7 wesentliche Prinzipien für Spitzen‑Zerspanungsleistung

Die heutige Nachfrage nach Qualitätsprodukten zu geringeren Kosten erfordert, dass wir unsere Fertigungsabläufe genauer unter die Lupe nehmen. Die Optimierung unseres Fertigungsprozesses ist nicht nur ein gutes Ziel – sie ist eine Voraussetzung für unsere Zukunft. Optimierte Zerspanung wird nicht durch das Befolgen fester Parameter erreicht, sondern durch das Befolgen von Prinzipien. Diese Prinzipien werden als „Die sieben Anforderungen für optimierte Zerspanung“ bezeichnet. Alle sieben sind erforderlich, um optimierte Zerspanungsbedingungen zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Sie können auch zur Bewertung aktueller Abläufe und zur Überprüfung optimierter Abläufe verwendet werden, um kontinuierlichen Erfolg zu gewährleisten.

Jede einzelne dieser Anforderungen ist für den Erfolg jeder optimierten Zerspanungsanwendung notwendig.

1. QUALITÄTSWERKZEUGE

Dies sind die Anforderungen an ein Qualitätswerkzeug:

• Angemessener Preis. Das teuerste ist nicht unbedingt das hochwertigste.
• Produktkonsistenz. Optimierte Zerspanung erfordert ein konsistentes Werkzeug.
• Produktservice. Das beste Werkzeug der Welt ist nichts wert, wenn der Hersteller Sie nicht unterstützen kann.
• Speziell entwickeltes Werkzeug. Speziell für die Anwendung entwickeltes Werkzeug kann die Produktivität um ein Vielfaches steigern und die Kosten pro Teil senken.

2. RICHTIGER MASCHINENZUSTAND

Der Erfolg jeder Zerspanungsoperation hängt von ordnungsgemäßer Maschinenwartung und der Anpassung der Maschinenfähigkeiten an die Operation ab.

• Maschine auf ursprüngliche Betriebsspezifikationen warten. Maschinenfähigkeiten bestimmen.
  • Wartungsprogramm einrichten und regelmäßig durchführen.
  • Wenn es kaputtgeht, reparieren Sie es richtig, beim ersten Mal.
  • Noch besser: Reparieren Sie es, bevor es kaputtgeht.
• Maschine an operative Anforderungen anpassen. Die besten Maschineneigenschaften nutzen.
  • Steife Maschinen für schwere Zerspanungsoperationen einsetzen.
  • Schnelle Maschinen für leichte Mehrfachoperationen einsetzen.
  • Sicherstellen, dass die Maschine die physischen Fähigkeiten für den Job hat (z. B. PS).

3. EINFACHHEIT DER OPERATION

Es gibt keinen Ersatz für Einfachheit. Sie macht Optimierung nur leichter.

• Ihren Operations‑Setup vereinfachen. Optimierte Zerspanung beinhaltet Rüstzeit.
  • Setup oder Setup‑Prozeduren standardisieren.
  • Sicherstellen, dass das Setup den operativen Anforderungen entspricht (z. B. Steifigkeit).
• Gesunden Menschenverstand und Einfachheit nutzen, um die Reihenfolge der Operationen zu organisieren. Besseren Fluss schaffen.
  • Nicht im Kreis durch die Werkstatt jagen.
  • Produktkonsistenz lässt sich mit vereinfachten Operationen besser aufrechterhalten.
  • Mehrere Operationen bei Bedarf aufteilen. Dies kann auch den Durchsatz verbessern.
• Keine der anderen Anforderungen opfern. Sie verlieren mehr, als Sie gewinnen.

4. STEIFIGKEIT

Werkzeugstandzeit, Zykluszeiten und Teile‑Durchsatz können ohne Steifigkeit nicht optimiert werden.

• Maschinensteifigkeit (Fähigkeit bewerten)
  • Sicherstellen, dass die Maschine die richtige Steifigkeit für die Operation hat.
  • Anti‑Backlash an Achsvorschüben für Gleichlaufbearbeitung erforderlich (beste Standzeit).
• Werkstück‑ und Setup‑Steifigkeit (beste Konfiguration bewerten)
  • Werkstückkonfiguration und Bearbeitungsausrichtung bewerten.
  • Setup für maximale Steifigkeit gestalten. Anzahl der Operationen ggf. reduzieren.
• Werkzeugsystem‑Steifigkeit (auf maximale Steifigkeit bewerten)
  • Größtmöglichen Durchmesser und kürzestmögliche Länge des Werkzeugs verwenden.
  • Werkzeugspannsystem für Steifigkeit und kürzestmöglichen Überhang verwenden.

5. RICHTIGES VERHÄLTNIS VON SCHNITTGESCHWINDIGKEIT ZU VORSCHUB

Spanabfuhrraten können nicht optimiert werden, wenn das richtige Verhältnis von Schnittgeschwindigkeit zu Vorschub nicht erreicht wird.

