Maschinenbau-Palm in Berlin

Was ist eine CNC-Drehmaschine und wie funktioniert sie?

Manuel Hesse Maschinenbau Palm

Was gibt es für verschiedene Spindeln in der CNC-Bearbeitung?

CNC wurde in eine Vielzahl von neuen Technologien und Maschinen integriert. Eine solche Maschine, die für eine Vielzahl von Produktionsprozessen eingesetzt wird, ist eine sogenannte CNC-Drehmaschine.

Aufgrund des technologischen Fortschritts ersetzen CNC-Drehmaschinen schnell einige der älteren und traditionelleren Produktionsdrehmaschinen, wie z. B. die CNC-Mehrspindler. CNC-Drehmaschinen bringen eine Reihe von Vorteilen mit sich. Sie lassen sich leicht einrichten und bedienen. Sie bieten eine enorme Wiederholgenauigkeit, zusammen mit einer erstklassigen Genauigkeit in der Produktion. Der eigentliche Vorgang des Schneidens eines beliebigen Materials mit einer Drehmaschine wird “Drehen” genannt.

Eine CNC-Drehmaschine ist in der Regel so konzipiert, dass sie auf die neuesten Varianten von Hartmetallwerkzeugen und -verfahren zurückgreifen kann. Ein Teil kann zur individuellen Fertigung entworfen werden, und die Werkzeugwege der Maschine werden oft mit CAD- oder CAM-Verfahren programmiert. Ein Programmierer kann jedoch auch manuell ein Teil oder einen Werkzeugweg entwerfen. Die resultierende G-Code-Computerdatei wird dann auf die CNC-Maschine hochgeladen, und die Maschine produziert dann automatisch die gewünschten Teile, für die sie programmiert wurde.

Eine CNC-Drehmaschine wird über eine Menüoberfläche auf einem Computer gesteuert. Der Bediener, der den Prozess verwaltet, kann tatsächlich eine visuelle Simulation sehen, wie die Maschine während der Produktionsphase funktionieren wird. Dank dieser Technologie muss der Maschinenbediener im Allgemeinen nicht so viel über die Besonderheiten der Maschine wissen, die er oder sie beaufsichtigt, im Vergleich zu dem, was Maschinenbediener über traditionellere Drehmaschinen wissen müssen, die etwas manuelle Arbeit erfordern.

CNC-Drehmaschinen sind je nach Hersteller der Maschine unterschiedlich aufgebaut. Die meisten haben jedoch einige wesentliche Gemeinsamkeiten in ihrem Aufbau. Der Werkzeugrevolver ist ein Teil der Maschine, der die Werkzeughalter fixiert und sie entsprechend indexiert. Die Spindel ist dazu da, das Werkstück zu halten. Darüber hinaus gibt es Schlitten, die es dem Revolver ermöglichen, sich in mehreren Achsen gleichzeitig zu bewegen. CNC-Maschinen sind in der Regel aus Gründen der Gesundheit und Sicherheit der anwesenden Bediener komplett geschlossen.

CNC-Drehmaschinen sind je nach Hersteller der Maschine unterschiedlich aufgebaut. Die meisten haben jedoch einige wesentliche Gemeinsamkeiten in ihrem Aufbau. Der Werkzeugrevolver ist ein Teil der Maschine, der die Werkzeughalter fixiert und sie entsprechend indexiert. Die Spindel ist dazu da, das Werkstück zu halten. Darüber hinaus gibt es Schlitten, die es dem Revolver ermöglichen, sich in mehreren Achsen gleichzeitig zu bewegen. CNC-Maschinen sind in der Regel aus Gründen der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes der anwesenden Bediener komplett geschlossen.

In der CNC-Branche hat es ein starkes Wachstum gegeben, insbesondere wenn es um die Konstruktion und den Einsatz von CNC-Drehmaschinen geht. Verschiedene Drehmaschinenhersteller verwenden eine Vielzahl von Benutzeroberflächen, was für die Bediener eine Herausforderung darstellen kann. Aber diese Systeme basieren meist auf den gleichen Prinzipien, da eine CNC-Drehmaschine so programmiert ist, dass sie ähnliche Funktionen in Form dessen, was sie herstellen soll, ausführt.

Wie andere CNC-Maschinen sind auch CNC-Drehmaschinen in den letzten Jahren ein wichtiger Bestandteil der Fertigungsindustrie geworden. Es ist also zu erwarten, dass sich der Einsatz solcher Maschinen weiter verbessern wird und in diesem Bereich ein großes Wachstum verzeichnen wird.

Wo kommen CNC-Drehmaschinen zum Einsatz?

Es gibt zahlreiche Einsatzgebiete, in denen eine Drehmaschine verwendet wird. Es reicht von der Industrie wie Automobil, Elektronik, Luft- und Raumfahrt, Schusswaffenherstellung, Sport und viele weitere. Man kann eine CNC-Drehmaschine zum Ausschneiden eines Metalls und auch zur Herstellung von ebenen Flächen und Gewinden verwenden.

