CNC-Drehmaschinen finden in vielen Industriebereichen Anwendung und müssen daher unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden. Die einzelnen Drehmaschinentypen unterscheiden sich voneinander vor allem hinsichtlich ihres Verwendungszwecks, der Art des bearbeiteten Werkstücks und der Art der Bearbeitung. In diesem Artikel betrachten wir konkrete Beispiele und erklären, welche Faktoren bei der Auswahl des richtigen Geräts zu berücksichtigen sind.
Klassifizierung und Arten von CNC-Drehmaschinen
CNC-Drehmaschinen sind ein fester Bestandteil der Zerspanungsindustrie und ermöglichen die Herstellung präziser Teile aus verschiedenen Materialien. Obwohl die Grundfunktionen und der allgemeine Verwendungszweck von Drehmaschinen unverändert sind, haben die moderne Technologie und die sich dynamisch ändernden Produktionsanforderungen zur Entwicklung vieler spezialisierter Typen dieser Maschinen geführt.
Die Einteilung der CNC-Drehmaschinen basiert hauptsächlich auf ihrer Funktionalität, dem Grad der Komplexität der Bearbeitungsvorgänge, den Besonderheiten ihrer Arbeit und ihrem spezifischen Verwendungszweck. Es lassen sich mehrere Schlüsselfaktoren unterscheiden, anhand derer Drehmaschinen klassifiziert werden können, darunter:
- der Arbeitsbereich,
- die technologischen Möglichkeiten,
- die Art des bearbeiteten Materials und
- die Komplexität der Teile.
Dadurch können Maschinenhersteller Geräte anbieten, die auf spezifische Bedürfnisse und Anforderungen zugeschnitten sind und volle Effizienz und Präzision bei der Bearbeitung gewährleisten.
Drehmaschinen – Arten und Anwendungen
CNC-Drehmaschinen sind Maschinen, ohne die eine präzise und effiziente Bearbeitung von Metallen und vielen anderen Werkstoffen nicht möglich wäre. Sie werden zur Herstellung von Bauteilen mit hoher Wiederholgenauigkeit wie Kegeln, Gewinden, Kugeln oder Wellen eingesetzt. Am beliebtesten sind Klauendrehmaschinen, die für die Bearbeitung von Elementen unterschiedlicher Länge und Größe ausgelegt sind. Das Material wird hier auf speziellen Klauen mit unterschiedlichem Abstand und Drehdurchmesser montiert. Sie werden hauptsächlich für die Metallbearbeitung verwendet. Je nach Spindelabstand und Drehdurchmesser eignet sich in verschiedenen Branchen und für verschiedene Teile eine andere Drehmaschine. Zu den Arten von Klauendrehmaschinen gehören vor allem:
- Universaldrehmaschinen – dies sind die klassischsten und gängigsten Maschinen, die zur Bearbeitung von Stahl, Metall und Gusseisen verwendet werden. Sie sind in der Regel mit einem Kopf und einer Spindel ausgestattet,
- Tischdrehmaschinen – sie bieten eine sehr hohe Präzision und eignen sich daher ideal für die Bearbeitung kleiner Werkstücke und Details. Sie sind kompakt und werden häufig in der Optik- und Uhrenindustrie eingesetzt.
- Schwerdrehmaschinen – ihr Hauptzweck ist die Bearbeitung von großformatigen Werkstücken, auch solchen mit sehr hohem Gewicht (bis zu mehreren Tonnen). In der Regel ermöglichen sie eine Reihe von universellen Drehverfahren, z. B. Längsdrehen, Querdrehen, Schruppdrehen, Ausdrehen oder Fräsen. Sie eignen sich auch zum Gewindeschneiden, Bohren von Löchern oder Drehen von Kegeln.
- Produktionsdrehmaschinen – werden vor allem in der Serienfertigung eingesetzt, sowohl in kleinem als auch in größerem Maßstab. Sie sind schnell und vielseitig einsetzbar, haben jedoch auch gewisse Einschränkungen (z. B. sind sie nicht zum Gewindeschneiden geeignet).
- Drehmaschinen zur Glättbearbeitung – auch Diamantdrehmaschinen genannt – sind Maschinen mit einer typischen Endbearbeitungsfunktion. Sie sind mit Spezialmessern ausgestattet, mit denen sie den bearbeiteten Werkstücken den letzten Schliff und die gewünschte Glätte verleihen.
- Mehrspindeldrehmaschinen – bei diesem Maschinentyp kann die Materialbearbeitung mit mehreren Schneidmessern gleichzeitig erfolgen, was eine hohe Effizienz und außergewöhnliche Präzision garantiert. Solche Drehmaschinen werden unter anderem zum Drehen von Zahnradverkleidungen, Stufenwellen oder Kolben von Verbrennungsmotoren verwendet.
Welche weiteren Arten von Drehmaschinen gibt es?
