Die CNC-Drehmaschine ist eine der am weitesten verbreiteten CNC-Werkzeugmaschinen. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung symmetrischer rotierender Teile verwendet, wie z. B. Wellenteile, innere und äußere zylindrische Oberflächen von Scheibenteilen, innere und äußere konische Oberflächen mit beliebigen Kegelwinkeln, komplexe rotierende innere und äußere gekrümmte Oberflächen sowie zylindrische und konische Gewinde.
Selbst die gängigsten Drehkonturen weisen unterschiedliche Prozesse auf. Alle diese Prozessmöglichkeiten werden im CNC-System SINUMERIK in den drei Kategorien „Querdrehen“, „Längsdrehen (auch „Reziprokdrehen“)“ und „Einstechen“ abgedeckt. Schauen wir sie uns gemeinsam an.
1. Querdrehen
Merkmale des Querdrehens:
• Beim Querdrehen verläuft die Bewegungsrichtung des Drehmeißels parallel zur Drehachse des Werkstücks. • Handelt es sich um eine Hauptspindel, bewegt sich das Werkzeug von rechts nach links; Ist die Werkzeugmaschine mit einer Gegenspindel ausgestattet, bewegt sich das Werkzeug von links nach rechts. • Durch das Querdrehen können Außenkreise und Innenlöcher bearbeitet werden. Bei der Bearbeitung von Innenlöchern muss jedoch zunächst ein Bodenloch vorgebohrt werden. • Neben der Bearbeitung von Außenkreisen ist auch eine Stirnflächenbearbeitung möglich.
2. Längsdrehen, Einstechen und Abstechen
Merkmale des Längsdrehens der Seiten- und Stirnflächen (auch „Reziprokschneiden“ genannt): • Beim Längsdrehen der Seite des Werkstücks steht die Vorschubrichtung des Längsdrehmeißels senkrecht zur Drehachse des Werkstücks. • Beim Längsdrehen der Werkstückstirnseite ist die Vorschubrichtung des Längsdrehmeißels parallel zur Werkstückachse. • Der Längsdrehmeißel verfügt über drei Schneiden, so dass der Materialabtrag in radialer und axialer Richtung möglichst unterbrechungsfrei erfolgt. (Da der schnelle Bewegungshub minimiert wird)• Die Klingenform und die Werkzeugkörperform des Nutwerkzeugs und des Längsschneidwerkzeugs sind unterschiedlich.
Merkmale des Nutens der Seiten- und Stirnflächen:
• Beim Nuten wird nur in Quervorschubrichtung geschnitten. • Der Bearbeitungsprozess des Nutens der Seite erfolgt senkrecht zur Rotationsachse. • Der Bearbeitungsprozess des Nutens der Stirnfläche erfolgt parallel zur Rotationsachse. • Das Nutwerkzeug kann nur Kräften standhalten, die senkrecht zur Werkzeugachse wirken. • Das Nutenverfahren wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Nuten eingesetzt. Normalerweise (aber nicht immer) hat die zu bearbeitende Nut die gleiche Breite wie das Nutschneidwerkzeug.
Merkmale des Trennverfahrens:
• Am Ende des Bearbeitungsprozesses wird das Werkstück durch das Trennwerkzeug abgetrennt. • Der Abschaltzyklus besteht aus einer „Hilfseinschaltung“ und einem eigentlichen Abschaltvorgang. Der Hilfseinschnitt sorgt für eine bessere Spanabfuhr. • Beim Trennen muss das Werkzeug über die Drehmitte des Werkstücks hinaus vorfahren. • Normalerweise ist es notwendig, die Spindeldrehzahl vor dem Schneiden zu reduzieren, um das abzutrennende rotierende Teil besser kontrollieren zu können.
3. Beispiel für Drehen mit SINUMERIK Operate
Wie in den folgenden drei Bildern gezeigt, ist es unmöglich, die Bearbeitung dieses Griffteils mit nur einem Schneidvorgang abzuschließen, da das Werkzeug nicht an Ort und Stelle ist oder stören wird, wenn es die durch den orangefarbenen Kreis in der Abbildung markierte Position erreicht.
Nutenschneidprozess:
Längsdrehvorgang:
Querdrehen (oder „reziprokes Drehen“):
Daher müssen wir Querdreh- und Längsdrehprozesse kombinieren, um den unten gezeigten Simulationseffekt zu erzielen: Hinweis: Nutdrehen und Hin- und Herdrehen sind optionale Funktionen auf dem 828D PPU240-System. Optionsnummer (erweiterte Technologiefunktion): 6FC5800-0AP58-0YB0
4. Zusammenfassung
Querdrehen: + Größerer Quervorschub, also größere Spanquerschnittsfläche, erreichbar + Höhere Vorschübe beim Schruppen erreichbar + Perfekter Spanabfuhreffekt - Nicht alle Konturen können durch Querdrehen mit begrenzten Werkzeugen und mehr Werkzeugen bearbeitet werden Möglicherweise muss während der Verarbeitung ausgetauscht werden
Längsdrehen: + Vermeidung leerer Schnitthübe + Reduziert Werkzeugwechselvorgänge + Hohe Flexibilität in der Anwendung - Aufgrund von Werkzeugbeschränkungen können nicht alle Konturen bearbeitet werden - Spanabfuhrwirkung ist teilweise nicht optimal (Späne können stecken bleiben)
Wann welches Verfahren anwenden? Längsdrehen wird im Allgemeinen eingesetzt bei: Beispielsweise bei Teilen mit tiefen Nuten und Strukturen mit 90-Grad-Ecken, die nur mit diesem Verfahren bearbeitet werden können. Für strömungsgünstige Konturstrukturen mit Bogenübergängen wird im Allgemeinen das Querdrehen eingesetzt.
