Arten von Messgeräten für die CNC-Prüfung: So prüfen Sie bearbeitete Teile präzise

In der heutigen Zeit, in der Präzision der wichtigste Faktor für Bauteile ist, bevor diese in der eigentlichen Anwendung eingesetzt werden, spielt die Inspektion eine wichtige Rolle bei der Überprüfung der Maß- und Funktionsgenauigkeit.

Die Inspektion erfolgt auf zwei Arten: durch Messung und mithilfe von Lehren. Messschieber, Mikrometer und Koordinatenmessgeräte (KMG) etc. sind die Messwerkzeuge. Lehren werden in diesem Leitfaden ausführlich behandelt. Dieser Artikel stellt einige nützliche Lehren für die CNC-Inspektion vor.

Was sind Lehren in der CNC-Prüfung?

Lehren sind Bestandteil der CNC-Prüfung und dienen der präzisen Kontrolle bearbeiteter Teile. Sie ermöglichen die schnelle Feststellung, ob ein Maß die vorgegebenen Grenzwerte einhält, insbesondere bei der Prüfung von Teilen mit engen Toleranzen . In der Serienfertigung sind sie unverzichtbar, da hier Prüfgeschwindigkeit, Wiederholgenauigkeit und einfache Handhabung entscheidend sind. Je nach technischen Faktoren wie Maßtoleranzen, Geometrie des Arbeitsbereichs usw. kommen in der Fertigungsindustrie vielfältige Lehren zum Einsatz.

Warum benötigen CNC-gefertigte Teile eine Lehrenprüfung?

Die CNC-Bearbeitung gilt allgemein als beste Bearbeitungsplattform mit minimalen Fehlern. Trotz der hohen Präzision der CNC-Bearbeitung ist es für uns dennoch erforderlich, die Maße mithilfe von Messgeräten zu überprüfen. Die Messung mit Messgeräten ist notwendig, weil:

• Werkzeugverschleiß verändert die Abmessungen
• Materialschwankungen können die endgültigen Abmessungen beeinflussen.
• Einrichtungs- oder Programmierfehler können auftreten
• Kritische Toleranzen, wie z. B. IT5 - IT7, können erforderlich sein.

Lehrenprüfung vs. Dimensionsmessung

Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede zwischen Lehrenprüfung und Dimensionsmessung:

Lehren für die Lochinspektion

Wie bereits erwähnt, gibt es eine Vielzahl von Messgeräten, die in der Fertigungsindustrie zur Inspektion eingesetzt werden. Die Wahl des Messgeräts hängt hauptsächlich von der Geometrie ab. Für die Bohrungsprüfung werden üblicherweise folgende drei Messgeräte verwendet:

Lehrdorne

Lehrdorne werden häufig zur Prüfung von Bohrungen eingesetzt, die beispielsweise beim CNC-Bohren entstehen , da sie zu den schnellsten, einfachsten und zuverlässigsten Prüfwerkzeugen zählen. Es handelt sich um einen präzisionsgeschliffenen, zylindrischen Lehrdorn mit sehr genauem Durchmesser. Er besteht aus gehärtetem Werkzeugstahl und wird in eine Bohrung eingeführt, um deren Größe zu überprüfen. Der Lehrdorn besitzt zwei Enden: das Gut- und das Ausschussende, die jeweils auf den minimalen und maximalen Abmessungen des Werkstücks basieren.

Pin-Anzeigen

Diese Stiftlehren werden als Set geliefert, und jeder Stift hat einen bekannten Durchmesser, z. B. 5.98 mm, 5.99 mm usw., der bestimmt, ob ein Loch innerhalb der Toleranz liegt.

• Sie sind die einfachsten und genauesten Werkzeuge zur Überprüfung des Durchmessers der Bohrungen von CNC-gefertigten Teilen.
• Diese Messgeräte treffen schnell eine Entscheidung über Go oder No-Go.

Bohrungsmessgeräte

Bohrungsmessgeräte bestehen aus einem Messkopf mit gehärteten Kontaktpunkten, einer federbelasteten, beweglichen Sonde, einer Verlängerungsstange und einer Messuhr. Sie dienen der Messung von:

• Innendurchmesser
• Kegel
• Unrundheit
• sanduhrförmige Bohrungen
• Verschleiß in den Zylindern nach der Wartung

Diese Messgeräte sind hochpräzise, ​​d. h. 1 - 2 µm, und ermöglichen eine schnelle Inspektion.

