Das Unvorhersehbare in Vorhersehbares verwandeln

Das Verständnis der Wendeplattenverschleißmuster kann Werkstätten dabei helfen, den Drehprozess vorhersehbar zu gestalten und ihre Maschinen reibungslos laufen zu lassen. Phuchit/iStock/Getty Images Plus

Einsätze halten nur eine begrenzte Zeit, aber es gibt nur wenige Dinge, die Werkstätten tun können, um den Lebenszyklus ihrer Werkzeuge zu verstehen und das Beste aus ihren Einsätzen herauszuholen.

„Alles beginnt damit, das Werkzeugmanagement zu verstehen und einen klaren Testplan zu haben, um bestimmte Verschleißparameter und das Ende der Lebensdauer festzulegen, um den Prozess vorhersehbar zu machen“, sagte Jan Andersson, Direktor für globales Produktmanagement, Wendeschneidplatten, YG-1 Kanada, Burlington, Ontario . „Die meisten Geschäfte fangen damit nicht an. Sie legen eine Beilage ein, lassen die Maschine laufen und indexieren sie erst, wenn sie in Schwierigkeiten geraten. Wenn sie nach der Werkzeuglebensdauer gefragt werden, haben sie eine Schätzung, aber bei der Untersuchung stellen sie fest, dass die Werkzeuglebensdauer unvorhersehbar ist, was sie viel Geld kosten kann.“

Ein klares Verständnis des Verhaltens und des Lebenszyklus einer Wendeschneidplatte für eine bestimmte Anwendung hilft Werkstätten dabei, einen Indexierungsplan zu entwickeln, der dabei hilft, die Produktion zu standardisieren, den Verschleiß auf ein Minimum zu beschränken und Fehler zu beheben, wenn unvorhersehbarer Verschleiß auftritt.

„Ohne eine Feinabstimmung des Prozesses bleibt viel Produktivität übrig“, sagte Steve Paulding, Präsident von CERATIZIT of Canada Tooling Solutions, Cambridge, Ontario. „Viele Geschäfte verwenden Einsätze, die nicht speziell für die Anwendung entwickelt wurden, oder verwenden vielleicht den falschen Eckenradius, aber genau das haben sie im Schrank. Für Kunden ist es schwierig, sich auf die perfekte Einlage zu konzentrieren. Die Nutzung der Schnittdaten auf den Etiketten und die Einholung von Ratschlägen der Hersteller tragen dazu bei, die beste Standzeit des Einsatzwerkzeugs zu erreichen.“

Einlagen sind nicht für eine längere Lebensdauer gedacht. Das Verständnis von Verschleißmustern kann Werkstätten dabei helfen, den Prozess vorhersehbar zu halten und ihre Maschinen reibungslos laufen zu lassen. Verschleiß lässt sich in zwei Kategorien einteilen: vorhersehbar und unvorhersehbar.

Vorhersehbarer Verschleiß ist das Verschleißmuster, das bei jeder einzelnen Anwendung auftritt und nahezu vorhersehbar ist, wenn eine Werkstatt ihre Werkzeuge getestet und eine Strategie zur Verwaltung der Werkzeuglebensdauer entwickelt hat. Flanken-, Kerb- und Kolkverschleiß sind primär vorhersehbare Verschleißmuster, die gegen Ende des Lebenszyklus eines Werkzeugs auftreten.

Es erfordert ein wenig Wissen und Verständnis, um Verschleiß zu erkennen. Aber eine einfache Google-Suche kann einige wichtige visuelle Indikatoren liefern. Die meisten Hersteller von Wendeschneidplatten bieten Schulungen zum Erlernen von Werkzeugverschleißmustern an. Es stehen viele Ressourcen zur Verfügung, um den Prozess vorhersehbarer zu machen, und Betriebe sollten sich dieses Fachwissen zunutze machen, um die Werkzeuge effizienter zu nutzen.

Bei primärem Verschleiß ist es wichtig zu wissen, wann genau die Wendeschneidplatte gewechselt werden muss. Es gibt einen gemeinsamen Faktor, der beachtet werden muss, um die Vorhersehbarkeit des Prozesses sicherzustellen.

