MASSHALTIGKEITSPRÜFUNG DER WERKZEUGMASCHINE ISO-230

 

Wenn sie bemerken, dass Ihre Werkzeugmaschine beginnt, Produktionsausschüsse zu liefern, die von der Prüfabteilung abgelehnt werden, und gleichzeitig der Endkunde auf die Lieferung Ihrer Produkte drängt, nimmt der Alptraum seinen Lauf.

Wenn Sie Werkzeugmaschinen verwenden, haben Sie diese Situation sicherlich bereits erlebt, wo alles anfängt, keinen Sinn mehr zu ergeben, die Zeit scheint keine Rolle mehr zu spielen, die Tage werden unendlich lang und der Stress unerträglich.

Die Werkzeugmaschinen brauchen manchmal auch allgemeine Kontrollen zur vorbeugenden Instandhaltung, wie Öl- und Filterwechsel, verschiedene Überprüfungen usw. Aber viel zu oft vergisst man nach der Überprüfung der Basiselemente die Maßhaltigkeitsprüfung.

WIE WIRD DIE MASSHALTIGKEITSPRÜFUNG EINER WERKZEUGMASCHINE DURCHGEFÜHRT?

Wie kann man sich also in der Welt der Maßhaltigkeitsprüfung einer Werkzeugmaschine orientieren? Sehen wir mal, was die ISO Normen zu diesem überaus heiklen und wichtigen Thema sagen.

Die Geschichte der Normen für die Werkzeugmaschinen ist hinsichtlich der Prüfproblematiken sehr eigentümlich und es lohnt sich, eine kurze Chronik zu erstellen.

Gegen Ende des Jahres 1927 wurde in Deutschland ein Werk veröffentlicht, das unter den Experten großes Interesse erweckte.

Es handelte sich um eine Veröffentlichung von Dr. Ing. Georg Schlesinger von der Technischen Hochschule Berlin, und zwar einen Versuch, das Problem der Maßhaltigkeitsprüfung von Werkzeugmaschinen wissenschaftlich zu formulieren.

Es war der erste Schritt, um die Mindesteigenschaften einer Werkzeugmaschine zu definieren, die diese erfüllen musste, damit sie für die Anforderungen der Industrieproduktion der damaligen Zeit als geeignet angesehen wurde.

Diese Veröffentlichung wurde in den nächsten Jahre ausgearbeitet, verfeinert, bei mehreren Gelegenheiten diskutiert und durch Hersteller und Benutzer von Werkzeugmaschinen ausprobiert, bis die Endfassung erreicht wurde, die heute noch als hochaktuell betrachtet wird.

Die Konzepte am Ursprung dieses Verfahrens, das zweifellos als die Mutter aller aus ihm abgeleiteten Normen zu betrachten ist, erfüllten das folgende grundlegende Bedürfnis: Eine Reihe einfacher und klarer Prüfungen zu definieren, die ohne Mühe und hohe Kosten zu durchführen sind, keinem Missverständnis unterliegen können und ermöglichen, die geprüfte Maschine einer gut definierten Genauigkeitsklasse zuzuschreiben.

Es war im Grunde genommen der erste seriöse Versuch der damaligen Zeit, diese Konzepte waren fast eine Sicherheit.

Daher verlor die Logik, immer schneller zu produzieren, um die Volumen zu steigern, an Bedeutung, denn die Volumen wurden geringer und es war nicht nötig, sie Jahr für Jahr zu steigern.

Die Zykluszeit war nicht mehr das Ziel, um verdienen zu können und um die Eigenschaften einer Werkzeugmaschine hinsichtlich der Genauigkeit zu qualifizieren.

Dieser Versuch setzte sich trotz der langen Diskussionen und der scharfen Polemiken durch, die die Verfahren von Schlesinger mit sich brachten.

