CNC Drehen - Was Sie darüber wissen müssen, bevor sie eine Bearbeitungdienstleistung bestellen

CNC-Drehen ist eine Schlüsseltechnologie in der Zerspanung, die die Industrie in vielen Branchen revolutioniert. Durch die Kombination traditioneller Drehverfahren mit computergesteuerter numerischer Steuerung (CNC) bietet dieser Prozess außergewöhnliche Präzision, Wiederholgenauigkeit und Produktionseffizienz. In diesem Artikel werden wir alles Wissenswerte über das CNC-Drehen im Detail besprechen - von der Geschichte und dem technologischen Prozess über die Dreharten und Anwendungen bis hin zu den Faktoren, die die Kosten der Dienstleistungen beeinflussen.

Was ist CNC-Drehen?

CNC-Drehen (Computerized Numerical Control) ist ein automatisierter Zerspanungsprozess, bei dem die oberen Materialschichten von einem Werkstück entfernt werden, um ihm die gewünschte Form zu verleihen. Das Werkstück wird auf CNC-Drehmaschinen in eine Drehbewegung versetzt, während sich das Schneidwerkzeug (Drehwerkzeug) parallel, senkrecht oder in Kombination zur Drehachse bewegt. Das Ergebnis dieses Prozesses sind Elemente mit zylindrischen, konischen oder kugelförmigen Formen.

Beispiele für Produkte, die durch CNC-Drehen hergestellt werden, sind:

• Achsen und Antriebswellen,
• Hülsen und Ringe,
• Schrauben und Muttern,
• Zylinder und Unterlegscheiben.

Wie funktioniert eine CNC-Drehmaschine?

Eine CNC-Drehmaschine ist eine fortschrittliche Maschine, die mit einem computergesteuerten System ausgestattet ist. Der CNC-Drehprozess kann in drei Hauptphasen unterteilt werden:

• CAD-Konstruktion - der Konstrukteur erstellt ein 3D-Modell des Elements in einem Computerprogramm.
• CAM-Programmierung - das Modell wird in einen Code umgewandelt, der die Drehmaschine steuert.
• CNC-Bearbeitung - die Maschine führt den Schneidvorgang gemäß den programmierten Anweisungen aus.

Arten von CNC-Drehmaschinen

Es gibt viele verschiedene Arten von CNC-Drehmaschinen, die nach folgenden Kriterien unterteilt werden können:

Orientierung der Spindel:

• Horizontale Drehmaschinen: Die Spindel ist horizontal angeordnet, was die Bearbeitung von langen und schweren Werkstücken ermöglicht.
• Vertikale Drehmaschinen: Die Spindel ist vertikal angeordnet, was die Bearbeitung von großen und schweren Werkstücken mit komplexen Formen ermöglicht.

Anzahl der Spindeln:

• Einspindel-Drehmaschinen: Sie haben eine Spindel, auf der das Werkstück befestigt ist.
• Mehrspindel-Drehmaschinen: Sie haben mehrere Spindeln, die die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Werkstücke ermöglichen und so die Produktionseffizienz erhöhen.

Konstruktion:

• Universal-Drehmaschinen: Dies ist der vielseitigste Drehmaschinentyp, der die Durchführung verschiedener Drehoperationen ermöglicht.
• Spezial-Drehmaschinen: Diese sind für die Durchführung spezifischer Drehoperationen ausgelegt, wie z. B. Gewindedrehen, Zahnraddrehen oder Formdrehen.
• Karussell-Drehmaschinen: Diese werden für die Bearbeitung von großen und schweren Werkstücken mit großem Durchmesser verwendet.
• Revolver-Drehmaschinen: Diese sind mit einem Revolverkopf ausgestattet, der einen schnellen Werkzeugwechsel ermöglicht, ohne den Betrieb der Drehmaschine zu unterbrechen.

Grad der Automatisierung:

• CNC-Drehmaschinen: Diese sind computergesteuert, was die Automatisierung des Drehprozesses und die Erhöhung seiner Präzision ermöglicht.
• Automatische Drehmaschinen: Diese sind mit Mechanismen ausgestattet, die einzelne Schritte des Drehprozesses automatisieren, wie z. B. Materialzuführung, Werkstückspannung und Werkzeugwechsel.

