Das CNC-Drehen ist ein typisches subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem Schneidwerkzeuge Material von der Außenseite des Werkstücks entfernen. Während sich das Werkstück dreht (kontinuierlich rotiert), wird überschüssiges Material abgetragen, bis das Endprodukt die richtige Form, den richtigen Durchmesser und die richtige Größe hat. Das CNC-Drehen kann Metall, Holz, Kunststoff und andere Materialarten schneiden. Da der Prozess außerdem computergenerierte Programme und Codes verwendet, sind die Produkte in Bezug auf ihre Abmessungen in der Regel sehr präzise.
Beim Drehen wird ein Werkstück gesponnen und gedreht, das in der Regel ein zylindrisches oder rundes Materialstück ist. Mit den richtigen Werkzeugen kann das Drehen jedoch auch an Materialien mit unterschiedlichen Formen durchgeführt werden. Auf der Spindel einer CNC-Drehmaschine oder eines Drehzentrums stehen viele verschiedene Werkzeuge zur Verfügung. Je mehr Werkzeuge eine Maschine aufnehmen kann, desto komplexer ist sie und desto besser ist sie in der Lage, komplizierte Formen herzustellen.
Arten von CNC-Drehbearbeitungen
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Lineardrehen
Beim Lineardrehen werden Schneidwerkzeuge verwendet, um den Durchmesser eines Werkstücks gleichmäßig zu verringern. Mit dieser Technologie können Teile auf eine bestimmte Dicke gebracht werden. Sie entfernt schnell einen Teil des Materials und hält den Durchmesser des Ergebnisses konstant. Sie wird manchmal auch als “Schruppdrehen” bezeichnet und erfordert mehr Arbeit, um genaue Maße zu erzielen.
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Rändelbearbeitung
In diesem Schritt wird ein raues, schräges oder kreuzweises Schnittmuster auf der Oberfläche des Werkstücks erzeugt. Meistens macht der Prozess den Griff fester, da das Muster die Reibung erhöht. Er kann auch verwendet werden, um Schrauben und Muttern für Gewindebohrungen herzustellen. Es ist wichtig zu beachten, dass für diesen Prozess Rändelwerkzeuge erforderlich sein können.
- Trennen
Das Trennen ist eine Art der spanenden Bearbeitung, bei der ein einpunktiges Schneidwerkzeug verwendet wird, um ein tiefes Loch in ein Materialstück zu bohren und dessen innere Teile zu entfernen. Wie der Name schon sagt, führt es dazu, dass Teile hergestellt oder ein Stück des Originals abgeschnitten wird.
- Kegeldrehen
Beim Kegeldrehen wird der Durchmesser des Objekts von einem Ende zum anderen immer kleiner. Wenn sich das Material und das Schneidwerkzeug in einem Winkel bewegen, ändert sich die Breite des Werkstücks und wird kleiner. Wie bei den meisten Dreharbeiten ist das Endergebnis ein Zylinder.
- Gewindedrehen
Das Gewindeschneiden ist eine weitere Art des CNC-Drehens, bei der das Schneidwerkzeug entlang der Seite des Materials bewegt wird, um Gewinde in die von außen sichtbaren Teile des Werkstücks zu schneiden. Gewinde sind spiralförmige Linien mit einer bestimmten Größe und einem bestimmten Abstand.
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Einstechen
Bei diesem Prozess wird eine schmale Nut in das Werkstück geschnitten. Dies geschieht durch eine scharfe Spitze, die das Material in derselben Breite wie das Schneidwerkzeug durchschneidet. Verschiedene Schneidwerkzeuge können verwendet werden, um Nuten mit einem größeren Durchmesser zu erzeugen.
Materialien, die für die CNC-Drehbearbeitung geeignet sind
Einer der größten Vorteile des CNC-Schneidens ist, dass es mit vielen verschiedenen Materialien arbeiten kann. Ebenso sind die meisten Metalle und Kunststoffe für das CNC-Drehen geeignet:
·Aluminium
·Nylon
·Kupfer
·Stahl
·Holz
·Titanlegierung
·PEEK
·ABS
·Glas
·PVC
·Messing
·Wachs usw.
Da jedes Material eine unterschiedliche strukturelle Integrität aufweist, können für verschiedene Drehmaschinen oder Drehzentren spezifische Anforderungen gelten, wie z. B. Vorschubgeschwindigkeiten und Drehzahlen.
