Starke TNC-Funktionen für perfekte Formen – Anwendertipp: So optimiert 3D-ToolComp Oberfl?chenqualit?t und Werkstückgenauigkeit

Abweichungen der Radiusfr?sergeometrie von der idealen Kreisform k?nnen die Oberfl?chenqualit?t und die Konturgenauigkeit eines Werkstücks beeintr?chtigen. Mit Hilfe der leistungsf?higen, dreidimensionalen Werkzeug-Radiuskorrektur 3D-ToolComp und des Zyklus 444 3D-ANTASTEN der HEIDENHAIN TNC-Steuerungen lassen sich diese Abweichungen schnell und einfach kompensieren. Dazu sind keine aufwendige Werkzeugvermessung und Zusatzeinrichtungen erforderlich. Die Kompensation kann einfach mit den Mitteln erfolgen, die auf den meisten Fr?smaschine ohnehin zur Verfügung stehen.

Trotz aller Pr?zision bei der Werkzeugherstellung: Vor allem Radiusfr?ser haben keine einheitliche Geometrie. Der Radius jedes einzelnen Werkzeugs weicht in der Regel ganz individuell von der idealen Kreisform ab. Untersuchungen zeigen, dass bei Standardwerkzeugen mit Abweichungen bis zu 0,015 mm gerechnet werden muss. Selbst hochwertige, teure Pr?zisionsfr?ser k?nnen Abweichungen im μ-Bereich aufweisen.

Für eine hochgenaue Bearbeitung ist das ein Manko, denn der von der Steuerung berechnete Berührungspunkt des Fr?serradius mit dem Werkstück stimmt nicht mit dem tats?chlichen Radius überein – und das bei jedem neu eingewechselten Fr?ser. Mit der Option 3D-ToolComp und dem Zyklus 444 3D-ANTASTEN kann der Anwender diese Abweichungen schnell und einfach kompensieren. Um die Radiusabweichungen eines einzusetzenden Fr?sers zur ermitteln, führt der Anwender mit dem Werkzeug auf einem Testwerkstück eine Probebearbeitung durch. Anschlie?end vermisst er die gefr?ste Kontur mit einem Tastsystem, das zuvor mit Hilfe von 3D-ToolComp kalibriert wurde. Die so ermittelten Abweichungen der gefr?sten von der idealen Kontur setzt die TNC-Steuerung unmittelbar in Radiusabweichungen am Werkzeug um und schreibt diese in eine Korrekturwerttabelle. über diese Korrekturwerttabelle lassen sich winkelabh?ngige Delta-Werte definieren, die die Abweichung des Werkzeugs von der idealen Kreisform beschreiben. In der anschlie?enden Vollbearbeitung korrigiert die TNC-Steuerung dann den Radiuswert, der am aktuellen Berührungspunkt des Werkzeugs mit dem Werkstück definiert ist.

Das Bearbeitungsbeispiel einer asph?rischen Linse mit einem Durchmesser von 20 mm zeigt die Wirkung von 3D-ToolComp sehr deutlich. Nach dem Testschnitt ermittelt ein Tastsystem mit dem Zyklus 444 3D-ANTASTEN erhebliche Abweichungen bis zu 25 μm von der gewünschten Linsenform. Nach der Kompensation der Radiusabweichungen mit 3D-ToolComp liegen die Formabweichungen auf der gesamten Oberfl?che der asph?rischen Linse unter 5 μm.

Um den Berührungspunkt exakt bestimmen zu k?nnen, muss das NC-Programm mit Fl?chen-Normalens?tzen (LN-S?tzen) vom CAM-System erzeugt werden. In den Fl?chen-Normalens?tzen sind neben der Position des Werkzeugs auch der Berührpunkt mit dem Werkstück und optional die Werkzeugorientierung in Bezug zur Werkstückoberfl?che definiert. Die Korrektur erfolgt automatisiert durch die TNC-gesteuerte Werkzeugmaschine.