Wie CNC-Fräsen EDM durch einen Auswerfer ersetzte

Ein Bearbeitungsfall mit einem M333-Auswerferstempel, bei dem SENLAN die Fertigungsdurchlaufzeit um etwa 20 % verkürzte, ohne die ursprüngliche CTQ-Anforderung des Kunden von ±0,005 mm zu ändern.

Zunächst schien EDM die sicherere Wahl für diesen Auswerfer zu sein.

Der Formbereich und die Kunststoffkontaktgeometrie waren nicht einfach. Durch Funkenerosion konnte die erforderliche Form hergestellt werden, es waren jedoch auch eine Elektrodenvorbereitung, eine weitere Prozessübergabe und ein längerer Bearbeitungsweg erforderlich.

Bevor das Ingenieurteam von SENLAN der ursprünglichen Route folgte, hielt es inne, um eine praktische Frage zu prüfen:

Ist für diese Funktion wirklich EDM erforderlich, oder kann die gleiche Zeichnungsanforderung mit CNC-Fräsen erreicht werden?

Nach Überprüfung der Funktionsflächen, des Werkzeugzugangs, der Bezugspunkte und der CTQ-Abmessungen passte das Team die Bearbeitungsreihenfolge an. Der ursprünglich dem Erodieren zugeordnete Bereich wurde durch eine CNC-gefräste Lösung ersetzt.

Die in der Zeichnung des Kunden angegebene CTQ-Anforderung von ±0,005 mm wurde nicht gelockert. Nach der Bearbeitung wurden die kritischen Maße von CMM überprüft und im Maßbericht festgehalten.

Basierend auf dem internen Projektvergleich konnte die Fertigungsdurchlaufzeit um ca. 20 % verkürzt werden. Durch den Wegfall des EDM-abhängigen Vorgangs wurden außerdem die Prozessübergaben reduziert und die Komponente schneller zur Endkontrolle gebracht.

Projektübersicht

Warum EDM ursprünglich ausgewählt wurde

Der erste Prozessplan war technisch umsetzbar.

Erodieren wird oft in Betracht gezogen, wenn eine Formkomponente einen schwierigen Werkzeugzugang, schmale Merkmale, eine scharfe Innengeometrie oder Oberflächen aufweist, deren Bearbeitung mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen riskant erscheint.

Für diesen Auswerferstempel ließen der Formbereich und die Kunststoffkontaktgeometrie die EDM-Methode als risikoärmeren Weg erscheinen. Es konnte die erforderliche Form erzeugen, ohne dass eine direkte Schnittkraft auf das Merkmal ausgeübt werden musste.

Allerdings brachte die Route auch zusätzliche Arbeiten mit sich:

• Elektrodendesign und -vorbereitung;

• eine zusätzliche Einrichtung und Prozessübertragung;

• Wartezeit zwischen CNC- und EDM-Vorgängen;

• mehr Dimensionskontrollen zwischen Prozessen;

• ein längerer Gesamtbearbeitungszyklus.

EDM könnte das Feature machen. Die sinnvollere Frage war, ob es für die tatsächliche Funktionsanforderung notwendig war.

Für eine umfassendere Erläuterung, wann gehärtete Formelemente gefräst, erodiert oder über eine kombinierte Route bearbeitet werden sollten, lesen Sie, wie Sie CNC- und EDM-Routen für Formteile aus gehärtetem Stahl bewerten .

Was das Engineering-Team überprüft hat

Das Team änderte den Prozess nicht einfach deshalb, weil das CNC-Fräsen schneller erschien. Die überarbeitete Route musste zunächst anhand der Teilefunktion und der Inspektionsanforderungen überprüft werden.

