6 Tipps zum Einhalten enger Toleranzen

Es gibt nur wenige Dinge, die einem Maschinisten mehr gefallen, als wenn er einen Abdruck bekommt und Folgendes sieht:+/- 0,005”. Fünf Tausendstel Zoll zu halten ist für jeden guten Zerspaner ein Kinderspiel – er könnte das Teil genauso gut mit geschlossenen Augen fräsen. Aber dann gibt es die Jobs, die etwas anspruchsvoller sind. Fügen Sie noch eine Null hinzu, und jetzt haben Sie:0,0005“. Fünf Zehntel Tausend zu halten ist eine ganz andere Geschichte. Es ist der Unterschied zwischen der Dicke eines menschlichen Haares und der eines weißen Blutkörperchens. Wenn es darum geht, enge Toleranzen einzuhalten, finden Sie hier einige Empfehlungen, mit denen Ihre Teile die Spezifikationen einhalten können.

1. Aufwärmen der Spindel zum Einhalten enger Toleranzen

Führen Sie eine Aufwärmroutine durch – Während dies bei den meisten CNC-Maschinen ein Standardverfahren ist, sollten Sie etwas anstrengenderes ausführen. Ein typisches Verfahren wird nur die Spindel erwärmen, was für das Verteilen von Fett entscheidend ist, um vorzeitigen Lagerverschleiß zu verhindern. Sie müssen jedoch auch zulassen, dass die internen Komponenten eine konstante Betriebstemperatur erreichen, um die Wärmeausdehnung zu berücksichtigen. All dies ist in Ordnung, wenn Sie nur enge Toleranzen in Ihrer Z-Achse einhalten möchten, aber wenn Sie das Aufwärmen der Spindel mit Maschinenbewegungen in allen Achsen kombinieren, hilft dies noch weiter. Wenn Sie die Maschine 10-20 Minuten laufen lassen, während sich alle Komponenten bewegen, können die Komponenten eine ideale Temperatur erreichen und helfen, die Auswirkungen der Wärmeausdehnung während des Fräsens zu mildern. Egal was passiert, vergewissere dich am Ende deiner Aufwärmphase, dass du alle deine Werkzeuge auf absolute Präzision vermisst und enge Toleranzen einhältst.

2. Werkzeugauswahl zum Einhalten enger Toleranzen

Wählen Sie Ihre Werkzeuge sorgfältig aus – Wenn Sie es mit diesen unerbittlichen Toleranzen zu tun haben, achten Sie darauf, mit Ihren Werkzeugen entgegenzukommen. Sie sollten sicherstellen, dass Sie spezielle Werkzeuge zum Schruppen und Schlichten haben, damit das Schruppwerkzeug die Hauptlast des Verschleißes trägt, während das Schlichtwerkzeug nur für die letzten Durchgänge aufbewahrt wird, um einen wiederholbaren Prozess für die Erstellung präziser Teile sicherzustellen.

Messstifte können verwendet werden, um ein unterdimensioniertes Merkmal zu messen, bevor es auf eine exakte Größe bearbeitet wird.

3. Ausgleich für das Einhalten enger Toleranzen

Kompensieren Sie Ihre Werkzeuge – Werkzeughersteller sind nicht perfekt, also entwickeln sie ihre Werkzeuge so, dass sie ein wenig nachsichtig sind. Sie wissen, dass Sie, wenn Sie etwas mit ihren Werkzeugen herstellen, viel glücklicher sein werden, wenn das geschnittene Feature unterdimensioniert statt überdimensioniert herauskommt. Genau wie bei einem Haarschnitt:Sie können mehr abnehmen, aber Sie können es nicht wieder anziehen. Wenn Sie dies wissen, sollten Sie sicherstellen, dass Sie beim Einrichten eines präzisen Jobs als Erstes Ihren tatsächlichen Werkzeugdurchmesser eingeben. Sie können dies auf verschiedene Arten tun, aber meine bevorzugte Methode ist, ein Feature zu fräsen und dann genaue Werkzeuge zu verwenden, um die Dimension zu überprüfen – Messstifte oder -blöcke eignen sich gut dafür. Es ist ganz einfach – wenn Sie ein 0,250-Zoll-Loch mit einem 0,236-Zoll-Werkzeug interpolieren und nur ein 0,248-Zoll-Messstift passt, dann ist Ihr Werkzeug um 0,001 Zoll zu klein (verwenden Sie die Hälfte des Werts, da es auf jeder Seite zu klein ist). Sie würden Ihre Größe an dieser Stelle entweder über Ihre CAM-Software oder mithilfe von Tool Comp-Befehlen in Ihrer Schnittdatei auf 0,235 Zoll kompensieren.