„Sobald Sie feststellen, dass der Freiflächenverschleiß 0,004 bis 0,006 Zoll übersteigt, zeigt das Werkstück möglicherweise Anzeichen dafür, dass es Zeit ist, die Wendeschneidplatte zu wechseln“, sagte Paulding. „Es ist auch wichtig zu beachten, dass ein Substrat mit kleinerer Korngröße oder geringerem Kobaltgehalt eine höhere Verschleißfestigkeit bietet, was bei den richtigen Materialien zu einer längeren Werkzeuglebensdauer führt.“

Ob zum Schruppen oder Schlichten, es stehen zahlreiche Sorten zur Verfügung. Daher ist es wichtig, die richtige Sorte für die jeweilige Anwendung auszuwählen. Wendeschneidplattenhersteller sind jedoch eine gute Quelle, da sie sicherstellen können, dass die Wendeschneidplatte die besten Eigenschaften aufweist, und Richtlinien für ordnungsgemäße Verschleißmuster bereitstellen können. Viele Wendeschneidplattenkataloge bieten außerdem Informationen zur Fehlerbehebung für die meisten vorhersehbaren Verschleißprobleme.

Die Nutzung der Schnittdaten auf den Etiketten und die Einholung von Ratschlägen der Hersteller helfen Werkstätten dabei, die beste Standzeit der Einsatzwerkzeuge zu erreichen. CERATIZIT

„Das Schneiden und Drehen von Metall ist ein thermischer Prozess, der eine ausreichende Temperatur in der Schneidzone erfordert, um eine nahezu Plastifizierung des Materials zu erreichen“, sagte Andersson. „Ebenso wichtig ist die thermische Evakuierung. Die Spanfläche wird als Vorschubgeschwindigkeit mal Schnitttiefe im Verhältnis zur Wärmeleitfähigkeit des bearbeiteten Materials definiert. Je mehr Masse Sie haben, desto effizienter können Sie die Temperatur aus der Schneidzone ableiten. Das ist der Schlüssel zur Kontrolle des sekundären chemischen Verschleißes und eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, einfach die Vorschubgeschwindigkeit zu erhöhen.“

Es wurde viel darüber gesprochen, den Prozess zu beschleunigen, aber Geschwindigkeit ist einer der letzten Parameter, die eine Werkstatt anpassen sollte, wenn sie versucht, die Werkzeugstandzeit zu verwalten und die Produktivität zu maximieren. Betriebe sollten die erforderliche Geschwindigkeit finden, um in der Schneidzone die richtige Temperatur zu erreichen.

Naturgemäß ist mit vorhersehbarem Verschleiß zu rechnen, wenn das Werkzeug das Ende seiner Lebensdauer erreicht. Wenn Geschäfte im Voraus wissen, wann mit Verschleiß zu rechnen ist, können sie ihre Prozesse besser verwalten. Unvorhersehbarer Verschleiß hingegen kann große Probleme für die Standzeit des Wendeschneidplattenwerkzeugs bedeuten.

Das Ziel eines jeden Shops sollte es sein, den unvorhersehbaren Verschleiß in das Vorhersehbare zu verwandeln. Zu unvorhersehbarem Verschleiß zählen Brüche und Absplitterungen, die als katastrophale Ausfälle eingestuft werden können.

„Das häufigste Anzeichen für einen unvorhersehbaren Prozess ist eine uneinheitliche Werkzeugstandzeit“, sagte Andersson. „Bei Anwendungen, bei denen eine Werkstatt die erwartete Anzahl von Teilen pro Lebenszyklus kennt, ist ein Einsatz, der diesen Standard nicht erfüllt, ein Hinweis darauf, dass der Einsatz einem unvorhersehbaren Verschleiß unterliegt. Aus optischer Sicht weisen Absplitterungen an der Kantenlinie und an der Bruchstelle der Wendeschneidplatte auf ernste Probleme hin, die eine Fehlerbehebung erfordern. Die Antwort zur Lösung dieser Probleme hängt davon ab, wie sie beginnen.“

Der häufigste Grund dafür, dass in Werkstätten Absplitterungen auftreten, ist, dass die Kombination aus Sorte und Geometrie für die jeweilige Anwendung falsch ist.

