Die CNC-Maschinenwerkstatt:Eine vollständige Anleitung

Was ist eine Maschinenwerkstatt?

Eine Maschinenhalle ist ein Ort, an dem subtraktive Fertigung stattfindet. Es ist kein „Laden“ wie ein Geschäft, sondern ein Raum oder Gebäude mit Maschinen, in denen Maschinisten und anderes technisches Personal Dinge herstellen. Das Geschäft kann Teil einer großen Fabrik oder ein Raum in den Räumlichkeiten eines kleinen Unternehmens sein.

Bei den „Maschinen“ handelt es sich um Geräte mit Schneidwerkzeugen. Diese Maschinen können zum Bohren, Schneiden, Formen usw. verwendet werden, bei dem Material von einem Metall-, Kunststoff- oder anderen Rohmaterialblock entfernt wird. Maschinenwerkstätten können auch andere Geräte wie 3D-Drucker enthalten, aber subtraktive Fertigungsgeräte sind das Hauptanliegen.

Maschinenwerkstätten können von Herstellern bestimmter Markenprodukte oder von Drittherstellern (wie 3ERP) betrieben werden, die einer Reihe von Kunden aus verschiedenen Branchen einen kundenspezifischen Online-Bearbeitungsservice anbieten. (Sie wären überrascht, wie viele Unternehmen irgendwann die Dienste einer Maschinenwerkstatt benötigen!)

Maschinenwerkstätten gibt es seit dem 19. Jahrhundert. Heutige Werkstätten sind jedoch ganz anders. Um mehr über die CNC-Bearbeitungsfähigkeiten von 3ERP zu erfahren.

Dinge, die Sie in einer Maschinenwerkstatt finden

Maschinenwerkstätten enthalten viele Ausrüstungsgegenstände, obwohl Umfang und Art der Ausrüstung von der Größe und dem Zweck der Einrichtung abhängen.

Läden enthalten neben anderen typischerweise einige oder alle der folgenden Maschinen:

• Fräsmaschine . Eine Mühle ist eine Maschine, die Rotationsschneider verwendet, um Material vom Werkstück zu entfernen. Es gibt viele Arten und Größen von Fräsern, die es der Fräsmaschine ermöglichen, verschiedene Arten von Schnitten auszuführen, vom Gewindeschneiden bis zum Schruppen.
• Bearbeitungszentrum . Ein Bearbeitungszentrum ist ein anderer Begriff, der verwendet wird, um eine CNC-Fräsmaschine zu beschreiben, eine Mühle, die durch Computeranweisungen gesteuert wird. Bearbeitungszentren sind multifunktionale Geräte, die in der Lage sind, komplexe Verfahren bei hohen Produktionsraten auszuführen.
• Drehmaschine . Eine Drehmaschine ist eine Art Maschine, die ein Werkstück dreht, wenn es mit einem Schneidwerkzeug in Kontakt kommt, wodurch Vorgänge wie Schleifen, Rändeln und Plandrehen ermöglicht werden. Eine CNC-Drehmaschine, manchmal auch CNC-Drehzentrum genannt, wird durch Computeranweisungen gesteuert.
• Schleifmaschine . Eine Schleifmaschine ist eine Art Elektrowerkzeug, das eine Schleifscheibe verwendet, um das Werkstück zu schleifen. Schleifen wird in der Regel als Veredelungsverfahren eingesetzt, da es eine hohe Oberflächenqualität liefert.
• Bohrmaschine . Eine Bohrmaschine ist eine Art montierte Bohrmaschine, deren Bewegung durch einen Hebel gesteuert wird. Bohrmaschinen sind leistungsstärker und stabiler als Handbohrmaschinen und können neben dem Bohren von Löchern für verschiedene Fertigungsaufgaben verwendet werden.
• Bandsäge . Eine Bandsäge ist eine Mehrzweck-Schneidemaschine, mit der gerade Schnitte ausgeführt werden. Es wird zum groben Entfernen von Materialabschnitten vor dem weiteren Schneiden verwendet.
• EDM-Ausrüstung . Elektrische Entladungsbearbeitung (EDM) ist ein Prozess, der Funken anstelle eines physischen Schneidwerkzeugs verwendet, um das Werkstück zu durchdringen. Alternative Versionen der Technologie verwenden einen Draht für die Werkzeugelektrode.
• Oberflächenveredelungswerkzeuge . Die meisten Teile erfordern eine Oberflächenveredelung, und verschiedene Geräte werden verwendet, um sie zu polieren, zu polieren, zu sandstrahlen und zu färben.
• Koordinatenmessgerät . Eine Koordinatenmessmaschine (CMM) ist ein Gerät zum Messen der Geometrie von Teilen, um sicherzustellen, dass das bearbeitete Teil den ursprünglichen Maßangaben entspricht. Ein KMG trägt dazu bei, Genauigkeit und Qualität zu gewährleisten.

