Automation für High-End-Bike-Komponenten

Vecnum aus Isny entwickelt und fertigt Komponenten für Mountain- und Gravel Bikes. In der Produktion der Allgäuer sorgen Messtaster und Werkzeugtaster von Blum-Novotest für hohe Genauigkeit, Prozesssicherheit und automatisierte Zerspanung.

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Die Robodrill-Maschinen sind jeweils mit einem Messtaster vom Typ TC52 LF von BLUM ausgestattet (Bildnachweis: Blum-Novotest)

Eine hohe Fertigungsqualität ist für Vecnum nicht nur Selbstzweck: So würde Spiel in den Gelenken des gefederten Vorbaus das Fahrgefühl stark beeinträchtigen. Gleichzeitig wirken hohe Kräfte auf die Bike-Gelenke, wenn der Fahrer im Wiegetritt am Lenker zieht. „Auch bei den Sattelstützen treten hohe Schrägkräfte auf, wenn der Fahrer darauf sitzt. Bei hoher Dynamik durch das Treten und den Untergrund“, erläutert Firmengründer Marcell Maier. „Trotzdem ist hier ebenfalls das geringste Spiel unerwünscht, was durch ausgesuchte Materialien und das präzise Herstellverfahren erreicht wird. So ist das obere Teleskoprohr mit dem Anschluss für den Sattel in einem Stück aus hochfestem Aluminium fließgepresst.“

Die Teile der Vecnum-Produkte sind zwar relativ klein, die Zerspanungsleistung aber doch beachtlich: Die Aluteile des freeQENCE-Vorbaus werden aus Rohlingen mit einem Anfangsgewicht von insgesamt zwei Kilogramm hergestellt, übrig bleiben am Ende 300 Gramm. Aktuell werden die freeQENCE-Teile aus dem Vollen gefräst. Die Bearbeitung erfolgt auf einen Hundertstelmillimeter genau im Umschlag, also muss man pro Bearbeitungsseite innerhalb eines halben Hundertstel bleiben. Allerdings ist die Ungenauigkeit allein aufgrund der Erwärmung der Maschine bei der Bearbeitung im Bereich eines Hundertstels – die Spezialisten in Isny müssen also ständig messen und kompensieren.

Die beiden Robodrill-Maschinen in der Fertigung sind jeweils mit einem Messtaster vom Typ TC52 LF und einem Werkzeugtaster Z-Nano von BLUM ausgestattet. Das Kürzel LF bedeutet ‚Low Force‘, der Taster arbeitet mit nur 0,65 N Messkraft beim Antasten in X/Y statt 2,3 N. Die reduzierte Messkraft ist vor allem bei Tasteinsätzen mit sehr kleinen Rubinkugeln oder filigranen Werkstücken von Vorteil.

Hohe Präzision durch multidirektionales Messwerk

Hohe Präzision mit einer Wiederholgenauigkeit 0,3 µm 2 σ garantiert beim TC52 LF das multidirektionale BLUM-Messwerk. Die Sattelstützen erhält Vecnum als fließgeschmiedete Rohlinge, die ovale Innenkontur und eine Nut sind da schon mit der Räumnadel bearbeitet. Die Innenkontur wird mit dem Messtaster TC52 LF gemessen, um dann die Außenkontur genau platziert herstellen zu können.

Die Z-Nano-Taster werden genutzt, um die Werkzeuglänge zu messen und beispielsweise die Längenänderung durch die Erwärmung der Maschine zu kompensieren. Bei empfindlichen Werkzeugen wie einem 0,8-Millimeter-Bohrer wird zudem eine Bruchkontrolle nach der Bearbeitung vorgenommen. Das funktioniert sehr schnell und zuverlässig, da das Messwerk des Werkzeugtasters aufgrund der kugelgelagerten Linearführung mit sehr geringen Messkräften arbeitet und auf das Werkzeug wirkende Querkräfte ausgeschlossen sind.

Einen Aha-Effekt bietet das Einmessen von Messerköpfen mit dem Z-Nano Werkzeugtaster: Gemessen werden alle Schneiden und es zeigt sich – egal wie präzise das Werkzeug auf dem Papier ist –, dass einzelne Schneiden eben doch länger sind als andere und damit das Maß der bearbeiteten Fläche anders ist als gedacht. Hier stellt das Messen im Prozess einen sehr wichtigen Faktor für eine hochpräzise Fertigung dar.

Messtechnik trotz Temperaturkompensation wichtig

Umso mehr, weil Vecnum keine temperierte Werkhalle besitzt und nicht rund um die Uhr arbeitet. So sorgen die Außentemperaturen und die Erwärmung der Maschine durch das hohe Zerspanvolumen dafür, dass sich die Maschinengeometrie verändert. Um die nötigen Toleranzen an den Bauteilen sicherzustellen, setzen die Allgäuer trotz Temperaturkompensation zusätzlich auf die Messtechnik. Deshalb wird vor jeder Bearbeitung die Maschine neu eingemessen. Dies muss dann sehr schnell gehen – und da ist die Messung im Prozess durch nichts zu ersetzen. Vor allem, wenn die Messpunkte – wie mit den BLUM-Tastern möglich – mit einem Vorschub von zwei Metern pro Minute angefahren werden können.

Von BLUM hat Vecnum erst kürzlich ein Update für den Messzyklus am Z-Nano bekommen. Der neue Zyklus spart einige Sekunden pro Messung, indem die Vorpositionierung, also das erste Anfahren des Werkzeugtasters, im Eilgang erfolgt. Das spart in der Masse einige Zeit, wenn beispielsweise beim Rüsten für einen neuen Bearbeitungsauftrag die Werkzeuge gewechselt und alle 21 Werkzeuge im Revolverkopf einmal durchgemessen werden.

Marcell Maier hat sich mit den Produkten verschiedener Hersteller auseinandergesetzt: „Die BLUM-Taster gefallen mir sehr gut, die Messgenauigkeit ist extrem hoch, die Messungen erfolgen sehr schnell und das ganze Messsystem ist absolut zuverlässig. Daher sind wir mit Blum-Novotest als Partner sehr zufrieden, von den Produkten bis hin zur Betreuung.“ Und noch etwas ist dem Geschäftsführer sehr wichtig: „Man hört ja immer wieder die Meinung, auf kleinen Bearbeitungszentren sei ein Messtaster überflüssig – ich glaube, das ist der völlig falsche Ansatz. Um durchgängig höchste Qualität fertigen zu können, ist das Messen im Prozess unverzichtbar.“

Kontakt

www.blum-novotest.com