Lehren zur Gewindeprüfung

Gewinde dienen der Befestigung von Schrauben oder der optischen Aufwertung von Bauteilen. Zur Überprüfung der Gewindegenauigkeit werden folgende Lehren verwendet:

Gewindelehrdorne

Dies sind Präzisionsprüfgeräte zur Prüfung von Innengewinden. Diese Innengewinde können an verschiedenen Bauteilen wie Muttern, Ventilkörpern usw. vorkommen. Gewindelehren prüfen:

• Falsche Gewindesteigung
• Falscher Gewindedurchmesser
• Schlechte Fadenbildung
• Verbrennungen
• Gewinde zu tief oder zu flach geschnitten

Diese Messgeräte verfügen über Gut- und Ausschuss-Enden sowie einen Griff in der Mitte zur einfachen Handhabung.

Gewinderinglehren

Ein Präzisionsmessgerät zur Prüfung der Qualität und Maßgenauigkeit von Außengewinden wird als Gewinderinglehre bezeichnet. Es besteht aus einem gehärteten Stahlring mit präzise gefertigten Innengewinden. Dieses Präzisionsprüfwerkzeug prüft:

• Falscher Teilkreisdurchmesser
• Falscher Gewindewinkel
• Falsche Gewindesteigung
• Falscher Außendurchmesser

Dieses Tool kann schnell bestätigen, ob ein Thread akzeptabel ist oder nicht.

Gewindesteigungsmessgeräte

Diese Lehren gehören zu den gebräuchlichsten Prüfwerkzeugen in der Fertigung und Qualitätskontrolle. Gewindesteigungslehren überprüfen die Steigung einer Schraube und helfen bei der Identifizierung verschiedener Schrauben- und Rohrgewindetypen . Sie bestehen aus mehreren Schneiden, die an das Gewinde angelegt werden. Passt jede Schneide perfekt in jede Nut, ist die Steigung korrekt.

Lehren zur Prüfung des Außendurchmessers

Zur Prüfung des Außendurchmessers werden Ringlehren, Schnapplehren und mikrometerbasierte Lehren verwendet. Diese werden in diesem Abschnitt kurz erläutert:

Ringmessgeräte

Ringlehren zählen zu den am häufigsten verwendeten Lehren zur Überprüfung des Außendurchmessers von Wellen und anderen zylindrischen Bauteilen, die durch CNC-Drehbearbeitung hergestellt werden.

• Dieses Messgerät gewährleistet:
• Korrekter Außendurchmesser
• Die Produktion bleibt auf hohem Niveau.
• Keine Messfehler
• Verbesserte Wiederholgenauigkeit

Schnappmessgeräte

Es handelt sich um eine Grenzlehre zur schnellen Prüfung des Außendurchmessers zylindrischer Teile. Sie besteht aus einer Messlehre mit festem Durchmesser und einer oder mehreren präzise gefertigten Öffnungen. Das bearbeitete Teil wird in die Öffnung einrastet, um zu prüfen, ob der Außendurchmesser innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt.

Mikrometerbasierte Messgeräte

Für hochpräzise Prüfungen von Außendurchmessern werden häufig Mikrometer-basierte Messgeräte eingesetzt. Diese Messgeräte liefern Messwerte digital auf einem Display. Sie können in Vorrichtungen oder auf einer Werkbank montiert werden und eignen sich daher für schnelle und präzise wiederholte Prüfungen.

Lehren zur Tiefen-, Stufen- und Nutprüfung

Tiefe, Stufe und Nut sind wichtige Bestandteile eines Werkstücks. Diese Merkmale gewährleisten die korrekte Ausrichtung, Passung, Abdichtung und die allgemeine Funktionsfähigkeit eines CNC-gefertigten Werkstücks. Zur Prüfung dieser Merkmale eines CNC-gefertigten Werkstücks werden die folgenden Messgeräte verwendet:

Tiefenmesser

Tiefenmessgeräte messen die Tiefenmerkmale eines CNC-bearbeiteten Teils. Zum Beispiel:

• Ein Nonius-Tiefenmesser misst die Tiefe von Löchern
• Digitale Tiefenmesser messen die Tiefe schneller und einfacher als Nonius-Tiefenmesser, da sie elektronisch arbeiten.
• Ein Tiefenmikrometer wird zur hochpräzisen Messung von Bohrungen, Nuten usw. verwendet.

