Ausgangssituation: Kollision in der CNC-Maschine
Eine hochpräzise CNC-Fräsmaschine eines mittelständischen Fertigungsbetriebs hatte eine Kollision erlitten: Das Fräswerkzeug kollidierte mit dem Werkstück, wodurch mehrere Achsen aus ihrer Position verschoben wurden. Der Schaden war signifikant: Die X- und Y-Achsen waren verstellt, einige Führungen wurden beschädigt, und die Maschinenspindel, das Herzstück der Präzision, musste ausgetauscht werden. Nach der Kollision folgte eine umfassende mechanische Reparatur: Ersatzteile wurden beschafft, beschädigte Komponenten getauscht, und die Maschine wurde optisch wieder ausgerichtet.
Problem: Fortbestehende Ungenauigkeiten
Trotz dieser sorgfältigen Reparaturmaßnahmen traten nach der Wiederinbetriebnahme weiterhin Probleme bei der Fertigungspräzision auf. Die bearbeiteten Werkstücke wiesen Abweichungen in Maßhaltigkeit und Oberfläche auf, und das Fräsbild war in bestimmten Bereichen unregelmäßig. Die Messprotokolle zeigten, dass die Maschine außerhalb der Toleranzen arbeitete, vor allem in den Randbereichen des Arbeitsvolumens, was auf eine inkorrekte Ausrichtung nach der Kollision hindeutete.
Lösung: Maschinenkalibrierung zur Fehlerbeseitigung
Da die mechanische Einstellung allein nicht ausreichte, wurde eine umfassende Maschinenkalibrierung durchgeführt. Dabei kam Interferometrie zum Einsatz, um das Zusammenspiel aller Achsen im gesamten Arbeitsraum der Maschine zu vermessen. Die Kalibrierung diente dazu, einen digitalen Fingerabdruck der Maschinengeometrie zu erstellen. Dadurch konnten selbst kleinste Abweichungen und Fehler im Achsverlauf identifiziert werden, die nach der mechanischen Reparatur unbemerkt geblieben waren.
Während der Kalibrierung zeigte sich, dass die mechanische Justierung in bestimmten Bereichen zu Überkorrekturen geführt hatte. Einige Achsen zeigten minimalen Versatz, der mit bloßem Auge nicht erkennbar, aber dennoch ausreichend war, um die Genauigkeit der Maschine zu beeinträchtigen.
Ergebnis: Präzision wiederhergestellt
Die volumetrische Kompensation wurde anschließend in die Maschinensteuerung integriert, um die erfassten Abweichungen auszugleichen. Diese digitale Korrektur ermöglichte es, die Maschine präzise auf ihre ursprüngliche Genauigkeit einzustellen, ohne weitere mechanische Anpassungen vornehmen zu müssen. Die Maschine konnte wieder mit voller Präzision arbeiten, und die Qualitätsstandards der Werkstücke wurden vollständig erfüllt.
Durch diese Kalibrierung konnte der Produktionsprozess stabilisiert und die Ausschussrate erheblich gesenkt werden. Die Kombination aus mechanischer Reparatur und nachträglicher Kalibrierung sorgte dafür, dass die Maschine effizienter und kostengünstiger produzieren konnte – ein entscheidender Vorteil, um wettbewerbsfähig zu bleiben.
