3D-ToolComp – werken met de echte freesradius

Ondanks alle precisie die bij de productie van gereedschap komt kijken, hebben radiusfrezen in het bijzonder geen gestandaardiseerde geometrie. De effectieve radius van elk afzonderlijk gereedschap wijkt meestal individueel af van de ideale cirkelvorm als gevolg van het fabricageproces. Studies tonen aan dat afwijkingen tot 0,015 mm te verwachten zijn met standaard gereedschap. Zelfs hoogwaardige, dure precisiefrezen kunnen nog afwijkingen in het µ-gebied vertonen.

De optie 3D-ToolComp biedt een krachtige, driedimensionale correctie van de gereedschapsradius die deze afwijkingen kan compenseren. Dit verhoogt de nauwkeurigheid van het werkstuk aanzienlijk, vooral bij vrije-vorm oppervlakken.

Gereedschapsvormfouten compenseren

Bij het verspanen met hoge precisie zijn afwijkingen tussen de werkelijke freesradius en de ideale vorm een belemmering. Dit komt doordat het contactpunt van de frees met het werkstuk, zoals berekend door de besturing, niet overeenkomt met de werkelijke radius. Dit geldt voor elke nieuw geplaatste frees.

Via een correctiewaardetabel kunnen hoekafhankelijke deltawaarden worden gedefinieerd, die deze afwijkingen van het gereedschap van de ideale cirkelvorm beschrijven. De TNC-besturing corrigeert dan de radiuswaarde die op het actuele contactpunt van het gereedschap met het werkstuk is gedefinieerd.

Om het contactpunt exact te kunnen bepalen, moet het NC-programma met zogeheten vlaknormaalregels (LN-regels) door het CAM-systeem worden aangemaakt. In de vlaknormaalregels zijn naast de positie van het gereedschap ook het contactpunt met het werkstuk en optioneel de gereedschapsoriëntatie ten opzichte van het werkstukoppervlak gedefinieerd. De correctie vindt automatisch plaats via de TNC-gestuurde gereedschapsmachine.

Twee trajecten, een doel: perfecte contouren

Variant 1: 3D-geometrieën meten

Het voorbeeld van een asferische lens geeft de werking van 3D-ToolComp duidelijk weer: bovenaan in het beeld de vormafwijkingen na de eerste testsnede zoals vastgesteld met de tastcyclus 444. Onderaan toont de bewerkte lens na compensatie van de radiusafwijkingen met 3D-ToolComp.

De procedure:

1. Voer met het gereedschap op een testwerkstuk een proefbewerking uit.

2. Meet vervolgens met een tastsysteem en cyclus 444 3D-TASTEN de aangemaakte contour op.

Uit de afwijkingen van de gefreesde contour ten opzichte van de gewenste contour ontstaan direct de radiusafwijkingen van het gebruikte gereedschap, die direct in een correctietabel worden geschreven.

Tip: Voer voor het tasten van het werkstukoppervlak een 3D-kalibratie van het tastsysteem uit met 3D-ToolComp.

Variant 2: gereedschap opmeten

U meet de vorm van het gereedschap met een lasersysteem en een speciale cyclus volautomatisch op, zodat de TNC-besturing deze gegevens direct kan gebruiken en in een correctietabel kan documenteren. Op die manier hoeft u de gereedschapscorrectie in het NC-programma niet opnieuw uit te voeren.

Tip: De TNC-besturing houdt bij deze werkwijze automatisch rekening met de variabele invloeden als gevolg van gereedschapsvormafwijkingen en voldoet zo aan een belangrijk punt voor het veilige bewerkingsproces volgens geldende medische eisen.

Tijdens het proces de kwaliteit zeer nauwkeurig controleren

3D-ToolComp kunt u overigens niet alleen ter compensatie van radiusafwijkingen bij frezen en voor het optimaliseren van uw bewerkingsresultaten gebruiken. De optie ondersteunt u ook bij de zeer nauwkeurige kwaliteitscontrole van werkstukken met vlakken met vrije vormen binnen het werkbereik van de machine. Om bij de meting uiterst nauwkeurige resultaten te verkrijgen, voert u vóór gebruik van cyclus 444 3D-TASTEN met behulp van 3D-ToolComp een 3D-kalibratie van het tastsysteem uit. De cyclus compenseert dan het individuele schakelgedrag van het tastsysteem in een willekeurige richting.

Cyclus 444 dient voor de automatische meting van punten op vlakken met vrije vormen. Hiervoor voert u in de cyclus eenvoudig het betreffende meetpunt met zijn coördinaten in en de bijbehorende normaalvector.

Na het tasten bepaalt de TNC-besturing automatisch of het gemeten punt binnen een vooraf ingestelde tolerantie ligt.
Bovendien maakt cyclus 444 automatisch een overzichtelijk meetprotocol in HTML-formaat aan.
Daarnaast kunt u het resultaat via systeemparameters opvragen om vervolgens bijv. programmagestuurd een nabewerking te starten, een programmastop te activeren en een melding uit te voeren.