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Fünf Sicherheitsüberlegungen für CNC-Bearbeiter

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Sicherheit in CNC-Umgebungen ist für die Benutzer - und für die Produktivität - von entscheidender Bedeutung. Beachten Sie diese 5 Punkte, um Verletzungen, Teileausfälle und Ausfallzeiten zu vermeiden.

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Sicherheitsfragen wirken sich direkt auf die Produktivität jeder CNC-Umgebung aus. Optimale Produktivität kann nur erreicht werden, wenn die G-Code-Programme in dreierlei Hinsicht sicher sind. Erstens müssen die Programme sicherstellen, dass die Bediener in einer sicheren Umgebung arbeiten. Zweitens müssen die Programme sicherstellen, dass Werkzeugmaschinen, Spannvorrichtungen und Schneidwerkzeuge nicht belastet oder beschädigt werden. Und drittens müssen die Programme akzeptable Werkstücke bearbeiten. Verletzte Bediener oder beschädigte Maschinen und Komponenten führen zu produktivitätsmindernden Ausfallzeiten. Das Verschrotten von Teilen führt zu Zeitverlusten. Jedes dieser Probleme führt zu höheren Betriebskosten.

Es gibt viele sicherheitsrelevante Maßnahmen, die G-Code-Programme befolgen müssen, aber auch bestimmte Dinge, die sie nicht tun dürfen. Im Folgenden finden Sie fünf Vorschläge, die darauf abzielen, die Sicherheit von CNC-Mitarbeitern und -Maschinen zu gewährleisten und gleichzeitig die Bearbeitung hochwertiger Werkstücke zu ermöglichen.

1. Vermeiden Sie zu aggressive Zerspanungsbedingungen und unzureichende Werkstückspannung und -unterstützung

Auch wenn diese Probleme nicht direkt mit dem G-Code-Programm zusammenhängen, so sind sie doch eine Funktion des Prozesses, der zur Erstellung des Programms verwendet wird. Der durch die Dynamik der Bearbeitungsvorgänge verursachte Bearbeitungsdruck darf nicht die Fähigkeit der Maschine oder des Spannmittels übersteigen, die programmierten Bearbeitungsvorgänge zu bewältigen.

2. Keine überhängende Stange an der Spindel zulassen

Auch dieses Problem hängt mehr mit der Anwendung und dem Verfahren als mit der G-Code-Programmierung zusammen. Viele Unternehmen verwenden Stangenlader, um mehrere Werkstücke von einer langen Stange zu bearbeiten. Stangenlader sind in der Tat eine gängige Anwendung für CNC-Drehmaschinen. Bei einem Stangenlader ist die lange Stange - möglicherweise bis zu 5 m (15 Fuß) lang - vollständig im Stangenlader eingeschlossen. Dadurch erhält die Stange eine angemessene Unterstützung.

Es gibt Unternehmen, die nicht viele Anwendungen für Stangenlader haben. Wenn sie eine Stangenzuführung benötigen, verwenden sie stattdessen einen Stangenzieher. Ein spezielles Werkzeug im Revolver wird verwendet, um die Stange während des Stangenvorschubs zu ziehen Bei diesen Anwendungen ist darauf zu achten, dass die Stange niemals über das Spindelende an der Rückseite der Maschine hinausragt. Wenn dies der Fall ist, und sei es auch nur um ein kleines Stück, wird der überstehende Teil nicht abgestützt. Wenn die Spindel auf die Bearbeitungsgeschwindigkeit beschleunigt wird, bewirkt der Innendruck in der Stange, dass sie sich an der Spindel sofort um neunzig Grad biegt. Dieser gebogene Teil der Stange kann von der Stange abgeschert und in den Werkstattbereich geschleudert werden. Es kann aber auch an der Stange verbleiben. In jedem Fall wird die Maschine schwer beschädigt und Personen, die sich zufällig in der Nähe aufhalten, werden wahrscheinlich verletzt.

