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Lösungen für den Zerspanungsprozess (in-machining)

​Funktionsweise der Werkzeug- und Prozessüberwachung

Der Prozess der Umwandlung eines Rohstoffes in ein fertiges Bauteil wird von vielen Faktoren beeinflusst, die zu unerwarteten und ungewünschten Ergebnisse hervorrufen können.

Sogar bei instabilen Zerspanprozessen können unvermeidbare Störungen zu kostspieligen Wartungen Ihrer Maschinen, Ausschuss oder nicht optimaler Werkzeugnutzung führen. Beispiele:

  • Eine unerkannte Abweichung in der Härte des Rohstoffes könnte den Werkzeugverschleiß erhöhen und so zu einer unzureichenden Oberflächenqualität führen.
  • Es könnte eine kleine Kollision auftreten, die ungemeldet bleibt und schließlich zu höheren Reparaturkosten oder Bearbeitungsproblemen führen.
  • Eine Überbeanspruchung der Maschinenspindel kann die Stillstandskosten erhöhen und die Notwendigkeit einer ungeplanten Wartung steigern.

In einem gesteuerten Zerspanungsprozess mit faktenbasierten Echtzeitentscheidungen können Hersteller ihre Prozesse optimieren und ihren Produktionsausschuss erheblich reduzieren.

 

Vernetzte Werkzeuglösungen und Prozessüberwachung ermöglichen die Nutzung von Daten, um die richtigen faktenbasierten Entscheidungen zu treffen und eine verbesserte Zerspanung zu erzielen.


Sensoren nahe der Zerspanung

Alle Bearbeitungsprozesse generieren physikalische Merkmale, von denen einige direkt aus den Antriebswerten der NC-Steuerung abgelesen werden können. Die Erfassung anderer Daten erfordert eine Installation zusätzlicher Sensorausrüstung nahe der Zerspanung.

Eine zunehmende Anzahl an Werkzeugen sind mit der Fähigkeit entwickelt worden, Informationen über die jeweiligen Schnittbedingungen zu übermitteln. In den Werkzeugen integrierte Sensoren kommunizieren Bedingungen wie Werkzeugtemperatur, Position sowie Vibrationsniveau.

Es können auch Industriesensoren in die Maschine eingebaut werden. Diese werden sehr oft nahe der Spindel oder auf der Spanneinheit montiert. Die Positionierung wird jedoch je nach herstellerspezifischer Anwendung und Anforderungen von Fall zu Fall untersucht. In der Maschine angebrachte Sensoren erlauben die Überwachung von Vibrationen und Schnittkräfte.

In einem schwingungsgedämpften Drehadapter eingebettete Sensoren kommunizieren während der Bearbeitung die aktuelle Temperatur, das Vibrationsniveau und die Oberflächenrauheit über ein drahtloses Protokoll.


Ein auf der Maschine installierter Industriesensor erfasst das Vibrationsniveau und sendet ein Signal zur Echtzeitbearbeitung.


Grenzen setzen und Aktionen festlegen

Das Grundprinzip der Prozessüberwachung und -kontrolle besteht darin, dass die durch Sensoren gefilterten und verstärkten Signale mit dem erwarteten Ergebnis in Echtzeit verglichen werden kann.

Die Software zur Prozesskontrolle hat verschiedene Funktionen, mit denen die Hersteller festlegen können, welche Aktionen eingeleitet werden sollen, wenn ein Prozess von der Erwartung abweicht. Zum Beispiel

  • Da die Zerspanung von Material mit einer höheren Härte als erwartet eine Spitze in den Schnittkräften erzeugt, wird die Bearbeitung sofort durch die Kontrollsoftware angehalten und die Qualität der Bauteiloberfläche bleibt erhalten.
  • Die Prozesskontrollsoftware entdeckt geringe Änderungen bei der Spindelleistung und sendet einen Alarm, dass die Spindel eine Wartung erfordert, bevor größere Komplikationen auftreten.
  • Mögliche Stillstandskosten aufgrund ungeplanter Wartung werden durch den Zugriff auf Informationen über den Zustand Ihrer Anlagen und Wartungsbedarf vermieden.

Abweichungen von erwarteten Bearbeitungsprozessen – die ohne Prozesskontroll-Lösung unentdeckt geblieben wären – werden programmiert, um Aktionen auszulösen, wie Anhalten der Maschine und Ausgabe von Signalen.


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Standard-Werkzeugdaten

ISO 13399 ist der neue Industriestandard zum Austausch von Werkzeugdaten.

CoroPlus®

Das CoroPlus® Portfolio umfasst mehrere vernetzte Lösungen für Industrie 4.0.

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Partnership is crucial to create the greatest end-user value in digital manufacturing. CNC-Software ist einer der ersten CAM-Hersteller, die CoroPlus® in seine Mastercam Software integriert. Film ansehen.

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