Alle Maschinen aus der Rubrik Drehen

Funktionsweise von Drehmaschinen

Eine Drehmaschine ist eine essenzielle Anlage in der modernen Fertigungstechnik, die in der Metallverarbeitung sowie in vielen anderen Industriezweigen weit verbreitet ist. Sie spielt eine zentrale Rolle bei der Herstellung von präzisen, zylindrischen Werkstücken wie Bolzen, Wellen und vielen anderen vorwiegend rotationssymmetrisch gestalteten Komponenten, die in Maschinen und Geräten verwendet werden.

Grundprinzip einer Drehmaschine

Im Kern ist eine Drehmaschine eine Maschine, die Material entfernt, indem sie ein Werkstück rotieren lässt, während ein Schneidwerkzeug entlang zweier Achsen bewegt wird. Durch diese Bewegung kann das Werkzeug präzise Schnitte ausführen, um das Werkstück in die gewünschte Form und Größe zu bringen. Die Drehmaschine ermöglicht es, sowohl Außen- als auch Innendurchmesser zu bearbeiten, Gewinde zu schneiden und komplexe geometrische Formen mit hoher Präzision herzustellen.
Die Funktionsweise einer Drehmaschine kann in mehrere grundlegende Schritte unterteilt werden. Zunächst wird das zu bearbeitende Werkstück in der Maschine eingespannt, oft zwischen den Spitzen der Maschine oder in einem Futter. Sobald das Werkstück sicher befestigt ist, wird es in Rotation versetzt. Die Drehgeschwindigkeit kann je nach Material und gewünschter Schnittqualität variieren. Ein spanendes Präzisionswerkzeug wird dann gegen das rotierende Werkstück geführt, um Material abzutragen und das Werkstück in die gewünschte Form zu bringen.

Drehmaschine oder Drehbank

Der Unterschied zwischen einer Drehmaschine und einer Drehbank ist vor allem terminologischer Natur, denn in vielen Kontexten werden diese Begriffe synonym verwendet. Traditionell bezeichnet eine Drehbank eine einfachere, manuell gesteuerte Maschine, die vorwiegend in Handwerk und Ausbildung zum Einsatz kommt. Sie dient der Bearbeitung von Werkstücken durch Rotieren, wobei Material mit einem fest stehenden Werkzeug (Drehmeißel) abgetragen wird. Eine Drehmaschine hingegen kann als eine fortschrittlichere Version angesehen werden, die häufig über computergesteuerte Technologien (CNC) sowie über einen Werkzeugträger (Revolver) für mehrere verschiedene, teils zusätzlich rotatorisch angetriebene Werkzeuge für verschiedene Aufgaben verfügt und präzisere sowie komplexere Bearbeitungen ermöglicht. Unabhängig von der Bezeichnung sind beide für die Fertigung zylindrischer Teile unerlässlich und tragen maßgeblich zur modernen Produktionstechnik bei.

Anwendungsbereiche für CNC-Drehmaschinen

CNC-Drehmaschinen sind hochpräzise Anlagen, die in zahlreichen Industriebereichen eine zentrale Rolle spielen. Durch ihre computergesteuerte Programmierung ermöglichen sie die Fertigung komplexer Teile mit hoher Präzision und Effizienz. Ein Hauptanwendungsbereich von CNC-Drehmaschinen ist die Automobilindustrie, wo sie für die Produktion von Motor- und Getriebeteilen, wie Wellen und Lager, unerlässlich sind. Auch in der Luft- und Raumfahrttechnik werden sie eingesetzt, um hochpräzise Komponenten für Flugzeuge und Satelliten herzustellen. Im Maschinenbau ermöglichen sie die Produktion von Zahnrädern, Kupplungen und vielen weiteren mechanischen Bauteilen. Darüber hinaus finden CNC-Drehmaschinen in der Medizintechnik Anwendung, zum Beispiel bei der Herstellung von chirurgischen Instrumenten und Implantaten, die dann vorzugsweise aus einem zugeführten Stangenmaterial gefertigt werden. Ihre Vielseitigkeit macht CNC-Drehmaschinen zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Fertigungsprozesse, die höchste Präzision und Qualität erfordern.

Arten von Drehmaschinen

Es gibt verschiedene Arten von Drehmaschinen in der industriellen Fertigung, jede mit spezifischen Vorteilen für bestimmte Anforderungen.

