Ausgangssituation: Neue Bauteile in der Serienproduktion
In einem Fertigungsbetrieb, der auf die Produktion von Großserien spezialisiert ist, kommt eine CNC-Fräsmaschine mit einem großen Maschinenraum von 3 Metern Länge zum Einsatz. Diese Maschine ist seit Jahren im Dauereinsatz und liefert normalerweise konstant hochwertige Ergebnisse bei der Bearbeitung von Standardteilen. Kürzlich wurde jedoch ein neues Bauteil in die Produktionskette aufgenommen, und plötzlich traten unerwartete Fertigungsprobleme auf.
Die präzisen Toleranzen, die für die Großserie gefordert waren, konnten nicht mehr eingehalten werden, und die Werkstücke wiesen in bestimmten Bereichen der Maschine Maßabweichungen auf.
Problem: Ursachenfindung für ungenaue Bearbeitung
Um das Problem zu beheben, wurden verschiedene Aufspannungssituationen und Fertigungsparameter getestet. Trotz der Anpassung von Spannmethoden, Geschwindigkeiten und Werkzeugwegen konnten die Qualitätsprobleme nicht vollständig behoben werden. Besonders in den Randbereichen des 3-Meter-Arbeitsraums zeigte die Maschine eine verminderte Präzision, was die Produktion der Bauteile beeinträchtigte.
Da es sich um ein neues Teil handelte, lag der Verdacht nahe, dass die neue Geometrie oder die Spannposition die Probleme verursachte. Doch alle Versuche, durch manuelle Einstellungen eine Verbesserung zu erzielen, blieben erfolglos.
Lösung: Umfassende Maschinenkalibrierung zur Fehleridentifikation
Da die Ursache durch mechanische Anpassungen nicht gefunden werden konnte, wurde eine detaillierte Maschinenkalibrierung durchgeführt. Die Maschine wurde mit Interferometrie vermessen, um das Zusammenspiel der Achsen und deren Verhalten im gesamten Arbeitsvolumen zu analysieren. Durch diese genaue Vermessung konnte ein detaillierter digitaler Fingerabdruck der Maschine erstellt werden, welcher alle Abweichungen der Maschinengeometrie sichtbar machte.
Die Analyse zeigte, dass bestimmte Bereiche des 3-Meter-Arbeitsraums von minimalen geometrischen Abweichungen betroffen waren, die vorher nicht aufgefallen waren. Diese Abweichungen führten dazu, dass die Maschine bei den besonders langen Werkzeugwegen kleine, aber signifikante Fehler aufwies, die sich auf die Präzision der Großserienteile auswirkten.
Ergebnis: Optimierung der Maschinenleistung durch Kompensation
Nach der detaillierten Fehleranalyse wurden die identifizierten Abweichungen mittels volumetrischer Kompensation korrigiert. Diese Kompensation wurde direkt in die Maschinensteuerung integriert, was eine genaue Anpassung der Bewegungen in Echtzeit ermöglichte. Durch diese Korrekturen konnte die Maschine wieder die geforderten Toleranzen einhalten und die Qualität der produzierten Teile wurde auf das erforderliche Niveau angehoben. Die Serienproduktion lief ohne weitere Unterbrechungen weiter, und die Prozessstabilität wurde nachhaltig verbessert. Die Maschinenkalibrierung führte dazu, dass die Produktionsqualität deutlich erhöht wurde, was sowohl den Ausschuss reduzierte als auch den Gesamtprozess effizienter machte.
Dank der präzisen Fehlerkorrektur konnte die Maschine optimal für die Großserienproduktion genutzt werden, was sich langfristig positiv auf die Produktivität und die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens auswirkte.
