CNC-Drehmaschinen: Umfassender Leitfaden zu Betrieb und Vorteilen

CNC-Drehmaschinen

Was ist eine CNC-Drehmaschine?

Eine Drehmaschine ist ein Werkzeugmaschine, die ein Werkstück um eine Drehachse rotiert, um verschiedene Operationen wie Drehen, Schleifen, Wälzfräsen, Bohren, Verformen, Planen und Abdrehen durchzuführen.

Drehmaschinen werden typischerweise verwendet, um Material durch Entfernen von Überschussmaterial in die gewünschte Form zu bringen und ein symmetrisches Objekt zu erzeugen. Das Werkstück wird meist durch ein oder zwei Zentren gehalten, wobei mindestens eines horizontal verschiebbar ist, um unterschiedliche Werkstücklängen aufzunehmen. Weitere Spannmethoden umfassen das Spannen des Werkstücks um die Drehachse mittels Spannfutter oder Spannzange oder auf einer Planscheibe mit Spannbacken oder Treibklauen.

Hauptkomponenten einer CNC-Drehmaschine

• Maschinenbett: Fast alle Drehmaschinen haben ein Bett, das fast immer ein horizontaler Träger ist. CNC-Drehmaschinen haben häufig ein geneigtes oder vertikales Bett, damit Späne vom Bett fallen. Das Bett dient als Basis der gesamten Maschine, auf der alle Komponenten montiert sind. Während Einbett-Drehmaschinen weit verbreitet sind, gibt es auch Mehrbettmaschinen, die zusammengeschraubt werden, um die gewünschte Länge zu erreichen. Die Betten haben eine hohe Dämpfungskapazität, um Vibrationen der arbeitenden Maschine zu absorbieren.
• Schlitten: Dient zum Aufnehmen und Bewegen der Schneidwerkzeuge. Der Schlitten bewegt das Werkzeug horizontal und vertikal auf dem Bett für einen reibungslosen Schneidprozess. Er trägt Apron, Sattel, Oberwagen, Querschlitten und Werkzeughalter.
• Spannfutter: Das Spannfutter hält das Werkstück. Es ist an der Spindel befestigt, die sowohl das Futter als auch das Werkstück dreht. Es dreht sich mit der Spindel und dreht damit das Werkstück. In Drehmaschinen werden üblicherweise Drei- oder Vierbackenfutter verwendet.
• CNC-Steuerpult: Das Speicherzentrum der Maschine. Hier werden alle CNC-Programme und Anweisungen gespeichert. Der CNC-Fachmann bedient die Maschine über die Tasten am Pult und weist sie an, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
• Hauptspindelstock: Dieser Teil dient als Haltevorrichtung für andere Komponenten der Drehmaschine wie Getriebe, Spindel, Antriebsriemenscheibe und mehr. Der Hauptspindelstock besteht aus Gusseisen und befindet sich auf der linken Seite der Drehmaschine.
• Hauptspindel: Das Hauptzufuhrzentrum der Maschine. Ein Stab wird über den Hauptspindelstock zugeführt.
• Hauptantriebsmotor: Der Antriebsmotor dreht das Spannfutter und treibt damit die gesamte Maschine an.
• Reitstock: Ein Reitstock wird meist für Bohroperationen verwendet und dient zur Unterstützung des Werkstücks.
• Werkzeugrevolver: Ein Werkzeugrevolver dient als Werkzeugträger. Form und Größe des Revolvers werden durch die Anzahl der darauf montierten Werkzeuge bestimmt.

Horizontale vs. Vertikale Drehmaschinen

CNC-Drehmaschinen gibt es als horizontale oder vertikale Maschinen.

Horizontale Drehmaschinen – Diese Maschinen drehen ein Werkstück zylindrisch, während Werkzeuge das Stück durch Abtragen von Überschussmaterial formen. Da Werkstücke vertikal liegen müssen, haben horizontale Drehmaschinen tendenziell einen größeren Fußabdruck oder beanspruchen mehr Gesamtfläche. Daher eignen sie sich am besten für kleinere oder mittelgroße Werkstücke. Die Werkstücke sind auch meist leichtere Materialien, da das Spannfutter das Stück vertikal gegen die Schwerkraft hält.

Vertikale Drehmaschinen – Im Vergleich zu horizontalen Drehmaschinen drehen vertikale Drehmaschinen das Werkstück aufrecht wie ein Töpferrad, sodass die Spindel an schwer zugänglichen Winkeln schneiden kann. Das macht sie ideal für die Fertigung sehr großer und schwerer Werkstücke, da vertikale Drehmaschinen von Natur aus einen kleineren Fußabdruck haben. Der kleinere Fußabdruck ermöglicht auch die Option von Doppels spindeln, ohne Kompromisse bei der Stellfläche einzugehen, und macht sie zu einer guten Wahl für Gegenlaufräsen. Die Schwerkraft wirkt zudem zugunsten vertikaler Drehmaschinen, was stabile Spindelbewegungen und präzisere Schnitte ermöglicht.

Wie andere CNC-Maschinen sind CNC-Drehmaschinen in den letzten Jahren zu einem wichtigen Bestandteil der Fertigungsindustrie geworden. Es ist zu erwarten, dass sich der Betrieb solcher Maschinen weiter verbessert und in diesem Bereich weiterhin erhebliches Gewicht haben wird.

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