Maschinen führen verschiedene Fertigungsvorgänge durch und können entweder manuell (von einem Maschinisten betrieben) oder mit CNC-Technologie (Computer Numerical Control) ausgestattet sein.

Neben Maschinen kann eine Maschinenhalle auch Lager für Rohmaterial enthalten, das zur Herstellung von Teilen bearbeitet werden kann. Je nach Größe des Herstellers können Materialien jedoch auch an anderer Stelle gelagert werden, beispielsweise in einem Lagerhaus.

Maschinisten können ihre Maschinenhalle auch nutzen, um Teile digital zu entwerfen, was bedeutet, dass der Bereich Computer enthalten kann, die mit CAD-Software ausgestattet sind. Computer können auch zum Bedienen von CNC-Bearbeitungsgeräten verwendet werden.

CNC-Werkstätten:Wie die Digitalisierung die Werkstätten verändert

Computer Numerical Control wurde in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts alltäglich und veränderte Maschinenwerkstätten für immer.

Vor dem Aufkommen der CNC-Maschinenwerkstatt wurden alle Bearbeitungsgeräte manuell oder mechanisch betrieben, was bedeutete, dass die Genauigkeit der bearbeiteten Teile weitgehend von den Fähigkeiten des Maschinenbedieners abhing.

Bei CNC-Maschinen hingegen werden die Bewegungen vollständig von Computeranweisungen gesteuert.

Digitale 3D-Designs werden in G-Code umgewandelt, der der CNC-Maschine mitteilt, was zu tun ist, um die 3D-Form zu erstellen. Jede Bewegung des Schneidwerkzeugs wird vom Programm millimetergenau gesteuert, wodurch die Maschine fehlerfrei perfekte Duplikate mit einer engen Toleranz herstellen kann.

CNC-Maschinen sind auch in der Lage, hochkomplexe Schneidoperationen in kurzer Zeit durchzuführen. Einige Maschinen, wie z. B. 5-Achsen-CNC-Fräsen, haben schwenkbare Spindeln oder Tische, die es dem Schneidwerkzeug ermöglichen, den Materialblock ohne Unterbrechung aus jedem Winkel zu schneiden.

Diese 5-Achsen-Maschinen können Teile sehr schnell bearbeiten, was für Maschinenwerkstätten nützlich ist, die große Mengen an Teilen für ernsthafte Projekte herstellen.

Eine CNC-Werkstatt kann viel mehr als eine altmodische Maschinenwerkstatt. Darüber hinaus sind Maschinisten, die in CNC-Werkstätten arbeiten, in der Regel mit digitalem Design vertraut und daher in der Lage, digitale Designs für die CNC-Bearbeitung anzupassen.

Fast alle CNC-Maschinisten haben Erfahrung in der manuellen Bearbeitung, da diese Fähigkeit ihnen hilft, den CNC-Bearbeitungsprozess besser zu verstehen.

Darüber hinaus ist eine CNC-Maschinenwerkstatt in der Regel in der Lage, mit digitalen CAD-Dateien, technischen Zeichnungen oder einer Kombination aus beidem zu arbeiten. (In vielen Fällen werden technische Zeichnungen benötigt, um weitere Erläuterungen zu einem Design zu geben.)

Gleichgewicht zwischen CNC-Bearbeitung und manueller Bearbeitung

Interessanterweise hat der Aufstieg der CNC-Maschinenwerkstatt die manuelle Bearbeitung nicht überflüssig gemacht. Weit gefehlt.