Der Erfolg dieser Methode zur Maßhaltigkeitsprüfung von Werkzeugmaschinen ist so sehr in der Weltindustrie verwurzelt, dass noch heute meistens auf diese Verfahren Bezug genommen wird, wenn man von der Prüfung einer Werkzeugmaschine spricht, obwohl man sagen könnte, dass deren Methoden, Instrumente und Geltungsbereiche abgesehen von den Grundprinzipien, die bei der modernen Normung zum Großteil noch die von Schlesinger formulierten sind, überholt sind. Auf dieser Grundlage entwickelten die nationalen und internationalen Gremien zur Industrienormierung besonders bezüglich der Werkzeugmaschine eine sehr umfangreiche und vollständige technische Dokumentation, deren Struktur, zumindest was die ISO betrifft, im Folgenden untersucht wird.

Möglicherweise aus diesem Grund wird das Problem der Prüfung einer Werkzeugmaschine als ein Problem angesehen, das alle Aspekte der Herstellung betrifft, d.h. Aspekte, die sowohl die in ihrer Funktion betrachtete Einheit, aus der die Maschine besteht, als auch – und vor allem – die Maschine in ihrer Ganzheit betreffen.

Folglich bedeutet Prüfung, zu bewerten und dokumentieren, ob die in der Planung gesetzten Ziele erreicht wurden. Selbstverständlich sind diese Ziele sehr oft vertragliche Bedingungen und als solche extrem wichtig.

IM GEIST DER ISO-NORMEN IST DIE QUALITÄT EINER WERKZEUGMASCHINE IM GRUNDE GENOMMEN DIE FÄHIGKEIT DER MASCHINE, DIE ANFORDERUNGEN, FÜR DIE SIE GEKAUFT WURDE, ZU ERFÜLLEN

 

Werden diese Anforderungen erfüllt, ist die Maschine eine Qualitätsmaschine. Werden diese Anforderungen nicht erfüllt, wird die Maschine als schlecht eingestuft.

Genau das ist das Problem hinsichtlich der Qualität einer Werkzeugmaschine: “Die Anforderungen festlegen, die die Maschine erfüllen muss”.

Und das ist auch das Ziel der ISO Normen bezüglich der Prüfung, die den Herstellern und Benutzern von Werkzeugmaschinen optimale technische Unterstützung bieten. Es versteht sich, dass der Komplex der internationalen Normen für Werkzeugmaschinen als ein bezüglich seiner Struktur und seiner Dokumente extrem genaues normatives System betrachtet werden muss.

Lassen Sie uns nun sehen, wie die Normen bezüglich der Werkzeugmaschinen und insbesondere der Prüfung gegliedert sind.

Mit Bezug auf die UNI-UCIMU Veröffentlichung “Normen für Werkzeugmaschinen” von 2002 können wir sagen, dass die Normen, die auf ehrenamtlicher Basis veröffentlicht wurden und sich auf die technischen, von keinen nationalen Gesetzen oder europäischen Richtlinien geregelten Aspekte beziehen, den folgenden Untergruppen zugeschrieben werden können:

  • Prüfnormen
  • Normen für den Maschinenbau
  • weitere die Werkzeugmaschinen betreffende Normen

Die “Prüfnormen” betreffen insbesondere die Endabnahmeprüfung einer Werkzeugmaschine und sollten den vertraglichen Bezug darstellen, der für die Festlegung ihrer Leistungsmerkmale wesentlich ist.

Die “Normen für den Maschinenbau” definieren die genormten Typologien des Zubehörs und der mechanischen Teile, die bei der Herstellung von Werkzeugmaschinen verwendet werden müssen. Die “weiteren die Werkzeugmaschinen betreffenden Normen” bestehen aus Normen zu Begriffen, vorgesehenem Gebrauch, Programmierung, Meldung und CNC-Steuerung. Im vorliegenden Werk werden wir ausschließlich die “Prüfnormen” untersuchen.

Das Normensystem zur Prüfung von Werkzeugmaschinen ist im Wesentlichen in zwei große Themenbereiche gegliedert; der erste besteht aus einer Reihe von Normen, die als Verfahrensnormen zu betrachten sind.

Der zweite Bereich besteht aus einer Reihe von Normen, die als typenspezifische Normen zu betrachten sind.

Die Verfahrensnormen sind in der Serie ISO 230 zusammengefasst.