„Es gibt die ISO-Skala für Wendeschneidplatten, bei der die Zahl umso härter und verschleißfester ist“, sagte Paulding. „Je höher die Zahl, desto härter wäre die Einlage. Wenn Sie eine Wendeschneidplatte zerspanen, bevor die erwartete Standzeit erreicht ist, sollten Sie in der Regel einen härteren oder höheren Wert auf der ISO-Skala wählen. Wenn Sie erschöpft sind, sollten Sie auf eine niedrigere Zahl auf der Skala zurückgehen.“

Die Geometrie gibt auch das Zähigkeitsverhalten für eine bestimmte Anwendung an. Beim Drehen beispielsweise ist der Einsatz eines Wischers aufgrund der starken Kantenlinien-Mikrogeometrie eine effiziente Möglichkeit, Ausbrüche zu verhindern.

„Absplitterungen können auch durch zu langsames Laufen verursacht werden“, sagte Andersson. „Aufgrund des thermischen Prozesses wird, wenn er zu langsam läuft, nicht genügend Temperatur erzeugt, wodurch das Material viel schwieriger zu bearbeiten ist, als es sein sollte. Und das überlastet normalerweise die Mikrogeometrie, was zu Absplitterungen führt.“

Unabhängig davon, ob es sich um eine Überlastung der Mikrogeometrie aufgrund von Übervorschub oder Überfahren von Unterbrechungen handelt oder ob die Schnittdaten falsch sind, ist es wichtig zu verstehen, warum die Wendeschneidplatte abplatzt, um herauszufinden, wie das Problem am besten gelöst werden kann.

Wenn eine Werkstatt die erwartete Anzahl von Teilen pro Lebenszyklus kennt, ist das Vorhandensein einer Wendeschneidplatte, die diesen Standard nicht erfüllt, ein Hinweis darauf, dass die Wendeschneidplatte einem unvorhersehbaren Verschleiß unterliegt. Ladislav Kubeš/iStock/Getty Images Plus

Eine weitere häufige Ursache für Absplitterungen ist die Verwendung einer Wendeschneidplatte sowohl für Stahl als auch für Edelstahl.

„Stahl ist ein kontinuierlicher Spanfluss“, sagte Andersson, „während Edelstahl ein laminarer Spanfluss ist.“ Und das bedeutet, dass man bei Edelstahl viel Druck auf den Chip ausübt und schließlich so viel Druck auf den Chip ausübt, dass er abbricht. Dadurch wird die Mikrogeometrie enorm belastet und es kommt zu Absplitterungen. Deshalb unterscheiden sich die Geometrien bei Edelstahl so stark von denen bei Stahl, und es ist wichtig, einen geeigneten Einsatz zu verwenden.“

Unvorhersehbarer Verschleiß kann sich zunächst in der Qualität der Oberflächenbeschaffenheit bemerkbar machen. Wenn ein Einsatz abplatzt, hört der Bediener möglicherweise ein anderes Geräusch von der Maschine.

„Wenn eine Werkstatt beim Drehen die richtige Wendeschneidplatte verwendet, sollte die Bearbeitung mindestens 15 Minuten lang relativ reibungslos verlaufen“, sagte Paulding. „Die meisten Geschäfte wollen oder erwarten mehr und lassen die Beilage bis zum Ende ihrer Lebensdauer laufen, aber das ist kein guter Ansatz. Sie möchten die Wendeschneidplatte indexieren oder wechseln, bevor das Teil durch Verschleiß beeinträchtigt wird. Der Einsatz ist zwar ein kostengünstiger Teil des Herstellungsprozesses, kann jedoch erhebliche Auswirkungen auf die Teileproduktion haben.“

Als allgemeine Faustregel gilt, dass Geschäfte für die meisten Materialien mit einer Bearbeitungszeit von 15 bis 20 Minuten rechnen können.

