Drehen und Schleifen mit Temperaturkompensation
Präzisionsdrehteile, welche Durchmessertoleranzen kleiner 0.01mm aufweisen, werden oft mit Drehen und Schleifen auf die gewünschte Toleranz bearbeitet. Ist aber das Bearbeitungszenter und die Umgebung nicht klimatisiert, muss die Temperaturkompensation für einen prozesssicheren Ablauf berücksichtigt werden.
Unser Drehteil aus Aluminium ist dünnwandig, weist komplexe und sehr genaue Konturen auf und der Durchmesser ø40 hat eine Toleranz von 0/-0.008. Bei einer Temperaturdifferenz von 10°C verändert sich dieser Durchmesser theoretisch bereits um 0.009 mm. Damit ist die zur Verfügung stehende Toleranz bereits überschritten.
Dafür haben wir eine Lösung gefunden. Man kann mit dem Temperaturausdehnungskoeffizienten berechnen, um wieviel sich ein Mass bei 10°C Temperaturunterschied zumindest in der Theorie verändert. Die Praxis und diverse Versuche haben uns gezeigt, dass die Theorie bei einem dünnwandigen Ring nicht genau stimmt aber uns bereits einen Annäherungswert gibt. Messmittel, welche in derselben Umgebung mit der gleichen Temperatur wie die Aludrehteile eingesetzt werden, verändern sich durch den unterschiedlichen Temperaturkoeffizienten von Messmittel und Endmass (als Eichnormal) zum Werkstück unterschiedlich. Das Endmass mit einer Länge von 40mm aus Hartmetall verändert sich bei einer Temperaturdifferenz von 10°C nur ca. 0.002 mm. Somit können wir uns auch auf diese Messung nicht verlassen.
Das einzige, was sich bei unterschiedlichen Temperaturen genau gleich verhält wie unsere Drehteile aus Aluminium ist ein genau gleiches Drehteil aus demselben Material. Aus diesem Grund verwenden wir baugleiche Teile als Vergleichsteile. Diese Referenzstücke lassen wir je nach Messung durch ein Messlabor bei 20°C ausmessen und danach dient dieses Teil als Eichnormal für unsere Messmittel in der Qualitätsprüfung und der Produktion. Dabei wollen wir den sicheren Weg gehen und messen die neu bearbeiteten Teile doppelt. Ein Referenzstück als Eichnormal liegt zusammen mit dem zu messenden Teil und den entsprechenden Messmitteln, wie zum Beispiel Innenmessschraube und Bügelmessschraube, in unserem zweckentfremdeten Weinkühler bei 20°C. Ähnlich läuft es direkt an der Maschine beim Drehen oder Schleifen, wo die Serie läuft und dieser genaue Durchmesser am Drehteil zu 100% gemessen wird. Auch dort liegt ein Referenzstück zur Vergleichsmessung mit den dazugehörigen Messmitteln bereit. Da sich nun die Drehteile als Referenzstücke bei unterschiedlicher Temperatur gleich verhalten wie die neu bearbeiteten Teile sind die Vergleichsmessungen sehr genau und Messabweichungen werden sicher gemessen.
Der Weg zur prozesssicheren Produktion unserer Drehteile und Schleifteile ist teilespezifisch und wir sind uns gewohnt, immer wieder neue Wege zu gehen. Nur so können wir wachsen und bleiben auch in Zukunft ein zuverlässiger Lieferpartner für unsere Kunden.