Arten des CNC-Drehens

CNC-Drehen kann in verschiedene Grundtypen unterteilt werden, abhängig von der Richtung der Werkzeugbewegung und dem verwendeten Verfahren:

• Längsdrehen: Das Drehwerkzeug bewegt sich parallel zur Drehachse des Werkstücks. Es wird in der Regel in zwei Arbeitsgängen durchgeführt - der erste wird als Schruppen bezeichnet, der zweite als Schlichten oder Präzisionsdrehen. Es dient zur Herstellung von Elementen mit länglicher Form, wie Wellen, Achsen oder Hülsen.
• Plandrehen: Die Werkzeugbewegung erfolgt senkrecht zur Drehachse des Werkstücks. Es dient zur Bearbeitung von Stirnflächen, z. B. dem Boden von Zylindern.
• Kopierdrehen: Das Drehwerkzeug bewegt sich entlang einer Schablone und bildet deren Form ab. Es dient zur Herstellung von Elementen mit nicht standardmäßigen Formen.
• Formdrehen: Das Werkzeug hat eine speziell geformte Schneide, die dem Werkstück die gewünschte Kontur verleiht. Es dient zur Herstellung von kurzen Rotationskörpern.

Parameter des CNC-Drehens

Beim CNC-Drehen ist es wichtig, die richtigen Bearbeitungsparameter zu wählen, wie z. B.:

• Schnittgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der das Werkzeug das Material schneidet. Sie hängt von der Art des zu bearbeitenden Materials, der Art des Werkzeugs und den Anforderungen an die Oberflächenqualität ab.
• Vorschubgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der sich das Werkzeug relativ zum Werkstück bewegt. Sie beeinflusst die Spandicke, die Oberflächenqualität und die Bearbeitungseffizienz.
• Schnitttiefe: Die Dicke der Materialschicht, die bei einem Werkzeugdurchgang abgetragen wird. Sie beeinflusst die Schnittkräfte, die Bearbeitungstemperatur und die Prozesseffizienz.
• Art des Drehwerkzeugs: Die Wahl des richtigen Drehwerkzeugs hängt von der Art des zu bearbeitenden Materials, der Form der zu bearbeitenden Oberfläche und den Anforderungen an die Qualität der Bearbeitung ab.
• Kühlung und Schmierung: Kühlung und Schmierung sind notwendig, um die richtige Temperatur des Werkzeugs und des Werkstücks während des Drehens zu gewährleisten und um Reibung und Werkzeugverschleiß zu reduzieren.

Die Wahl der richtigen Drehparameter beeinflusst die Bearbeitungsqualität, die Werkzeugstandzeit und die Prozesseffizienz.

Materialien für das CNC-Drehen

CNC-Drehen ist ein vielseitiges Bearbeitungsverfahren, das die präzise Formgebung einer Vielzahl von Materialien ermöglicht. Die Wahl des richtigen Werkstoffs ist entscheidend, um die gewünschten Eigenschaften des Endprodukts zu erzielen. Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Informationen zu den Materialien, die beim CNC-Drehen verwendet werden.

Metalle und Metalllegierungen

• Aluminium: Leicht, korrosionsbeständig, leicht zu bearbeiten. Anwendungen: Automobilindustrie (Hülsen, Wellen), Luftfahrt (Konstruktionselemente), Elektronik (Gehäuse). Erfordert spezielle Schneiden, um ein Anhaften der Späne zu verhindern.
• Stahl und Stahllegierungen: Breites Spektrum an Härte und Festigkeit, Beständigkeit gegen hohe Temperaturen (bei hitzebeständigem Stahl). Anwendungen: Werkzeuge, Wellen, Hülsen, Konstruktionselemente. Die Bearbeitung von hartem Stahl erfordert Werkzeuge aus Hartmetall oder Keramik.
• Kupfer und seine Legierungen (Messing, Bronze): Ausgezeichnete Wärme- und elektrische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit. Anwendungen: Elektronik (Kontakte), dekorative Elemente, chemikalienbeständige Teile. Kupfer erfordert die Verwendung von Kühlmitteln, um eine Überhitzung zu vermeiden.
• Titan: Langlebig, leicht, korrosionsbeständig und biokompatibel. Anwendungen: Luftfahrt (Turbinenteile), Medizin (Implantate, Prothesen). Schwierig zu bearbeiten, erfordert niedrige Schnittgeschwindigkeiten.