Arten von CNC-Drehmaschinen
Tatsächlich werden die meisten Werkzeuge zum Drehen als Drehmaschinen bezeichnet. Diese Werkzeuge gibt es jedoch in verschiedenen Ausführungen, und jede ist für eine bestimmte Art des Drehens besser geeignet. Es gibt vier verschiedene Arten von CNC-Drehmaschinen, die Sie für Ihre Projekte verwenden können.
·Horizontale CNC-Drehmaschine
Diese Drehmaschinen verfügen über alle Merkmale einer normalen Drehmaschine, was sie zu einer der am häufigsten verwendeten Maschinen in vielen Branchen macht. Sie eignen sich jedoch besser für Aufgaben wie Drehen und Bohren.
·Vertikale CNC-Drehmaschine
Der größte Unterschied zu einer horizontalen Drehmaschine liegt in der Art und Weise, wie das Werkstück gehalten wird. Bevor das Material rotiert und geschnitten wird, wird es aufrecht von unten aufgestellt. Daher funktionieren diese Werkzeuge am besten an Orten, an denen nicht viel Platz ist.
·Horizontales Drehzentrum
Horizontale Drehzentren sind versiegelte Maschinen, die bohren und fräsen können. Wie der Name schon sagt, ist ein Drehzentrum so aufgebaut, dass das Werkzeug horizontal angeordnet ist. Während sich das Werkzeug langsam dreht und in das Objekt schneidet, füllt die Schwerkraft den Schnitt.
·Vertikales Drehzentrum
Als Kombination aus horizontalem Drehzentrum und CNC-Fräsmaschine hält sein Design das rotierende Spannfutter nahe am Boden, was die Arbeit mit großen Teilen erleichtert.
Verschiedene Komponenten einer Drehmaschine
Obwohl es verschiedene Drehmaschinen gibt, haben sie tatsächlich alle ähnliche Teile. Werfen wir also einen kurzen Blick auf die Komponenten einer typischen Drehmaschine.
- CNC-Bedienfeld
Der Bildschirm ist sozusagen das Gehirn der Maschine. Er ist der Raum, in dem Computerprogramme und Codes von Mechanikern und Technikern eingegeben werden. Auf dem CNC-Bedienfeld befindet sich eine Reihe von Tasten, mit denen die Maschine gestartet, ein neues Programm eingegeben oder ein Projekt gestoppt werden kann.
- Spindel
Der Spindelstock ist um die Welle herum aufgebaut. Er ist der Teil einer Maschine, der sich dreht und eine Achse hat. Außerdem ist es nicht ungewöhnlich, dass der Reitstock ebenfalls ein Rad hat.
- Spindelstock
Der Spindelstock hält den Rest der Drehmaschine wie eine Klemme zusammen. Unter anderem enthält er Zahnräder, Spindeln, Spannfutter und Steuerstangen.
- Reitstock
Der Reitstock befindet sich am anderen Ende des Halses. Er ist ein stationäres Zentrum, das Bohrarbeiten durchführen kann.
- Maschinenbett
Das Bett ist das wichtigste Teil einer Drehmaschine, da alle anderen Teile wie Spindelstock, Spannfutter, Reitstock usw. daran befestigt sind. Es ist auch ein großer horizontaler Rahmen, der sogar vergrößert werden kann, um große Werkstücke aufzunehmen.
- Spannfutter
Ein weiteres wichtiges Teil der Drehmaschine ist das Spannfutter. Es hilft, das Objekt zu klemmen (zu greifen), damit es bearbeitet werden kann.
- Rahmen
Zwischen Spindelstock und Reitstock befindet sich der Rahmen, der Teile wie Schlitten, Querplatten und Schutzbleche enthält. Er führt das Werkzeug, das zum Schneiden der Außenseite des Werkstücks verwendet wird.
- Schneidewerkzeuge
Schneidwerkzeuge haben Werkzeugköpfe, die Materialstücke abbrechen, während das Werkzeug gedreht wird. Normalerweise hängt der Schneid- und Drehprozess von der Art der Schneidwerkzeuge in der Maschine ab.
- Werkzeugrevolver
Der Werkzeughalter der Drehmaschine ist der Werkzeugrevolver. Die Anzahl der Werkzeuge, die ein Standardrevolver aufnehmen kann, hängt von seiner Größe und Form ab.
- Fußpedal
Das Fußpedal ermöglicht ein schnelles Öffnen und Schließen des Reitstocks oder Spannfutters.
