Verrundung von Schneidkanten verifizieren und dokumentieren

Dies bestätigt auch Dipl.-Ing. Volker Nötzel, Geschäftsführer bei dem Werkzeughersteller Schumacher Precision Tools GmbH in Remscheid. Seit mehr als 100 Jahren entwickelt und produziert Schumacher am Standort Remscheid Werkzeuge zum Fertigen von Innengewinden für die Industrie. Die Konstruktion und Fertigung haben die Ingenieure in Remscheid inzwischen vollständig digitalisiert. Hierbei werden vollparametrisierte Modelle zu Optimierungszwecken auch für FEM-Festkörper-Simulationen genutzt. In einem Express-Service können individuell konzipierte Werkzeuge als Einzelstücke oder in kleinen Serien mit digitalem Design innerhalb von nur etwa 48 Stunden gefertigt werden.

Vollständig parametrisiert

Die Schumacher Precision Tools GmbH befasst sich zusammen mit dem Schwester-Unternehmen GAP Gesellschaft für angewandte Prozesslenkung GmbH seit mehr als 30 Jahren auf wissenschaftlicher Ebene intensiv mit Datenintegrations- und digitalen Lenkungsmethoden. Zu Beginn der Forschungen wurden mit einer CIM-Strategie alle produktions- und abwicklungsrelevanten Bereiche informationstechnisch miteinander verbunden. Bereits vor 20 Jahren wurden Deep- Learning-Ansätze aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) verfolgt und neuronale Netze zur Zustandsüberwachung von CNC-Bearbeitungszentren in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen eingesetzt.

Durch alle FuEAktivitäten setzt Schumacher heute in der Produktentwicklung auf ein eigenentwickeltes, baukastenbasiertes Engineering. Der Baukasten umfasst die Module ToolDesign (TD) und ToolSimulation (TS), mit denen Zerspanungswerkzeuge digital durch Variantenkonstruktion konstruiert und durch Festkörpersimulation FEM vor der Produktion im Einsatz simuliert und getestet werden. Entsprechend arbeitet das Schumacher-Engineering mit vollparametrisierten Werkzeugmodellen. Bis zu 180 Parameter der automatisierten Variantenkonstruktion beschreiben jedes Werkzeug im 3D-Raum – bis hin zur Kantenverrundung.

Der durch-digitalisierte Werkzeugbaukasten aus den Schumacher- und GAP-Entwicklungen bietet eine exzellente Basis für die intensive Zusammenarbeit mit dem Unternehmen E. ZOLLER GmbH & Co. KG. Wie der Inhaber und Geschäftsführer von Schumacher und der GAP, Dr.-Ing. Bernd Schniering berichtet, sind es insbesondere die persönlichen Kontakte zu Herrn Christoph Zoller, die den Entwicklungsingenieuren der beteiligten Unternehmen eine sehr vertrauensvolle Zusammenarbeit ermöglichen.

Bernd Schniering und Volker Nötzel erachten die Expertise und die Kompetenz in Bezug auf das hochgenaue Messen aller relevanten Parameter an Werkzeugen bei ZOLLER als besonders hoch. Speziell unterstreichen sie, dass die Spezialisten in Pleidelsheim die Empfehlungen aus der messtechnischen Praxis aufnehmen. „Innerhalb kurzer Zeit optimieren sie danach ihre Messgeräte und Software“, führt Bernd Schniering aus.

Wie betont, benötigen Zerspanungswerkzeug-Hersteller seit vielen Jahren Werkzeuge mit spezifisch verrundeten Schneidkanten. Bei Schumacher in Remscheid haben die Prozessplaner daher entsprechende Fertigungseinrichtungen – zum Beispiel Gleitschleifanlagen.

In der Folge verfügen sie über eine zertifizierte Qualitätssicherung mit Dokumentation der Schneidkantenparameter. Sie arbeiten dabei mit einem Inspektionsgerät »mμFocus« von ZOLLER. „Nach ausführlichen Vergleichen der aktuell verfügbaren Messverfahren und Messgeräte waren wir überzeugt, dass das »mμFocus« von ZOLLER unseren reproduzierbaren Forderungen entspricht“, erläutert Volker Nötzel. Es ist kompakt und robust. Somit eignet es sich zum Messen sowohl Fertigungs-begleitend als auch im Rahmen der Endkontrolle. Es arbeitet berührungslos optisch mit Laserlicht und einem Messmikroskop. Der Messfleck misst nur 10 x 10 mm. Auch kleinste Konturen und Geometrien kann man kleiner 1 μm genau erfassen. Zudem bewältigt das Inspektionsgerät »mμFocus« problemlos komplexe Geometrien, wie Schneidkanten und Gewindeflanken auf Schneidsegmenten an hochgedrallten Gewindebohrern.

Durch seinen großen vertikalen Arbeits- beziehungsweise Stellbereich (Z-Achse) kann man mit dem »mμFocus« flexibel und wiederholgenau sehr kleine und auch große Werkzeuge messen. „Damit eignet sich »mμFocus« insbesondere bei Gewindewerkzeugen hervorragend zur durchgängigen Qualitätssicherung. Dank der sehr kurzen Rüst- und Einstellzeiten können unsere Messtechniker beispielsweise beim Fertigen von Sonderwerkzeugen in kleinen Serien sämtliche Werkzeuge vollständig messen. Verrundungen mit konstruktiv vorgegebenen Dimensionsbereichen zwischen von 2 bis 5 μm lassen sich prozesssicher und wiederholgenau erfassen. Somit können wir gewährleisten, dass die gefertigten Gewindewerkzeuge genau den Vorgaben entsprechen“, berichtet Volker Nötzel. Er ist überzeugt, dass die optische Messtechnik der Inspektionsgeräte »mμFocus« inzwischen unabdingbar ist, um Gewindewerkzeuge weiter zu optimieren.