Ihre Anforderungen an Bohr- und Spannvorrichtungen sollten mit dem Arbeitsgang, dem Änderungsstand des Werkstücks und den Flächen beginnen, die seine Lage bestimmen. Eine brauchbare Beschreibung der Werkstückspannung erläutert, welche Bereiche zugänglich bleiben müssen, welche zu schützen sind und wie Ihr Team die fertige Vorrichtung abnimmt.
Eine werkzeugführende Vorrichtung, im Englischen „jig“, positioniert und hält üblicherweise ein Werkstück und führt zugleich das Schneidwerkzeug. Eine Spannvorrichtung, „fixture“, positioniert und hält das Werkstück, während die Maschine oder ein anderes System die Werkzeugbahn steuert. Beispielsweise kann eine Bohrvorrichtung Führungsbuchsen verwenden; bei einer Fräsvorrichtung übernimmt die Maschine die Führung des Fräsers. Diesen Unterschied beschreibt KEYENCE in seiner Erläuterung zu Vorrichtungen für Fertigung und Prüfung.
Legen Sie fest, was die Vorrichtung kontrollieren muss
Beginnen Sie mit der Aufgabe Ihrer Vorrichtung, statt eine bestimmte Form anzufragen. Vielleicht muss Ihr Team ein wiederkehrendes Lochbild bohren, mehrere Seiten zum Fräsen freihalten, eine Baugruppe beim Einsetzen von Befestigungselementen abstützen oder ein Teil für die Prüfung immer gleich ausrichten. Jede Aufgabe stellt andere Anforderungen an Zugänglichkeit und Abnahme.
| Frage | Beispiel: werkzeugführende Vorrichtung | Beispiel: Spannvorrichtung |
|---|---|---|
| Was führt das Werkzeug? | Eine Bohrbuchse führt den Bohrer mechanisch. | Die Maschine steuert die Bewegung des Fräsers. |
| Was muss zugänglich sein? | Das Werkzeug muss in die Führung eintreten und sie wieder verlassen können. | Der vorgesehene Fräser, Messtaster oder das Montagewerkzeug muss die erforderlichen Merkmale erreichen. |
| Was gehört in Ihre Beschreibung? | Anforderungen an die Bohrungen, Werkzeugdaten und Anforderungen an die Wartung der Buchsen. | Aufspannlage, Positioniermerkmale und erforderlicher Arbeitsraum. |
Die Bezeichnung allein legt die Konstruktion nicht fest. Fügen Sie eine markierte Zeichnung oder Aufspannskizze des vorgesehenen Arbeitsgangs bei und bitten Sie den Vorrichtungshersteller, Annahmen vor der Fertigung offenzulegen.
Unterscheiden Sie Positionieren, Abstützen und Spannen
Positionierelemente bestimmen die Lage des Teils. Auflagen nehmen unter dem Werkstück Kräfte auf; Spannelemente halten es an den Auflagen. Die Grundsätze der Vorrichtungskonstruktion von Carr Lane erläutern den Zusammenhang zwischen Positionieren und Spannen sowie die Vermeidung einer Überbestimmung. Die Hinweise zur Werkstückabstützung beschreiben außerdem, wie unzureichende Abstützung eine Verformung des Teils unter Schnittkräften zulassen kann.
Kennzeichnen Sie für Ihre Prüfung, welche Zeichnungsflächen oder Bohrungen die Bezüge bilden, welche Merkmale am eingehenden Teil variieren dürfen und wo Spannelemente anliegen dürfen. Überlassen Sie es dem Lieferanten nicht, eine bequem erreichbare Rohkante als funktionalen Bezug anzunehmen. Wenn eine Sichtfläche keine Spuren erhalten darf, benennen Sie dies und vereinbaren Sie ihren Schutz.
Prüfen Sie die Zugänglichkeit vor der Modellfreigabe
Fordern Sie eine Aufspannansicht an, in der Werkstück, Spannelemente und vorgesehene Werkzeuge gemeinsam dargestellt sind. Prüfen Sie den Zugang zu jedem erforderlichen Merkmal, den Platz für den Werkzeugwechsel und den Weg zum Einlegen und Entnehmen des Teils. Ein ansprechend dargestelltes leeres Vorrichtungsmodell kann Probleme bei eingelegtem Werkstück verdecken.
Beziehen Sie das Prüfverfahren in diese Abstimmung ein. Ein einfach zu bearbeitendes Merkmal lässt sich bei gespanntem Teil möglicherweise nur schwer antasten. Ihr Abnahmeplan sollte festlegen, welche Prüfungen in der Vorrichtung und welche nach dem Entnehmen stattfinden. Die Vorrichtungsfreigabe darf die Zeichnungsanforderungen an das fertige Teil nicht stillschweigend ersetzen.