Kunststoffe

• Polyacetal (POM): Steifigkeit, Dimensionsstabilität, Verschleißfestigkeit. Anwendungen: Zahnräder, Führungen, Lager.
• Polyethylen (PE): Leicht, abrieb- und chemikalienbeständig. Anwendungen: Dichtungen, Rohrelemente.
• Polycarbonat (PC): Transparenz, Schlagfestigkeit. Anwendungen: Schutzabdeckungen, optische Elemente.

Verbundwerkstoffe und andere Materialien

• Kohlefaser (CFK): Sehr leicht, außergewöhnlich fest. Anwendungen: Luftfahrt, Automobilindustrie, Profisport. Schwierig zu bearbeiten, erfordert Spezialwerkzeuge.
• Keramische und Verbundwerkstoffe: Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Chemikalien. Anwendungen: Luftfahrtindustrie, Hightech-Geräte.

Vorteile des CNC-Drehens

• Präzision: Ermöglicht die Erzielung von Maßtoleranzen bis in den Mikrometerbereich.
• Wiederholgenauigkeit: Jedes Element ist identisch, was in der Serienproduktion entscheidend ist.
• Materialoptimierung: Minimierung von Materialverlusten durch präzises Schneiden.
• Produktionsgeschwindigkeit: Kürzere Durchlaufzeiten dank Prozessautomatisierung.
• Reduzierung von Fehlern: Eliminierung menschlicher Fehler durch Computersteuerung.
• Vielseitigkeit: Bearbeitung verschiedener Materialien, von Metallen (Stahl, Aluminium, Kupfer) bis hin zu Kunststoffen.

Anwendungen des CNC-Drehens

CNC-Drehen findet aufgrund seiner Vielseitigkeit und Präzision in vielen Branchen breite Anwendung. Hier sind die wichtigsten Anwendungsbereiche dieser Technologie:

• Automobilindustrie: Herstellung von Achsen, Wellen, Hülsen, Zylindern und anderen mechanischen Teilen. Bearbeitung von Aufhängungskomponenten und Bremssystemen.
• Luft- und Raumfahrt: Herstellung präziser Teile für Turbinen und Düsentriebwerke. Bearbeitung von Flugzeugstrukturteilen.
• Medizin: Herstellung von Implantaten, chirurgischen Instrumenten und Prothesenkomponenten. Bearbeitung von Präzisionskomponenten für Diagnosegeräte.
• Elektronik und Automatisierung: Komponenten für Steuerungssysteme, Gehäuse für elektronische Geräte. Teile für Roboter und Industriemaschinen.
• Haushaltsgeräte- und Möbelindustrie: Herstellung von Teilen für Küchengeräte, wie z. B. Walzen in Mixern. Bearbeitung von dekorativen Möbelelementen.

Zusammenfassung

CNC-Drehen ist eine fortschrittliche Zerspanungstechnologie, die dank ihrer Präzision, Wiederholgenauigkeit und Vielseitigkeit zu einem unverzichtbaren Bestandteil der modernen Industrie geworden ist. Sie ermöglicht die Herstellung von sowohl einfachen als auch komplexen Komponenten aus verschiedenen Materialien wie Metallen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen und erfüllt dabei höchste Qualitätsstandards. Dank der Prozessautomatisierung und der Computersteuerung gewährleistet das CNC-Drehen eine optimale Materialausnutzung, die Minimierung von Fehlern und eine schnellere Auftragsabwicklung. Diese Technologie findet Anwendung in vielen Branchen, von der Automobil- und Luftfahrtindustrie über die Elektronik und Medizin bis hin zur Herstellung von Alltagsgegenständen, was sie zu einem Eckpfeiler der modernen industriellen Fertigung macht.

CNC Drehen - setzen Sie sich mit uns in Verbindung

Bei RADMOT bieten wir sowohl CNC Fräsen, CNC Drehen, als auch andere Dienstleistungen an – Waschen, Eloxieren von Aluminium, Lasermarkierung und Montage.

Nehmen Sie Kontakt mit uns auf und sagen Sie uns, was Sie brauchen. Wir haben eine Menge Erfahrung. Wir bieten seit fast 40 Jahren CNC-Dienstleistungen an. Unser Angebot ist völlig kostenlos. Und wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Technologie für Sie am besten geeignet ist, steht Ihnen unser Fachwissen zur Verfügung.