Die Rezension umfasste:

• die Form- und Kunststoffkontaktflächen;

• die in der Zeichnung des Kunden angegebenen CTQ-Abmessungen;

• Zugriff des Schneidwerkzeugs auf die Funktion;

• das Bezugssystem und die Einrichtungsrichtung;

• die Auswirkung des Materials M333 und der Härte 48 HRC auf die Bearbeitung;

• die erforderliche Oberflächenbeschaffenheit;

• die Möglichkeit, die kritischen Merkmale nach der Bearbeitung zu prüfen.

Die Überprüfung ergab, dass die Funktion nicht EDM-abhängig bleiben musste. Durch Anpassung des Bearbeitungsansatzes und der Arbeitsabfolge konnte das CNC-Fräsen eingesetzt werden, ohne die beabsichtigte Funktion des Auswerfers zu verändern.

Hierbei handelte es sich um eine Anpassung der Herstellbarkeit und nicht um eine Reduzierung des Zeichnungsstandards.

Ursprüngliche Route vs. optimierte Route

Die optimierte Route bedeutete nicht, dass EDM grundsätzlich ungeeignet war. Dies bedeutete, dass EDM für diesen speziellen Bereich nicht erforderlich war, nachdem die funktionalen und dimensionalen Anforderungen überprüft wurden.

CMM-Verifizierung nach der Prozessänderung

Ein schnellerer Prozess ist nur dann von Bedeutung, wenn das Teil noch in der Form funktioniert.

Nach dem CNC-Fräsen und Endbearbeiten wurde der Auswerferstempel von CMM überprüft. In der Zeichnung des Kunden war eine CTQ-Toleranz von ±0,005 mm angegeben, und die gemessenen kritischen Merkmale wurden im Maßbericht zur Projektüberprüfung aufgezeichnet.

Grundlage für die Endabnahme waren die freigegebene Zeichnung, der vereinbarte Prüfumfang und die Maßergebnisse – kein allgemeiner Präzisionsanspruch.

Was dieser Fall über die Überprüfung von Formkomponentenprozessen zeigt

Eine Zeichnung definiert, was hergestellt werden muss, sie definiert jedoch nicht immer den effizientesten Herstellungsweg.

In diesem Projekt war EDM eine praktikable Methode. Der technische Wert ergab sich aus der Prüfung, ob dies für die tatsächlichen Funktionsflächen erforderlich war.

In anderen Projekten kann die gleiche Art der Überprüfung praktische Möglichkeiten aufzeigen, wie zum Beispiel:

• Funktionen, die von der EDM- auf die CNC-Bearbeitung übertragen werden können;

• anpassbare Geometrie für besseren Werkzeugzugriff;

• unnötige Prozessübertragungen;

• Inspektionsanforderungen, die früher geplant werden sollten;

• Möglichkeiten, die Fertigungsdurchlaufzeit zu verkürzen, ohne die CTQ-Anforderungen zu ändern.

Die Verbesserung resultierte aus der Wahl einer geeigneteren Bearbeitungsmethode und nicht aus einer Senkung des Standards.

Ähnliche Bewertungen können für Auswerferstempel, Kerneinsätze, Hohlraumeinsätze, Gewindekerne, Hülsen, Buchsen und Ersatzteile relevant sein. Verwandte Fertigungskategorien sind auf der Seite mit kundenspezifischen Formkomponenten verfügbar .

Wenn Ihr Auswerferstempel oder Ihre Formkomponente eine lange EDM-Zeit erfordert, kann SENLAN die Zeichnung und den aktuellen Prozessablauf überprüfen, bevor Sie ein Angebot abgeben. Sehen Sie, was Sie zur Überprüfung senden möchten .

Was Sie für eine Überprüfung der Prozessoptimierung einsenden sollten

Eine sinnvolle Prozessüberprüfung erfordert mehr als ein Produktfoto oder eine allgemeine Anfrage zur Kostenreduzierung.

