Fachbereich: FTM  
Thema:

Entwicklung und Umsetzung einer Messmethode zur Vermessung der Fräskopfgeometrie

Bearbeitet: von Tobias Hirsch
und Marc Mayle
Die Teammitglieder
Firma: SHW Werkzeugmaschinen GmbH
Alte Schmiede 1
73433 Aalen-Wasseralfingen
Firmenlogo
Betreuer Firma: Herr Armin Vaas
Betreuer
TS Aalen:
Herr Thomas Liesch

Aufgabenstellung

Die Aufgabe bestand darin eine Messmethode zu entwickeln und umzusetzen, welche es ermöglicht einen neu produzierten Orthogonalfräskopf geometrisch zu vermessen. Im Wesentlichen bestand die Aufgabe aus zwei Hauptteilen. Zuerst sollte ein bereits auf dem Markt existierendes Messsystem ausfindig gemacht werden, mit dem eine solche Vermessung durchgeführt werden kann. Dabei sollten mehrere Hersteller eines solchen Systems Vorführmessungen an einem Fräskopf durchführen. Die dabei entstehenden Messergebnisse sollten hierbei analysiert und anschließend sollte das am besten geeignete System ausfindig gemacht werden.
Im zweiten Teil der Aufgabenstellung sollte ein bereits vorhandener Prüfstand so erweitert werden, dass die komplette Vermessung eines Fräskopfes auf diesen verlagert werden kann. Zusätzlich soll ein Programm erstellt werden, welches die aufgenommenen Messdaten auswerten kann.

Randbedingungen und Vorgaben

Ziel ist es, dass durch diesen Prüfstand die anfallenden Justierarbeiten sowohl bei Neumaschinen als auch bei Gebrauchtmaschinen beim Kunden minimiert werden. Dadurch soll sich eine Zeitersparnis beim Einrichten der Maschine ergeben und gleichzeitig sollen die Produktionskosten gesenkt werden. Bei der Konstruktion dieser Prüfstandserweiterung war es wichtig, dass möglichst viele bereits vorhandene Bauteile mit in die Planungen einbezogen werden. So sollte eine möglichst kostengünstige Variante entwickelt werden.

Lösungen

Wie es in der Aufgabenstellung gefordert war, wurde ein bereits auf dem Markt existierendes Messsystem ausfindig gemacht und an dem Produkt der Firma SHW erprobt und getestet. Es handelt sich hierbei um das System eines Laser Trackers. Alle getesteten Systeme konnten die geforderte Maßgenauigkeit problemlos einhalten. Da diese Systeme allerdings für einen größeren Messbereich ausgelegt sind und ein hohes Investitionsvolumen nötig gewesen wäre, wird dieses Projekt zum jetzigen Zeitpunkt nicht umgesetzt. Als kostengünstige und qualitativ hochwertige Alternative hat sich die Eigenkonstruktion erwiesen. Die geringen Kosten konnten dadurch eingehalten werden, indem viele bereits vorhandene Teile mit in die Planung einbezogen wurden. Die geforderten Genauigkeiten konnten dank der Konstruktion und der darin verwendeten Einzelteile, wie der Hartgesteinplatte, der Linearführungen und der hochgenauen Messuhren der Firma Mahr, erreicht werden. Durch das neu erstellte Auswerteprogramm ist es nun nicht mehr notwendig die Messdaten händisch in ein Auswerteformular einzutragen und anhand dieses Formulars die Winkelfehler und Schabmaße zu errechnen. Die gemessenen Daten werden nun über eine Funkverbindung von den Messuhren an den Computer übermittelt. Sämtliche Rechnungen werden von dem Auswerteprogramm durchgeführt. Nachdem die Messungen durchgeführt wurden, kann ein PDF-Dokument erstellt und ausgegeben werden, auf welchem alle notwendigen Messergebnisse zu sehen sind.