Arbeiten an großen Werkstücken

Werkstoffe, Werkzeuge, Bohr- & Fräsparameter
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django013
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Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von django013 » 16.03.2019, 07:32

Moin moin,

heute beschreibe ich mal, wie das Aufspannen eines Teiles auf dem Bohrwerk abgeht. Sieht man mal von dem Mikro-BAZ ab, welches fast ausschließlich für die Vermittlung von Leerinhalten verwendet wird, ist das Bohrwerk, auf dem ich eingelernt werde, die kleinste Maschine im Betrieb.
Der blaue Turm auf dem letzten Bild ist eine vertikale Spannfläche. Von diesen Türmen gibt es vier nebeneinander. Abstand der Türme so, dass ich (Obelix) mit Müh und Not gerade so reinpasse ...
Tischbreite ist ca. 1m, die Höhe der Türme ca. 4m - Höhe des Tisches ist auf Fußboden-Niveau.

Grundsätzlich gehen wir davon aus, dass die Werkstücke verzogen/gebogen sind. Deshalb werden sie im ersten Schritt mit dem Hintern zur senkrechten Spannfläche für alle Achsen ausgerichtet (Toleranz 5 Zehntel). Dafür finden sich im Guß Bezugspunkte (2 für jede Achse).
Danach wird das Teil mit Spannpratzen an der senkrechten Spannfläche und am Boden fixiert.
Jetzt werden 4 vertikale Flächen (die außerhalb der eigentlichen 3D-Fläche liegen) auf definierte Z-Werte gefräst. Angestrebt wird eine Flächengröße von 150mm Durchmesser. Genommen wird, was da ist. Jede Fläche erhält einen exakten Millimeter-Wert (also 0 nach dem Komma). Toleranz diesmal: 1/100tel
An der Unterseite werden 2 Flächen auf den gleichen (Y-)Wert gefräst.
Anschließend wird das Teil abgespannt und umgedreht - jetzt also Gesicht zur senkrechten Spannfläche.

Die waagerechten Fräsflächen werden auf Endmaße abgestellt. Das Teil hängt immer noch am Kran und ist ca. einen halben Meter von der senkrechten Spannfläche entfernt.
Nun werden Aluzylinder mit T-Nut-Schrauben an den senkrechten Spannflächen befestigt, sodass sie in Verlängerung der gefrästen Flächen stehen. Sind die vier Aluzylinder positioniert, wird das Teil wieder von der Maschine entfernt.
Die Aluzylinder werden jetzt fest mit der senkrechten Spannfläche verschraubt (Anzugsmoment = Schraubenschlüssel mit Verlängerung mal Körpergewicht ;) ) und danach auf das zugehörige Maß der Fräsflächen abgefräst. Auch hier wieder Toleranz 1/100tel.
Nach dem Vermessen der Aluzylinder wird das Teil wieder auf die Maschine gefahren und diesmal an die Aluzylinder angelegt und auf die Endmaße aufgelegt.
Das Teil muss mit Spannpratzen wieder senkrecht und waagerecht fixiert werden. Diesmal mit mehr Spannpratzen, da stärkere Kräfte aufs Teil einwirken werden.
Anschließend erfolgt nochmal ein Vermessen zur Kontrolle - Toleranz: 1/100tel

Als kleiner Größenvergleich: die Aluzylinder und die Spannpratzen werden mit Gewindestangen M24 verschraubt. Die Spannpratzen werden mit Schraubblöcken fixiert. Mit den Schraubböcken wird auch das Werkstück an geeigneten Stellen zusätzlich fixiert, um Resonanzen zu verringern ...
Die Schraubböcke gibt es in unterschiedlichen Längen. Gestern brauchte ich einen Schraubbock mit 1m Höhe :dh

Jetzt wird der Fräser gefordert. Der krumme Hintern des Werkstückes muss auf ebene Fläche gebracht werden. 80er Messerkopf ist Standardwerkzeug hierfür. Da dies die Unterseite des Gusses ist, liegen unter der Farbe (jedes Werkstück kommt lackiert vom Gießer) so manche Überraschungen. Meist sind es Sandeinschlüsse im Metall - und man hört die Wendeplatten bersten, wenn man so ein Sandnest trifft. Dann gibt es auch Fälle von Luftblasen im Metall. Ist mir gestern erst passiert - eine Stelle gefräst und plötzlich klappt ein Blechlappen wech und drunter ein ca. 80x30mm großes Loch.
Gestern war der Verschleiß von Wendeplatten (für mich) extrem. Die Teile starben im Minutentakt.
Ich hatte schon ein schlechtes Gewissen und fragte, ob ich was falsch machen würde. Da hieß es nur: nö, das ist ganz normal. Ist einfach härteres Material. Späne waren blau statt goldfarben ...
Der Hintern hat ca. 8m² und wird ohne Programm abgefahren. Drehzahl ist fix, alles andere macht der (menschliche) Fräser. Eine Hand ist immer am Vorschub-Poti und man muss auf die Späne achten, weil man daran sehen kann, wenn die Wendeplatten hinüber sind.

