CNC-Update: Funktionen und Automatisierung

Es könnte an dieser Stelle ein wenig repetitiv sein, über den Nutzen von CNC-Maschinen in der modernen Motorenwerkstatt zu argumentieren – dieser Punkt wurde von fast jedem Fachmann in der Branche betont. Es fällt jedoch schwer, den Nutzen von CNC und die drastischen Vorteile, die es einem Unternehmen bieten kann, nicht zu betonen. sein Wert ist unberechenbar. Oder ist es?

Viele Motorenbauer haben sich von CNC-Maschinen (Computer Numerical Control) ferngehalten, da die Preise entmutigend sein können. Je nach Maschinentyp, Größe, Geschwindigkeit, Toleranz, Genauigkeit und Leistung können Maschinen zwischen 5.000 US-Dollar für eine kleine CNC-Drehmaschine und 500.000 US-Dollar für eine 5-Achsen-CNC-Produktionsfräsmaschine kosten. Zweifellos ist das ein riesiges Unterfangen für jemanden, der den Sprung in die CNC-Welt noch nicht geschafft hat.

Bevor sich ein Kunde von der CNC-Idee abwendet, ist es wichtig, dass er die Betriebskosten und die Rentabilität der Maschine(n) berücksichtigt. Die enorme Geschwindigkeit, mit der CNC-Bearbeitungszentren arbeiten, bedeutet, dass Teile viel schneller hergestellt werden können, als dies mit einer von einem Maschinisten gesteuerten manuellen Maschine möglich wäre. Ebenso ist Müdigkeit kein Problem. Für Betriebe, die Teile in großen Stückzahlen herstellen oder erwägen, Teile in großen Stückzahlen herzustellen, ist diese Qualität von entscheidender Bedeutung.

Mit der Automatisierung geht im wahrsten Sinne des Wortes eine unübertroffene Konsistenz einher. Das Fehlen bzw. das vernachlässigbare Ausmaß menschlicher Eingriffe bedeutet, dass kaum oder gar kein Spielraum für Fehler besteht. Dies bedeutet nicht nur, dass Ladenbesitzer sich auf ihre Herstellungsprozesse verlassen können, sondern ein überaus zuverlässiger Betrieb bedeutet auch, dass zusätzliche Zeitersparnis für die Prüfung neuer Designs und Innovationen aufgewendet werden kann.

Und Präzision ist der Schlüssel, wenn es um Automobilteile geht. Die komplexen Konstruktionen von Pleueln, Kolben und Ringen, Blöcken, Zylinderköpfen und anderen Teilen erfordern extrem enge Toleranzen, die per Hand oder mit anderen Bearbeitungsprozessen immer schwieriger einzuhalten sind. Die CNC-Bearbeitung macht dies einfach und ermöglicht Wiederholbarkeit ohne Abweichungen von Teil zu Teil.

Wenn ein Ladenbesitzer die endgültige Entscheidung trifft, in CNC-Bearbeitungsausrüstung zu investieren, gibt es normalerweise eine Eintrittsbarriere: die Benutzerfreundlichkeit. Von außen betrachtet könnte sich eine schwere 5-Achsen-Maschine für jemanden, der noch nie in die Bedienung einer solchen Maschine eingetaucht ist, wie ein Raumschiff anfühlen, insbesondere aufgrund der Computersteuerung und Software. Das Erlernen von computergestütztem Design (CAD) oder 3D-Modellierung kann einschüchternd sein.

Die Hunderte von Schaltflächen, Funktionen und Programmen auf dem Bildschirm können überwältigend sein, aber es ist nicht so kompliziert, wie es scheint. Tatsächlich sagen Fachleute oft, dass jeder die CNC-Bedienung erlernen kann.

