Top-Tipps für die Herstellung hochwertiger CNC-bearbeiteter Teile

Die CNC-Bearbeitung ist in der heutigen Fertigungsbranche eine wesentliche Notwendigkeit. Hochwertige CNC-gefräste Teile werden weltweit verwendet, um qualitativ hochwertige Produkte herzustellen. Diese Teile müssen den vom Kunden angegebenen Konstruktionsspezifikationen und den Industriestandards entsprechen, um genau und effizient zu funktionieren.

Teile, die nicht der erforderlichen Spezifikation und Konstruktion entsprechen, verursachen unerwartete Probleme, was zu enormen Ausfallzeiten und Kosten führt. Zum Beispiel kann ein Luft- und Raumfahrtteil, das nicht genau ist, während des Fluges zu Fehlfunktionen eines Geräts führen, wodurch viele Menschenleben gefährdet werden. Ebenso können defekte Bremsscheiben oder Bremssättel zu Autounfällen oder zum kostspieligen Rückruf von Tausenden von Fahrzeugen führen.

Hersteller sind sich der Bedeutung der zeitnahen Herstellung von Qualitätsteilen voll und ganz bewusst. Andernfalls kann es zum Verlust von Kunden und neuen zukünftigen Bestellungen kommen.

Was also braucht es, um Qualitätsteile in der CNC-Bearbeitung herzustellen?

#1 Überprüfen Sie Ihr Bearbeitungsprojekt

In erster Linie müssen Sie das Projekt, das Sie in Angriff nehmen möchten, klar einschätzen. Stellen Sie sich diese Fragen:

• Was sind die unterschiedlichen Größen und Komplexitäten der Teile?
• Welche Materialien sollen bearbeitet werden?
• Welche Präzision benötigen Sie bei der Herstellung dieser Teile?
• Welche Schneidwerkzeuge benötigen Sie?
• Benötigen Sie kostspielige Vorrichtungen zum Spannen Ihrer bearbeiteten Teile?

Wenn Sie diese Überprüfung durchführen, können Sie die effizienteste und kostengünstigste Methode auswählen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

#2 Betrachten Sie den besten Maschinentyp

Verfügen Sie in Ihrer Werkstatt über die richtigen Geräte und Maschinen für diese Aufgabe? Wenn nicht, müssen Sie die beste Lösung für Ihr Projekt in Betracht ziehen, während Sie die breite Palette der auf dem Markt erhältlichen CNC-Maschinentypen bewerten.

Hochwertige CNC-Maschinen können mehr kosten. Sie erreichen jedoch eine extrem hohe Genauigkeit und enge Toleranzen. CNC-Maschinen, die mit einer guten Gesamtmechanik, hochwertigen Kugelgewindetrieben und Linearrollenführungen oder Massivkastenführungen hergestellt, gehärtet, geschliffen und dann bis zur Perfektion von Hand geschabt werden, sind in der Lage und haben sich bewährt, langfristige Genauigkeit und Stabilität zu bieten.

Beurteilen Sie, ob der Markt genau den gleichen Maschinentyp verlangt, den Sie suchen – dies gibt Ihnen einen Hinweis darauf, was für Ihre Bearbeitungsanforderungen praktisch und nützlich ist. Berücksichtigen Sie schließlich die Lieferzeit der Marke und des Typs der CNC-Maschine, damit Sie nicht gezwungen sind, eine zweite oder sogar dritte Wahl zu kaufen.

#3 Automatisieren mit CNC-Steuerung

Da Computersysteme zur Steuerung von CNC-Maschinen verwendet werden, können viele Produktionsabläufe automatisiert werden, um die Produktion zu steigern und unproduktive Zeiten zu verringern. Identische oder gemischte Teile können mit höherer und konstanterer Genauigkeit bearbeitet werden. Nachbestellungen können auch in kürzerer Zeit eingerichtet werden, während Notfallbestellungen einfacher in Ihren Produktionsplan eingefügt werden können.