Natürlich haben CNC-Maschinen offensichtliche Vorteile gegenüber manuellen Maschinen. Sie sind so präzise wie möglich, sie garantieren Wiederholbarkeit und die Herstellung kann ohne Aufsicht erfolgen, sodass das Personal andere Aufgaben ausführen kann.

Im Allgemeinen werden Sie keine seriöse Maschinenwerkstatt finden, die für den Großteil ihrer Vorgänge keine CNC verwendet. CNC-Werkstätten ersetzen jetzt aufgrund der unbestreitbaren Vorteile der neuen Technologie traditionelle Maschinenwerkstätten.

Aber auch die manuelle Bearbeitung hat ihre Vorteile.

Zunächst einmal sind manuelle Maschinen viel billiger als CNC-Maschinen. Das bedeutet, dass Maschinenwerkstätten in mehrere manuelle Maschinen investieren und diese betreiben können, ohne die Bank zu sprengen. Zugegeben, dies mag für die Maschinenwerkstatt eher ein Vorteil sein als für den Kunden, aber die geringeren Gemeinkosten können auch zu niedrigeren Kosten für den Kunden führen.

Noch wichtiger ist, dass manuelle Maschinen ohne vorherige Computerprogrammierung betrieben werden können. Dies bedeutet, dass Maschinenbediener sofort mit der Arbeit an einem Teil beginnen können, was möglicherweise zu kürzeren Durchlaufzeiten führt, als dies mit einer CNC-Maschine möglich wäre.

Für einfache Einzelteile und Komponenten, die schnell geliefert werden müssen, stellt die manuelle Bearbeitung immer noch eine wertvolle Dienstleistung und eine glaubwürdige Alternative zur CNC-Bearbeitung dar.

Es ist auch praktisch für eine Maschinenwerkstatt, manuelle Maschinen für einfachere Projekte bereitzuhalten, da sie unterstützen können, während die mehrachsigen CNC-Maschinen mit anderen Vorgängen beschäftigt sind.

Sicherheit in der Maschinenwerkstatt

Der Betrieb einer Maschinenwerkstatt erfordert jahrelange Erfahrung und Know-how, und mehrere Regeln müssen befolgt werden, um die Sicherheit der Maschinenwerkstatt zu gewährleisten.

Zu den Sicherheitsregeln für Maschinenwerkstätten gehören:

• Tragen Sie angemessene Kleidung . Locker sitzende Kleidung, brennbare Kleidung, Schmuck und offene Schuhe sind in der Maschinenhalle verboten. Sicherheitsschuhe sind in jeder Produktionsumgebung vorzuziehen. Lange Haare sollten zurückgebunden und unter ein Hemd oder eine Mütze gesteckt werden.
• Schutzbrille tragen . Beim Bedienen von Maschinen jeglicher Art sollte eine Schutzbrille oder ein anderer Augenschutz getragen werden. Vom Werkstück abgetragene Späne können schwere Verletzungen verursachen.
• Sei gesund . Arbeitnehmer können keine Maschinen bedienen, wenn sie krank, müde oder betrunken sind oder leistungsmindernde Medikamente einnehmen.
• Kenne die Maschinen . Maschinen dürfen nur von qualifizierten Maschinisten bedient werden. Wenn eine Maschine neu oder unbekannt ist, sollten die Arbeiter vor der Verwendung die Bedienungsanleitung lesen. Es ist wichtig, die Position des Schalters zu identifizieren.
• Halten Sie den Laden sauber . Schmutzige Böden können Rutschen verursachen, während die Ansammlung von Staub und Abfällen zu einer Brandgefahr werden kann. Umgebung und Maschinen sollten trocken gehalten werden. Werkzeuge sollten sauber gehalten und regelmäßig überprüft werden.
• Keine Ablenkung . Arbeitnehmer, die Maschinen bedienen, sollten keine Kopfhörer tragen, ihre Telefone benutzen oder anderen potenziell ablenkenden Aktivitäten nachgehen.
• Lassen Sie Maschinen nicht unbeaufsichtigt . Maschinen sollten während des Betriebs beaufsichtigt werden. Arbeiter sollten die Werkstatt nicht verlassen, bevor die Maschinen vollständig zum Stillstand gekommen sind.
• Seien Sie vorsichtig mit gefährlichen Materialien . Einige Bearbeitungsmaterialien sind hochentzündlich. Diese sollten mit besonderer Sorgfalt gehandhabt werden, um Brandgefahr zu vermeiden.
• Artikel sicher aufbewahren . Materialien und Werkzeuge sollten an einem sauberen Lagerort gelagert werden, wo sie nicht herunterfallen oder von Arbeitern darüber gestolpert werden können.
• Ausgänge klar markieren . Notausgänge sollten im Falle eines Unfalls oder Notfalls eindeutig identifizierbar sein. Die Zugänge zu den Ausgängen sind jederzeit freizuhalten.