Horizontal-Drehmaschine

Eine Horizontal-Drehmaschine hält das Werkstück horizontal in einem Spannfutter oder zwischen Spitzen fest, während es rotiert. Ein feststehendes Schneidwerkzeug wird entlang einer oder mehrerer Achsen bewegt, um Material abzutragen und das Werkstück in die gewünschte Form und Größe zu bringen. Diese Maschinen ermöglichen präzise Bearbeitungen wie das Drehen, Bohren und Gewindeschneiden an zylindrischen Werkstücken. Für axial oder schräg einzubringende Bohrungen, Gewinde oder sonstige Geometrien stehen fallweise angetriebene Werkzeuge in einem oder mehreren Werkzeugträgern (Revolver) zur Verfügung, die zudem über Verstellachsen unter einem Winkel zum Eingriff gebracht werden können. Zudem kann es über Integration einer Gegenspindel möglich sein, eine rückseitige und damit weitgehend komplette Bearbeitung eines Werkstücks vorzunehmen.

Vertikal-Drehmaschine (Pick-up)

Eine Vertikal-Drehmaschine (Pick-up) fixiert das Werkstück auf einer horizontalen Planscheibe, die vertikal ausgerichtet rotiert. Ein oder mehrere Schneidwerkzeuge bewegen sich vertikal oder horizontal, um Material abzutragen und das Werkstück zu bearbeiten. Diese Konfiguration eignet sich besonders für schwere, große oder unhandliche Werkstücke und ermöglicht Operationen wie Drehen, Bohren und Gewindeschneiden mit hoher Präzision. Ist die Maschine als Pick-up-Maschine konzipiert, kann ein Werkstück von einem umlaufenden Roh-Fertigteil-Zuführband über die vertikale Spindel direkt abgegriffen und nach der Bearbeitung auch wieder abgelegt werden, was für größere Stückzahlen effizient und infolge eines über einen Werkzeugvorrat hinweg autonomen Betriebs sehr wirtschaftlich ist.

Kurzdrehautomat

Ein Kurzdrehautomat ist spezialisiert auf die schnelle und präzise Fertigung kleinerer Werkstücke. Er arbeitet automatisch und kann mehrere Werkzeuge gleichzeitig einsetzen. Das Werkstück wird in der Spindel gehalten und durch schnelle Rotation bearbeitet, während verschiedene Werkzeuge Material abtragen, bohren, fräsen oder Gewinde schneiden. Ideal für die Massenproduktion von Kleinteilen, bietet er hohe Effizienz und Genauigkeit.

Langdrehautomat

Ein Langdrehautomat ist für die Bearbeitung langer, schlanker Werkstücke optimiert. Das Rohmaterial wird meist in Stangenform durch die hohle Hauptspindel zugeführt, wobei es während der Bearbeitung rotiert und axial bewegt wird. Mehrere Werkzeuge führen gleichzeitig verschiedene Operationen wie Drehen, Bohren und Gewindeschneiden aus. Diese Maschinen sind besonders effizient für die präzise Fertigung von langen, komplexen Teilen in der Serienproduktion.

Drehzentrum

Ein Drehzentrum, auch bekannt als CNC-Drehzentrum, ist eine hochentwickelte Variante der CNC-Drehmaschine, die zusätzlich über Fräsfunktionalitäten verfügt. Es kombiniert Dreh- und Fräsoperationen in einer einzigen Maschine, wodurch komplexe Teile mit verschiedenen Geometrien in einem Durchlauf bearbeitet werden können. Das Werkstück wird in der Spindel gehalten und rotiert, während CNC-gesteuerte Werkzeuge präzise Schnitte ausführen. Zusätzlich ermöglichen angetriebene Werkzeuge im Revolver oder über einen Werkzeugwechsler versorgte vollwertige Frässpindeln das Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden auf der rotierenden Arbeitsfläche. Diese Integration von Funktionen steigert die Effizienz, indem sie den Bedarf an mehrfachen Maschinenaufstellungen und Werkstücktransfers zwischen verschiedenen Maschinen eliminiert.

Mehrspindel-Drehautomat

Ein Mehrspindel-Drehautomat ermöglicht die simultane Bearbeitung mehrerer Werkstücke bzw. die getaktete stufenweise Bearbeitung eines Bauteils durch den Einsatz mehrerer Spindeln. Jede Spindel hält ein Werkstück und rotiert es für verschiedene Bearbeitungsprozesse. Während eine Spindel in Bearbeitung ist, können an den anderen Spindeln gleichzeitig weitere Operationen wie Bohren, Fräsen oder Gewindeschneiden durchgeführt werden. Dies führt zu einer erheblichen Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit, da mehrere Fertigungsschritte parallel ablaufen, was den Mehrspindel-Drehautomaten ideal für die Massenproduktion macht.