#4 Optimieren mit Maschinensoftware

Namhafte Hersteller von CNC-Maschinen stellen oft speziell entwickelte Software in ihren Maschinen bereit, die verschiedene Parameter steuert und Fehlerwarnungen und -berichte ausgibt. Diese Software ermöglicht es Ihren sachkundigen Mechanikern, Bearbeitungsprozesse zu bewerten, proaktive oder korrigierende Maßnahmen zu ergreifen, um sicherzustellen, dass die Teilequalität nicht beeinträchtigt wird, und die Produktionseffizienz durch die Maximierung Ihrer Maschinenkapazitäten zu optimieren.

#5 Stellen Sie sicher, dass die richtigen Materialien verwendet werden

Die Art der zu bearbeitenden Materialien beeinflusst das Leistungsniveau und die Zykluszeiten. Faktoren wie die Haltbarkeit, die Lagerbelastung und die gesamte Maschinenstruktur beeinflussen die erreichbare Präzision.

Auch die Materialeigenschaften und das Werkzeugverhalten unter den erforderlichen Bearbeitungsbedingungen beeinflussen die Werkzeugmaschinenfaktoren. Dazu gehören die maximale Spindeldrehzahl und Vorschubgeschwindigkeit, die effektivste Motorleistung und das Drehmoment des Spindelmotors.

#6 Verwenden Sie die richtigen Feeds und die richtige Geschwindigkeit

Verwenden Sie bei der Teilebearbeitung die richtigen Vorschübe und Geschwindigkeiten, da diese Faktoren die Oberflächenqualität Ihrer Teile und die Lebensdauer Ihres ausgewählten Schneidwerkzeugs beeinflussen.

Wenn Sie Ihre Geschwindigkeit zu niedrig einstellen, können Sie sowohl eine geringere Effizienz als auch eine mögliche Beschädigung Ihres Werkzeugs feststellen. Wenn Sie Ihre Geschwindigkeit zu hoch einstellen, können Genauigkeits- und Konturprobleme sowie ein schnellerer Verschleiß Ihres Schneidwerkzeugs auftreten – dies führt zu höheren Produktionskosten. Betrachten Sie die „Goldene Mitte “, da dies eine gute Teilequalität, eine längere Standzeit der Schneidwerkzeuge und auch konstante und Einsparungen von Produktionsläufen sichert.

#7 Wählen Sie die richtigen Schneidwerkzeuge und Werkzeughalter

Verwenden Sie zuerst die richtigen Schneidwerkzeuge und die empfohlenen Schneideinstellungen, um die gewünschte Oberflächenqualität und Genauigkeit zu erreichen. Danach können Sie die Schnittparameter feinabstimmen, um Ihre gewünschte Leistung und Produktionskosten zu erreichen.

Vermeiden Sie die Verwendung von stumpfen Werkzeugen, Werkzeugen mit falschen Abmessungen oder Werkzeugen, die nicht für die bearbeiteten Materialien geeignet sind – dies kann zu rauen Kanten, Schneidspuren, erhabenen Spuren oder sogar Brandspuren auf dem Endprodukt führen.

Vermeiden Sie auch die Verwendung desselben Werkzeugs zum Schruppen und Schlichten in Serienproduktionen, da dies zu einer geringeren Schlichtqualität und möglicherweise zu höherem Verschleiß und Kosten führen kann.

#8 Richtiges Spannen von Teilen übernehmen

Wie Sie das zu bearbeitende Material oder Einzelteile spannen, hängt von der Anzahl der durchzuführenden Arbeitsgänge ab und davon, ob Sie mehr als nur eine Fläche bearbeiten müssen.

Wenn mehrere Operationen (z. B. Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden) durchgeführt werden müssen, ist es immer am besten, Ihr Teil so zu spannen, dass die verschiedenen Operationen in einer Aufspannung durchgeführt werden können.

Dies kann in „clever . erreicht werden “ und effektive Vorrichtungskonstruktionen, die teuer sind, oder durch die Verwendung einer zusätzlichen Achse in Ihrer Maschine (z. B. 4 ^te Achsen- oder CNC-Rundtisch).