„Wenn Sie langsamer arbeiten und eine längere Werkzeuglebensdauer erzielen, sind Sie wahrscheinlich nicht so effizient wie möglich und Ihre Kosten steigen tatsächlich stärker als sie sollten“, sagte Andersson. „Wenn Sie schneller laufen, stoppen Sie die Maschine zum Indexieren zu oft, was zu mehr Ausfallzeiten führt. Stellen Sie daher sicher, dass der Prozess vorhersehbar ist und die geplante Indizierung auf etwa diese 20-Minuten-Marke festgelegt ist. Lass es nicht bis zum Lebensende herunterlaufen.“

Beim Testen ist es wichtig, verschiedene Phasen des Prozesses zu betrachten, z. B. Teil 10, 20, 50 usw., um zu sehen, wie sich der Einsatz im Laufe seines Lebenszyklus verhält. Von Anfang bis Ende ohne Teilebeobachtung zu arbeiten, wird Werkstätten nicht dabei helfen, den Prozess zu optimieren, um das Beste aus der Wendeschneidplatte herauszuholen und den Verschleiß zu begrenzen.

„Bei Problemen ist es selten der Einsatz, der geändert wird“, sagte Andersson. „Meistens sind es andere Parameter, zum Beispiel eine andere Materialcharge, die etwas härter ist als die letzte. Das kann große Auswirkungen haben. Kühlmittelveränderungen gegenüber der Testcharge können die Entwicklung des Wendeschneidplattenverschleißes beeinflussen. Daher müssen all diese Faktoren berücksichtigt werden.“

Heutige Wendeschneidplattenhersteller machen es einfach, die richtigen Wendeschneidplatten- und Drehparameter auszuwählen, einschließlich Geschwindigkeit, Vorschub, Schnitttiefe und mehr. Dies sind jedoch nur grundlegende Mindest- und Höchstwerte.

„Die Feinabstimmung des Prozesses ist so wichtig, um Werkstätten dabei zu helfen, die maximale Effizienz aus der Maschine herauszuholen, die Lebensdauer der Einlage zu verlängern und Geld zu sparen“, sagte Paulding. „Werkstätten, die eine Wendeschneidplatte verwenden und damit eine recht gute Werkzeugstandzeit erzielen, können versuchen, den Vorschub-Override um 10 Prozent zu erhöhen, wodurch jede Minute etwa sechs Sekunden eingespart werden können.“ Und wenn das gut funktioniert und kein unvorhersehbarer Verschleiß auftritt, steigern Sie den Vorschub um weitere 10 Prozent, bis Sie die maximale Vorschubgeschwindigkeit für die jeweilige Anwendung erreicht haben. Dies wird dazu beitragen, die Effizienz zu maximieren und die maximale Werkzeugstandzeit aus der Wendeschneidplatte herauszuholen.“

Außerhalb der Wendeschneidplatte gibt es Verschleißkomponenten, die die Lebensdauer der Wendeschneidplatte beeinträchtigen können. Stellen Sie sicher, dass der Werkzeughalter in einwandfreiem Zustand ist und dass die Unterlegscheiben in angemessenen Abständen ausgetauscht werden. Beim Drehen wird empfohlen, die Unterlegscheibe alle 10 Packungen Wendeplatten auszutauschen. Ohne die Überwachung der gesamten Prozessparameter kann es nicht nur zu einem Verschleiß der Einsätze kommen, sondern es kann auch passieren, dass Teile nicht gemäß Spezifikation hergestellt werden. Das Verstehen des Prozesses und die Feinabstimmung der Parameter kann im Vorfeld einige Zeit in Anspruch nehmen, aber es wird Werkstätten dabei helfen, sicherzustellen, dass sie den Lebenszyklus ihrer Drehwendeplatten optimal nutzen und dafür sorgen, dass die Maschinen einwandfrei laufen.

Mitherausgeberin Lindsay Luminoso ist unter [email protected] erreichbar.

CERATIZIT, www.ceratizit.com

YG-1, www.yg1.ca