Senkrechtdrehmaschine (Karussell)

Eine Senkrechtdrehmaschine (Karussell), auch als Karusselldrehmaschine bekannt, kennzeichnet sich durch ihre vertikale Spindelanordnung und eine große, horizontale Planscheibe, auf der das Werkstück befestigt wird. Diese Planscheibe dreht sich um eine vertikale Achse, während Schneidwerkzeuge radial und axial entlang des Werkstücks geführt werden, um präzise Bearbeitungen wie Drehen, Bohren und Fräsen durchzuführen. Ihre Bauweise macht sie ideal für die Bearbeitung großer, schwerer Werkstücke, indem sie eine hohe Stabilität und Zugänglichkeit bietet.

Hoch-/Ultrapräzisionsdrehmaschine

Eine Ultrapräzisionsdrehmaschine ist für die Fertigung mit äußerst geringen Toleranzen konzipiert und nutzt hochentwickelte Steuerungstechnologien, um eine außergewöhnliche Oberflächengüte und Präzision zu erreichen. Diese Maschinen verwenden spezielle Schneidwerkzeuge und hochpräzise Spindeln, um minimale Abweichungen und höchste Genauigkeit bei der Bearbeitung zu garantieren. Ultrapräzisionsdrehmaschinen sind in der Lage, Nanoebenen der Oberflächenrauheit zu erzielen, und werden oft in der Optik, in der Biomedizin und in der Mikroelektronik eingesetzt, wo Präzision auf submikroskopischer Ebene erforderlich ist.

Hartdrehmaschine

Eine Hartdrehmaschine ist speziell dafür ausgelegt, gehärtete Materialien zu bearbeiten, die nach dem Wärmebehandlungsprozess sehr hohe Härtegrade aufweisen. Sie nutzt extrem harte Schneidstoffe wie CBN (kubisches Bornitrid) oder Keramik, die in der Lage sind, die harten Oberflächen effektiv zu zerspanen. Hartdrehmaschinen bieten eine präzise Kontrolle über Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe, um die gewünschte Form und Oberflächengüte zu erreichen, während sie gleichzeitig die Integrität des Werkstücks bewahren. Sie werden häufig für Endbearbeitungen eingesetzt, um Schleifprozesse zu ersetzen oder zu ergänzen.

Vorteile von Drehmaschinen

Drehmaschinen bieten gegenüber anderen Metallbearbeitungsmethoden eine Reihe von Vorteilen. Erstens ermöglichen sie eine hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit bei der Herstellung zylindrischer Teile, was für viele Anwendungen unerlässlich ist. Durch die präzise Steuerung der Drehgeschwindigkeit und des Vorschubs können Benutzer feine Toleranzen und Oberflächengüten erreichen, die mit manuellen Methoden oder weniger spezialisierten Maschinen schwer zu realisieren sind.
Zweitens sind Drehmaschinen äußerst vielseitig. Sie können für eine breite Palette von Materialien eingesetzt werden, von weichen Metallen wie Aluminium bis hin zu harten Legierungen. Mit der richtigen Konfiguration und den passenden Werkzeugen können Drehmaschinen nicht nur drehen, sondern auch bohren, fräsen und Gewindeschneiden, was sie zu multifunktionalen Fertigungseinrichtungen macht.
Drittens verbessern CNC-gesteuerte Drehmaschinen die Effizienz und Produktivität der Metallbearbeitung erheblich. Durch die Automatisierung können komplexe Teile in einem einzigen Durchgang gefertigt werden, was die Bearbeitungszeit und die Notwendigkeit manueller Eingriffe reduziert. Dies führt zu einer schnelleren Produktion und ermöglicht eine kosteneffiziente Herstellung von Bauteilen in sowohl kleinen als auch großen Stückzahlen.

Fräsen und Stoßen auf Drehmaschinen

Die Grenzen zwischen den Maschinentypen verschwimmen dank technologischer Fortschritte zunehmend. Grundsätzlich ist eine Drehmaschine primär für Dreharbeiten konzipiert. Allerdings ermöglichen moderne CNC-Drehmaschinen und speziell ausgestattete konventionelle Drehmaschinen durch den Einsatz von Zusatzgeräten und Zusatzfunktionen auch Fräs- und Stoßoperationen.
Durch den Einsatz eines angetriebenen Werkzeugs können CNC-Drehmaschinen Fräsoperationen ausführen, was die Bearbeitung komplexer Teile mit verschiedenen Geometrien in einer Aufspannung ermöglicht. Dies erhöht die Flexibilität und Effizienz in der Fertigung. Stoßarbeiten sind weniger üblich auf Drehmaschinen und erfordern spezielle Vorrichtungen oder Anpassungen.

