Präzisions-CNC-Drehen für maßgeschneiderte Hydraulikkomponenten

Es gibt Zeiten, in denen Sie eine Komponente oder ein Teilsystem innerhalb eines Hydrauliksystems haben, das ersetzt werden muss. Den neuen Teil zu kaufen, mag in einigen Fällen der kluge Schritt sein, aber diese Lösung wird weniger attraktiv, wenn es lange Lieferzeiten für die Lieferung gibt, der Teil schwer zu finden ist, er nicht mehr vom Hersteller unterstützt wird oder die verfügbaren Ersatzoptionen nicht gut zu Ihrem speziellen System passen. Viele Hydraulikteile und -komponenten – von gesamten Zylindermontagen bis hin zu einem einzelnen Kolben in einer Hydraulikpumpe – können schnell und kostengünstig CNC-gedreht werden.

Zerspanung

Zerspanung Prozesse sind Materialabtragsprozesse, die auf Schneid- und Schleifvorgängen beruhen, um unerwünschtes Material vom Werkstück zu entfernen, um eine endgültige Form zu erreichen. Die drei grundlegenden Zerspanungsprozesse sind Fräsen, Drehen und Schleifen. Alle drei können genutzt werden, um ein Endteil zu erreichen, das strenge Toleranzen für Dimensionen, Ebenheit, Rundheit, Oberflächenbeschaffenheit usw. erfüllt.

Der Unterschied zwischen Fräsen und Drehen ist ziemlich einfach. Beim Fräsen wird ein rotierendes Schneidwerkzeug stationär gehalten, während das Werkstück relativ dazu in einer dreidimensionalen Ebene bewegt wird. Beim Drehen wird das Schneidwerkzeug in einer dreidimensionalen Ebene bewegt, während das Werkstück rotiert. Zusätzlich konzentriert sich das Drehen auf die Bearbeitung von Rotationsbauteilen. Während Fräsen für einige Prozesse austauschbar mit Drehen verwendet werden kann, ist Fräsen einfach nicht so gut an die Erstellung von Rotationsbauteilen angepasst.

Drehen

Wie gerade angedeutet, ist Drehen ideal für die Herstellung von Teilen mit Rotationsmerkmalen wie Konus, Stufen, Fasen, Nuten und konturierten Oberflächen. Es wird auch oft als sekundärer Zerspanungsprozess verwendet, um bestimmte Teilemerkmale zu erreichen oder strenge dimensions- oder geometrische Toleranzen zu erfüllen. Drehen wird häufig verwendet, um Hydraulikkomponenten herzustellen, einschließlich Kolben, Stangen, Zylinder, Rohre, Endkappen, Gleitlager und Wellen.

Während Fräsen mit einer Fräsmaschine durchgeführt wird, wird Drehen mit einer Drehbank ausgeführt. Das Werkstück wird in einem Spannfutter eingespannt, das mit der Spindel und dem Motor verbunden ist, um Drehbewegung zu erreichen. Einige Drehbänke haben einen Revolver, der mehrere Schneidwerkzeuge gleichzeitig halten kann, um Werkzeugwechsel zu erleichtern. Die meisten Schneidwerkzeuge bestehen aus HSS-Stahl, Kohlenstoffstahl, Hartmetall oder kobalthaltigem Schnellarbeitsstahl. Diese Werkzeuge müssen regelmäßig geschärft werden, um ihre Schneidfähigkeit zu erhalten, und können brechen, wenn die richtigen Schneidparameter nicht gewählt werden.

Externe Drehoperationen

Bei grundlegenden externen Drehprozessen wird das Werkstück rotiert, während ein einschneidiges Schneidwerkzeug entweder axial oder radial bezüglich ihm bewegt wird. Beim grundlegenden Drehen kann das Werkzeug axial entlang der Länge des Teils bewegt werden, um Stufen, Fasen, Konen und konturierte Oberflächen zu erreichen. Es kann auch radial bezüglich des freien Endes des Teils in einem Prozess namens Planen bewegt werden (was typischerweise durchgeführt wird, um einen bestimmten Grad an Ebenheit zu erreichen). Eine Länge des Werkstücks kann mit einer dem Planen sehr ähnlichen Methode abgetrennt (oder abgestochen) werden. Gewindeschneiden und Nuten sind ebenfalls externe Drehoperationen. Sie hängen von sowohl der radialen als auch der axialen Bewegung des Schneidwerkzeugs ab. Der Hauptunterschied zwischen den beiden ist, dass Gewindeschneiden ein spezialisierteres Werkzeug erfordert, um die korrekte Form für die Gewinde zu erreichen.

