Ein Kunde rief mich einmal an und sagte: „Unser vertikales Bearbeitungszentrum hat seine Genauigkeit verloren. Wir glauben, dass etwas mit der Maschine nicht stimmt.“
Wenn ich diesen Satz höre, gehe ich nie davon aus, dass die Maschine das Problem ist.
Stattdessen stelle ich normalerweise eine andere Frage.
„Wann hat die Maschine das letzte Mal tatsächlich ein gutes Teil produziert?“
Es herrscht immer eine kurze Stille.
Denn meiner Erfahrung nach verschwindet die Bearbeitungsgenauigkeit selten über Nacht. Meist wird es nach und nach schlimmer, bis der Bediener eines Tages merkt, dass Teile nicht mehr der Toleranz entsprechen.
Nachdem ich jahrelang Herstellern bei der Lösung von Bearbeitungsproblemen geholfen habe, habe ich erfahren, dass etwa 80 % der von Kunden gemeldeten „Probleme mit der Maschinengenauigkeit“ nichts mit der ursprünglichen Präzision der Maschine zu tun haben. Die meisten davon werden durch Werkzeuge, Vorrichtungen, Programmierung, Wartung oder einfach durch die Verwendung der Maschine verursacht, die über die Art der Arbeit hinausgeht, für die sie entwickelt wurde.
Ein Fall ist mir immer im Gedächtnis geblieben.
Eine Fabrik, die hydraulische Ventilblöcke herstellte, beklagte sich über eine Abweichung der Bohrungspositionen um fast 0,05 mm. Ihre erste Reaktion war der Austausch der Spindellager.
Bevor sie teure Ersatzteile bestellten, fragte ich nach dem Bearbeitungsprozess.
Nachdem ich mir nur ein paar Zyklen angesehen hatte, bemerkte ich etwas Ungewöhnliches.
Jedes Werkstück wurde anders gespannt.
Der Bediener verließ sich ganz auf seine Erfahrung, statt auf die Verwendung von Fixierstiften.
Die Maschine wiederholte in jedem Zyklus genau die gleichen Bewegungen.
Das Werkstück nicht.
Nach der Neukonstruktion der Vorrichtung verschwand das Positionierungsproblem, ohne dass eine einzige Maschinenkomponente ausgetauscht werden musste.
Dieses Projekt erinnerte jeden im Workshop an eine einfache Wahrheit.
Die Maschine kann nur so genau bearbeiten, wie das Teil positioniert ist.
Ein weiteres Problem, auf das ich häufig stoße, sind Vibrationen oder das, was Maschinisten üblicherweise als Rattern bezeichnen.
Kunden gehen häufig davon aus, dass Rattern auf eine Beschädigung der Spindel hinweist.
Manchmal stimmt das.
Häufiger ist dies nicht der Fall.
Ich habe einmal einen Formenhersteller besucht, der Einsätze aus gehärtetem Stahl herstellt. Die Oberflächenbeschaffenheit sah schrecklich aus und alle gaben dem Bearbeitungszentrum die Schuld.
Nachdem wir die Maschine überprüft hatten, stellten wir fest, dass die Spindel vollkommen in Ordnung war.
Das eigentliche Problem bestand darin, dass das Schneidwerkzeug viel zu weit aus dem Halter herausragte. In Kombination mit aggressiven Schnittparametern wurden so viele Vibrationen erzeugt, dass die Oberflächenbeschaffenheit beeinträchtigt wurde.
Eine Verkürzung des Werkzeugüberhangs und eine Anpassung der Schnittstrategie lösten das Problem noch am selben Nachmittag.
Keine Reparaturen.
Keine teuren Ersatzteile.
Einfach bessere Bearbeitungspraxis.
Werkzeugverschleiß ist ein weiteres Problem, das sich stillschweigend auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirkt.
Ich habe gesehen, dass Bediener weiterhin Schneidgeräte verwenden, nur weil sie „immer noch in Ordnung aussehen“.
Leider versagen Schneidwerkzeuge normalerweise nicht plötzlich.
Sie nutzen sich allmählich ab.
Die Dimensionen beginnen zu driften.
Die Oberflächenbeschaffenheit verschlechtert sich.
Grate werden deutlicher sichtbar.
Die Zykluszeiten verlängern sich, weil die Bediener zum Ausgleich die Vorschubraten reduzieren.
Bis jemand das Problem erkennt, sind möglicherweise bereits Dutzende nicht konforme Teile-produziert worden.
Ein Produktionsleiter hat mir vor Jahren etwas erzählt, das ich nie vergessen habe.
„Schneidwerkzeuge sind günstiger als Schrott.“
Er hatte absolut Recht.
Die thermische Verformung ist ein weiterer Faktor, den viele Fabriken unterschätzen.
An Wintermorgen produzieren Maschinen oft hervorragende erste Teile.
