Präzisionsbearbeitung: Standard- vs. Nicht-Standardteile erklärt

Die Objekte der Präzisionsteilebearbeitung lassen sich grob in zwei Typen unterteilen: Bearbeitung von Standardteilen und Bearbeitung von Nicht-Standardteilen. Relativ gesehen ist die Bearbeitung von Nicht-Standardteilen schwieriger. Viele Branchenneulinge können Standard- und Nicht-Standardteile nicht unterscheiden. Im Folgenden erklären wir den Unterschied, worauf bei der Bearbeitung von nicht-standardisierten Präzisionsteilen besonders zu achten ist und Techniken zur Effizienzsteigerung bei der nicht-standardisierten Automatikteilebearbeitung.

Standardteile vs. Nicht-Standardteile

Standardteile

Standardteile sind gängige Teile – wie Gewindeteile, Wälzlager etc. –, die in Struktur, Größe, Zeichnung, Kennzeichnung etc. vollständig standardisiert und von spezialisierten Fabriken produziert werden. Standardteile unterteilen sich in allgemein definierte und eng definierte Standardteile. Allgemein definierte Standardteile sind mechanische Teile (Einzelteile) und Baugruppen mit klaren Standards. (Hauptstandards: Chinesische Nationalstandards GB, ASME/ANSI; auch japanische JIS, deutsche DIN etc. weltweit verbreitet.) Mechanische Teile und Baugruppen mit hohem Standardisierungsgrad und starker branchenübergreifender Austauschbarkeit heißen auch Normteile. Allgemeine Standardteile umfassen Befestigungselemente, Verbinder, Antriebsteile, Dichtungen, Hydraulik- und Pneumatikkomponenten, Lager, Federn etc. – alle mit entsprechenden Nationalstandards und starker branchenübergreifender Austauschbarkeit. Beispiel: Antriebsteile, Dichtungen, Hydraulik-/Pneumatikkomponenten, Lager, Federn.

Eng definierte Standardteile sind standardisierte Befestigungselemente – eigentlich eine Art Verbindungsstücke –, aber wegen ihrer großen Vielfalt und breiten Anwendung in der Praxis als eigener Typ geführt, oft kurz als Standardteile bezeichnet. Beispiel: Schrauben, Unterlegscheiben, Nieten, Schweißnägel etc.

Nicht-standardisierte Präzisionsteile

Die Bearbeitung nicht-standardisierter Präzisionsteile erfolgt, weil der Staat keine relevanten Standardspezifikationen festgelegt hat und keine Parameterregelungen existieren – andere Teile, die frei vom Unternehmen kontrolliert und bearbeitet werden. Es gibt viele Varianten, derzeit keine Standardklassifizierung. Grobe Einteilung:

Metallische Nicht-Standardteile:

Kunde liefert Zeichnungen; Hersteller fertigt per Ausstattung entsprechende Produkte. Meist werden Formen verwendet; Toleranzanforderungen, Oberflächengüte werden vom Kunden festgelegt – kein festes Paradigma. Vom Guss bis zur Endbearbeitung ist Qualitätskontrolle erforderlich. Prozess komplex und variabel, Kosten generell höher als bei Standardteilen.

Nicht-metallische Nicht-Standardteile:

Bearbeitung nicht-metallischer Materialien: Kunststoff, Holz, Stein etc. In jüngster Zeit haben Spritzgussindustrie und Kunststoffformenentwicklung hohe Reife erreicht. Einsatz von Freiformflächendesign, Programmierung und numerischer Steuerung hat Kosten und Toleranzniveau nicht-standardisierter Präzisionsteile 크게 verbessert.