Yo, bis hierher können schon 2 Tage (also 4 Schichten) vergangen sein.

Wenn der Boden halbwegs gerade geschruppt ist, wird das Teil umgedreht und wieder verspannt. Danach kommt der langweiligste Teil (in meinen Augen): das Schruppen der 3D-Fläche. Das passiert mit einem 60er Messerkopf und mit (CAM-generiertem) Programm. Das kann schon mehrere Tage laufen.
Einzige Aufgabe des Fräsers: aufpassen auf die Wendeplatten, diese bei Bedarf wechseln und Öl für die Maschine nachfüllen.
Durch die Fräserei kann sich das Werkstück ja auch wieder verziehen. Deshalb wird erst jede Seite geschruppt, bevor es dann an die Feinarbeiten geht. Aber die laufen sowieso auf einer anderen Maschine dann ...

Wenn die 3D-Fläche geschruppt ist, werden die Passungsflächen mit einem Igelfräser vorbereitet. Hier ist dann der NC-Programmierer gefordert. Die Passungsflächen werden mit eigenen Programmen bearbeitet. Die passen jedoch nicht mit dem (verzogenen) Werkstück zusammen. Also muss man erstmal mit dem Werkzeug ankratzen, um die Differenz festzustellen. Anschließend muss das Programm modifiziert werden, dass es iterativ zum gewünschten Ergebnis führt.

Mit mir hat ein junger Zerspanungsmechaniker (halbsoaltwieich und 10Jahre Berufserfahrung) angefangen und der ist jeden Tag am abkotzen. Weil man beim Aufspannen mit dem Meterstab statt der Messschraube hantieren muss, weil das Aufspannen so langwierig ist und man auf Hilfe von Kollegen angewiesen ist, weil die Wendeplatten so schnell sterben, ...
Es ist halt nen Hydraulikschraubstock gewöhnt, der schon eingerichtet ist und bleibt, Werkstücke, die man mit einer Hand tragen kann ...
Ich (bekennender Grobmotoriker ;) ) dagegen finde es spannend und freue mich jeden Tag aufs Neue :)

Gruß Reinhard

RobertD
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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von RobertD » 16.03.2019, 16:29

Ich habe im Schwermaschinenbau gelernt und bin froh, dass ich es nicht mehr mache. Natürlich erst 2 Jahre in der Lehrwerkstatt, danach in der Produktion. Die ganze Schicht bauen und eine halbe Schicht die Teile von Spänen befreien...

Von Tos hatten wir da auch 10 oder 12 Bohrwerke.

Im Anhang mal ein Bild von meinem Karussell. Planscheibe 8m, Arbeitsraum für bis zu 12m mit Vorrichtung auf der Planscheibe. Rundlauf und Planlauf für die 2. Spannung meist auf weniger als 1/10el ausgerichtet. Wenn man 36 Tonnen hin und her schieben oder punktuell heben muss, weiß man, was man gemacht hat. Dazu das ganze gekletter auf und durch die Teile... Mit 1.96m Körpergröße nicht sehr einfach.

Positiv... Schlichtspan zwischen 2 und 3 Stunden. :dh

Wenn man mit bauen dran war, dann hat man die ganze Woche nur gebaut, und das alleine ohne Kollegen. Es sei denn, einer der Kollegen ist krank geworden, dann hat sich das um eine Schicht verschoben und wer anders war dran. :)

Laufzeit für die Bearbeitung jeh nach Bauteil zwischen 8 und 36 Stunden plus Umbauen in 3 Schichten und 5 Tagen. Hatte alles seine Vor- und Nachteile...bin jetzt bei handlicheren Bauteilen und habe es nicht bereut. :roll:

Hauptsache Spaß an der Arbeit. 8-)
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Gruß,
Robert

django013
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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von django013 » 17.03.2019, 08:10

Moin Robert,

schön zu lesen, dass es einen "Leidensgefährten" hier gibt ;)
Eure Halle ist "geringfügig" größer, als unsere :D