Es gibt auch CNC-Drehmaschinen für Verzierungen, die speziell für die Bearbeitung komplizierter Designs wie 3D-Produkte ausgelegt sind. In einer CNC-Maschine wird das Material mithilfe von Klemmen und Spannzangen fest fixiert. Eine Drehmaschine wird auch für Metallarbeiten, Holzdreharbeiten und sogar Glasarbeiten verwendet.

Einige Produkte, die Sie mit einer CNC-Drehmaschine herstellen können, sind:

  • Schilder und Tafeln
  • Instrumente und Musikinstrumente
  • Kurbelwellen
  • Gewehrläufe
  • Schüsseln
  • Baseballschläger
  • Esszimmertische und Stuhlbeine

Was sind die Bestandteile von CNC-Drehmaschinen?

Eine Drehmaschine besteht aus mehreren Teilen, die aneinander befestigt sind. Eine richtig montierte Drehmaschine ist sehr wichtig, da beim Betrieb einer Drehmaschine von Schwermetallen eine Menge Widerstand auftritt. Lassen Sie uns einen Blick auf die wichtigen Teile der Drehmaschine werfen:

Ständer und Beine der Drehmaschine

Da die Drehmaschine viele verschiedene Materialien bearbeiten muss, muss sie flexibel genug sein, um all diese Widerstände aushalten zu können, und genau hier kommen starke Drehbeine ins Spiel. Ein Drehbankbein hält die Maschine in einer festen Position und sie sind ebenso wichtig für den Zweck der Flexibilität, wenn es um die Einstellung der Arbeitshöhe geht.

Spindel

Im Kopfteil ist eine Spindel untergebracht, die an einem Rohr befestigt ist, das wiederum mit dem Spannfutter verbunden ist. Das Spannfutter hält das Werkstück und lässt es auch entsprechend den Anforderungen des Endprodukts herumwirbeln. Es gibt sogar eine Formel, um die Schnittgeschwindigkeit der Spindel zu bestimmen.

  • 4xSFM/ D = RPM
  • SFM = Schnittgeschwindigkeit
  • RPM= Umdrehungen pro Minute
  • D= Durchmesser des Werkstücks in Zoll

Getriebe

Ein Getriebe ist der Teil der CNC-Maschine, der für die Steuerung der Drehzahl der Motoren verantwortlich ist. Es ist im Kopfteil untergebracht und dreht das Spannfutter.

Gegenspindel

Die Gegenspindel befindet sich gegenüber der Spindel. Es ist ein beweglicher Teil der CNC-Maschine und kann je nach Anforderung an das fertige Produkt gewechselt werden. Die Gegenspindel besteht aus einer Trommel, die sich entweder vorwärts oder rückwärts bewegen kann. Die Trommel kann auch zur Stützung des Materials verwendet werden.

Schlitten

Der Schlitten dreht sich entweder in die rechte oder linke Richtung und besteht aus dem Sattel, dem Verbundträger, dem Querschlitten und dem Oberschlitten. Er ist ein wichtiges Werkzeug, das bei der Montage der Werkzeugleiste hilft.

Sattel

Der Sattel befindet sich über dem Schlitten einer CNC-Drehmaschine und hilft dem Querschlitten, sich auf einer Drehmaschine vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Er hat normalerweise die Form eines H.

Gleitstück

Das Gleitstück stützt die Werkzeugsäule und ist ein hilfreiches Bauteil, wenn Sie Materialien bearbeiten, die scharfe Winkel erfordern. Es befindet sich über einem Querschlitten und hilft beim Schwenken.

Querschlitten

Ähnlich wie das Gleitstück befindet sich das Querschlitten über dem Schlitten und bewegt sich auf dem Sattel vor- und rückwärts. Sie können den Querschlitten verwenden, um mit dem Steuerrad auf Hartmetallen zu gravieren.

Werkzeug Pfosten

Der Werkzeughalter befindet sich über der Gleitstück und dient zum Einspannen Ihres Gravierwerkzeugs.

Leitspindel

Die Leitspindel ist eine lange, geformte Stange, die ein Gewinde hat und sich auf dem Maschinenbett befindet. Dies ist ein sehr hilfreicher Teil der CNC-Drehmaschine, der den automatischen Vorschub des Schlittens vom Kopf bis zum Ende des Werkstücks unterstützt. Sie ist hauptsächlich für das Ausarbeiten der Gewinde auf dem Werkstück verantwortlich.

Welche Arten von CNC-Drehmaschinen gibt es?

CNC-Drehmaschinen sind in der Regel in zwei Typen unterteilt: vertikale Drehmaschinen und horizontale Drehmaschinen.