Geschwindigkeit‑zu‑Vorschub‑Beziehungen:

• Beziehung zu weit auseinander (schlechte Standzeit)
  • Geschwindigkeit zu hoch und Vorschub zu niedrig verursacht hohe Reibungshitze und schnellen Schneidenverschleiß.
  • Anpassen, indem zuerst die Geschwindigkeit reduziert wird; Erhöhung des Vorschubs könnte das Werkzeug brechen, wenn die Geschwindigkeit zu hoch und für die Anwendung außer Verhältnis ist.
• Beziehung zu eng beieinander (katastrophaler Ausfall)
  • Vorschub zu hoch für Werkzeugstruktur – Werkzeug zerspringt, möglicherweise beschädigt Werkstück und Werkzeugspannsystem.
  • Anpassen, indem zuerst der Vorschub reduziert wird, falls die Geschwindigkeit auch zu hoch ist.
• Richtiges Verhältnis bestimmen (mit der Anwendung arbeiten)
  • Mit moderater Geschwindigkeit für die gegebene Anwendung beginnen. Man kann nicht mit der Beziehung arbeiten, wenn die Geschwindigkeit beim ersten Pass zu hoch ist.
  • Mit mittlerem Vorschub beginnen und so lange erhöhen, bis die Bearbeitungsbedingungen anzeigen, dass die Beziehung zu eng wird (Rattern), dann 10 % bis 20 % vom Vorschub zurücknehmen (optimaler Vorschub festgelegt).
  • Geschwindigkeit und Vorschub proportional um 10 % bis 20 % nach oben erhöhen, bis die Bearbeitungsbedingungen die obere Grenze für die Anwendung anzeigen (Rattern, schlechte Teileoberfläche, übermäßige Vibrationen).
  • Geschwindigkeit und Vorschub proportional um 20 % nach unten reduzieren (optimierte Bearbeitungsraten mit Sicherheitsfaktor festgelegt).

6. RICHTIGER KÜHLSCHMIERSTOFF

• Trockenlauf
  • Verursacht sehr schlechte Standzeit.
  • Nie trocken laufen, es sei denn, aus Sicherheitsgründen zwingend nötig.
  • Wenn Sie trocken laufen müssen, halten Sie die Geschwindigkeit niedrig (aber nicht zu niedrig) und den Vorschub hoch. Das hält Reibungshitze niedrig und behält die Wärme in der Spanbildung.

• Wasserbasierter Kühlschmierstoff
  • Für wärmeerzeugende Anwendungen absorbiert Wasser Wärme besser als Öl.
  • In Anwendungen einsetzen, wo leichte Spanlasten üblich sind (z. B. Schlichtfräser). Leichte Vorschübe leiten mehr Wärme in das Schneidwerkzeug.
  • Flut‑Systeme sind weit effizienter als Minimalmengenschmierung (MMS). MMS‑Systeme müssen präzise positioniert werden, um richtig zu funktionieren.
• Ölbasierter Kühlschmierstoff
  • Für schwere Vorschub‑Anwendungen absorbiert Öl Wärme nicht gut.
  • Bei schweren Vorschub‑Anwendungen einsetzen, z. B. mit Schruppfräsern, wo hohe Spanlasten üblich sind. Dicke Späne absorbieren Wärme besser, brauchen aber mehr Schmierstoff, um erzeugt zu werden.
  • Gekühlte Hochdrucksysteme funktionieren besser als Flutung. Nur durchführen, wenn die Maschine gekapselt ist und eine MMS‑Absaugung hat.
• Natürliches Pflanzenöl‑Schmiermittel
  • Nur für schwere Vorschub‑Anwendungen, kein Kühlschmierstoff.
  • Kann als Ersatz für ölbasierte Kühlschmierstoff‑Anwendungen dienen. Es hat typischerweise ein 3‑fach höheres Schmiervermögen als ölbasierter Kühlschmierstoff und ist biologisch abbaubar.
  • Minimalmengenschmierung (MMS) ist meist ausreichend, sonst wird es sehr teuer.

7. BEDIENER‑TRAINING

Bediener‑Training ist essenziell, um optimierte Maschinenanwendungen zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

• Der Bediener muss ein direkter Teil des Optimierungsversuchs sein, damit er gelingt. Er oder sie ist derjenige, der es ab jetzt aufrechterhalten muss.
  • Auf die Erfahrung des Bedieners zurückgreifen. Niemand kennt ihre Maschine besser.
  • Den Rat des Bedieners zu Maschinenfähigkeit und erforderlichen Wartungsanforderungen berücksichtigen. Das hilft in den frühen Phasen enorm.
  • Wenn sie es „besitzen“, werden sie sich darum kümmern. Sie halten es am Laufen, wenn Sie nicht da sind.
• Der Bediener muss die Unterschiede zwischen dem kennen, was er jahrelang getan hat, und einer optimierten Anwendung, und wie sie auf Veränderungen reagiert. Bearbeitungsbedingungen bei erhöhten Geschwindigkeiten und Vorschüben verhalten sich anders als bei niedrigeren Bereichen.
  • Sie müssen klar wissen, wie die Operation funktioniert und reagiert (Geräusch und Gefühl).
  • Sie müssen auch wissen, wie man die Anwendung richtig anpasst, wenn sich etwas ändert. Nichts ist jemals 100 % absolut gleich.
• Sie müssen auch sie – und sich selbst – trainieren, zusammenzuarbeiten, um dieses gemeinsame Ziel zu erreichen.
  • Wenn Sie nicht zusammenarbeiten und einander vertrauen können, wird der Betrieb definitiv scheitern, und alle verlieren.
  • Irren ist menschlich, wachsen Sie aus Ihren Fehlern.
  • Mangelndes oder gar kein Training ist unrentabel und schlechtes Geschäft.

Zuvor auf der Website von Niagara Cutter veröffentlicht.