Käufer sollten Folgendes bereitstellen:

• 2D-Zeichnung mit Toleranzen und Bezugspunkten;

• 3D STEP-, STP-, X_T- oder IGES-Datei;

• Materialqualität;

• Härteanforderung;

• CTQ-Abmessungen;

• Funktions- und Kunststoffkontaktflächen;

• aktuelle Bearbeitungsroute, sofern bekannt;

• Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit;

• Inspektionsumfang und Berichtsanforderungen;

• Montage- oder Montageinformationen;

• Menge und Liefererwartung.

Mit diesen Angaben kann SENLAN prüfen, ob die aktuelle Route wirklich notwendig ist, bevor ein Angebot erstellt oder die Produktion beginnt.

Häufig gestellte Fragen

Warum wurde im ursprünglichen Prozess EDM ausgewählt?

Der Formbereich und die Kunststoffkontaktgeometrie schienen mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen schwer zugänglich zu sein. EDM galt daher vor der detaillierten technischen Prüfung als technisch machbarer und risikoärmerer Weg.

Welcher Prozess hat in diesem Fall EDM ersetzt?

Das CNC-Fräsen ersetzte den EDM-abhängigen Vorgang für den untersuchten Bereich.

Wurde die Toleranz von ±0,005 mm geändert?

Nein. Die Zeichnung des Kunden erforderte immer noch eine CTQ-Toleranz von ±0,005 mm. Der Bearbeitungsprozess wurde geändert, ohne die zulässige Toleranz zu erhöhen.

Wie wurde der Auswerferstempel überprüft?

Der fertige Auswerferstempel wurde von CMM geprüft und die Dimensionsergebnisse im Projektbericht festgehalten. Die endgültige Abnahme folgte der genehmigten Zeichnung und den vereinbarten Inspektionsanforderungen.

Was genau wurde um 20 % gekürzt?

Basierend auf dem internen Projektvergleich konnte die Fertigungsdurchlaufzeit um ca. 20 % verkürzt werden. Der kürzere Weg reduzierte die Elektrodenvorbereitung und Prozessübergaben und trug dazu bei, dass die Komponente schneller zur Endkontrolle gelangt.

Kann jede EDM-Funktion auf CNC-Fräsen umgestellt werden?

Nein. Die Machbarkeit hängt vom Werkzeugzugang, der Geometrie, dem Material, der Härte, der Toleranz, den Oberflächenanforderungen, der Bezugspunktkontrolle und dem Inspektionsumfang ab. Jede Komponente erfordert eine individuelle technische Prüfung.

Fordern Sie eine Überprüfung des Auswerfer-Stanzprozesses an

Wenn für eine Formkomponente derzeit eine lange EDM-Zeit, eine Elektrodenvorbereitung oder mehrere Bearbeitungsübergaben erforderlich sind, senden Sie die Zeichnung, das Material, die Härte, die CTQ-Abmessungen, die Funktionsflächen, die aktuelle Prozessroute und die Prüfanforderungen.

SENLAN kann prüfen, ob die vorhandene Route erforderlich ist oder ob eine direktere Bearbeitungsmethode die gleichen vereinbarten Zeichnungsanforderungen erfüllen kann.

Senden Sie Ihre Zeichnung zur technischen Überprüfung

Wichtiger Hinweis

Dieser Artikel beschreibt eine projektspezifische technische Überprüfung. Die Eignung von CNC-Fräsen, EDM oder einer anderen Fertigungsmethode hängt von der Bauteilgeometrie, dem Material, der Härte, der Toleranz, den Oberflächenanforderungen, der Bezugskontrolle und dem Prüfumfang ab.

Die etwa 20 %ige Reduzierung der Fertigungsdurchlaufzeit basiert auf dem internen Vergleich von SENLAN für dieses Projekt. Es sollte nicht als Standardergebnis für jede Formkomponente betrachtet werden.

Die endgültige Bauteilabnahme folgt der genehmigten Zeichnung, der vereinbarten Maßprüfung und den vom Kunden spezifizierten Projektanforderungen.