„Normalerweise sind es die älteren Generationen, die CNC mit der gesamten Computersteuerung etwas skeptisch gegenüberstehen“, sagt Ed Kiebler von Rottler. „Aber wir haben herausgefunden, dass bereits fünf Minuten mit einem Kunden in einer Demo genügen, um ihn von der Idee zu überzeugen, und als Nächstes ist er bereit, die Maschine in Betrieb zu nehmen. Wir sagen gerne, dass Sie das können.“ Nehmen Sie buchstäblich jemanden von der Straße, der keine Erfahrung in der Bearbeitung hat, und bringen Sie ihm in etwa einer Stunde bei, wie man eine dieser Maschinen bedient.“

Rottler Manufacturing ist seit fast 100 Jahren ein fester Bestandteil der Zerspanungswelt und hat in seinem Katalog eine umfangreiche Liste von High-Tech-Maschinen zusammengestellt. Das Hochleistungs-CNC-Porting-Universal-Bearbeitungszentrum EM69HP ist seit Jahren ein Flaggschiffmodell und ermöglicht Maschinisten die Bearbeitung von Blöcken und die Herstellung von 5-Achsen-Teilen mit der neuesten 4C CAD/CAM-Software.

Der EM69HP bietet die nötige Präzision und Geschwindigkeit, um Zylinderköpfe mit außergewöhnlicher Genauigkeit zu reproduzieren – ohne dass Handarbeit erforderlich ist. Es ist in der Lage, Ansaugkrümmer mit den gleichen Techniken auszustatten, die auch für Zylinderköpfe verwendet werden, und ist gleichzeitig in der Lage, Arbeiten am Motorblock wie Bohren, Auftragen, Heberbohren, Linienbohren, Aufhellen und Gravieren und mehr durchzuführen.

Zu den Merkmalen gehört ein fortschrittlicher Hochgeschwindigkeits-Spindelmotor mit erhöhter Leistung (43 PS) und einer Drehzahl von bis zu 20.000 U/min. Die computergestützte Fertigungssoftware von Rottler ermöglicht die allgemeine industrielle CNC-Bearbeitung für eine Vielzahl von Anwendungen. Der EM69HP verfügt über schnelle, schnelle Bewegungen und Schnittgeschwindigkeiten mit unbegrenzten Vorausschaufunktionen, die schnelle Produktionszeiten ermöglichen.

Während Rottler zugibt, in diesem Jahr nichts Weltbewegendes Neues herausgebracht zu haben, sagt Kiebler, dass sich die Hontechnologie auf interessante Weise weiterentwickelt habe.

„Ein Großteil des Verdienstes gebührt den Jungs von Total Seal Piston Rings, weil wir mit ihnen zusammengearbeitet haben, um einige Dinge mit der Oberflächenbeschaffenheit herauszufinden, die das Gegenteil von dem sind, was der Rest der Branche tut“, sagt Keibler . „In der Vergangenheit hat jeder immer versucht, die Zylinder glatter zu machen, damit es weniger Reibung gibt und die Ringe nicht schleifen. Das stimmt immer noch, aber wir haben bei den Jungs herausgefunden, dass sie immer größere Mengen an Boost pro Zylinder und reichlich Mengen aufbringen.“ Wenn kein Kraftstoff durch den Motor fließt, haben sie Probleme mit der Langlebigkeit des Rings.

Beim Plateauhonen erklärt Kiebler, dass die Rpk-Werte (Spitzenrauheit) und Rvk-Werte (Talrauheit unterhalb der Kernrauheit) normalerweise im Bereich von 10 bis 20 liegen.

„Keith Jones von Total Seal sagte, dass wir zur Unterstützung höherer Leistungsniveaus mehr Rvk benötigen, was im Wesentlichen die Taltiefe ist, die steuert, wie viel Öl sich an den Zylinderwänden befindet. In der Vergangenheit verwendeten die meisten Leute Molybdänringe, was ein... sehr poröses Material, so dass man mit glatten Oberflächen davonkommen könnte. In der heutigen Welt, mit Verbrennungsdrücken und Ladedruckniveaus, sind die Menschen auf DLC-beschichtete Stahlringe umgestiegen.“

Diese Stahlringe haben keine Oberfläche, um Öl aufzunehmen, sodass Rennfahrer am Ende mit Ringabrieb, Hitzeproblemen und Reibung zu kämpfen haben; Bei fehlendem Öl ist die Abdichtung zur Zylinderwand schlecht.

Um das Problem zu beheben, begannen Rottler und Total Seal damit, gröbere Schleifmittel zu verwenden, um Teile mit zunehmend gröberen Rvk-Werten herzustellen. Von 25 auf 30 und auf 50, bei manchen Dieselmodellen sogar im Hunderterbereich. Sie haben herausgefunden, dass dies die Dichtungsprobleme behebt und dabei hilft, die PS-Zahlen wieder zu steigern.