Interne Drehoperationen

Drehen macht auch interne Schneidoperationen möglich. All diese Operationen – Bohren, Gewindeschneiden, Ausdrehen und Reiben – beginnen am freien Ende des Werkstücks. Bohren wird verwendet, um ein Loch zu schneiden, das den gleichen Durchmesser wie das Schneidwerkzeug hat, während Gewindeschneiden verwendet wird, um innere Gewinde zu erzeugen und, wie der externe Gewindeschneideprozess, ein spezielles Schneidwerkzeug erfordert. Ausdrehen folgt typischerweise dem Bohrprozess, um das Loch weiter zu vergrößern und kann auch verwendet werden, um innere Stufen, Fasen, Konturen und Konen zu erreichen. Reiben kann auch dem Bohren folgen und wird verwendet, um eine bessere innere Oberflächenbeschaffenheit oder einen genauerem Durchmesser zu erreichen.

Schlüsselparameter beim Drehen

Beim Fräsen gibt es drei kritische Parameter: Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe. Beim Drehen bezieht sich die Geschwindigkeit auf die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min) des rotierenden Teils, während der Vorschub die Geschwindigkeit ist, mit der das Schneidwerkzeug bewegt wird. Die Schnitttiefe ist die Tiefe des Materials, die während jedes Durchgangs des Schneidwerkzeugs entfernt wird. Die Auswahl der richtigen Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe ist entscheidend für den Erfolg des Drehprozesses und hat einen großen Einfluss nicht nur auf Genauigkeit, Präzision und Oberflächenbeschaffenheit, sondern auch auf die Kornstruktur des Teils in der Nähe des Schneidbereichs. Aspekte wie Reibung, Wärmeerzeugung, Leitfähigkeit und Spanbildung müssen berücksichtigt werden.

Ein Teil drehen

Die Herstellung eines einzelnen Teils wird mehrere verschiedene Prozesse beinhalten. Zum Beispiel kann Metallrohrmaterial beschafft werden, um einen neuen Zylinder für ein Hydraulikzylindersystem zu fertigen. Zuerst muss die korrekte Länge des Rohrs in einem Abstechvorgang abgeschnitten werden. Als Nächstes werden externe Drehoperationen den Außenbereich des Werkstücks auf den korrekten Durchmesser und Form reduzieren, und alle Fasen werden hinzugefügt. Externe Gewinde müssen möglicherweise ebenfalls hinzugefügt werden, und all diese Operationen erfordern unterschiedliche Werkzeuge und Schneidparameter.

Dann kommen die internen Operationen, wie Ausdrehen, um den Innendurchmesser des Werkstücks zu vergrößern, Reiben, um Genauigkeit zu erreichen, und Gewindeschneiden – jeweils erfordert ein anderes Werkzeug und leicht unterschiedliche Drehzahl- und Vorschubeinstellungen.

CNC-Drehen

Der traditionelle Ansatz zur Zerspanung beinhaltet manuelle Bedienung, bei der ein ausgebildeter Zerspaner die kritischen Parameter für jede der Operationen (Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe) einstellt und die Bewegung des Schneidwerkzeugs relativ zum Werkstück steuert. CNC, was für Computerized Numerical Control steht, verwendet computergesteuerte Steuerungssysteme, um einen großen Teil des Zerspanungsprozesses zu automatisieren. CNC-Drehbänke verfügen über die notwendigen Steuerungssysteme und Hardware, um mit CNC-Software zu interagieren.

Im Kern jedes CNC-Softwaresystems steht der M&G-Code, die Programmiersprache, die die verschiedenen Schritte eines Drehprozesses in etwas umwandelt, das die CNC-Drehbank verstehen kann. Dieser Code ermöglicht es dem Zerspaner, die korrekten Bearbeitungsparameter einzustellen, das Koordinatensystem für den Prozess zu konfigurieren und die schrittweisen Anweisungen für jeden Prozess zu entwickeln. Diese Anweisungen umfassen Positionierung des Werkzeugs, Vorschub des Werkzeugs in das Werkstück mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Festlegung des Schneidpfads für das Werkzeug.

M&G-Code unterstützt auch Funktionen wie Automatisierung von Werkzeugwechseln, Ein- und Ausschalten von Druckluft, um Späne wegzublasen, und Aktivieren von Kühlmittelspray, um Wärme von der Schneidefläche abzuleiten.

