Präzisionszerspanung erklärt: Schlüsselbegriffe & Techniken

Wir sind stolz auf unsere Präzisionszerspanungsdienstleistungen. Gleichzeitig wissen wir: Nicht jeder versteht darunter dasselbe. Wie „Genauigkeit“ ist „Präzision“ ein überraschend mehrdeutiger Begriff – hier erklären wir, wie wir CNC-Präzisionszerspanung umsetzen.

Bestandteile der Präzisionszerspanung

Um Präzisionszerspanung zu verstehen, müssen Sie die Begriffe zur Messleistungsdefinition kennen – und was hohe Präzision erfordert. Wir gliedern dies in zwei Bereiche:

• Messbezogene Terminologien
• Präzisionszerspanung erreichen

Messbezogene Terminologien

Wir werden oft nach der erreichbaren Genauigkeit in der CNC-Zerspanung gefragt. Das Problem: Genauigkeit bedeutet Abstand zum oder Nähe zum Sollmaß. Einmal nah dran zu sein reicht nicht – kann die Leistung auf jedem Teil wiederholt werden? Deshalb ist Wiederholbarkeit der wichtigere Begriff.

Stellen Sie sich Wiederholbarkeit als Streuung bei Messungen desselben Merkmals an einem Teil vor. Messen wir einen Durchmesser an 100 Stücken und die Max-Min-Variation beträgt nur 0,0002 Zoll (ca. 0,005 mm), ist das wiederholbare Leistung.

Kunden mancher Branchen interessieren sich stark für Wiederholbarkeit. Sie folgen GR&R-Verfahren (Gauge Repeatability and Reproducibility). Wiederholbarkeit bezieht sich auf Teile einer Maschine. Reproduzierbarkeit: Erreichen wir dasselbe Ergebnis, wenn Teile von anderen Maschinen kommen?

Zwei weitere Präzisionszerspanungsbegriffe: Auflösung und Kalibrierung. Auflösung ist im Wesentlichen die Anzahl der Dezimalstellen des Messgeräts. Messschieber lesen typischerweise 0,001 Zoll, Mikrometer 0,0005 Zoll oder besser – der Mikrometer hat höhere Auflösung.

Auflösung korreliert mit Dimensionen und Toleranzen auf Zeichnungen. Ist ein Merkmal auf zwei Dezimalstellen toleriert, ist keine höhere Präzision gefordert. Bei vier Dezimalstellen muss das Messgerät mindestens dieselbe Präzision haben. (In der Praxis bevorzugen wir Messgeräte mit einer Größenordnung höherer Auflösung als das gemessene Maß.)

Kalibrierung ist ein kritischer Teil der Präzision. Sie bezieht sich auf die Unsicherheit der Messgeräte. Ein Gerät kann hohe Auflösung haben, aber ohne Kalibrierung und festgestellten Fehler/Unsicherheit nicht als genau gelten.

Unsere Qualitätszertifizierungen (ISO 9001, ISO/IATF 16949, ISO 14001, AS 9100) fordern effektive Kalibriersysteme, die auditiert werden.

Präzisionszerspanung erreichen

Messfähigkeiten sind Teil der Qualitätslieferung, aber die eingesetzte Maschinentechnik ist vermutlich wichtiger.

Basis: Computergesteuerte (CNC) Werkzeugmaschinen. Diese haben motorisierte Achsen, die Werkzeuge und Werkstücke drehen und bewegen. Jede Achse hat einen hochauflösenden Encoder, der Position an den Steuercomputer meldet.

Die für die erforderlichen Zerspanungsoperationen nötigen Bewegungen werden per CAM-Software (Computer Aided Manufacturing) in den Computer programmiert. Diese übernimmt Teilmaße aus der CAD-Geometrie und generiert Werkzeugwege, Vorschübe und Drehzahlen.

Erreichbare Präzision hängt vom Zerspanungsverfahren ab. Fräsen und Drehen sind weniger präzise als Schleifen, Honen und Läppen. Das liegt am Materialabtragsprozess. Faustregel: Verfahren mit geringeren Abtragsraten sind präziser.

Präzision wird maximiert durch: Maschinen in gutem Zustand, und wo möglich, Kombination von Bearbeitungsschritten in einer Aufspannung.

Maschinenzustand hängt von Wartung, Alter und Konstruktion ab. Während Wartung essenziell ist, werden Maschinen hohen Belastungen ausgesetzt und hart gearbeitet. Bei Impro werden Werkzeugmaschinen ersetzt, bevor Verschleiß die erreichbare Präzision beeinträchtigt.

Operationen in einer Aufspannung zu kombinieren, verhindert Variation, die beim Durchlaufen mehrerer Maschinen entsteht. Das ist ein Grund für Mehrspindelmaschinen und Fräs-/Drehzentren.

Präzisionsmaschinenbau-Fähigkeiten verstehen

Fragen zur erreichbaren Genauigkeit erfordern lange, komplexe Erklärungen. Hier haben wir gängige Begriffe zu Genauigkeit und Präzision erklärt und einen Überblick gegeben, was hohe CNC-Präzision erfordert. Möchten Sie mehr über unsere Möglichkeiten erfahren? Kontaktieren Sie uns für ein Gespräch.