Wählen Sie Werkstoffe für die tatsächliche Einsatzumgebung
Nennen Sie dem Lieferanten Kühlschmierstoff, Reinigungsverfahren, Kontaktflächen sowie mögliche Temperatur- oder Chemikalieneinwirkungen. Kennzeichnen Sie austauschbare Teile, etwa Kontaktauflagen, Positionierelemente oder Bohrbuchsen. Wenn Wartung wichtig ist, fordern Sie eine abgestimmte Ersatzteilliste an.
Bearbeitete Metallteile, Kunststoff-Kontaktelemente und gedruckte Bauteile können je nach Belastung, Verschleiß, Umgebung und erforderlicher Genauigkeit jeweils sinnvoll sein. Ein Werkstoffname allein reicht für die Freigabe einer Produktionsvorrichtung nicht aus. Fragen Sie nach den Nachweisen, die den vorgeschlagenen Werkstoff für Ihren konkreten Arbeitsgang stützen. Bei jeder Änderung eines Positionier- oder Kontaktelements ist dessen Einfluss auf das Werkstück zu prüfen.
Nutzen Sie einen Versuch für eine konkrete Fragestellung
Betrachten Sie als Beispiel ein Winkelbauteil. Ihre Zeichnung legt die Montagefläche und zwei Bohrungen als funktionale Bezüge fest; die Außenkontur des eingehenden Rohlings variiert jedoch. Bei der Vorrichtungsprüfung ist zu klären, wie der Winkel ohne Bezug auf diese Kontur positioniert wird, wo gespannt werden darf und ob der Fräser die erforderlichen Flächen erreicht.
Ein sinnvoller Versuch prüft diese vereinbarten Fragen anhand repräsentativer Teile. Dokumentieren Sie Einlegeorientierung, Sitzkontrollen, Zugangsprobleme und vereinbarte Messergebnisse. Wenn mehrere Eingangszustände zulässig sind, benennen Sie die im Versuch vertretenen Zustände. Dieses Beispiel beschreibt ein Prüfverfahren und verspricht weder eine Toleranz noch eine Taktzeit oder ein Produktionsergebnis.
Senden Sie eine vollständige Anfrage für Ihre Vorrichtung
- Aktuelles CAD-Modell und Zeichnung des Teils einschließlich Änderungsstand und relevanter Bezüge.
- Arbeitsgang, Schnittstelle zur Maschine oder zum Arbeitsplatz und verfügbarer Arbeitsraum.
- Zustand des eingehenden Teils, zulässige Abweichungen und zu schützende Bereiche.
- Vorgesehener Einsatz, Beladeverfahren und Einschränkungen bei der Handhabung.
- Zugänge für Werkzeuge, Messtaster, Befestigungselemente oder Montagearbeiten, die frei bleiben müssen.
- Abnahmeprüfungen, erforderliche Aufzeichnungen und Wartungserwartungen.
Kennzeichnen Sie noch offene Angaben ausdrücklich. Trennen Sie bereits freigegebene Anforderungen von Vorschlägen, die der Lieferant bewerten soll. Ihre bestehende Checkliste für CNC-Bearbeitungsanfragen hilft bei der Zusammenstellung der Zeichnungsunterlagen; die Vorrichtungsbeschreibung ergänzt die Anforderungen an Aufspannung und Werkstückhaltung.
Klären Sie diese Fragen vor der Bestellung
Benötigt jede CNC-Aufspannung eine Sondervorrichtung?
Besprechen Sie zunächst Standardspannmittel und benennen Sie anschließend das verbleibende Problem bei Zugang, Abstützung oder wiederholtem Einlegen. Bitten Sie den Lieferanten zu erläutern, weshalb eine Sondervorrichtung für Ihr Teil und Ihren Auftragsumfang geeignet ist.
Kann ein gedrucktes Bauteil eine Metallvorrichtung ersetzen?
Das erfordert eine anwendungsspezifische Prüfung. Geben Sie Einsatzbedingungen und Abnahmeanforderungen an und bewerten Sie das vorgeschlagene Bauteil samt Validierungsplan. Genehmigen Sie einen Austausch nicht allein aufgrund einer Werkstoffbezeichnung.
Welche Unterlagen sollten zur Lieferung gehören?
Vereinbaren Sie vor der Bestellung den Änderungsstand der Vorrichtung, Aufspannanweisungen, Abnahmeaufzeichnungen und Angaben zu austauschbaren Komponenten. Ordnen Sie diese dem Änderungsstand des Werkstücks zu, damit spätere Zeichnungsänderungen an der richtigen Vorrichtung geprüft werden können.