Beachten Sie auch, dass CNC-Technologie mit CAD/CAM-Paketen (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing) kombiniert werden kann, um die Abfolge der benötigten Prozesse vorzuschlagen und die Werkzeugpfade basierend auf einem 3D-Modell des Teils zu generieren. Die meisten modernen CNC-Drehanlagen verwenden CAD/CAM, um die Entwicklung von M&G-Code zu beschleunigen, obwohl ein erfahrener Zerspaner den Code von Hand entwickeln kann.

Materialien beim Drehen

Die meisten gedrehten Teile im Kontext der Hydraulik sind aus Metall, und Drehen ist kompatibel mit Legierungsstahl, Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium, Kupfer, Nickel, Titan und sogar Gusseisen. Je härter das gewählte Material jedoch, desto länger dauert die Bearbeitung und desto mehr Verschleiß erfahren die Schneidwerkzeuge. Das Drehen von Materialien wie Gusseisen erfordert Erfahrung und Geschick seitens des Zerspaners, um glatte und präzise Schnitte zu erreichen, selbst mit CNC- und CAD/CAM-Ausrüstung.

Metalle sind jedoch nicht die einzigen Materialien, die gedreht werden können. Polymere (einschließlich Elastomere, Duroplaste und Thermoplaste) können ebenfalls mit großer Präzision, Genauigkeit und Geschwindigkeit gedreht werden. Polymere oder Wachs können verwendet werden, um Prototypen zu fertigen, um Größe und Programmgenauigkeit zu überprüfen, bevor das endgültige Metallwerkstück gedreht wird. Die Entwicklung eines Prototyps auf diese Weise spart Zeit und vermeidet kostspielige Fehler. Beachten Sie, dass Keramik- und Verbundwerkstoffe ebenfalls gedreht werden können, aber möglicherweise eine andere Art von Werkzeug erfordern als Metalle.

Vorteile von CNC-Drehen

Es gibt mehrere Vorteile von CNC-Drehen, darunter:

• Verkürzte Lieferzeiten durch Automatisierung des Drehprozesses
• Schnellere Reaktion auf Designänderungen
• Höhere Genauigkeit und Präzision durch erhöhte Kontrolle über Schnittgeschwindigkeiten, Vorschübe und Werkzeugpfade
• Kosteneffiziente Kleinserienfertigung
• Maßgeschneiderte Teile und Komponenten

CNC-Drehen für maßgeschneiderte Hydraulikteile

CNC-Drehen von Teilen für Reparaturen kann ein sehr kosteneffektiver Ansatz sein, sogar für komplexe Fluidsteuerungskomponenten. Es wird oft in der Herstellung von Stangen, Zylindern, Schlauchhardware und Komponenten für Pumpen und Hydraulikmotoren verwendet. CNC-Drehen kann für kleine und große Teile gleichermaßen verwendet werden. Die Fertigung dieser Teile wird durch die hohen Genauigkeits-, Präzisions- und Toleranzniveaus ermöglicht, die mit korrekt konfigurierten CAD/CAM- und CNC-Systemen erreicht werden können. Prototypen können in weicherem Material wie Wachs geschnitten werden, um den M&G-Code zu verifizieren, bevor das endgültige Teil hergestellt wird, und alle notwendigen Änderungen können schnell implementiert werden. Und bedenken Sie, dass die Bearbeitung einer begrenzten Anzahl von Artikeln kosteneffizienter sein kann als der Austausch eines gesamten Systems.

MAC Hydraulics

Bei MAC Hydraulics verfügen wir über hochmoderne Bearbeitungs- und Schweißausrüstung in unserer umfangreichen Fertigungsabteilung. Unsere hochqualifizierten und erfahrenen Handwerker haben die Werkzeuge und Software, um maßgeschneiderte Hydraulikteile herzustellen und Komponenten neu zu fertigen. Dies umfasst CNC-Fräsen, CNC-Drehen und Schweißfähigkeiten, die es Ihnen ermöglichen, die hochwertigen, maßgeschneiderten Teile zu erhalten, die Sie benötigen. Dies kommt zusätzlich zu unseren anderen Dienstleistungen, wie vor-Ort-Wartung und -Reparaturen, Schlauchaustausch, Test und Zertifizierung sowie dem Bau individueller Einheiten. Kontaktieren Sie MAC Hydraulics noch heute, um herauszufinden, was wir Ihren Hydrauliksystemen zu bieten haben.