Innovative Nockenmessung

Im Scan wird durch die FFT-Analyse jede einzelne Nocke individuell definiert in Abmessung, Form, Lage sowie Be- und Verarbeitungsqualität

Die Wellenmessmaschinen WMM 600 und 1000 sind hervorragend für das schnelle, präzise Messen von zwei- und dreidimensionalen Geometrien geeignet

Eine Lösung zur frühzeitigen Erkennung von Fertigungsmängeln bei der Produktion von Nockenwellen hat Dr. Heinrich Schneider Messtechnik entwickelt. Herzstück ist die Mess- und Auswertsoftware Saphir mit der innovativen Rattermarkenmessung und -analyse FFT.

Im Zuge der Nockenwellen-Messung kommen die Wellenmessmaschine WMM 600, die Mess- und Auswertsoftware Saphir und der scannende Taster SP25 von Renishaw zum Einsatz. „Dabei stellt gerade das Softwaremodul zur frühzeitigen Erkennung von Qualitätsmängeln im Fertigungsprozess und deren Ursachenbestimmung ein Highlight dar" , erläutert Dr. Wolfram Kleuver, Geschäftsführer der Dr. Heinrich Schneider Messtechnik. Zunächst erfolge der Nockenscan mit einer 360-Grad-Drehung. Hierbei könnten auch Multitoleranzfelder am Nockenumfang berücksichtigt werden. „Die anschließende Datenaufbereitung sowie die Nockenauswertung lassen einen exakten Rückschluss auf Probleme im Fertigungsverfahren zu", so Kleuver. „ Damit haben unsere Kunden ihren Fertigungsprozess absolut im Griff."

Nockenwelle beeinflusst den Verbrauch

Die Messung und die Analyse von Rattermarken ist aus mehreren Gründen sehr wichtig, denn ein verbrauchsoptimierter Verbrennungsmotor stellt höchste Anforderungen mit Blick auf die Verarbeitung und die Qualität der eingesetzten Bauteile. Insbesondere die Nockenwelle ist in diesem Zuge ein Kernbauteil, welches maßgeblich Einfluss auf den Verbrauch nimmt.

Unterschieden wird hier zwischen der Rauheit und der Welligkeit einer Oberfläche. Die Definition von Rauheit und Welligkeit wird durch die DIN EN ISO 11562 festgelegt. Dabei kommen fünf verschiedene Wellenfilter mit den Grenzwellenlängen von 0,08; 0,25; 0,8; 2,5 und 8 mm zum Tragen.

Die genaue Analyse der Oberflächen-Topografie stellt eine bedeutende Basis für die Bestimmung ihrer Ursachen dar. Große Antaststifte oder Konturverfolger können aber nur sehr langwellige Oberflächenstrukturen wahrnehmen. Vieles wird hierbei unter den Tisch gekehrt und schlichtweg übersehen. In der von Schneider eingesetzten Kombination lassen sich auch sehr kurzwellige Strukturen erfassen und auswerten. Gerade diese reduzieren durch die Amplituden der Rattermarken den Toleranzrahmen für Merkmale wie Form, Durchmesser, Ebenheit oder Länge, wodurch der Produktionsausschuss zunimmt. Eine frühzeitige Erkennung verringert Kosten und führt zu einer höheren Produktivität.

Die Auswertung der aufgenommenen Messpunkte berücksichtigt die aktuellsten Erkenntnisse der Produktionstechnik für Wellen und insbesondere auch die applikationsspezifischen Anforderungen der Bauteile. Hier sind vor allem Auswertungen zu nennen, die im Bereich der Nockenwellen auch den Vergleich der Soll- und Istdaten sowie den Vergleich der Istdaten mit einem Mittelwert der Istdaten ermöglicht. Dies entspricht dann in besonderer Weise der späteren Verwendung der Nockenwellen im Motor. Der Anwender ist in der Lage, die applikationsspezifischen Auswertungen zu nutzen oder in der Welt der reinen 3D-Messtechnik zu bleiben.

Ebenso ist die Frage der visuellen Darstellung der Ergebnisse vom Anwender frei wählbar. Ein besonderes Augenmerk in der Produktion von Nockenwellen ist die Messung und somit die mögliche Optimierung der sogenannten Sprungtoleranz. Hier handelt es sich um den Formschluss beim Schleifprozess der Nocke, nachdem die Schleifscheibe die Kontur der Nocke nach vollständiger Umrundung abschließt.

Dr. Heinrich Schneider Messtechnik www.dr-schneider.de