Diese Dokumente liefern eine Reihe von Arbeitshinweisen in Bezug auf die Durchführung zur Prüfung der Werkzeugmaschinen, ein sehr wichtiger und empfindlicher Bereich, vor allem wenn man bedenkt, wie wichtig die zur Messung angewendeten Verfahren im messtechnischen Bereich sind. Beim Abschluss des Vertrags muss ein bestimmtes Verfahren und vor allem die Spezifizierung der Arbeitsmethode, die innerhalb eines definierten Verfahren zu verwenden ist, gewählt werden.

Diese Normen sind ein echtes Handbuch für den Prüfer und jedes Prüfverfahren sollte sich an die Prinzipien und Methoden halten, die dort ausgedrückt werden. Hinsichtlich der Prüfung der verschiedenen Maschinentypologien bezieht sich jede typenspezifische Norm ausdrücklich auf diese Normen, um das Entstehen von

Auslegungszweifeln bezüglich der Arbeitsmodalitäten, mit denen jedwede Prüfung ausgeführt werden muss, zu vermeiden.

Eine letzte Erwägung hinsichtlich der Normen ISO 230 betrifft die Tatsache, dass diese Normen nicht die Fehlergrenzen angeben, die bei den Prüfungen ermittelt werden, sondern sie nur sehr genau beschreiben, wie die Messungen durchzuführen sind.

Die typenspezifischen Normen sind spezifische Dokumente für die klassischen Werkzeugmaschinentypologien, beispielsweise die Norm ISO 10791, die, nach der Identifizierung der Maschinen, die den aktuellen Park der vom Markt angebotenen Typologien bilden, die Prüfungen spezifizieren, denen diese Maschinen unterzogen werden müssen, sowie die Grenzfehler angeben, die zulässig sind, damit die Übereinstimmung der Maschinen mit den Vorschriften der Norm bescheinigt werden kann.

Selbstverständlich beziehen sich diese Normen systematisch auf die Verfahrensnormen, die weiter oben erwähnt wurden. Lassen Sie uns nun detailliert untersuchen, wie die Reihe der ISO 230 Normen strukturiert ist, und danach wird die Struktur der Normen beschrieben, die für jede Maschinentypologie spezifisch sind, wie z.B. die ISO 10791, die die Prüfbedingungen für die Bearbeitungszentren betrifft.

Das ermöglicht uns, die Vollständigkeit und den Wert dieser Normen einzuschätzen und zu begreifen, wie wichtig es für die Prüfverfahren ist, diese Dokumente niemals aus den Augen zu verlieren, die den grundlegenden Bezugsrahmen bilden müssen.

Verfahrensnormen – ISO 230: Diese Norm mit dem allgemeinen Titel “Test Code for Machine Tools” ist in 9 Teile gegliedert, die hier im Folgenden spezifiziert werden:

  • PART 1: GEOMETRIC ACCURACY OF MACHINES OPERATING UNDER NO-LOAD OR QUASI-STATIC CONDITIONS;
  • PART 2: DETERMINATION OF ACCURACY AND REPEATABILITY OF POSITIONING NUMERICALLY CONTROLLED AXES;
  • PART 3: DETERMINATION OF THERMAL EFFECTS;
  • PART 4: CIRCULAR TESTS FOR NUMERICALLY CONTROLLED MACHINE TOOLS;
  • PART 5: DETERMINATION OF THE NOISE EMISSION;
  • PART 6: DETERMINATION OF POSITIONING ACCURACY ON BODY AND FACE DIAGONALS (DIAGONAL DISPLACEMENT TESTS);
  • PART 7: GEOMETRIC ACCURACY OF AXES OF ROTATION;
  • PART 8: DETERMINATION OF VIBRATION LEVELS [TECHNICAL REPORT];
  • PART 9: ESTIMATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTY FOR MACHINE TOOL TESTS ACCORDING TO SERIES 230, BASIC EQUATIONS.

Jetzt überlasse ich Ihnen eine ganze Seite, um nachzudenken und Ihre Gedanken nach der Lektüre dieses Artikels aufzuschreiben. Wie Sie wissen, ist es sehr wichtig, die eigenen Überlegungen sofort aufzuschreiben, denn das kann einen unmittelbaren Vorteil bringen.

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Maurizio Porta

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