3. Verwenden Sie den M-Code für die Klemmung von Drehachsen

Die meisten Drehachsen verfügen über eine Klemme, die bei leistungsstarken Bearbeitungsvorgängen eingesetzt werden kann. Wenn die Klemme (die üblicherweise mit einem M-Code befohlen wird) in ihrer Position nicht eingerastet ist, werden die Komponenten der Drehachse (Antriebsmotor, Schneckengetriebe usw.) durch den vollen Druck der Bearbeitung belastet. Dies führt mit der Zeit zu einem vorzeitigen Verschleiß der entsprechenden Komponenten. Erkundigen Sie sich bei allen Maschinen mit Drehachsen (z. B. Fräsmaschinen oder Drehmaschinen), ob sie über eine Klemmvorrichtung verfügen und wenn ja, welche M-Codes dies sind.

4. Achten Sie auf die Handhabung von Schneidwerkzeugen für Drehzentren

Dies ist nicht von Belang für diejenigen, die Werkstoffe frei bearbeiten (z. B. Aluminium oder Wachs) oder flache Schnitte durchführen (wie Schlichtbearbeitungen). Bei starken Bearbeitungen (z. B. Schruppen, Drehen oder Plandrehen) ist darauf zu achten, dass die Hand des Werkzeugs so gewählt wird, dass die Bearbeitungskräfte vom Bett und den Führungssystemen der Maschine aufgenommen werden, da die Bearbeitungskräfte sonst dazu neigen, die Maschinenkomponenten auseinander zu ziehen, was zu Spiel in den Führungssystemen führt. Mit der Zeit entwickelt die Maschine Ratter- und Größenprobleme.

5. Sichere Eilgangbewegungen gewährleisten

Der gefährlichste Zeitpunkt für einen CNC-Benutzer ist die erste Annäherung eines Schneidwerkzeugs. Es bewegt sich mit der Eilgeschwindigkeit der Maschine in eine Position, die sehr nahe an der Arbeitsfläche liegt. Die meisten Programmierer verwenden einen Eilgangabstand von 2,5 mm (0,1 Zoll) - manche sogar noch näher.

Stellen Sie zuallererst sicher, dass die CNC-Mitarbeiter wissen, wie sie den Eilgang steuern können. Dies beinhaltet in der Regel die Verwendung von Einzelsätzen, Vorschubfreigabe, Eilgangüberbrückung (oder möglicherweise Trockenlauf) und den Restweg-Bildschirm. Auf die eine oder andere Weise müssen die Einrichter und Bediener eine Möglichkeit haben, die Maschine während der ersten Annäherung jedes Werkzeugs an die Arbeitsfläche kriechen zu lassen.

Außerdem sollten Sie bei der Programmierung von Eilgangbewegungen konsequent vorgehen, damit Einrichter und Bediener immer wissen, wie die Maschine anfahren wird. Bei Bearbeitungszentren empfehle ich, das Werkzeug zunächst in der x- und y-Achse in Position zu bringen. Dann wird in der Z-Achse angefahren. Auf diese Weise müssen Sie sich nur um eine Achse kümmern. Außerdem sollte das Werkzeug zunächst 25,0 mm über der Arbeitsfläche positioniert werden. Anschließend positionieren Sie es auf der Arbeitsfläche. Im Einzelsatzmodus kann der Bediener dann sicher sein, dass das Werkzeug einen Zoll über der Arbeitsfläche anhält.

Selbst mit diesen Vorschlägen müssen CNC-Benutzer wachsam sein, um mögliche Probleme zu erkennen. Lassen Sie sich von den Erfahrungen der Vergangenheit leiten; denken Sie über die Sicherheitsprobleme nach, die das Unternehmen im Laufe der Jahre hatte, und prüfen Sie, ob akzeptable Abhilfemaßnahmen getroffen wurden. Und wenn sich ein Missgeschick ereignet, müssen Sie natürlich Maßnahmen ergreifen, um sicherzustellen, dass es nie wieder vorkommt.