12 CNC-Praxis-Einblicke: Überwachung, Werkzeugwahl, Programmierung & DNC

6. Überwachung & Eingreifen während der CNC-Bearbeitung

Nach Ausrichtung und Programmtest: Automatikbetrieb starten. Bediener muss Schnittprozess überwachen, um Qualitätsprobleme und Unfälle durch abnormales Schneiden zu verhindern.

1. Schruppprozess-Überwachung

Fokus: Schnelle Übermaßabtragung. Werkzeug folgt programmiertem Pfad mit eingestellten Schnittdaten. Bediener beobachtet Schnittlaständerungen am Lastdisplay und justiert Schnittdaten an Werkzeugbelastbarkeit an → maximale Maschineneffizienz.

2. Schneidgeräusch-Überwachung

Stabiler Schnitt: ruhiges, kontinuierliches, „frisches“ Geräusch. Maschine läuft ruhig. Bei Härteeinschlüssen, Werkzeugverschleiß, Spannproblemen: Geräusch ändert sich, Werkzeug-Werkstück-Kollisionston, Maschinenschwingungen. Sofort Schnittdaten/Bedingungen anpassen. Keine Besserung → Maschine anhalten, Werkzeug/Zustand prüfen.

3. Schlichtprozess-Überwachung

Ziel: Maßhaltigkeit & Oberflächenqualität. Höhere Schnittgeschwindigkeit, größerer Vorschub. Aufbauschneidenbildung an bearbeiteter Fläche beachten. Bei Kavitäten: Übermaß an Ecken vermeiden. Gegenmaßnahmen: Kühlmittelstrahlposition optimieren (Dauerbefeuchtung), Oberflächenqualität beobachten, Schnittdaten nachjustieren. Kein Erfolg → Stopp, Programm prüfen. Wichtig: Werkzeugposition beim Stopp beachten. Stopp im Schnitt → Spindelstillstand hinterlässt Spuren. Stopp erst im Luftschnitt (Werkzeug ausgefahren).

4. Werkzeugüberwachung

Werkzeugqualität bestimmt Teilequalität. Automatische Erkennung von Normalverschleiß & Fehlschaden über: Geräuschmonitoring, Schneidzeitkontrolle, Zwischenmessung, Werkstückoberflächenanalyse. Rechtzeitiger Werkzeugwechsel verhindert Qualitätsverluste.

7. Werkzeugwahl, Schnittdaten, Schneidstoffe, Parameterbestimmung

1. Planfräsen: Ungeschliffene Hartmetall-Schaftfräser. Generell: Zweischnittverfahren. 1. Schnitt: Schruppen mit Schaftfräser entlang Werkstückoberfläche. Schnittbreite: 60–75 % Werkzeugdurchmesser.
2. Schaft- & Stirnfräser mit Wendeschneidplatten: Für Absätze, Nuten, Gehäuseflächen.
3. Kugel- & Rundfräser (Torusfräser): Freiformflächen, variable Schrägen. Kugel: Halbschlichten/Schlichten. Torus (Hartmetall): Schruppen.

Drei Hauptelemente der Schnittdaten: Schnitttiefe (ap), Spindeldrehzahl (n), Vorschub (vf).
Grundsatz: Wenig Schnitttiefe, hoher Vorschub (kleines ap, hohes vf).

Werkstoffklassen der Schneidwerkzeuge:

• Unlegierter HSS (Schnellarbeitsstahl)
• Beschichtete Werkzeuge (z. B. TiN, TiAlN)
• Hartmetall/Legierungen (Wolframcarbid, Kubisches Bornitrid, PKD)

8. Arbeitsplan (Machining Procedure Sheet): Funktion & Inhalt

1. Teil des CNC-Prozessdesigns, verbindliche Ausführungsvorgabe für Bediener. Konkrete Beschreibung: Verfahrensinhalt, Spann-/Positioniermethode, Werkzeugwahl pro Programm, Hinweise.
2. Inhalt: Zeichnungs-/Programmdateiname, Werkstückname, Spannskizze, Programmname, Werkzeuge pro Programm, max. Schnitttiefe, Bearbeitungsart (Schruppen/Schlichten), theoretische Bearbeitungszeit u. a.

9. Vorbereitungen vor CNC-Programmierung

Nach Festlegung der Fertigungstechnik vor Programmstart klären:

1. Werkstückspannmethode
2. Rohteilabmessungen → Bearbeitungsbereich, Mehrfachspannung nötig?
3. Werkstoff → Werkzeugwahl
4. Vorhandene Werkzeuge im Lager → Programmänderung vermeiden. Fehlendes Werkzeug vorab beschaffen.

10. Sicherheitshöhe in der Programmierung

Prinzip: Höher als höchste Insel (Insel = unbearbeiteter Bereich). Oder Programmiernullpunkt auf höchste Fläche legen → Kollision maximal vermeiden.

11. Warum Postprozessing nach Bahnberechnung?

Verschiedene Maschinensteuerungen verstehen unterschiedliche Adresscodes/NC-Formate. Korrektes Postprozessor-Format für die Zielmaschine wählen → lauffähiges Programm.

12. DNC-Kommunikation

Programmübertragung: CNC (in Maschinen-Speicher laden via Diskette, Band, Interface – speichern, dann abrufen) vs. DNC (Direktübertragung: Maschine liest während Bearbeitung vom Steuerrechner – „Drip-Feed“). Bei großen Programmen (Speicherbegrenzung) DNC nutzen.