Messpunkten eine 3D-Punktewolke. Die ermittelte 3D-Punktewolke wird an die Analysesoftware MountainsMap® oder PolyWorks® zur weiteren Auswertung übergeben. Confovis misst dabei sowohl Messbereiche mit hoher Datendichte u.a. für beispielsweise Rauheitsmessungen sowie Messbereiche mit niedriger Datendichte z.B. für Form- und Konturmessungen.

Umfangreiche 3D-Daten durch schnelleren Flächenscan mit Confovis ConfoViz-Software