Die neueren Honmaschinen von Rottler, wie die H85A, machen diesen Prozess einfach, da es einen speziellen „Plateau-Modus“ gibt, der den Bediener im Wesentlichen aus dem Verfahren herausnimmt. Die Maschine dehnt den Schleifkopf automatisch aus, wenn er sich im Zylinder befindet, und dreht sich beim Ausdehnen der Steine ​​nicht, um die Oberfläche an der Oberseite des Zylinders nicht zu verändern. Anschließend fährt er stationär aus und beginnt gleichzeitig mit dem Streich- und Rotationsvorgang.

Rottler ist der einzige CNC-Hersteller, der einen speziellen „Plateau-Modus“ bietet, bei dem andere Maschinen den Schleifkopf weiterdrehen, während der Bediener Schleifmittel zuführt.

In diesem überfüllten Zerspanungsmarkt ist es wichtig, dass sich Hersteller von der Masse abheben. Centroid Performance Racing ist ein weiteres beliebtes Zerspanungsunternehmen, das in der CNC-Branche erfolgreich ist und schlüsselfertige Systeme an Motorenbauer und Maschinisten verkauft.

Centroid hält es einfach und bietet drei Maschinen an: das 4-Achsen-Motorblock-Bearbeitungszentrum B4250, die 5-Achsen-Zylinderkopf-Portierungsmaschine A560 und die 5-Achsen-Zylinderkopf-Portierungsmaschine A560 XL.

Der A560 kann Zylinderköpfe für eine Vielzahl von Motorkonfigurationen anschließen: V12-, V10-, V8-, V6-, Reihen-6-, 5- und 4-Zylinder-Motoren sowie Motorrad-, Benzin- und Dieselmotoren. Im schlüsselfertigen Paket A560 XL sind eine 5-Achsen-CNC-Maschine, eine M400-5-Achsen-Steuerung, die 5-Achsen-Software Mastercam mit Port Expert, ein Digitalisierungstaster und Software, ein Starter-Werkzeugpaket, ein automatischer Werkzeuglängeneinsteller und eine Zylinderkopfhalterung enthalten Platte, Werkzeughalter und ein elektronisches MPG-Handrad. Neulinge im Bereich Centroid und CNC-Bearbeitung werden sich außerdem darüber freuen, dass Centroid sechs Tage personalisierte Portierungsschulung und zwei Tage Blockschulung mit Einkäufen beinhaltet.

Der Gelenkkopf mit Kugelumlaufspindelantrieb von Centroid beim A560 wurde speziell für den CNC-Zylinderkopfanschluss entwickelt. Die Mehrzweckmaschine kann außerdem Ansaugkrümmer mit Öffnungen versehen, Brennkammern bearbeiten, Buchstaben, Zahlen und Symbole gravieren, O-Ring-Nuten hinzufügen und vieles mehr. Der aus starrem Gusseisen gefertigte Gelenkkopf bietet eine Neigung von 60 Grad in jede Richtung, sodass das Werkzeug selbst die radikalsten Öffnungen schneiden kann.

Das Design des A560 minimiert die Werkzeugbewegung für einen schnellen, gleichmäßigen Schnittvorgang und der einzigartige Kugelumlaufspindelantrieb des Gelenkkopfes sorgt für einen der sanftesten 5-Achsen-Vorgänge auf dem Markt. Das Design überwindet außerdem Spiel- und Wartungsprobleme, die bei einigen anderen Maschinen auftreten.

Bevor Centroid schlüsselfertige Maschinen und Systeme herstellte und verkaufte, war das Unternehmen ein Hersteller von CNC-Steuerungen, der CNC-Steuerungssätze für Fräs- und Drehmaschinen herstellte und CNC-Nachrüstungen anbot.

„Heutzutage wollen Maschinenbauer ihre Fähigkeiten in der Werkstatt immer maximieren“, sagt John Cowher von Centroid. „Die CNC-Bearbeitung ist keine Branche, die sich sehr schnell weiterentwickelt, es gibt nicht alle paar Monate neue Enthüllungen. Was wir jedoch weiterhin sehen werden, ist mehr Automatisierung und weniger Bedienerbeteiligung, was die Produktmenge nur erhöhen wird.“ ein Maschinist kann ausgeben.EB