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
- Planfräsen: Ungeschliffene Hartmetall-Schaftfräser. Generell: Zweischnittverfahren. 1. Schnitt: Schruppen mit Schaftfräser entlang Werkstückoberfläche. Schnittbreite: 60–75 % Werkzeugdurchmesser.
- Schaft- & Stirnfräser mit Wendeschneidplatten: Für Absätze, Nuten, Gehäuseflächen.
- 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
- Teil des CNC-Prozessdesigns, verbindliche Ausführungsvorgabe für Bediener. Konkrete Beschreibung: Verfahrensinhalt, Spann-/Positioniermethode, Werkzeugwahl pro Programm, Hinweise.
- 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:
- Werkstückspannmethode
- Rohteilabmessungen → Bearbeitungsbereich, Mehrfachspannung nötig?
- Werkstoff → Werkzeugwahl
- 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.
Herstellungsprozess
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