Wälzlager-Messplatz Nanoscan von Jenoptik-Sparte Hommel-Etamic

Erdanziehungskraft als Messassistent

Wälzlager-Messplatz Nanoscan (Bild: Jenoptik)

Um vielfältige und komplexe Messaufgaben wie Geradheiten, Profilformen, Rauheiten und Kegelwinkel an Wälzlagern erfüllen zu können, hat die Jenoptik-Sparte Hommel-Etamic, Villingen-Schwenningen, die Lösung Nanoscan entwickelt. Bei einem Hersteller von Hochleistungs-Lagereinheiten wird die Maschine mit einem besonderen, um 20° geneigten Aufbau flexibel und effizient eingesetzt.

Der Wälzlager-Messplatz wurde für die kombinierte Messung von Rauheit und Kontur an Wälzlagern in einem Messlauf entwickelt. Die Maschine misst je nach Tastarmlänge feine Oberflächenrauheiten mit einer Auflösung von 0,6 bis 1,2nm. Bei einem Messhub von 24 bis 48mm können alle Messaufgaben für die Oberflächenprüfung mit nur einem Messgerät erledigt werden. Da sich die einzelnen Lagertypen und Bauteile in ihrer Bauart, Größe und Form stark unterscheiden, erwarten Lagerhersteller eine hohe Präzision und Flexibilität der Messtechnik.

Gewöhnlich werden die zu messenden Innen- und Außenringe sowie die Wälzkörper mit Spannvorrichtungen in den Messmaschinen fixiert und exakt positioniert. So können die Tastarme die Werkstücke wiederholt und punktgenau anfahren. Bei unterschiedlichen Werkstücken und Bauteilgrößen sind jedoch mehrere Spannvorrichtungen an der Messmaschine nötig.

Um diese aufwe ndige Umrüstung zu vermeiden, wurde die Messmaschine auf einem Granitblock aufgebaut, dessen Oberfläche um 20° geneigt ist. Denn nutzt man die Erdanziehungskraft aus und ordnet die Auflagefläche für das Bauteil schräg an, kann das Werkstück eingelegt, mit einem einfachen Prisma eindeutig positioniert und gleichzeitig fest abgestützt werden. Dadurch ist ein vollständiger Verzicht auf Spannvorrichtungen möglich. Zusätzlich zur Auflagefläche wurde auch die Messsäule des Messplatzes im gleichen Winkel schräg positioniert, um einen kurzen Messweg zum Werkstück zu erzielen.

Nach der manuellen Beladung des Werkstücks wird die Messung vollautomatisch ausgeführt. Bei einem neuen Bauteil müssen lediglich die geänderten Parameter wie Messmerkmale, Messpositionen und Sollgrenzen mit den zulässigen Toleranzen in die Datenbank eingetragen werden. Auch die Messbedingungen, wie Tastgeschwindigkeit und Taststrecke, sind vorab definiert.

Tastarme mit Doppeltastspitze führen zudem beide Antastrichtungen, oben und unten, in einem Messlauf aus. Wo bisher mehrere Einzelmessungen und -auswertungen notwendig waren, führt der Messplatz nun komplexe Messabläufe in einem Zug durch und wertet sie aus. Gleichzeitig kann durch diese Oben- und Untenmessung auch der für die Lagerpräzision entscheidende Vollwinkel bestimmt werden.