Wie ich schon schrieb, betrachte ich die Arbeit nicht als Leiden, sondern eher als Vergnügen.
Leiden - das war, als mir neulich bei der Maschine eines Kollegen ein 120er Messerkopf auf den Haxen gefallen ist.
Nach Druck auf den Werkzeugausgabeknopf tat sich nix und ich dachte, das Werkzeug klemmt und braucht "etwas Liebe" (bzw, ein paar Hiebe). Just in dem Moment, wo ich mich umdrehte um nach dem Hammer zu greifen, viel das Teil raus. Natürlich ist das plöde Teil nicht auf die Stahlkappe gefallen, sondern dahinter auf den Rist - so ein Mist.
Abends - ich hatte den Vorfall schon fast vergessen, dachte ich: nanu? Wie kommt den der Stahldreck in die Socke, die im Schuh steckt?
Der ganze Fuß war schwarz - erst beim Waschen wurde mir klar, dass es kein Metallstaub war :shock:
Inzwischen ist nur noch der große Zeh schwarz :)
Wenn man 36 Tonnen hin und her schieben oder punktuell heben muss, weiß man, was man gemacht hat. Dazu das ganze gekletter auf und durch die Teile... Mit 1.96m Körpergröße nicht sehr einfach.
Yeah - also unsere große 5-Achs-Maschine geht bloß bis 16t - deshalb gibt es ja ne neue. Die geht dann bis 30t oder so.
Ich bin zwar nur 190 lang, aber die 130kg Kampfgewicht sind gelegentlich auch im Wege ;)
Wenn man mit bauen dran war, dann hat man die ganze Woche nur gebaut, und das alleine ohne Kollegen.
Also alleine aufspannen geht bei uns nur auf der 5achsigen Portalfräse. Dort werden die Teile horizontal aufgespannt. Bei den Bohrwerken mit vertikaler Bearbeitungsfläche geht das Aufspannen nicht alleine. Spannpratze und Unterlage halten und dann noch Mutter anziehen - keine Chance. Schon garnicht in 2m Höhe.
Glücklicherweise gibt es an der Ecke auch keinen Streß.
Cheffe meint: aufspannen ist wichtig und muss ohne Zeitdruck gehen, sonst kann man schnell was übersehen. Gas geben muss man dann beim Fräsen ...
Laufzeit für die Bearbeitung jeh nach Bauteil zwischen 8 und 36 Stunden ...
Also so wie ich das mitbekommen habe, liegt die Bearbeitungszeit bei unseren Teilen bei 150-200h - ohne Aufspannen und Nacharbeiten. Nach der letzten Bearbeitung muss das Teil ja noch entgratet werden. Mit den üblichen Entgratern geht da bei Werkzeugstahl nix. Da wird schweres Gerät zum entgraten eingesetzt, also Flex, Pressluftschleifer, Handsteine und Schleifleinen ...
Hauptsache Spaß an der Arbeit.
Yepp! Genauso sehe ich es auch.

Allerdings fand ich es schon erleuchtend, wie anders die Bearbeitung von großen Bauteilen ist. Ich kannte ja bislang nur handliche Werkstücke, die im Schraubstock gespannt werden ...
Ja und wenn man dann von den großen Teilen wieder zurück denkt, in den Hobbybereich, dann kann man doch so einiges mitnehmen.

Gruß Reinhard

RobertD
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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von RobertD » 17.03.2019, 10:22

Entgraten haben die Schlosser gemacht. Da wir zum großen Teil in Serie produziert haben gab es viele vorgefertigte Teile. Im allgemeinen Maschinenbau war es meist die Endbearbeitung von Bauteilen. Bei sowas Flucht man dann ordentlich. Jedes Mal wenn sowas kam musste die Gantry Portalfräse auf Geometrie geprüft werden, weil so verrückte Sachen wie 5/100el paralellitat auf 5m oder 6m gehalten werden sollten. Bei einer Maschine, die mit Zahnstange auf der Querachse arbeitet und zwischen X und Y im kalten Zustand 5/10el Unterschied macht, nicht ganz so einfach. Der Wundertrümmer von Schiess... :roll:

Bin ja nun weg aus dem Verein. Wäre das Menschliche nicht so unter gegangen wäre ich womöglich noch dort.
Gruß,
Robert

django013
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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von django013 » 17.03.2019, 16:50

Moin Robert,
Entgraten haben die Schlosser gemacht.
Ganz so groß ist unsere Firma nich. Es gibt einen, der vorwiegend entgratet, aber wenn der in der Gegenschicht arbeitet, muss man eben auch selbst ran.
... im kalten Zustand 5/10el Unterschied macht, nicht ganz so einfach.
Yo, das habbich auch gerade erst erfahren. Die (TOS-)Bohrwerke haben ja zwei Schlitten auf der Z-Achse, jeder fast 2m lang - da gibt es dann auch 5/10tel zwischen kalter und eingefahrener Maschine :shock:
Wäre das Menschliche nicht so unter gegangen ...
Ich glaube, das Problem gibt es in jedem Job. Hängt eben auch viel an einem selbst, was man ertragen kann und will.

