I. Branchenhintergrund und Herausforderungen bei der Messung
Als zentrale Präzisionsbauteile in Motoren und Getrieben sind Nockenwellen und Doppelnockenwellen schlanke Wellenteile mit unregelmäßigen Profilen, mehreren Hubflächen und phasenempfindlichen Eigenschaften. Sie finden breite Anwendung in der Automobil-, Maschinenbau- und Luftfahrtindustrie. Schlüsselparameter wie Nockenhubkurven, Profilgenauigkeit, Winkelphase, Grundkreisdurchmesser, Rundlaufgenauigkeit und Rundlauf bestimmen maßgeblich die Betriebseffizienz, Stabilität und Lebensdauer von Antriebssystemen.
Die zentralen Herausforderungen bei der Messung dieser Bauteile unterscheiden sich deutlich von denen gewöhnlicher Wellen:
1. Komplexe Konturen : Die Nockenflächen sind nicht kreisförmig und asymmetrisch, mit mehrfachen Hubflächen, die kontinuierlichen, allmählichen Veränderungen unterliegen. Herkömmliche Geräte haben Schwierigkeiten, die Konturdaten vollständig zu erfassen, was zu einer unzureichenden Genauigkeit der Profilanpassung führt.
2. Abhängigkeit der Parameter : Nockenhub, Profil, Phasenwinkel, Grundkreisdurchmesser, Koaxialität und Rundlauf müssen alle gleichzeitig mit mikrometergenauer Präzision gemessen werden; Fehler in einem einzigen Parameter können leicht zu systemweiten Ausfällen führen.
II. Lösung: Optisches Wellenmesssystem der DSMY-Serie
Das optische Wellenmesssystem der DSMY-Serie begegnet den Messherausforderungen von Nockenwellen und Doppelnockenwellen und zeichnet sich durch berührungslose optische Abtastung sowie ein Multisensor-Fusionssystem aus. Es wurde speziell für hochpräzise, hocheffiziente und umfassende Messlösungen an Wellenkomponenten mit nicht-kreisförmigem Profil entwickelt und überwindet so effektiv die Messengpässe herkömmlicher Geräte.
1) Konfiguration der Kernausrüstung
Multisensor-Fusionssystem : Ausgestattet mit einer 25-Megapixel-Industrie-Flächenkamera mit hoher Auflösung, einem Weitwinkel-Telezentrischen Objektiv mit hoher Auflösung und einer telezentrischen Durchlichtquelle mit einstellbarer Intensität. Mit einer horizontalen Auflösung von 5.120 Pixeln ermöglicht die Kombination mehrerer Rotationsscans mit einem Messtaster die Datenerfassung des gesamten Nockenoberflächenprofils innerhalb von Sekunden.
Hochpräzisionsmessung : Ein integriertes optisches Messsystem, kombiniert mit einer Drehachse, erreicht eine Auflösung von 0,0001 mm und vereint berührungslose, hocheffiziente Messung mit präziser Prüfung spezieller Merkmale.
Stabile Gehäusekonstruktion : Gehäuse und Rahmen bestehen aus hochwertigem Granit mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von nur 4,6 × 10⁻⁶/°C – deutlich besser als Stahl und Aluminium. Dies verhindert Messfehler im Mikrometerbereich durch Temperaturschwankungen und gewährleistet hohe Steifigkeit und thermische Stabilität für zuverlässige 24-Stunden-Dauermessungen.
III. Ergebnisse der Umsetzung
1. Bahnbrechende Präzision : Die Messgenauigkeit im Mikrometerbereich ermöglicht die präzise Identifizierung kleinster Defekte auf Nockenoberflächen. Der Profilanpassungsfehler beträgt ≤ 0,5 μm, und die Wiederholgenauigkeit rein optischer Phasenwinkelmessungen erreicht ± 0,05°, wodurch die strengen Toleranzanforderungen der High-End-Fertigung erfüllt werden.
2. Effizienzsteigerung : Der Messzyklus pro Teil wird auf Sekunden reduziert , was die Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Koordinatenmessgeräten (KMG) deutlich verbessert. Es ermöglicht die vollständige Prüfung von Werkstückserien und senkt so die Arbeitskosten erheblich.
3. Intelligentes Management : Daten werden automatisch gespeichert und standardisierte PDF-Prüfberichte mit Manipulationsschutz lassen sich per Mausklick generieren. Der Datenexport in verschiedene Formate wird unterstützt. Die Integration mit MES-Systemen ermöglicht Echtzeit-Feedback zu Produktionsabweichungen und reduziert die Fehlerrate deutlich.
IV. Industrieanwendungen und Wert
Diese Lösung hat sich in der Automobil- und Automobilzulieferindustrie, im Maschinenbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik für die Serienqualitätsprüfung und die High-End-Fertigung von Nockenwellen und Doppelnockenwellen weit verbreitet. Ob für Nockenwellen in Verbrennungsmotoren, unregelmäßig geformte Nockenwellen in Antriebssystemen für neue Energien oder kleine Doppelnockenwellen in Präzisionsinstrumenten für die Luftfahrt – dieses Gerät ermöglicht die hochpräzise Messung aller Parameter.
Im Vergleich zu herkömmlichen Messlösungen begegnet die optische Wellenmesstechnik der DSMY-Serie den Herausforderungen bei der Messung von Wellenkomponenten mit nicht standardisiertem Profil durch drei zentrale Vorteile: hohe Präzision, hohe Effizienz und intelligente Funktionen. Sie ermöglicht Unternehmen den Übergang von der Stichprobenprüfung zur umfassenden Prüfung und Kontrolle und trägt so zur Steigerung der Produktqualität und Wettbewerbsfähigkeit bei.
