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Fakultät Maschinenbau

Closed Loop auf 5-Achs-Schleifmaschinen – Sensoren und Software für die In-Prozess-Regelung

Die 5-Achs-Schleifmaschinen der Adelbert Haas GmbH werden für die Schleif- und
Fräsbearbeitung unterschiedlichster Werkstücke genutzt. Im Bereich Hartmetall, bei der Fertigung
von Schneidwerkzeugen, besteht Bedarf an eher kleinen Werkstücken. Auch Produktionsschleifen
von Werkstücken in unterschiedlichsten Materialien kann auf den Maschinen erfolgen. Es werden
Geometrieelemente von wellenförmigen Werkstücken mit bis zu 3200mm Länge 5-achsig
bearbeitet.

In allen Bereichen besteht zunehmend Bedarf an Automatisierung. Turnkey-Projekte werden
immer häufiger als Schleifzellen mit integrierter Messmaschine samt Reinigung, Markierung und
Verpackungseinrichtung projektiert. Die Auswahl der verwendeten Komponenten ergibt sich aus
der Losgröße. Stückzahl eins ist dabei eine besondere Herausforderung. Zur Prozessauslegung
kommt die Schleifsoftware Multigrind Horizon zum Einsatz. Ablaufrezepte für Automation und
Zusatzaufgaben in der Zelle werden über die Multigrind Multimation programmiert.

Um dabei einzelne Funktionsmerkmale (z.B. Passungen) genau zu fertigen, ist die in-Prozess-
Regelung ein integraler Bestandteil der Projektierung von Schleifprozess und Automationslösung.
Im einfachsten Fall wird der sehr flexibel einsetzbare Werkstückmesstaster verwendet, um die
Istsituation am Werkstück zu erfassen und das Fertigmaß im Schruppaufmaß nachzuregeln
(Messschnitt). Bei besonders harten Werkstoffen wie PKD (Schneidwerkzeuge) oder CVD und
Diamant (Abrichtrollen) sind dabei besondere Maßnahmen zu treffen, um den
Werkzeugverschleiß zu berücksichtigen. Im Fall der Komplettbearbeitung von z.B.
Spannelementen sind mehrere Maße am Messchnitt zu berücksichtigen, weil Bezüge sich aus der
Schleifbearbeitung unterschiedlich ergeben. Abhängig von der Funktion des Werkstücks muss der
Messschnitt unterschiedlich auf die Abrichtrollen-, Schleifscheiben- und Werkstückmaße
zurückgeführt werden. Dabei kann die Integration von zusätzlichen Messeinrichtungen, wie In-
Prozess-Messzangen oder sehr speziellen Vorrichtungen zur Luftmessung von Bohrungen und
Kegeln verwendet werden, wenn die Genauigkeit des Werkstückmesstasters nicht ausreicht.

Im Fall von bearbeiteten Profilen, wie sie z.B. bei Formfräsern, Profilstechplatten oder Formwalzen
auftreten, wird eine Messmaschine genutzt um Restefehler aus der Schleifbearbeitung zu
korrigieren. Die Messmaschine kann entweder fertigungsnah manuell genutzt werden oder
vollautomatisch in die Schleifzelle integriert werden. In der Schleifsoftware Multigrind Horizon
wird ein standardisiertes Austauschformat zur Bewertung und Korrektur der Restabweichungen
auf dem Profil für alle Werkstücke ermittelt.

Ruben Fischer (Adelbert Haas GmbH)