Mein neuer Chef ist ein narzistischer Choleriker. Seltsamerweise macht mir das nix aus und ich kann das gut wegstecken. Vielleicht weil ich mal genauso war?
Denn bei den Punkten, die mir wichtig sind, passt es. Für mich muss ein Chef fair und verlässlich sein.
Beides trifft hier zu.

Wenn dann mal der Abgabetermin näher rückt oder gar überschritten wird, dann liegen die Nerven blank. Aber da ich lange genug Projektleiter war und mit den gleichen Problemen zu kämpfen hatte, macht mir das auch nix aus.

... und so habe ich trotz Stress Spaß an der Arbeit :)

Gruß Reinhard

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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von RobertD » 17.03.2019, 17:56

Kann mich jetzt auch nicht mehr beklagen. Die Bude hat nur in die 30 Mitarbeiter und nicht mehr irgendwas um 300. Chef ist in Ordnung, immer Freundlich, und kommt so gut wie jeden Tag gucken, was man so verzapft. Man kann auch mal über Verbesserungen reden und auch mal Sachen bestellen, die einem das Leben leichter machen oder den Prozess verbessern kann. Vorher immer nur "Haue" vom Vorgesetzten bekommen, keine Anerkennung oder ähnliches. Anfang des Jahres kam dann endlich die neue Maschine, wo ich glaube, dass die Schüssel der Grund für meine Einstellung war. Bin der einzige im Unternehmen (neben einem Kollegen, der mit mir zur Schulung war) der die Siemens-Steuerung kennt. Ich kannte die Steuerung nun schon aus der alten Bude, für mich war die Schulung mehr oder weniger eine Woche Urlaub. :)

Als ich dann gekündigt habe haben wohl noch ein paar hinterhergezogen und die flucht ergriffen. Was mir ein alter Kollege mal zukommen ließ war die Nachricht, dass der Herr, der für die Abteilung Drehtechnik verantwortlich war, nun zum Transport versetzt worden ist. Das hatte mir dann ein wenig den Tag versüßt. :mrgreen:
Gruß,
Robert

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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von django013 » 18.03.2019, 05:01

Moin Robert,
Anfang des Jahres kam dann endlich die neue Maschine, ...
Hast Du mitbekommen, wie die aufgebaut wurde?
Ich habe gehört, dass die Firma, die die Maschinenfüße vertreibt auch die Dienstleistung des Einrichtens dazu anbietet.
Bin der einzige im Unternehmen (neben einem Kollegen, der mit mir zur Schulung war) der die Siemens-Steuerung kennt.
Yo, ich habe Siemens (an einer Gildemeister) auch lernen müssen für den CNC-Schein. Ist von der Programmierung näher am Hobby-G-Code, aber die Steuerung ist eine Diva, die nicht den kleinsten Fehler verzeiht, bzw. einem bei der Lösung hilft.
Ganz anders Heidenhain.
Ich hatte die Wahl zwischen einer größeren Firma mit kleinen Maschinen und Siemens und der kleinen Firma mit großen Maschinen und Heidenhain. Letztere hat gewonnen :)

Gruß Reinhard

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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von RobertD » 18.03.2019, 07:47

In der Woche der Lieferung vom neuen Apparat war ich leider nicht da. Hätte auch zu gern gesehen, wie die Karre durch das Tor gezirkelt wird. :popcorn:

Ja, manchmal kann Siemens etwas anstrengend sein. Gerade im Shopturn/-mill, wenn sie etwas an Rückzugsebenen und Startpunkten der Bearbeitung stört. Die ISO-Programmierung hingegen läuft problemlos für mein empfinden. Unterprogramme lassen sich ja nur im Iso erstellen. Für Sachen wie einen Anschlag vorfahren oder den Stangengreifer auch völlig ausreichend. Und in der Zyklenoberfläche lässt sich G-Code auch wunderbar einsetzen.
Gruß,
Robert

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Re: Arbeiten an großen Werkstücken

Beitrag von django013 » 19.03.2019, 05:00

Moin moin,

wieder was neues gelernt: Stahl kann durch fräsen magnetisch werden.
Dann funktioniert plötzlich kein Kantentaster mehr. Gut, wenn man dann "Endmaße" aus Alu hat ;)

Gruß Reinhard

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