Worauf bei der Bearbeitung nicht-standardisierter Präzisionsteile besonders zu achten ist

Einige Maschinenteile sind am Markt nicht erhältlich. Manchmal konstruieren Ingenieure Zeichnungen basierend auf tatsächlichem Bedarf und beauftragen Präzisionsmechanikfertiger. Solche Teile nennen wir nicht-standardisiert. Kernkomponenten vieler Elektronikprodukte sind nicht-standardisierte Teile. Sie unterscheiden sich von Standardprodukten – sie haben keinen festen Prozessablauf. Daher muss der Prozess jedes Mal neu gestaltet werden. Was ist bei der Bearbeitung nicht-standardisierter Präzisionsteile besonders zu beachten?

Zuerst prüfen, ob Materialspezifikationen den Zeichnungsanforderungen entsprechen. Prozessfüße, die Schleifen erfordern, freilassen: z. B. Gewindeschneiden, Härten, Schleifen, Drahterodieren, Funkenerodieren, Innen-/Außenrundschleifen, Langsamdraht, Oberflächenbehandlung etc. Jeder Bearbeitungsschritt muss den Prozessanforderungen genügen. Nach QA-Freigabe nächster Prozessschritt. Bei Nichtbestehen sofort zur Nacharbeit zurückgeben – Effizienz und Qualität sichern.

Bei der Bearbeitung nicht-standardisierter Präzisionsteile besteht ein Teil meist aus mehreren Flächen; die Bearbeitung jeder Fläche erfolgt generell in Phasen. Bei der Planung der Bearbeitungsreihenfolge von Präzisionsmechanikteilen sollte die Schruppbearbeitung jeder Fläche zuerst geplant werden, dann halbfertige Bearbeitung bedarfsweise, anschließend Fein- und Fertigbearbeitung. Bei Werkstücken mit hohen Präzisionsanforderungen sollten Schruppen und Schlichten nicht kontinuierlich, sondern phasenweise mit angemessenen Intervallen durchgeführt werden, um Verformungseinfluss vom Schruppen auf das Schlichten zu reduzieren.

Hauptflächen von Teilen sind meist Flächen mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit oder Oberflächenqualitätsanforderungen. Ihre Bearbeitungsqualität beeinflusst die Gesamtqualität stark; oft sind mehr Bearbeitungsschritte nötig. Daher sollte Hauptflächenbearbeitung zuerst geplant werden. Dann andere Flächen angemessen dazwischen streuen. Allgemein gelten Montagebezugsfläche, Funktionsfläche etc. als Hauptflächen; Nuten, Lichtbohrungen, Gewindebohrungen zur Befestigung als Nebenflächen.

Techniken zur Effizienzsteigerung bei der Nicht-Standardteile-Bearbeitung

Für den Produktionsprozess nicht-standardisierter Automatikteile gibt es viele kleine Tricks – unscheinbar, aber bei Beherrschung verdoppelt sich die Arbeitseffizienz. Einige gängige Techniken:

1. Bei der Bearbeitung nicht-standardisierter Automatikteile: Hilfsbacken entfernen, zwei M4-Gewinde bohren, zwei 1,5 mm dicke Stahlplatten an Backen ausrichten, 0,8 mm dicke Hartmessingplatten mit Aluminiumnieten nieten, mit M4-Senkschrauben an Backen befestigen – langlebige weiche Backen. Schützt Präzisionsteile vor Quetschschäden.
2. Wenn Magnete für kleine Präzisionsteile unpraktisch sind: Eisenplatte unter Magnet saugen. Kann viele kleine Teile aufnehmen; Eisenplatte auseinanderziehen – kleine Teile fallen automatisch in Sammelbox.
3. Bei horizontaler CNC-Bearbeitung der Riemenscheibe: Wenn Riemenscheibe und Welle rutschen, Reihe von Gruben auf Welle ziehen – erzeugt Adsorptionskraft, verhindert Rutschen.
4. Werkstück wird meist zuerst positioniert, dann gespannt. Aber Spannen mancher Werkstücke verursacht Verformung. Daher: zuerst spannen, dann positionieren; sechs Positionierpunkte finden, Freiheitsgrade bestimmen, die eingeschränkt werden.

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