Bearbeitung großer Teile:Verständnis der Probleme und Lösungen

Zu Beginn der digitalen Revolution dachten die Menschen, dass Computer und Roboter Menschen aus dem Arbeitsplatz verdrängen und ihre Arbeit schneller und billiger erledigen würden. Stattdessen haben wir festgestellt, dass menschliche Kreativität und Einfallsreichtum wesentliche, unersetzliche Komponenten für die Problemlösung sind. Während Computer regelbasierte Aufgaben schnell und effizient erledigen können, werden erfahrene und einfallsreiche menschliche Arbeiter benötigt, die über den Tellerrand schauen.

Ein gutes Beispiel dafür ist die Bearbeitung großer Teile. Eine CNC-Maschine kann kleine, einfache Teile mit minimaler Überwachung fertigstellen, aber sie benötigt die Hilfe von erfahrenen Maschinisten, um anspruchsvollere Operationen zu bewältigen. Wenn das Werkstück zu groß für das Gehäuse ist oder zusätzliche Stützen benötigt werden, um Verformungen zu vermeiden, kann eine kreative Maschinenwerkstatt oft Alternativen finden, um die Arbeit auf unerwartete Weise abzuschließen.

Dieser Artikel stellt einige häufige Herausforderungen bei der Bearbeitung großer Teile und einige mögliche Lösungen vor, die von findigen Maschinenwerkstätten verwendet werden.

4 häufige Probleme bei der Bearbeitung großer Teile

#1 – Arbeitsbereich nicht groß genug

Der Bewegungsbereich der Ausrüstung kann nicht alles erreichen, was bearbeitet werden muss. Entweder ist das Teil zu groß oder die Möglichkeiten der Maschine sind zu klein.

Lösungen:

• Arbeiten Sie in Segmenten . Alles in einem Bereich bearbeiten, dann das Werkstück neu positionieren, sodass ein neuer Bereich zugänglich ist. Kundenspezifische Vorrichtungen und Ständer können sogar verwendet werden, um das Gleiten oder Drehen des Werkstücks einfacher und genauer zu machen.
• Verwenden Sie andere Maschinen . Maschinenwerkstätten verfügen über eine breite Palette von Geräten zur Durchführung spezialisierter Operationen. In manchen Fällen reicht es aus, die Arbeit mit unterschiedlichen Maschinen mit unterschiedlichen Fähigkeiten zu erledigen.

#2 – Zu groß für das Gehege

Das Werkstück ist zu hoch, zu lang, zu breit oder zu sperrig. Vielleicht gibt es nicht genug Freiraum unter dem Werkzeugkopf oder das Werkstück ist zu lang, um in die Barrikaden der Maschine zu passen. Möglicherweise übersteigt das schwere Werkstück die Gewichtskapazität der Ausrüstung.

Lösung:

• Aufschlüsseln . Obwohl dies nicht in allen Fällen möglich ist, können einige Teile in kleinere Teile zerlegt werden. Vorgänge können sogar gleichzeitig auf verschiedenen Maschinen abgeschlossen werden, um die Verarbeitungszeiten zu verkürzen. Dies wird am besten während der Konstruktionsphase des Teils behoben.
• Verändere die Maschinen . Kann der Werkzeugkopf durch einen kürzeren ersetzt werden, um mehr Freiraum zu schaffen? Können Barrieren entfernt werden, damit sich die Teile über die normalen Grenzen hinaus erstrecken können? Dieser Ansatz kann die Fähigkeiten von Geräten erweitern, aber es ist eine zusätzliche Planung erforderlich, um Schäden an Geräten und Teilen zu vermeiden. Erwägen Sie die Verwendung von CAD-Tools, um Probleme im Voraus zu identifizieren. Es können auch zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sein, um die Sicherheit der Arbeitnehmer zu gewährleisten.
• Führen Sie externe Unterstützung ein . Wenn das Teil unwuchtig ist, kann es zu Toleranzproblemen kommen. Wenn das Teil die Gewichtskapazität des Geräts überschreitet, kann es auch das Gerät beschädigen oder ein Sicherheitsrisiko darstellen. Zusätzliche Stützen können die Maschine entlasten und das Werkstück stabilisieren.

#3 – Entspricht nicht den Designtoleranzen

Nach der Bearbeitung entsprach das Teil nicht den Qualitätsanforderungen für die Präzisionsbearbeitung. Möglicherweise wurde das Werkstück von den Arbeitern zwischen den Arbeitsgängen nicht korrekt neu positioniert, oder separat bearbeitete Teile fluchten nicht. Vielleicht war das große, unhandliche Teil schwierig zu befestigen und während der Bearbeitungsvorgänge zu verschieben.

Lösung:

• Mach es langsam . Verbringen Sie zusätzliche Zeit mit der Planung, um Fehler zu vermeiden, und überprüfen Sie nochmals, ob das Werkstück richtig positioniert und gesichert ist. Dies erhöht zwar die Prozesszeiten, aber ein erfahrener Maschinist weiß, dass die Arbeits- und Materialkosten für die Nacharbeit das Potenzial für ein paar eingesparte Minuten nicht wert sind.
• Verwende Halbfinalpässe . Die Bearbeitung großer Teile erfordert besondere Sorgfalt und Geduld. Besonders bei engen Toleranzen kann ein zusätzlicher Durchgang zwischen Schrupp- und Schlichtdurchgang dazu beitragen, Präzision und Genauigkeit zu gewährleisten.

#4 – Verzerrung von Merkmalen

Wenn Teile extremer Hitze und dynamischen Kräften ausgesetzt sind, können sie sich verformen und verziehen. Die hohe thermische Belastung durch die Bearbeitung großer Teile kann dazu führen, dass sich das Metall ungleichmäßig ausdehnt. Wenn es im expandierten Zustand bearbeitet wird, liegt es nach dem Abkühlen wahrscheinlich außerhalb der Toleranzen. Darüber hinaus kann bei einer CNC-Drehmaschine ein langes, unausgeglichenes Teil ein Wackeln verursachen, indem es sich aus der Position biegt, was zu einem verzerrten Profil und einer schlechteren Oberflächengüte führt.

Lösung:

• Expansion planen . Implementieren Sie zusätzliche Stützen unter gefährdeten Segmenten und stellen Sie sicher, dass das Werkstück ausbalanciert ist, um Präzision zu gewährleisten.
• Wärmezufuhr verwalten . Erfahrene Maschinisten wissen, dass die Wärmeausdehnung bei großen Teilen eine noch größere Herausforderung darstellt. Die Bearbeitung großer Teile kann erfordern, dass Sie bei jedem Durchgang nicht so viel Material entfernen, um die Wärmezufuhr zu reduzieren. Stellen Sie außerdem sicher, dass das richtige Kühlmittel verwendet wird und dass es gut über den Schnittbereich fließt.

Der Herausforderung der Bearbeitung großer Teile gewachsen

Die Bearbeitung großer Teile ist zweifellos eine Herausforderung. Die Auswirkungen von Fehlern und Ungenauigkeiten werden verstärkt, was ihre Behebung viel teurer macht, als dies bei kleineren Teilen der Fall wäre. Und Computer und Roboter allein können zumindest vorerst die nuancierten Herausforderungen überdimensionaler Werkstücke nicht bewältigen.

Die Bearbeitung großer Teile erfordert Geduld und sorgfältige Planung, die für einige Maschinenwerkstätten das Risiko möglicherweise nicht wert ist. Aber es bietet auch erstklassigen Maschinenwerkstätten die Gelegenheit, ihr Fachwissen und ihren Einfallsreichtum zu demonstrieren.

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