CNC-Drehen 101: Den Präzisionsbearbeitungsprozess meistern

Wenn Sie etwas über CNC-Drehen erfahren möchten, sind Sie hier genau richtig.

CNC-Drehen ist ein CNC-Prozess, bei dem ein Schneidwerkzeug – typischerweise ein nicht rotierendes Bauteil der Drehbank oder des Drehzentrums – Material von einem rotierenden, starren Werkstück entfernt. Je nach verwendeten Drehoperationen entstehen unterschiedliche Formen und Größen.

Ein einfaches Konzept, ja, aber hochwertiges CNC-Drehen ist etwas komplexer. Sie fragen sich vielleicht: Was ist eine Drehbank oder ein Drehzentrum? Welche Formen lassen sich mit diesem Fertigungsverfahren erzeugen? Was braucht man für erfolgreiches CNC-Drehen? Oder was bedeutet CNC überhaupt?

Dieser Blog beantwortet all diese Fragen und hilft Ihnen zu verstehen, ob CNC-Drehen der richtige Fertigungsprozess für Sie ist!

Was ist CNC-Drehen?

Innenansicht eines CNC-Drehzentrums

Der erste Teil von „CNC-Drehen“ ist „CNC“, was für „Computerized Numerical Control“ steht und allgemein mit der Automatisierung von Zerspanungsprozessen assoziiert wird.

„Drehen“ ist der Zerspanungsbegriff für einen Prozess, bei dem das Werkstück rotiert, während ein einschneidiges Werkzeug Material abträgt, um dem finalen Teildesign zu entsprechen.

Daher ist CNC-Drehen ein industrieller Zerspanungsprozess, der von einem Computer gesteuert und auf einer Drehmaschine durchgeführt wird: einer Drehbank oder einem Drehzentrum. Dieser Prozess kann mit horizontaler oder vertikaler Drehachse stattfinden. Letztere wird primär für Werkstücke mit großem Radius im Verhältnis zu ihrer Länge eingesetzt.

#1 Welche Formen kann CNC-Drehen erzeugen?

Verschiedene Teile, gefertigt durch CNC-Drehen

Drehen ist ein hochflexibler Zerspanungsprozess, der je nach verwendetem Drehverfahren eine breite Palette an Profilen erzeugen kann. Die Funktionalität von Drehbänken und Drehzentren erlaubt: Zylinderdrehen, Konusdrehen, Außennuten, Gewindeschneiden, Rändeln, Aufbohren und Bohren.

Generell sind Drehbänke auf einfachere Drehoperationen beschränkt: Zylinderdrehen, Außennuten, Gewindeschneiden und Aufbohren. Der Werkzeugrevolver von Drehzentren erlaubt es, alle Operationen einer Drehbank sowie komplexere Operationen wie Bohren außerhalb der Drehachse durchzuführen.

CNC-Drehen kann eine breite Palette achsensymmetrischer Formen erzeugen: Kegel, Zylinder, Scheiben oder Kombinationen daraus. Einige Drehzentren beherrschen sogar Polygonaldrehen mit speziellen rotierenden Werkzeugen, um Formen wie Sechsecke entlang der Drehachse zu erzeugen.

Obwohl das Werkstück generell das einzige rotierende Objekt ist, kann sich auch das Schneidwerkzeug bewegen! Werkzeuge können auf 1, 2 oder sogar bis zu 5 Achsen bewegt werden, um Präzisionsformen zu erzeugen. Stellen Sie sich all die Formen vor, die Sie mit einem Block aus Metall, Holz oder Kunststoff erreichen können.

CNC-Drehen ist ein weit verbreitetes Fertigungsverfahren, sodass es nicht schwer ist, alltägliche Objekte zu finden, die damit gefertigt wurden. Sogar das Gerät, mit dem Sie diesen Blog lesen, hat Schrauben, Bolzen und Muttern, die von einer CNC-Drehmaschine stammen – ganz zu schweigen von Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt- oder Automobilteile. Aber wie werden all diese hergestellt?