Wenn Ihr Material oder Teil an allen fünf Seiten bearbeitet werden muss, muss ein Mehrachsen-Bearbeitungszentrum in Betracht gezogen werden. Diese können entweder eine 3+2- oder besser eine 4+1-Achsen-Konfiguration sein. Die volle 5-Achsen-Fähigkeit sollte verwendet werden, wenn Sie beabsichtigen, Formen und Formen oder sehr komplexe Formen und Konturen zu bearbeiten.

#9 Sicherstellen einer effektiven Späneräumung

Durch den Produktionsprozess anfallende Späne müssen effektiv aus der Maschine entfernt werden, da sie sonst Ihre Bearbeitungsprozesse stark behindern können. Sie sollten sich niemals im Schneidbereich ansammeln und müssen mit wirksamem Kühlmittel oder Luftdruck beseitigt werden.

Wenn Späne nicht sofort und effektiv aus dem Schneidbereich entfernt werden, können sie um das Schneidwerkzeug herum gezogen werden und wiederholbar mit dem Schneidbereich und dem Schneidwerkzeug in Kontakt kommen. Dies führt zu höherem Verschleiß, möglichen Beschädigungen an Materialflächen und im schlimmsten Fall zum Bruch Ihres Schneidwerkzeugs aufgrund seiner erhöhten Belastung. Vermeiden Sie, dass Späne auf dem gesamten Werkstück verbleiben und stellen Sie sicher, dass die Oberflächenqualität Ihres bearbeiteten Teils nicht beeinträchtigt wird.

Nachdem Sie dafür gesorgt haben, dass ausreichend Kühlschmierstoff oder Luft die Späne aus Ihrem fortschreitenden Schnittbereich wegbläst, können Sie die Späne durch den Einsatz von Förderbändern im Inneren der Maschine effektiv entsorgen. Es stehen verschiedene Fördererausführungen zur Verfügung: 

• Standard-Scharnierförderer sind Allrounder für verschiedene Materialien.
• Kratzerförderer werden für Stahlgussmaterial empfohlen.
• Trommelförderer sind hauptsächlich für Aluminiummaterial und sorgen dafür, dass die feinen Späne aus Ihrem Kühlmittelsystem gefiltert werden.

#10 Verwalten Sie Ihre Fertigungsumgebung

Achten Sie auf den Einfluss externer Schmutz- und Verschmutzungsquellen – diese können möglicherweise sehr negative Auswirkungen bei der Bearbeitung haben und zu sehr kostspieligen Schäden an Ihrer Maschine führen.

Beispiele hierfür sind: 

• Staub vom Schleifen oder noch schlimmer, Gießereien in der Nähe
• Stoßwellen, die von Pressen oder Stanzmaschinen erzeugt werden
• Elektrische Schwankungen aufgrund eines instabilen Stromnetzes
• Schweißarbeiten in der Nähe von CNC-Maschinen

Darüber hinaus beeinträchtigen instabile und wechselnde Temperaturen in der Werkstatt die Genauigkeit Ihrer Maschine, während unsaubere (feuchte) und ungefilterte Luft, die vom Luftkompressor und den Luftleitungen zu Ihrer Maschine geliefert wird, die Funktionalität und Wirksamkeit beeinträchtigt.

#11 Stellen Sie erfahrene CNC-Maschinisten ein

Das Fachwissen und die Erfahrung von CNC-Maschinisten spielen eine entscheidende und wichtige Rolle bei der Herstellung von Qualitätsprodukten. Erfahrene CNC-Maschinisten mit guten Fertigungskenntnissen und mechanischer Begabung werden Ihre Maschine mit Sorgfalt und mit deutlich reduzierten Fehlern ausführen, einrichten und Ihre Operationen durchführen.

#12 In-Prozess-Inspektionen durchführen

Führen Sie Qualitätsprüfungen durch, wenn das Teil noch läuft, um sofort alle Probleme zu erkennen und Ihre CNC-Werkzeugmaschine anzupassen, um die erforderlichen Toleranzen zu erreichen. Sie können „In-Prozess-Messung . durchführen “ durch den Einsatz hochpräziser Arbeitsmesstaster – diese ermöglichen Ihnen die sofortige Überprüfung bestimmter Abmessungen oder dies nach Abschluss des Vorgangs und bevor das Teil die Vorrichtung oder Maschine verlässt. Anschließend können Sie Ihre Daten bei Bedarf anpassen und nachbearbeiten.

