Optimierte Werkzeugfertigung, Einarbeitung und Verschleißkontrolle durch 3D-Datenerfassung mittels optischer Messtechnik

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Die Fertigung von Karosseriewerkzeugen ist ein zeit- und kostenintensiver Prozess in der Blechteilherstellung. Derzeit kommen vorwiegend taktil arbeitende Messsysteme im Werkzeugbau und in der Einarbeitung zum Einsatz. Optische Messverfahren bieten hier jedoch erhebliche Einsparpotentiale. Das Fraunhofer Institut Werkzeugmaschinen und Umformtechnik hat umfassende Untersuchungen zur schnellen und vollständigen Vermessung von Gussrohlingen durchgeführt. Ziel war es, die 3D-Geometrie des Gusskörpers mit einer Genauigkeit von +/- 1 mm vor der Werkzeuggrundbearbeitung zu bestimmen. Ein neues Verfahren, das phasenmessende Sensoren nutzt, überwindet die Nachteile bisheriger Lösungen in Bezug auf Messzeit und Benutzerfreundlichkeit. An einem Styropor-Gießmodell der Firma KUKA für ein IHU-Werkzeug wurde die Funktionalität des Verfahrens erfolgreich getestet. Das Institut stellte ein Prototypsystem zur Verfügung, das ein optisches Messsystem zur Dokumentation des Einarbeitungsprozesses und zur Verschleißerfassung einsetzt. Es wurden Möglichkeiten zur Integration der optischen Vermessung in den Prozessablauf untersucht und die Zusammenhänge zwischen Messgenauigkeit, Messzeit und Umgebungsbedingungen ermittelt. Zudem wurden Verfahren zur Rückführung der Messdaten in CAD-Daten entwickelt und der Werkzeugverschleiß durch einen Verschleißprüfstand simuliert und optisch vermessen. Die Ergebnisse wurden durch die Vermessung von Praxiswerkzeuge