Maßtoleranzen einhalten

Hochpräzise PKD- Schneidwerkzeuge sollen zigtausend Schneidvorgängen mit hoher Maßhaltigkeit von unter +/-2µm standhalten. Die berührungsfreie optische Lasermesstechnik kommt hier zum Einsatz, um die Einhaltung der Maßtoleranzen zu gewährleisten. Z-Mike, der Spezialist für berührungsfreie Qualitätskontrolle per Laser, zeigt, worauf es ankommt.

Die Messung bei den Z-Mike Lasermikrometern erfolgt mittels Laserstrahl. Dieser Laserstrahl wird von einem Helium-Neon Gaslaser erzeugt. Anders als Laserdioden, steht der Gaslaser für Langzeitstabilität, Unempfindlichkeit gegen Temperaturschwankungen, hohe Strahlqualität sowie permanent exakte Strahlform. Über einen rotierenden Spiegel wird der Laserstrahl abgelenkt und über eine Kollimatoroptik geführt. Nach der Kollimatoroptik bildet der periodisch durchlaufende Laserstrahl ein paralleles Lichtband. Ein rotationssymmetrischer Prüfling oder ein Präzisionswerkzeug mit gerader oder ungerader Schneidenanzahl erzeugt im Lichtband während eines Teils der Durchlaufperiode einen Schatten auf der Empfangsseite des Lasermikrometers. Dort fokussiert eine Optik das Laserlichtband auf eine Photodiode. Die zeitlich aufeinander folgenden hell/dunkel- und dunkel/hell Schattenkanten werden vom Systemprozessor in einen Durchmesserwert umgerechnet.

Anders als bei einer Bildbetrachtung oder Zeilenkameras entstehen keine Randschärfen- oder Graustufenprobleme. Auch Fremd- oder Streulicht hat absolut keinen Einfluss. An PKD- oder anderen Präzisionswerkzeugen werden damit Flugkreis (effektiver Schneidendurchmesser) und Rundlauf gemessen. Die Messung erfolgt mittels eines Algorithmus und einer auf die Bearbeitungswerkzeuge abgestimmten Aufnahme. Bei Schaftwerkzeugen mit kleineren Durchmessern wird in der Regel eine Rollomatic-Aufnahme verwendet. HSK Aufnahmen werden größtenteils zwischen Spitzen aufgenommen.Mittels einer im Prozessor abgelegten Tabelle von PKD Normalen des Prüfzentrums Carl Zeiss Jena sowie einem driftfreien optoelektronischen Geräteaufbau wird mit dem Z-Mike Lasermikrometer eine Messunsicherheit von 0,3 µm erreicht, ohne dass dazu vorher eine Kalibrierung durchgeführt werden muß. Dies gilt auch für das periodische Einschalten. Das Z-Mike Lasermikrometer unterliegt keinem Temperatureinfluss und wird somit problemlos fertigungsbegleitend eingesetzt. Auch verschiedene Lagepositionen des Werkstücks sowie unterschiedlich glänzende Werkstückoberflächen haben keinen Einfluß auf die Messunsicherheit. Das Z-Mike Lasermikrometer muss weder beim Einschalten noch bei einem Durchmesserwechselnachjustiert oder nachkalibriert werden. Es ist auch kein relativer Korrekturwert zu berücksichtigen, egal unter welchen Bedingungen.Zusätzlich zur rückführbaren Herstellerkalibrierung hat der Benutzer die Möglichkeit, eine Kalibrierung mit eigenen Normalendurchzuführen. Das Z-Mike verfügt über eine Temperaturkompensation, die Datenverarbeitung erfolgt über die Q-DAS RS 232 Schnittstelle.W

www.z-mike.de