Die genannten Klauendrehmaschinen sind jedoch nur eine Variante. Eine weitere beliebte Art von Drehmaschinen sind Spannfutterdrehmaschinen. Ihr charakteristisches Merkmal ist, dass die zu bearbeitenden Werkstücke auf einem speziellen Spindelhalter befestigt werden, wodurch sie besonders gut zugänglich sind. Wir können zwei Varianten dieser Maschinentypen unterscheiden:
- horizontale Drehmaschinen – frontal oder seitlich, ausgestattet mit zwei Kreuzschlitten, die das gleichzeitige Schneiden mit mehreren Werkzeugen ermöglichen,
- vertikale Drehmaschinen – mit vertikal ausgerichteter Spindelachse, die eine höhere Präzision bei der Bearbeitung gewährleisten.
In vielen Industriebereichen finden auch Scheibendrehmaschinen Anwendung. Sie dienen hauptsächlich zur Bearbeitung von Werkstücken mit größerem Durchmesser und geringerer Höhe. Die einfachste Unterteilung umfasst:
- Vertikale Scheibendrehmaschinen – auch Karusselldrehmaschinen genannt, gewährleisten eine stabile Befestigung des Materials, die Möglichkeit der gleichzeitigen Bearbeitung mit mehreren Werkzeugen und eine hohe Präzision, wodurch sie sich hervorragend für die Bearbeitung schwerer Werkstücke mit großem Durchmesser eignen,
- horizontale Scheibendrehmaschinen – mit Längs- oder Querbett, eignen sich hervorragend für die Bearbeitung von Werkstücken mit sehr hohem Gewicht.
Erwähnenswert sind auch Revolverdrehmaschinen, die sich ideal für die Grobbearbeitung und Endbearbeitung von Werkstücken mit ungewöhnlichen, komplexen Formen eignen. Dank des drehbaren Revolverkopfes mit mehreren Werkzeugen sind sie nicht nur äußerst effizient, sondern auch sehr leistungsfähig.
Immer beliebter werden automatische und halbautomatische Drehmaschinen, insbesondere in der Massen- oder Serienfertigung. Automatische Drehmaschinen sind in der Lage, ohne Eingreifen des Bedieners kontinuierlich zu arbeiten, sofern sie Zugang zum Material haben. Halbautomatische Drehmaschinen hingegen gewährleisten die wartungsfreie Bearbeitung eines einzelnen Elements in einem bestimmten Zyklus. Dadurch sind die Maschinen in höherem Maße autark und arbeiten effizienter.
Bemerkenswert sind auch Spezialdrehmaschinen, auch Branchendrehmaschinen genannt. Dabei handelt es sich um professionelle, äußerst präzise Maschinen, die auf die Bearbeitung sehr spezifischer, sich wiederholender Teile spezialisiert und dafür ausgelegt sind. Sie werden bei der Herstellung komplexer und präziser Teile (mit genau definierter Form, Material, Größe usw.) eingesetzt. Sie finden vor allem in der Rüstungs-, Eisenbahn-, Automobil- und Metallindustrie Anwendung.
Worauf sollte man bei der Auswahl einer CNC-Drehmaschine achten?
Wie man sieht, gibt es auf dem Markt viele Modelle von CNC-Drehmaschinen, die auf unterschiedliche Bedürfnisse und Anforderungen zugeschnitten sind. Diese Vielfalt ist vor allem auf die Besonderheiten der einzelnen Industriezweige und die Vielfalt der bei der Produktion verwendeten Materialien zurückzuführen. Bei der Auswahl einer Drehmaschine sollten einige wichtige Faktoren berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Maschine unseren Erwartungen entspricht und einen effizienten Betrieb gewährleistet.
Von entscheidender Bedeutung bei der Auswahl einer CNC-Drehmaschine ist natürlich das Material, das bearbeitet werden soll. Hier sind unter anderem folgende Faktoren zu berücksichtigen:
- Härte des Materials – Nicht alle Drehmaschinen sind für die Bearbeitung von Materialien mit hoher Härte wie Werkzeugstahl, Titan oder Superlegierungen geeignet. Wenn die Maschine einer solchen Herausforderung gewachsen sein soll, muss sie über entsprechend starke und widerstandsfähige Werkzeuge und Motoren verfügen,
- Verformbarkeit – einige Materialien, wie Aluminium oder weiche Kunststoffe, sind anfälliger für Verformungen. Sie erfordern spezielle Einstellungen der Drehmaschine, um das Risiko einer Beschädigung während der Bearbeitung zu minimieren,
- Schnittparameter – damit die Drehmaschine voll effektiv und präzise arbeiten kann, müssen Parameter wie Schnittgeschwindigkeiten oder Schnitttiefen an die spezifischen Anforderungen und Eigenschaften der jeweiligen Materialien angepasst werden.
- Thermische Eigenschaften – einige Materialien müssen während der Bearbeitung beispielsweise gekühlt oder geschmiert werden.
Das Material ist jedoch nicht alles. Hier sind einige zusätzliche Punkte, die bei der Auswahl berücksichtigt werden sollten:
- Art der Produktion – bei großen Produktionsserien lohnt es sich, in schnelle und effiziente Drehmaschinen zu investieren, z. B. mit einem automatischen Materialzuführungssystem oder einem Palettensystem.