Nach mehreren Stunden kontinuierlichen Schneidens beginnen sich die Toleranzen zu ändern.
Manche verdächtigen sofort das CNC-System.
In Wirklichkeit wärmt sich die Maschine lediglich auf.
Jedes Bearbeitungszentrum dehnt sich bei Temperaturänderungen geringfügig aus.
Moderne Maschinen kompensieren einen Großteil dieser Bewegung, aber keine Maschine entzieht sich vollständig den Gesetzen der Physik.
Deshalb wärmen viele erfahrene Werkstätten die Spindel vor, bevor sie mit der Präzisionsbearbeitung beginnen.
Es mag wie verschwendete Zeit erscheinen.
Tatsächlich erspart es später oft stundenlange Nacharbeit.
Das Kühlmittelmanagement ist ein weiterer Bereich, der überraschend leicht vernachlässigt wird.
Ich habe Fabriken besucht, in denen die Kühlmittelkonzentration monatelang nicht überprüft wurde.
Die Bediener konzentrierten sich auf die Programmierung und den Werkzeugbau und vergaßen dabei die Flüssigkeit, die um jede Schneidkante herumfließt.
Ein schlechter Zustand des Kühlmittels beeinträchtigt die Wärmeableitung, Schmierung und Spanabfuhr.
Das Ergebnis ist nicht nur eine kürzere Werkzeugstandzeit.
Dies führt auch zu inkonsistenten Abmessungen und einer schlechteren Oberflächenqualität.
Manchmal beginnt die Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit mit etwas so Einfachem wie der ordnungsgemäßen Wartung des Kühlmittels.
Auch Programmierfehler können zu Problemen führen, die wie Maschinenfehler aussehen.
Ein Kunde beschwerte sich über uneinheitliche Eckmaße bei Aluminiumbauteilen.
Die Maschine hat jede Genauigkeitsprüfung bestanden.
Kugelumlaufspindeln waren in Ordnung.
Die Führungsschienen waren in Ordnung.
Die Spindel war in Ordnung.
Schließlich stellten wir fest, dass die CAM-Software an jeder Ecke Werkzeugwege mit unnötiger Beschleunigung und Verzögerung erzeugte.
Nach der Optimierung der Bearbeitungsstrategie verbesserte sich die Maßhaltigkeit sofort.
Die Maschine hatte sich nicht verändert.
Das Programm hatte.
Ich habe auch gelernt, dass Wartungsgewohnheiten oft mehr über die Bearbeitungsgenauigkeit aussagen als über das Maschinenalter.
Einige Werkstätten betreiben zehn{{0}Jahre-alte vertikale Bearbeitungszentren, die kontinuierlich hochpräzise-Teile produzieren, da vorbeugende Wartung Teil der Produktionsroutine ist.
Andere haben mit Maschinen zu kämpfen, die erst drei Jahre alt sind, weil Schmierpläne ignoriert werden und kleine Probleme ungelöst bleiben, bis sie zu teuren Reparaturen werden.
Die zuverlässigsten Fabriken warten nicht auf Ausfälle.
Sie verhindern sie.
Bei Dabai Precision Machine Tool (Jiangsu) Co., Ltd. haben wir festgestellt, dass es bei der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit selten um eine einzige Lösung geht. Dies ergibt sich in der Regel aus der Betrachtung des gesamten Bearbeitungsprozesses-vom Vorrichtungsdesign und der Werkzeugauswahl bis hin zur Maschinensteifigkeit, Schnittparametern, vorbeugender Wartung und Bedienererfahrung. Wenn Kunden uns fragen, wie sie eine höhere Präzision erreichen können, besteht unser erster Schritt normalerweise darin, ihren Produktionsprozess zu untersuchen, anstatt sofort eine andere Maschine zu empfehlen. In den meisten Fällen führt die Verbesserung des Prozesses zu besseren Ergebnissen als der Austausch der Ausrüstung.
Wenn ich jedem, der die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern möchte, einen Rat geben müsste, wäre es dieser:
Gehen Sie nicht davon aus, dass die Maschine das Problem ist, nur weil die Abmessungen falsch sind.
Stellen Sie zunächst Fragen.
Ist das Werkstück richtig gespannt?
Sind die Schneidwerkzeuge noch in gutem Zustand?
Ist die Spindel warm geworden?
Sind die Schnittparameter angemessen?
Ist das Gerät wiederholbar?
Wird die vorbeugende Wartung konsequent durchgeführt?
Die meisten Genauigkeitsprobleme sind nicht auf einen einzigen schwerwiegenden Fehler zurückzuführen.
Sie sind auf mehrere kleine Probleme zurückzuführen, die sich im Laufe der Zeit langsam summieren.
Die gute Nachricht ist, dass diese kleinen Probleme in der Regel viel einfacher -und weitaus kostengünstiger-lösbar sind als der Austausch eines gesamten Bearbeitungszentrums.