Höhenmesser

Diese Messgeräte dienen zur Bestimmung des vertikalen Abstands oder der Höhe von Merkmalen an CNC-bearbeiteten Teilen. Sie werden auf einer Oberfläche verwendet, um die Höhe präzise zu messen.

Diese Messgeräte werden verwendet für:

• Stufenhöhenmessung
• Nuttiefenmessung
• Merkmallokalisierung

Stufenmessgeräte

Diese Messgeräte messen den Höhenunterschied zwischen zwei benachbarten Oberflächen eines CNC-bearbeiteten Teils. Ein Stufenmessgerät wird auf einer Referenzfläche platziert. Seine Messspitze berührt sowohl die höhere als auch die niedrigere Stufe. Der vertikale Abstand zwischen den beiden Oberflächen entspricht der Stufenhöhe.

Lehren zur Radius-, Fasen- und Kantenprüfung

Eine sorgfältige Prüfung von Radius, Fase und Kante eines CNC-bearbeiteten Teils gewährleistet Passgenauigkeit, sichere Handhabung und reduzierte Spannungskonzentration.

Radiuslehren

Eine Radiuslehre dient der präzisen Messung der Innen- und Außenradien eines CNC-bearbeiteten Teils, um sicherzustellen, dass der vorgegebene Eckradius exakt gefertigt wurde. Sie erfüllt folgende Funktionen:

• Sicherstellung der Maßgenauigkeit
• Reduzierung von Stresskonzentrationen
• Überprüfung der Übereinstimmung mit den technischen Zeichnungen

Fasenlehren

Um schnell zu überprüfen, ob die Fase den korrekten Winkel und die richtige Breite aufweist, werden Fasenlehren verwendet. Diese Lehren gewährleisten die Passgenauigkeit, sichere Kanten und Maßgenauigkeit eines CNC-gefertigten Teils.

Winkelmessgeräte

Um zu überprüfen, ob die Merkmale, wie z. B. Fasen, Radien usw., mit den richtigen Winkeln gefertigt werden, werden diese Winkelmessgeräte verwendet.

Messgerätewartung

Die rechtzeitige Wartung eines jeden Objekts verlängert seine Lebensdauer und erhöht seine Genauigkeit. Dieser Abschnitt gibt Einblicke in die Wartung von Messgeräten:

Warum müssen CNC-Prüflehren kalibriert werden?

Bei der Anwendung eines Prüfmessgeräts beeinflussen verschiedene Faktoren, wie z. B. die Nutzungsdauer, die Reibung an benachbarten Bauteilen und Temperaturschwankungen, die Genauigkeit. Um diese Probleme zu vermeiden, ist eine regelmäßige Kalibrierung erforderlich, damit das Messgerät genaue Ergebnisse liefert.

Wie man Messgeräte aufbewahrt und pflegt

Führen Sie die folgenden Schritte durch, um die Prüflehren zu lagern und instand zu halten:

1. Auf Sauberkeit achten
2. Bieten Sie Rostbeständigkeit und Stoßfestigkeit gegenüber Feuchtigkeit bzw. herabfallenden Gegenständen.
3. Die Prüflehren dürfen nicht mit unsachgemäßer Lagerung vermischt werden.

Kundenspezifische Lehren für CNC-bearbeitete Teile

Bei der Bearbeitung und Fertigung werden auch dann kundenspezifische Lehren eingesetzt, wenn die Standard-Prüflehren die Anforderungen nicht erfüllen.

Wann reichen Standardmessgeräte nicht aus?

Manchmal werden Bolzen, Schrauben, Bohrungen, Gewinde usw. nach speziellen Anforderungen gefertigt. Da diese Ausführungen von den Standardmaßen oder -ausführungen abweichen, können in solchen Fällen keine Standardlehren verwendet werden. Hier kommen kundenspezifische Lehren zum Einsatz.