4. Temperatur zum Einhalten enger Toleranzen

Thermisch stabilisieren – Dies ist eines der wichtigsten Dinge auf dieser Liste, um enge Toleranzen einzuhalten, da es einen großen Unterschied machen kann und Sie es möglicherweise nicht einmal bemerken. Achten Sie darauf, wo sich Ihre Maschine befindet. Befindet es sich in der Nähe eines Fensters, wenn ja, scheint die Sonne zeitweise darauf? Springt die Klimaanlage nachmittags an und bläst kalte Luft auf die Maschinenkabine? Wird Ihr Material in einem heißen Lagerhaus aufbewahrt und dann in eine kühle Umgebung von 68 ° C gebracht? Diese scheinen alle harmlos zu sein, können aber in Ihrem Prozess große Kopfschmerzen verursachen. Die Wärmeausdehnung oder -kontraktion der Fräsmaschine oder des von Ihnen geschnittenen Materials kann zu großen Abweichungen in Ihrem Prozess führen. Stellen Sie diese alle auf Sperren – halten Sie Ihre Maschine und Ihr Material in einem temperaturkontrollierten Klima, unbeeinflusst von Sonnenlicht, und Sie werden die Früchte ernten – Konsistenz in Ihrem Prozess.

5. Kalibrierung zur Einhaltung enger Toleranzen

Kalibrieren Sie Ihre Ausrüstung – Wenn Sie alle oben genannten Schritte ausgeführt haben, es aber nur noch *das* sein soll viel fester, erwägen Sie, den Hersteller zu kontaktieren. Nachdem eine Maschine gebaut, verschifft, von einem Lastwagen abgesetzt, herumbewegt, nivelliert und Tausende von Stunden lang verwendet wurde, verschieben und beruhigen sich die Dinge. Es ist unvermeidlich. Glücklicherweise gibt es mehrere Ausrüstungsteile, seien es Granitquadrate oder die Renishaw-Kugelstange, die dabei helfen können, die Zügel an Ihrer gelockerten Maschine anzuziehen, um dabei zu helfen, enge Toleranzen einzuhalten. Wir führen gerne einen Ballbar-Test durch und nehmen im Rahmen einer jährlichen Wartung Anpassungen vor, damit Sie die Genauigkeit Ihrer Maschine an der Leine halten können. Außerdem stellt die Durchführung dieser jährlichen Wartungen sicher, dass die Lager fest und geschmiert, die Riemen richtig gespannt und die Antriebsmotoren intakt sind – alles wichtige Faktoren für eine präzise Maschine.

6. Lineare Maßstäbe zur Einhaltung enger Toleranzen

Wenn alles andere fehlschlägt, Waage! – Wenn Sie alles auf dieser Liste getan haben und immer noch Probleme haben, ist es möglicherweise an der Zeit, eine Maschine mit linearen Skalen in Betracht zu ziehen. Ihre typische CNC-Maschine verwendet den Antriebsmotor-Encoder als primäre Methode, um ihre absolute Position zu verfolgen, aber dies kann aufgrund von Unvollkommenheiten in der Kugelumlaufspindel oder thermischen Diskrepanzen fehlerhaft sein. Linearmaßstäbe ändern das – typischerweise werkseitig installiert, bestehen sie aus zwei Hauptkomponenten – dem Maßstab und dem Lesekopf. Einfach gesagt – die Waage ist wie ein hochpräzises Lineal, das die Maschine ablesen kann, ständig vergleicht und auf Abweichungen korrigiert. Bei unserem M10Pro ermöglicht dies eine um 25 % engere Positionierungstoleranz, eine um 20 % verbesserte Wiederholbarkeit und eine um 85 % reduzierte Flankensteilheit.

Der DATRON M10 Pro verfügt über lineare Skalen für zusätzliche Präzision und Genauigkeit.

Hoffentlich helfen Ihnen diese Tipps auf dem langen, kurvenreichen, holprigen (aber immer noch lohnenden!) Weg der hochpräzisen Bearbeitung und der Einhaltung enger Toleranzen.

Erfahren Sie in diesem Beitrag von HEIDENHAIN mehr über drei Dinge, die sich auf enge Toleranzen auswirken .