So verbessern Sie die Maschinengenauigkeit

In vielen Fertigungsanwendungen ist Präzision von größter Bedeutung. Die Teiletoleranz – die „Fehlermarge“, die in den Abmessungen eines bestimmten Teils zulässig ist – kann für bestimmte Anwendungen unglaublich winzig sein. Beispielsweise kann in der Luft- und Raumfahrtindustrie die Teiletoleranz für eine bestimmte Komponente aus Sicherheitsgründen +/- 0,001 Zoll oder weniger betragen. In anderen Branchen kann eine Abweichung von 0,01 Zoll ausreichen, damit die für die Herstellung eines Endprodukts erforderlichen Teile nicht richtig ineinandergreifen.

Die Maschinengenauigkeit spielt eine enorme Rolle bei der Bestimmung der Teiletoleranz eines fertigen Produkts. Leider kann die Genauigkeit einer Maschine im Laufe der Zeit nachlassen, wenn sie verwendet wird – oder eine falsch eingestellte Maschine kann stark verzerrte Teile erzeugen. Da die Maschinengenauigkeit so sehr davon abhängt, wie Hersteller ihre Maschinen einrichten und betreiben, garantieren nur wenige (wenn überhaupt) Hersteller von Fertigungsmaschinen die Genauigkeit der fertigen Teile. Stattdessen garantieren sie in der Regel Positionierung Genauigkeit, was nicht dasselbe ist.

Das Nichteinhalten von Teiletoleranzen kann ein großes Problem darstellen – was zu abgelehnten Bestellungen und Geschäftsverlusten führt, wenn Kunden nach alternativen Unternehmen suchen, die ihre Teiletoleranzen einhalten können.

Die Frage lautet:„Wie können Sie die Genauigkeit der Fräsmaschine verbessern, damit Ihre fertigen Teile enge Toleranzen einhalten können?“

Hier sind ein paar Dinge, die Sie beachten sollten, wenn Sie versuchen, die Maschinengenauigkeit Ihrer Fertigungsausrüstung zu verbessern:

Maschinelles Epsilon und gerundete Berechnungen

Eines der größten Probleme bei der Herstellung eines Teils ist der Umgang mit der Mathematik. Das Berechnen irrationaler Zahlen wie π (pi) und das Runden reeller Zahlen für die Computerberechnungen, die CNC-Maschinen ausführen, um die Konsistenz der Maschinenbewegungen sicherzustellen, kann enorme Kopfschmerzen bereiten und ist in einem Konstruktionsdokument schwer genau darzustellen.

Maschinen-Epsilon ist der mathematische Begriff für die Grenzen des relativen Fehlers, der durch das Runden von Zahlen in einer Berechnung verursacht werden kann. Wenn man zum Beispiel den Umfang eines Kreises berechnet, runden viele Leute Pi auf die nächste Hundertstelstelle und lassen den Rest der irrationalen Zahl weg. Obwohl dies einfacher zu berechnen ist, macht dies die endgültige Berechnung, gelinde gesagt, nicht ganz genau.

Machine Epsilon hilft bei der Notation und Messung der Auswirkung von Rundungsfehlern, die für die Vorhersage der Varianz in runden oder zylindrischen Teilen von unschätzbarem Wert sein können, wenn π-basierte Berechnungen erforderlich sind. Das Erlernen mathematischer Konzepte wie Maschinen-Epsilon ist ein Muss für die Herstellung komplexer Teile.

Maximaler Arbeitsumfang

Der Versuch, mit Teilen zu arbeiten, die an der äußersten Grenze der Kapazität einer Maschine liegen, kann sich nachteilig auf die Genauigkeit der CNC-Maschine auswirken. Wie in einem Artikel von Modern Machine Shop angemerkt, kann eine Maschine „in der Lage sein, Toleranzen innerhalb eines bestimmten Bereichs des Arbeitsbereichs einzuhalten, aber wenn die Maschine an den äußeren Rändern dieses Bereichs schneidet, sind Merkmale in dieser Umgebung größtenteils nicht toleranzgerecht produziert.“

Dies könnte durch Mängel in der „volumetrischen Genauigkeit“ einer Maschine verursacht werden, die bei der Arbeit an kleinen Teilen nicht wahrnehmbar sind, aber deutlicher werden, wenn die Maschine an die Grenzen ihres Arbeitsbereichs belastet wird.

Um die Grenzen dieses sicheren Arbeitsbereichs zu entdecken, kann es einige Experimente mit Ihrer Fräsmaschine erfordern, mit der Herstellung von Teilen an verschiedenen Positionen im gesamten vom Hersteller genehmigten Arbeitsbereich, um zu sehen, welche Änderungen es bei der Teilegenauigkeit gibt.

Werkzeugpositionierung und -ablenkung

Ein weiterer Grund, warum die Genauigkeit der Fräsmaschine leiden kann, ist, dass das Werkzeug, das zum Formen eines Teils verwendet wird, sich verbiegen kann, wenn es mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Dies kann passieren, wenn das Werkzeug nicht richtig gesichert ist oder wenn die Vorrichtung, die das Werkzeug hält, zu weit von seiner Verankerung entfernt ist.

Beispielsweise halten Betreiber von Bohrwerksmaschinen die Spindel oft kurz, damit sie nicht zu weit aus dem Spindelstock herausragt. Dadurch erhöht sich die Stabilität der Spindel, wodurch ein Durchbiegen beim Kontakt des Werkzeugs mit dem Werkstück unwahrscheinlicher wird.

Wenn Sie die Positionierung eines Werkzeugs im Auge behalten und die Positionierung eines Werkzeugs überarbeiten, können Sie die Genauigkeit der Fräsmaschine bei zukünftigen Projekten verbessern, wenn Sie sich mit den Grenzen einer Maschine vertraut machen, bevor die Werkzeugablenkung zum Problem wird.

Maschinengenauigkeit und Wartung

Die Wartung hat einen enormen Einfluss auf die Genauigkeit von CNC-Maschinen. Schließlich kann ein Werkzeug mit rostigen Gelenken, das nicht gewartet wurde, keine gleichmäßigen Bewegungen ausführen. Ein Mangel an Schmiermittel für Schneidwerkzeuge kann zu einer Überhitzung von Werkzeugen und Teilen führen, wodurch Unregelmäßigkeiten in einem Schnitt entstehen. Wenn die Kornleitungen an einer Wasserstrahlschneidemaschine verstopft sind, fließt das Korn möglicherweise nicht richtig in den Schneidstrahl, wodurch ein Schnitt unvollendet bleiben kann.

Führen Sie bei der Untersuchung der Ursache für die verringerte Maschinengenauigkeit unbedingt eine gründliche Inspektion der Maschine durch. Tatsächlich sind solche Inspektionen auch beim Kauf gebrauchter Maschinen nützlich, da sie Ihnen helfen zu überprüfen, ob Sie eine Qualitätswerkzeugmaschine erhalten.

Benötigen Sie Hilfe bei der Suche nach einem hochwertigen Fertigungsgerät für Ihre Werkstatt – eines, das Ihre Teiletoleranzanforderungen erfüllt? Wenden Sie sich noch heute an die Experten von SFMS, um unser umfangreiches Kontaktnetzwerk zu nutzen und der Suche nach der idealen Maschine für Ihre Werkstatt einen Schritt näher zu kommen.