CNC-Vertikaldrehmaschine

In einer CNC-Vertikaldrehmaschine dreht sich das Werkstück in einer aufrechten Position, ähnlich wie Sie es sehen würden, wenn ein Töpfer die Töpferscheibe bewegt, es ermöglicht der Spindel, in schwer zugänglichen Winkeln und Positionen zu schneiden. Eine CNC-Vertikaldrehmaschine wird verwendet, um große und schwere Materialien zu bearbeiten. Ein weiterer Vorteil einer CNC-Vertikaldrehmaschine ist, dass die Schwerkraft ihre Bearbeitung immer begünstigt, was bedeutet, dass das Werkstück während des gesamten Betriebs der Maschine immer stabil ist. Dies ermöglicht bessere Spindelbewegungen und genaue Schnitte. Was den Preis angeht, sind solche Maschinen sehr kostspielig.

CNC-Horizontaldrehmaschine

Die CNC-Horizontaldrehmaschine ist die Maschine, die Sie meistens in Werkstätten sehen. Diese Maschinen drehen ein bestimmtes Metallstück zylindrisch und während sich die Teile drehen, bearbeitet die CNC-Horizontaldrehmaschine das Material mit Werkzeugen, um ihm die gewünschte Form zu geben. Solche Maschinen neigen auch dazu, eine größere Stellfläche als vertikale CNC-Drehmaschinen zu haben. Auch das Spannfutter in horizontalen CNC-Maschinen hält das Objekt vertikal. Diese Maschinentypen werden normalerweise für leichtere Materialien verwendet.

Wie wählt man die richtige CNC-Drehmaschine?

Die Auswahl der richtigen CNC-Drehmaschine kann eine schwierige Entscheidung sein. Es gibt eine ganze Reihe von Faktoren, die Sie berücksichtigen müssen, wie z. B. die Qualität der Spanner, da sie das Werkstück stabil halten. Sie müssen auch das Toleranzniveau der CNC-Drehmaschine überprüfen, da sie einer Menge rauer Arbeitsgänge unterzogen wird. Zu guter Letzt ist da noch das Budget. Lassen Sie uns einen Blick auf einige der Faktoren werfen, die Sie bei der Auswahl einer CNC-Drehmaschine beachten sollten:

Gewicht

Das Gewicht spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Auswahl einer CNC-Maschine, denn wenn Ihre Maschine etwas schwerer ist, dann ist das ein klares Kennzeichen dafür, dass sie den harten Vibrationen und anderen Vorgängen, die die Effektivität einer CNC-Drehmaschine beeinträchtigen, standhalten kann. Entscheiden Sie sich nicht für eine leichte CNC-Drehmaschine, da sie sehr leicht aus dem Gleichgewicht geraten kann und das Ergebnis Ihrer Produktion beeinträchtigt. Entscheiden Sie sich für eine Maschine aus Gusseisen, wenn Sie die Möglichkeit dazu haben.

Arten von Ständern und Werkzeugablageflächen

Der Ständer ist die Basis, auf die sich die gesamte CNC-Drehmaschine stützt. Wenn Sie nach einer kleinen Tischdrehbank suchen, ist der Ständer vielleicht nicht sehr wichtig, aber wenn Sie an größeren Projekten arbeiten, sollten Sie sehr vorsichtig sein, was das gesamte Design Ihres Ständers angeht. Da die CNC-Drehmaschine vielen Vibrationen ausgesetzt ist, sollten Sie sich für ein Material entscheiden, das den größten Teil davon dämpft. Außerdem ist es immer besser, wenn Sie eine Werkzeugablage in Ihre Drehmaschine haben. Dadurch erhält die Maschine zusätzliches Gewicht, was weniger Vibrationen bedeutet.

Das Kopfteil

Die CNC-Drehmaschine besteht in der Regel aus Gusseisenstangen und ist mit der Spindel verbunden, so dass sich der Werkzeugschlitten und der Reitstock parallel zur Achse der Spindel bewegen können. Die nächste wichtige Sache, die Sie beim Kauf Ihrer ersten CNC-Drehmaschine beachten sollten, ist die Spindel. Entscheiden Sie sich immer für eine Spindel aus Gusseisen, da er der gesamten Maschine eine solide Stabilität verleiht. 

Die Spindel ist der Teil des Kopfteils, der das Spannfutter dreht und kann daher als das Herz der ganzen Maschine betrachtet werden. Achten Sie also besonders auf die Auswahl der Spindel für Ihre CNC-Drehmaschine.

Drehmaschinenmotor und Antrieb

Wenn Sie den richtigen Drehmaschinenmotor für Ihre CNC-Drehmaschine wählen, kann dies einen großen Einfluss darauf haben, wie gut die Leistung ausfällt. Wenn Sie gerade erst anfangen, sollten Sie dem Drehmaschinenmotor besondere Aufmerksamkeit schenken. Für kleinere Arbeiten sollten Sie sich für einen Drehmaschinenmotor entscheiden, der nur ⅓ HP (Pferdestärken) hat. Entscheiden Sie sich immer für hochwertige Drehmaschinenmotoren, da diese sehr schnell verschleißen können, wenn Sie einen billigen Motor kaufen.

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