#2 Was brauchen Sie für ein CNC-gedrehtes Teil?

Ein CNC-gedrehtes Teil

Obwohl dies ein komplexer Prozess ist, vereinfachen wir ihn auf drei wesentliche Zutaten: das Design des Teils, das Schnittgeschwindigkeits-Vorschub-Verhältnis und das Rohmaterial. Legen wir los!

Das Design Ihres Teils

Der allererste Schritt ist die Übersetzung Ihres Designs in die Sprache der CNC-Drehmaschine. Keine Sorge – wir sprechen nicht von fortgeschrittener Programmierung. Wahrscheinlich haben Sie bereits Zeichnungen Ihres Designs angefertigt. Sehr gut! Sie sollten diese Designs elektronisch in Software wie AutoCAD oder SolidWorks erfassen.

Sobald Sie Ihr elektronisches Design haben, ist es ein Kinderspiel! Sie müssen nur Ihre Zeichnung – standardmäßig als CAD-Datei gespeichert – in das richtige Format, die CAM-Datei, umwandeln. Tatsächlich können Tools wie AutoCAD und SolidWorks die Zeichnung mit der Option „Exportieren als“ in diesem Format ausgeben.

Schnittgeschwindigkeit vs. Vorschub

Jetzt kommt die Action! Im Drehprozess gibt es zwei Variablen, die Sie im Blick behalten müssen. Die erste ist die Drehgeschwindigkeit – die Geschwindigkeit der Werkstückrotation. Die zweite ist der Vorschub – die Geschwindigkeit, mit der sich das Schneidwerkzeug entlang des rotierenden Werkstücks bewegt.

Diese Werte müssen von einem Experten bestimmt werden, da falsche Schätzungen Ihre Ergebnisse beeinträchtigen und bei manchen Materialien zu ungleichmäßiger Oberfläche oder irreparablen Werkstückschäden führen können.

Grundsätzlich werden niedrigere Drehgeschwindigkeiten und ein höherer Vorschub zum „Schruppen“ der Form verwendet. Dann kommen hohe Drehgeschwindigkeit und niedrigerer Vorschub zum Einsatz, um eine glatte Oberfläche und präzise Toleranzen zu erreichen.

Rohmaterial

Das Rohmaterial ist ein entscheidender Faktor! Zweifellos bestimmen die Materialeigenschaften die Eigenschaften des resultierenden Teils. Dasselbe Teil aus Holz, Kunststoff oder Metall unterscheidet sich in Funktionalität und sogar in der Rauheit oder Glätte der fertigen Oberfläche. Für mehr Informationen zu Materialien für CNC-Bearbeitung lesen Sie unseren Blogbeitrag zu CNC-Bearbeitungsmaterialien.

Auch Größe, Gewicht und Form des Werkstücks sind kritisch, da sie die Auswuchtung des Werkstücks und die Größe der benötigten Drehbank oder des Drehzentrums beeinflussen. Ein unausgewogenes Werkstück liefert keine präzisen Endergebnisse!

#3 Sollten Sie CNC-Drehen verwenden?

Gensun-Techniker bedienen CNC-Drehzentren

CNC-Drehen ist ein Eckpfeiler der Fertigungsindustrie. Wenn Ihr Design achsensymmetrisch ist, könnte dies der richtige Fertigungsprozess für Sie sein, um Präzisionsteile zu fertigen – sei es für Serienproduktion oder kleine Losgrößen.

Wenn Sie jedoch das Gefühl haben, Ihre Teile seien zu groß, zu schwer, nicht symmetrisch oder haben andere komplexe Geometrien, sollten Sie ein anderes Fertigungsverfahren in Betracht ziehen, wie CNC-Fräsen oder 3D-Druck.

Falls Sie jedoch CNC-Drehen in Erwägung ziehen, besuchen Sie unsere Drehservice-Seite oder kontaktieren Sie einen unserer Service-Experten, um mehr über Ihre Optionen für Produkte zu erfahren, die mit unserem effizienten, hochpräzisen CNC-Drehprozess gefertigt werden!