Die Wahl der richtigen Maschinenwerkstatt

Für Unternehmen und Produktentwickler, die eine Maschinenwerkstatt für die Fertigung suchen, gibt es mehrere Dinge zu beachten.

Einige Maschinenwerkstätten sind zuverlässiger als andere, während einige für bestimmte Arten der Bearbeitung besser geeignet sind als andere. Einige haben Erfahrung in der Arbeit mit Kunden in einer bestimmten Branche, was für potenzielle Neukunden in demselben Bereich von Vorteil sein kann. Fragen Sie die Mitarbeiter der Maschinenwerkstatt nach ihren Fähigkeiten und Erfahrungen.

Eine gute Maschinenwerkstatt sollte folgendes bieten:

1. Wettbewerbsfähige Preise

Maschinenwerkstätten berechnen je nach Größe, Erfahrung und anderen Faktoren unterschiedliche Sätze. Die Wahl der richtigen Maschinenwerkstatt beinhaltet die Suche nach einem Hersteller mit guten Preisen – dies sollte jedoch niemals zu Lasten der Qualität gehen.

Obwohl Sie klug sein müssen, sollten Sie niemals eine Maschinenwerkstatt auswählen, nur weil sie die niedrigsten Preise bietet. Dies kann oft zu Problemen führen:Wenn eine Maschinenwerkstatt einen Tarif vorschlägt, der für sie eindeutig nicht rentabel ist, bedeutet dies, dass sie wahrscheinlich versuchen wird, Abstriche zu machen, um ihre Gewinnmargen zu verbessern.

2. Vertraulichkeit

Maschinenwerkstätten von Drittanbietern führen kundenspezifische CNC-Bearbeitungen und andere Fertigungsaufgaben für Unternehmen aus, und diese Unternehmen müssen sicher sein, dass ihre Entwürfe privat bleiben.

Glücklicherweise gibt es gesetzliche Instrumente, um die Vertraulichkeit zwischen einer Maschinenwerkstatt und ihren Kunden zu gewährleisten. Verlangen Sie, dass Ihre Maschinenwerkstatt eine Geheimhaltungsvereinbarung (NDA) unterzeichnet, bevor Sie mit der Herstellung beginnen. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihre Designs nicht an mysteriöse Dritte weitergegeben werden.

Weisen Sie jede Maschinenwerkstatt zurück, die sich weigert, eine Geheimhaltungsvereinbarung zu unterzeichnen.

3. Qualität, Zuverlässigkeit &Ehrlichkeit

Maschinenwerkstätten sollten über erfahrene Maschinisten verfügen und moderne CNC-Maschinen und Messgeräte verwenden. Wenn Sie Zweifel haben, ob dies der Fall ist, rufen Sie die Maschinenwerkstatt an oder besuchen Sie die Einrichtung persönlich, bevor Sie Ihr Arbeitsverhältnis beginnen.

Geschäfte mit einer Reihe von Fertigungsmöglichkeiten sind solchen mit begrenztem Angebot vorzuziehen. Allerdings werden nicht alle Maschinenwerkstätten ehrlich über ihre Grenzen sprechen:Es ist besser, eine Werkstatt zu finden, die Ihnen im Voraus sagt, was sie nicht erreichen kann, als eine Werkstatt, die versucht (und scheitert), über ihre Möglichkeiten hinauszugehen.

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