Drehmaschine Aufbau

Im Zentrum steht das Bett, eine schwere Grundplatte, die Stabilität bietet. Auf dem Bett bewegt sich der Support, der das Schneidwerkzeug hält und in Längs- und Querrichtung verstellbar ist. An einem Ende des Bettes befindet sich die Spindel in einem Spindelstock, die das Werkstück hält und dreht. Gegenüber dem Spindelstock ist der Reitstock positioniert, der lange Werkstücke stützt. Zusätzlich verfügt die Maschine über einen Vorschubmechanismus, der die Bewegung des Supports steuert, und eine Steuereinheit, die bei CNC-Drehmaschinen die Programmierung und Automatisierung der Bearbeitungsprozesse ermöglicht.

Zubehör und Betriebsmittel

Für den effektiven Betrieb einer Drehmaschine ist eine Reihe von Zubehörteilen und Betriebsmitteln erforderlich, die die Vielseitigkeit und Funktionalität der Maschine erweitern und eine präzise Bearbeitung ermöglichen. Zu den wesentlichen Zubehörteilen gehören:

• Drehfutter und Spannzangen: Zum Einspannen und Halten des Werkstücks während der Bearbeitung.
• Werkzeughalter: Für die Befestigung und präzise Positionierung der Schneid-/Präzisionswerkzeuge.
• Reitstock und Lünette: Unterstützen lange oder schwere Werkstücke, um Durchbiegungen zu vermeiden und die Präzision zu erhöhen.
• Kühl- und Schmiermittel: Wichtig für die Reduzierung von Reibung und Hitze, die während des Drehprozesses entstehen, um Werkzeugverschleiß zu minimieren und die Oberflächengüte zu verbessern.
• Mess- und Prüfwerkzeuge: Zum Überprüfen der Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität der bearbeiteten Teile.
• Wechselräder: Für die Einstellung verschiedener Gewindesteigungen bei Maschinen ohne CNC-Steuerung.

Die Verwendung des richtigen Zubehörs und der angemessenen Betriebsmittel ist entscheidend, um die Leistungsfähigkeit der Drehmaschine voll auszuschöpfen, die Werkstückqualität zu sichern und die Sicherheit während des Betriebs zu gewährleisten.

Führende Drehmaschinen-Hersteller

In unserer Herstellerliste finden Sie eine große Anzahl an Unternehmen, die Drehmaschinen für die industrielle Fertigung herstellen.
Häufig gesucht sind folgende Schleifmaschinen: Bernardo Drehmaschine, EMCO Drehmaschine, GDW Drehmaschine, Gildemeister Drehmaschine, Mazak Drehmaschine, Optimum Drehmaschine, Paulimot Drehmaschine, Proxxon Drehmaschine, Spinner Drehmaschine, Wabeco Drehmaschine, Weiler Drehmaschine

Auswahl der passenden Drehmaschine (Metall)

Beim Kauf einer Drehmaschine sind mehrere wichtige Merkmale und Spezifikationen zu beachten, um sicherzustellen, dass die Maschine Ihren Anforderungen entspricht: Zuerst ist die Größe der Maschine entscheidend; achten Sie auf Spitzenweite und Spitzenhöhe, da diese bestimmen, wie groß das Werkstück sein kann, das bearbeitet werden soll. Die Leistungsfähigkeit des Motors gibt Aufschluss darüber, wie gut die Maschine mit schweren oder langwierigen Bearbeitungsaufgaben umgehen kann.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Präzision, die die Maschine bieten kann, insbesondere die Wiederholgenauigkeit und die Genauigkeit der Spindeldrehung. Die Art der Steuerung, sei es manuell oder CNC (Computerized Numerical Control), spielt ebenfalls eine Rolle, je nachdem, wie komplex die Teile sind, die Sie herstellen möchten, und wie automatisiert der Prozess sein soll.

Zusätzlich sollten Sie die Verfügbarkeit von Zusatzfunktionen wie angetriebenen Werkzeugen, Y-Achsen-Fähigkeiten oder Gegenspindeln berücksichtigen, falls Ihre Arbeiten komplexe Bearbeitungen erfordern. Nicht zuletzt ist die Qualität des Kundendienstes und der technischen Unterstützung durch den Hersteller ein entscheidender Faktor für die langfristige Zufriedenheit mit Ihrer Investition.

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