Maschinenbedingte Fehler
• Position – Genauigkeit der linearen Skala, Steigungsfehler der Kugelumlaufspindel, Spiel (±2–5 µm typisch).
• Geometrisch – Rechtwinkligkeit zwischen Achsen, Spindelneigung, Geradheit der Wege (erzeugt Kegel- oder Bananenform).
• Thermisch – 1 Grad Änderung ≈ 11 µm/m auf Stahlbahnen; Das Wachstum der Spindel und des Teils führt bei langen Läufen zu Drift.
Werkzeug- und Schnittfehler
• Werkzeugverschleiß – Freiflächenverschleiß VB > 0,05 mm vergrößert Durchmesser, verrundet Kanten.
• Durchbiegung – L/D > 4:1 führt zu 5–20 µm Glocken- oder Stundenglas.
• Spannachschneiden – Mikro-späne zerkratzen die Oberfläche und erhöhen Ra um 0,2 → 0,6 µm.
Werkstückhalte- und Bezugsfehler
• Schwankung der Klemmkraft der Vorrichtung – Kompression des elastischen Teils 2–8 µm; nach Lösen der Klemme freigegeben.
• Bezugspunktverschiebung – unebener Sitz oder Span unter den Positionsgebern verschiebt den Nullpunkt um 5–15 µm.
• Spannbackenlauf-aus – 3-Backenverdrehungen führen zu einem Konzentrizitätsfehler von 2–6 µm beim erneuten Spannen.
Mess- und Probenahmefehler
• KMG-Stiftbiegung – 3 mm Stift, 0,2 N Kraft ≈ 1 µm Durchbiegung.
• Temperaturunterschied – Teil, der 5 Grad wärmer als CMM ist, fügt etwa 6 µm auf 100 mm Al hinzu.
• Sampling-Bias – die Messung nur „gut{0}}aussehender Teile erhöht den Cpk um 0,2–0,3.
Material- und Spannungsfehler
• Restspannungsabbau – nach 0,5 mm Hautentfernung verziehen sich Al 7075-Teile um 10–40 µm auf einer Spannweite von 100 mm.
• Phasenwechsel – Die von der Hitze-betroffene Zone von 420 SS dehnt sich um 0,01 % aus und ändert die Lochgröße um 2 µm pro 20 mm.
Umgebungsfehler
• Shop-Bodentemperatur schwankt um 2 Grad/Stunde – 200 mm dickes Stahlteil wächst um 4 µm.
• Vibration – in der Nähe befindliche Gabelstapler oder Stanzmaschinen können Rattermarken mit einer Tiefe von 1–2 µm hinterlassen.
Menschliche/Programmierfehler
• Tippfehler beim Werkzeugversatz – 0,1-mm-Schlüssel-besteht fälschlicherweise immer noch die Patrouillenprüfung, wenn die Lehre 0,15 mm locker ist.
• Falsche Fräserkompensationsrichtung – Spiegelbildelement um den doppelten Fräserradius verschoben.
Regel-des-Daumenstapels-oben
Erwarten Sie für ein 50-mm-Aluminiumteil auf einer 3-µm-Maschine Folgendes:
Maschine 3 µm + Thermisch 2 µm + Werkzeugverschleiß 2 µm + Klemme 2 µm + KMG 1 µm → ±10 µm insgesamt.
Die Designtoleranz muss größer oder gleich 20 µm sein, um Cpk 1,33 zu erreichen.
Fazit
„Präzision“ ist nicht die Maschinenspezifikation; Es ist die Summe aller Fehlerquellen, die Sie identifizieren, messen und kontrollieren.