In-Prozess-Kontrollen Ihrer Werkzeuge verhindern auch, dass abgenutzte Schneidwerkzeuge wiederverwendet werden – diese sind gefährlich, da sie während des Prozesses brechen können. Die Überprüfung von Schneidwerkzeugen hilft Ihnen nicht nur, sicherzustellen, dass Ihr Bohrer oder Gewindebohrer in Ordnung ist – ein System zur Überwachung der Werkzeugspannung informiert Ihren Bediener, wenn Ihr Werkzeug ausgetauscht werden muss. Werkzeuglasermesssysteme können sogar den Werkzeugverschleiß in Bezug auf Länge und Radius messen.

#13 Qualitätskontrollmaßnahmen implementieren

Qualitätssysteme sind ein integraler Bestandteil der Fertigung. Implementieren Sie während des gesamten Betriebs wirksame Qualitätskontrollsysteme – vom Projektstart bis zum Endprodukt.

Ihre strengen Arbeitsabläufe sollten die Einhaltung von Materialprüfungen, Prozessprüfungen, Abmessungen, Toleranzen und Spezifikationen der Endprodukte sicherstellen. Diese vermeiden Non-Compliance-Produkte und entsprechen der hohen Qualität, die von Ihren Kunden verlangt wird, was wiederum Ihr Ansehen und Ihre Produktivität steigert und gleichzeitig die Kosten senkt. Idealerweise sollten Hersteller auch ISO-zertifiziert sein.

#14 Regelmäßige vorbeugende Wartung durchführen

Die Einführung eines regelmäßigen Wartungsprotokolls hilft, Ihre CNC-Maschinen in gutem Zustand zu halten. Eine häufige Kalibrierung wird empfohlen, um zu verhindern, dass Ihre Maschine außerhalb der Spezifikationen arbeitet oder potenziell schädliche Vibrationen erzeugt.

Solche Wartungschecks können Ihnen auch helfen, technische Probleme zum falschen Zeitpunkt zu vermeiden. Planen Sie solche vorbeugenden Wartungskontrollen mindestens einmal im Jahr ein – besser zweimal im Jahr.

Stellen Sie sicher, dass Ihre teuren Werkzeugmaschinen, mit denen Sie Geld verdienen, die Sorgfalt und Aufmerksamkeit erhalten, die sie verdienen. Versuchen Sie nicht, ein paar Dollar zu sparen, indem Sie billiges Schmieröl verwenden. In den Maschinen-Betriebsanleitungen finden Sie alle Details, welche Ölmarke und welche Spezifikationen erforderlich sind. Der Versuch, Abkürzungen zu nehmen und billigeres, nicht konformes Öl zu kaufen, kann zum Erlöschen der Garantie und in naher Zukunft zu teuren Reparaturen führen.

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Schlussfolgerung

Die Herstellung von Qualitätsteilen hängt oft von einer komplexen Kombination aus CNC-Maschinen, Software, Werkzeugen und Prozessen sowie qualifizierten Mechanikern ab. Wenn Sie diese verschiedenen Parameter gut verwalten, können Sie qualitativ hochwertige und konsistente bearbeitete Teile mit dem von Ihren Kunden geforderten Genauigkeitsniveau liefern.

Um kontinuierlich hochwertige CNC-bearbeitete Teile herzustellen, müssen Sie in höherwertige CNC-Maschinen investieren. Auf diese Weise können Sie den ständigen Anforderungen nach höherer Produktivität, ständig wechselnden Teilen, erhöhter Komplexität und dem Bedarf an gleichbleibender Produktqualität gerecht werden.

Um die immer strenger werdenden Anforderungen der Hersteller zu erfüllen oder zu übertreffen, sollten Sie auch Ihre CNC-Maschinen in einem tadellosen Zustand halten. Erfahren Sie, wie Sie dies tun, indem Sie unseren Artikel über CNC-Maschinen lesen – Die ultimative Liste der Dos &Don’ts