Drehen: Der Kernprozess von Präzisionsmaschinenshops

Drehen wird von Zerspanern seit Jahrhunderten an vielen verschiedenen Materialien praktiziert. Ursprünglich wirkte Drehen auf Holz, um komplexe, zylindrische Designs für Werkzeuge, Griffe, Möbel zu erstellen. Heute ist Drehen ein wesentlicher Teil des Metallfertigungsprozesses und eine wichtige Technik, die von präzisen CNC-Maschinenshops in den USA und weltweit eingesetzt wird.

Drehen ist der Prozess, ein Werkstück zu drehen und es mit einem Schneidwerkzeug in Kontakt zu bringen. Während sich das Werkstück dreht, zwingt die Drehbewegung das Schneidwerkzeug, Material abzutragen. Das Schneidwerkzeug selbst kann sich linear bewegen, entweder parallel oder senkrecht zur Achse des rotierenden Werkstücks. Die beim Drehen gemachten Schnitte und die resultierende Form des Werkstücks werden durch die Bewegung und Form des Schneidwerkzeugs bestimmt.

Welche Teile erfordern Drehen?

Im Allgemeinen erzeugt Drehen zylindrische oder kegelförmige Oberflächen. Aufgrund der beteiligten Drehbewegung ist radiale Symmetrie oft – aber nicht immer – ein Ergebnis des Prozesses. Gewindeschneiden ist ein Beispiel für einen Dreh-Unterprozess, der nicht zu radialer Symmetrie führt. Schrauben und gewindeteilende Abschnitte werden oft auf diese Weise bearbeitet.

Viele Teile und Produkte sind auf Drehen angewiesen, um einige oder alle ihrer Oberflächen zu erzeugen. Einige Teile können fast vollständig durch Drehen bearbeitet werden, wie Schrauben, Baluster und zylindrische Werkzeuge. Andere Teile verlassen sich auf Drehen, um ihre zylindrischen oder kegelförmigen Oberflächen zu rendern, und andere Prozesse wie Fräsen oder Sägen, um zusätzliche Formen zu erzeugen.

Welche Werkzeuge werden zum Drehen verwendet?

Die Drehmaschine (Lathe) ist das Hauptwerkzeug für das Drehen, aber moderne CNC-Maschinenshops haben traditionelle Drehmaschinen weitgehend durch Geräte ersetzt, die mehrere Operationen kombinieren, wie in Fräse/Dreh-Zentren, Bearbeitungszentren oder 5-Achsen-Bearbeitungszentren. Zusätzlich zum Drehen können Drehmaschinen auch für andere Bearbeitungsprozesse verwendet werden, wie Bohren, Reiben, Plandrehen oder Rändeln (Knurling).

Traditionelle Drehmaschinen bestehen aus folgenden Teilen:

• Spindelstock (Headstock) – enthält eine Spindel, die das Werkstück hält und dreht
• Gegenstock (Tailstock) – am gegenüberliegenden Ende des Spindelstocks positioniert und beinhaltet eine „Zentrierspitze“, die verwendet wird, um das Werkstück entlang seiner Achse korrekt auszurichten
• Schlitten (Carriage) – bewegt das Schneidwerkzeug entlang der Drehachse und hält das Schneidwerkzeug und alle Mechanismen, die die Bewegung des Schneidwerkzeugs steuern. In modernen Drehmaschinen und Bearbeitungszentren hält der Schlitten oft einen Revolver (Turret), der einen Werkzeugwechsel während des Prozesses ermöglicht.
• Schneidwerkzeug (Cutting Tool) – der Teil, der mit dem Werkstück in Kontakt kommt, um Material zu entfernen
• CNC-Schnittstelle (CNC Interface) – nur in CNC-Drehmaschinen vorhanden, ermöglicht Bedienern das Programmieren von Parametern zur Steuerung der Drehmaschinenbewegung und -geschwindigkeit

Fräse/Dreh-Zentren und Bearbeitungszentren ersetzen den Schlitten oft durch eine vielseitigere Fräskomponente, die es dem Gerät ermöglicht, sowohl Fräsen als auch Drehen durchzuführen. Diese Fräskomponenten halten und bewegen die Schneidwerkzeuge wie ein Drehmaschinenschlitten, erlauben aber größere Artikulation und drehen das Werkzeug auch mit hohen Drehzahlen, um Fräsoperationen durchzuführen. Selbst ohne dedizierte Fräseinrichtung bieten moderne Drehmaschinen heute oft grundlegende Fräsfähigkeiten durch Revolver mit lebenden Werkzeugen (Live Tooling).

Unabhängig davon, wie die Ausrüstung gebaut und konfiguriert ist, funktionieren Drehoperationen alle gleich: Die Maschine dreht das Werkstück mit einer bestimmten Drehzahl (RPM), und der Bediener steuert die Auswahl und Bewegung des Schneidwerkzeugs.

Mehr aus unserer Serie „Was Präzisionsmaschinenshops tun“

• Einführung
• Fräsen
• Drehen
• Bohren
• Bohren (Drilling)
• Sägen
• Räumen

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