Maßregelung an Werkzeugmaschinen (Messsteuerung)

Produktionstechnik - Werkzeugmaschinen! Dem Wunsch nach immer genaueren Werkzeugmaschinen und höheren Fertigungsgenauigkeiten kann auf unterschiedlichen Wegen entsprochen werden. Der klassische Weg versucht die Verbesserung des Maschinenaufbaus. Die Erfassung geometrisch und thermisch bedingter Fehler sowie deren steuerungsseitige Kompensation stellt eine zweite Möglichkeit dar.
Der dritte Weg beschränkt sich nicht nur auf die Maschine selbst, sondern berücksichtigt auch das Bearbeitungsergebnis (Werkstück). Dazu gehört die Maßregelung an Werkzeugmaschinen. Bei der Maßregelung wird das Werkstück nach der Bearbeitung gemessen und die Abweichung zwischen dem Istmaß und dem Sollmaß (Toleranzmitte) bewertet, um eine Korrektur der Werkzeugpositionierung vorzunehmen. Dieses Verfahren soll folgend näher betrachtet werden. Thermisch- und verschleißbedingte Maßabweichungen! Betrachten wir beispielsweise eine Werkstückserie rotationssymmetrischer Teile, die spanend auf einer CNC-Drehmaschine hergestellt werden, so ändern sich die Maße x von Werkstück zu Werkstück ohne Eingriff des Bedieners oder einer Regelung. Diese systematische Änderung wird Drift oder Trend genannt.
Ziel der Maßregelung ist die Kompensation des Maßtrends bzw. der Drift!
Beitrag dazu im Forschungsmarkt 2001 (pdf)

Measurement control for machine tools (dimensional control)

Production Engineering - Machine Tools! The demand for increasingly exact machine tools and higher production precision can be satisfied in different ways. The classical approach focuses on improving the machine construction. A second possibility consists in detecting faults caused by geometrical or thermal forces and in compensating for theses faults by means of control measures. A third possibility is not only related to the machine itself but also includes the machining result (workpiece). Measurement or dimensional control for machine tools is part of this process. Dimensional control is used to measure the workpiece after machining, and the deviation between the actual value and the setpoint value is calculated (middle of the tolerance range) in order to correct the tool position accordingly. This procedure will be explained in further detail in the following section. Deviations caused by thermal forces and mechanical wear! A closer look at a series of workpieces which are rotationally symmetrical and were machined and cut on a CNC turning machine reveals that variations in measure x occur from workpiece to workpiece which were not initiated by a machine operator or control mechanism. This systematic variation is referred to as drift or trend!