Gängige Arten von Drehwerkzeugen
Verschiedene Drehoperationen sind für verschiedene Drehmaschinen-Schneidwerkzeuge geeignet:
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Plandreh- oder Drehwerkzeuge
Mit diesen Drehmaschinen können Sie ebene Flächen im rechten Winkel zur Rotationsachse des Materials schneiden. Während der Bearbeitung wird das Schneidwerkzeug vom Werkzeughalter am Schlitten gehalten und schneidet dann senkrecht zur Rotationsachse.
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Gewindeschneidwerkzeug
Dieses Schneidwerkzeug kann verwendet werden, um Material sowohl von außen als auch von innen zu schneiden. Wie der Name schon sagt, sind sie auch großartige Werkzeuge zum Schneiden von Gewinden auf einer Drehmaschine.
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Bohrstange
Bohrstangen sind nicht wirklich Werkzeuge zum Drehen. Stattdessen sind sie einspitzige Werkzeuge, die verwendet werden können, um Löcher in das Werkstück zu bohren. Diese Werkzeuge machen ein Loch im Wesentlichen größer, indem sie es verbreitern.
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Nutwerkzeuge
Nutwerkzeuge können verwendet werden, um Merkmale wie Löcher und O-Ringe in Werkstücke zu schneiden. Außerdem eignen sie sich hervorragend zum Erzeugen von Kurven im Material, wodurch die Hälse verschiedener Werkstücke gut zusammenpassen.
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Rändelwerkzeug
Die Formen und Muster auf diesen Drehwerkzeugen helfen ihnen, das Werkstück besser zu greifen. Wenn sie in das Material gedrückt werden, hinterlassen sie ihr Rändelmuster. So können sie verwendet werden, um Griffe, Schrauben, Muttern und andere Teile für Werkzeuge herzustellen.
Anwendung des CNC-Drehens
- Automobilbranche
CNC-Drehen ist ein ziemlich üblicher Prozess zur Herstellung von Autoteilen. Es kann verwendet werden, um Metallteile wie Motorblöcke und Kunststoffteile sowie Teile für das Armaturenbrett herzustellen.
- Elektroindustrie
CNC-Drehmaschinen können verwendet werden, um Leiterplatten und andere Arten von elektrischen Teilen herzustellen. Das Produkt ist elektronisch gültig und erfüllt alle Anforderungen und Standards, da der Bearbeitungsprozess sehr präzise ist.
- Luftfahrtindustrie
Aufgrund der hohen Genauigkeit seiner Messungen muss die Luftfahrtindustrie CNC-Drehmaschinen und Bearbeitung verwenden. Sie können verwendet werden, um Stahlteile für das Space Shuttle, Befestigungselemente für Flugzeuge und Innenraumteile herzustellen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die Bearbeitungsachse der Drehmaschine?
CNC-Drehmaschinen können in verschiedenen Konfigurationen erhältlich sein, die am besten durch die Bewegung der Achsen definiert werden. Dazu gehören die folgenden.
- 2-Achsen: Typische Drehmaschine; X- und Y-Achsen.
- 3-Achsen: Der rotierende Bohrer läuft entlang der X-, Y- und Z-Achsen.
- 4-Achsen: Enthält zwei gemeinsame Achsen sowie zusätzliche Y-Achse und A-Achse.
- 5-Achsen: Bewegung in fünf Richtungen. X, Y, Z und A, B-Achsen.
- Mehrachsig: Eine automatische Langdrehmaschine kann mehr als neun verschiedene Achsen haben.
Was ist der Unterschied zwischen Drehen und Fräsen?
Drehen beinhaltet die Rotation eines Werkstücks gegen ein nicht rotierendes, einspitziges Schneidwerkzeug, während Fräsen ein rotierendes Werkzeug verwendet, um Teile eines stationären Werkstücks zu entfernen. Darüber hinaus ist das gedrehte Produkt normalerweise zylindrisch oder konisch, während das gefräste Endprodukt flach ist.
Was sind die drei Hauptbewegungen bei Drehoperationen?
Während des Drehprozesses treten die folgenden Bewegungen auf:
- Rotation: Beim Drehprozess dreht und rotiert das Werkstück während des Schneidprozesses kontinuierlich.
- Vorschubbewegung: Das Werkzeug führt eine lineare Bewegung auf dem Material in paralleler Konfiguration aus, was die Bearbeitung ermöglicht.
- Eindringen: Das Werkzeug schneidet Materialfragmente, während es eindringt, was die Schnitttiefe bestimmen kann.
Über den Autor: Gavin Xia