Vorteile von kundenspezifischen Lehren für die CNC-Fertigung

Dies sind die Vorteile des Einsatzes von kundenspezifischen Prüflehren bei der CNC-Fertigung:

1. Höhere Genauigkeit, da es speziell nach den Anforderungen entwickelt wurde.
2. Verbesserte Konsistenz
3. Höhere Produktionsrate
4. Frühzeitige Fehlererkennung
5. 100%ige Prüffähigkeit
6. Lange Lebensdauer

Messgeräte im CNC-Prüfprozess

Prüflehren werden in den folgenden Schritten eines CNC-Prüfprozesses verwendet:

Erster Artikel Inspektion

Prüflehren werden nach der Fertigung des ersten CNC-bearbeiteten Teils eingesetzt. Zu den wichtigsten Aufgaben der Prüflehren bei der Erstmusterprüfung (FAI) gehören:

1. Überprüfung kritischer Dimensionen
2. Bestätigung der CNC-Maschineneinrichtung
3. Ermöglicht eine schnelle Bestanden/Nicht bestanden-Prüfung
4. Früherkennung von Bearbeitungsfehlern
5. Reduzierung von Ausschuss und Nacharbeit

Prüfung während der Bearbeitung

Die prozessbegleitende Prüfung bedeutet, dass die Prüflehren während des Bearbeitungsprozesses und vor dessen Abschluss eingesetzt werden. In diesem Schritt gewährleisten die Prüflehren Folgendes:

1. Überprüfung kritischer Abmessungen wie Radius, Fase usw.
2. Ermöglicht die sofortige Korrektur des Werkzeugversatzes.
3. Konstante Qualität gewährleisten
4. Minimierung der Maschinenstillstandszeiten

Endkontrolle

Dieser Schritt umfasst die Prüfung der Merkmale der fertigen Teile mithilfe von Prüflehren. Auch hier geht es darum zu überprüfen, ob das fertige Teil der technischen Zeichnung entspricht und die Maße innerhalb der Toleranzen liegen. Die Funktionen der Prüflehren in diesem Schritt umfassen:

1. Überprüfung geometrischer Merkmale
2. Erkennung von Teilen, die außerhalb der Toleranz liegen.
3. Schnelle und wiederholbare Bestanden/Nicht-Bestanden-Entscheidung
4. Verhinderung, dass defekte Bauteile den Kunden erreichen

Wie verwendet Tuofa Messgeräte zur Inspektion Ihrer Teile?

TUOFA ist ein in China ansässiges Fertigungsunternehmen, das sich durch seine normgerechte Produktion und Qualitätskontrolle von Bauteilen auszeichnet. TUOFA verfügt über moderne CNC-Maschinen und Prüfgeräte verschiedener Spezifikationen sowie über hochqualifizierte und erfahrene Fachkräfte.

Um sicherzustellen, dass die CNC-gefertigten Teile alle Anforderungen erfüllen, verwendet TUOFA verschiedene Lehren zur Prüfung unterschiedlicher Merkmale Ihrer Projektteile, wie z. B. Gewinde und Außendurchmesser. Gewindelehren nach imperialen, britischen und gängigen metrischen Spezifikationen werden zur Prüfung der Innen- und Außengewinde der CNC-gefertigten Teile eingesetzt. Die folgende Abbildung zeigt verschiedene Spezifikationen der Gewinde- und Ringlehren von TUOFA:

Fazit

Prüflehren spielen eine wichtige Rolle in der Qualitätskontrolle von Bauteilen. Beim Bearbeiten, Fertigen und der Qualitätskontrolle von CNC-gefertigten Teilen kommen verschiedene Arten von Prüflehren zum Einsatz. Beispielsweise gibt es unterschiedliche Prüflehren zur Prüfung von Gewinden, Radien und Fasen. Im Laufe der Zeit kann die Genauigkeit von Prüflehren durch verschiedene Faktoren wie Temperaturschwankungen beeinträchtigt werden, weshalb eine regelmäßige Kalibrierung und Wartung erforderlich ist.

FAQ

Ist ein Gut/Schlecht-Lehrgerät eine Art von Messgerät?

Ja, es handelt sich um eine Grenzlehre, die schnell Auskunft darüber gibt, ob das jeweilige Merkmal innerhalb der Toleranz liegt oder nicht.

Worin unterscheiden sich verschiedene Arten von Messgeräten hinsichtlich ihrer Genauigkeit?

Der wesentliche Unterschied besteht in der Fähigkeit der Messgeräte, die Abmessungen zu überprüfen und einen exakten Wert anzugeben oder lediglich qualitative Ergebnisse zu liefern.

Was sollten Sie bei der Auswahl eines Messgeräts beachten?

Die Entscheidung kann auf folgenden Grundlagen getroffen werden:

• Zu prüfende Funktion
• Erforderliche Genauigkeit und Toleranz
• Bauteilmaterial und Größe
• Produktionsvolumen und Einfachheit
• Nutzungsgeschwindigkeit vor der Auswahl eines Messgeräts