Qualitätssicherung

Qualitätssicherung: Tempomacher

Fehlbedienungen, Maschinen- und Werkzeugausfälle gehen ordentlich ins Geld. Doch eine Reihe von Tools helfen, die Schlagzahl in der Fertigung hochzuhalten.

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Für Gerald Resch ist die Rechnung einfach. Digitalisierung, ja, dafür kann er sich begeistern, davon legt sein stattlicher Maschinen­park, den der Geschäftsführer des gleichnamigen CNC­-Fertigungsbetriebs in der Steiermark betreibt, beredt Zeugnis ab. So manches Quantum Zeit konnten digitale Funktionen an Maschinen schon im Produktionswettlauf gutmachen, weiß Resch. Und auch seine CAM­-Lösung zum automatisierten Schreiben von NC-­Programmen will er nicht mehr missen. Dennoch über­ treibt es Resch mit dem Einsatz derselben nicht. Bei dreidimensionalen Teilen bringt diese einen schönen Zeitvorteil, doch vier von fünf Programmen für Fertigungsjobs werden in Glojach handgeschrieben, da es sich um 3D­-gefertigte Teile mit geraden Flächen handelt. Und bei diesem Teilespektrum will Resch die Ablauforganisation aus verständlichen Gründen beibehalten. Einerseits weil der Computer „einige Sicherheitswege auf sich nimmt, die Zeit kosten“, wie Resch sagt. Zum anderen würden sich computergenerierte Programme nicht so ohne weiteres umschreiben lassen. „Häufig ist man da schnell bei 20.000 Sätzen und mehr angelangt“, so Resch.

Einfach bedienbar – wie ein Tablet

Prozesstempo und Qualitätssicherung – die Kombination beider Parameter ist für CNC-­Fertiger maßgeblich. Alexander Christoph, Anwendungstechniker bei Zoller, kann davon ein Lied singen. Bei der neuen Messgerätesoftware (Pilot 4.0) wurde nicht nur das Design aufgefrischt, wie man das bei Modellaufhübschungen im Automobilbau gern tut. Die Bedienbarkeit wurde radikal vereinfacht, etwa durch eine selbsterklärende Bedienoberfläche. „Die Oberfläche ist intuitiver, die Buttons wurden um einiges größer und die weitaus höhere Dynamik spiegelt sich auch in den Bibliotheken wider“, erzählt Christoph. Alle Bilder werden sofort geladen, und für die einfache Benutzerpersonalisierung sorgen Widgets. Der Wechsel von einem Messmodus in den anderen war nie einfacher, zudem lassen sich personalisierte To­do-­Listen verwalten. Warum der Hersteller dennoch lieber von einer Evolution als einer Revolution spricht? Bei weltweit über 38.000 verkauften Geräten sollen Bestandskunden nicht ins kalte Wasser gestoßen werden, also umlernen müssen. „Sie finden sich in der alten Pilot­3-­Welt wieder, nur ist diese deutlich optimiert“, führt Zoller-­Profi Alexander Christoph aus.

Materialien, auf die Verlass ist

Neuerlich tief in die Prozess­-DNA vorgedrungen ist zuletzt auch wieder der Hartmetallspezialist Ceratizit in Reutte. Drehprozesse nicht nur prozesssicher und effektiv zu gestalten, sondern auch zusätzliches Gewicht auf Dynamik zu legen, war dessen Mission der vergangenen Monate. Heraus kam eine Drehmethode (High Dynamic Turning), bei der statt eines festen Anstellwinkels zum Werkstück künftig die Frässpindel genutzt wird, um einen hochdynamischen Winkel am Werkstück zu erzeugen. „Dank der Nutzung des Spindelantriebs in Verbindung mit dem schlanken, axialen Aufbau der Werkzeuge (Free­ Turn) profitieren Anwender von einem 360-­Grad Freiheitsgrad der Achse, ohne sich um eine Kollision sorgen zu müssen“, heißt es bei den Tirolern. Die dynamische Anstellung optimiert dabei den Spanbruch und die Bauteilqualität. Selbst Hinter­ schnitte oder Konturen sind ohne zusätzlichen Werkzeuggebrauch realisierbar.

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Zu den neuen Fertigungsmethoden, die die Effektivität steigern, kommen neue Werkstoffe, die ebenfalls für schöne Steigerungsraten sorgen. Etwa beim Spanvolumen beim Einsatz neuer Hartmetall­ Sorten aus dem Plansee­Universum. Die neue, PVD-­beschichtete Feinstkorn­-Hartmetallsorte (CTPX225) ist ein zuverlässiger Typ mit ausreichend Zähigkeitsreserven für den universellen Einsatz. Die neue Spezialsorte für die Bearbeitung von Titan und Titanlegierungen (CTC5240) verfügt über eine TiB2­-basierte Beschichtung. Tests, so heißt es beim Hersteller, würden den beiden Neulingen überragende Standzeiten und verblüffende Spanvolumina bescheinigen. „In Werkzeugstahl konnte sogar ein 310 Prozent höheres Spanvolumen als mit vergleichbaren Wettbewerbsprodukten erzeugt werden“, so die Aussage der Plansee­Schwester Ceratizit.

Ein Sensor im Spindellager

An der Gesamtanlageneffektivität hingegen schraubt der Wälzlagerhersteller Schaeffler. So haben die Deutschen zuletzt nicht nur eine Lösung für die – sensorisierte – Überwachung des Schmierzustandes bei Linearführungen vorgestellt. Mit einem elektronischen Schutz vor dauerhafter Überlast und Kollisionsschäden (Spindle­ Sense) ist der Hersteller auch im Herz von Werkzeugmaschinen – der Spindel – mit Sensorik zugange. Die am Spindellager integrierte Sensorik misst mit sehr hoher Auflösung die Verlagerung der Spindelwelle unter Last in fünf Raumrichtungen – „drei translatorisch und zwei rotatorisch“, heißt es bei Schaeffler. Übersteigen die ermittelten Einfederungen an den Wälzkörpern eine spezifische Schwelle, wird vom Sensorring ein elektrisches Warnsignal an die Maschinensteuerung ausgegeben.

Das bietet der Spindel einen Langzeitschutz: In der Praxis bleiben dauerhafte mechanische Überlastungen der Spindellager häufig unerkannt. Anders bei der Schaeffler-­Lösung: Bei Überlast erfolgt ein Warnsignal. „Der Betreiber kann sein Bearbeitungsprogramm schon nach dem ersten Teil modifizieren, die Spindelbelastung durch ein neues Werkzeug, veränderte Schnittwerte oder durch einen besser geeigneten Werkzeugtyp reduzieren“, verkündet Schaeffler. Das steigert die Anzahl der Spitzenlasten und erhöht die Gebrauchsdauer der Spindel mit geringeren Ausfallzeiten der Werkzeugmaschine.

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