CNC-Drehen

Die Werkzeuge und Achsen werden mit höchster Genauigkeit mittels CNC-Steuerung angefahren. Toleranzen im Hundertstelmillimeterbereich gehören hier zur Tagesordnung. Um solch engen Toleranzen überprüfen zu können bedarf es hochgenauer Messwerkzeuge, diese müssen regelmässig kontrolliert und protokolliert werden. Beim konventionellen Drehen werden die Achsen manuell über Handräder verfahren. Eine Skala auf dem Handrad, oder eine Digitalanzeige hilft hier, die exakten Werte anzufahren. Das konventionelle Drehen gehört auch bei der heutigen modernen Ausbildung zur Grundausbildung jedes Produktionsmechanikers oder Polymechanikers. Nur so gewinnt der angehende Fachmann ein Gefühl für die Kräfte, welche an modernen Werkzeugmaschinen herrschen. Bei CNC-Drehmaschinen sind die Werkzeuge fest in Werkzeughaltern fixiert. Die stabile und starre Spannung ist eine Grundvoraussetzung für massgenaues Drehen. Die Achsen werden durch die entsprechenden Programme angesteuert. Komplexe Konturen mit Radien, Einstichen, Hinterstichen, Bohrungen, Ausdrehungen können so exakt hergestellt werden. Eine grosse Herausforderung beim CNC-Drehen ist der Spänefluss. Lange Späne, auch Fliessspäne genannt, können sich um Werkzeuge und Werkzeughalter wickeln und so den Produktionsablauf massgeblich stören. Durch den Einsatz von Werkzeugen mit der richtigen Geometrie, wird der Span zu kurzen Chips gebrochen. Die Spangrösse kann durch den Einsatz der richtigen Schnittparameter beeinflusst werden. Kurze Späne zum Beispiel können durch das Erhöhen des Vorschubs erreicht werden. Jeder Werkzeughersteller stellt die entsprechenden Schnittparameter für seine Werkzeuge zur Verfügung. Ebenfalls massgeblich für den Spanaufbau sind die Legierungsbestandteile der Materialien, diese gilt es bei der Schnittdatenberechnung ebenfalls miteinzubeziehen. Das Erlernen der Programmiersprachen für CNC-Drehmaschinen gehört heute zur Grundausbildung jedes Polymechanikers oder Produktionsmechanikers. Namhafte Anbieter von CNC-Steuerungen sind SIEMENS, HEIDENHAIN, FANUC. Durch die Bearbeitung von CNC-Programmen wird eine exakte Wiederholgenauigkeit erreicht. Dennoch sollte jedes CNC-Programm regelmässig optimiert werden. Hierbei gilt es den idealen Mix zwischen der Laufzeit und der Standzeit der Werkzeuge zu erreichen. Schnelle Programme bedeuten oft auch hoher Verschleiss der Werkzeuge. Umgekehrt erhöhen ineffiziente Programme die Laufzeit und verteuern so den Preis des Enderzeugnisses. Der ideale Mix ist hier ausschlaggebend. Welche Arten von CNC Drehen gibt es? CNC Drehmaschinen können sehr unterschiedlich ausgelegt werden, es hängt von der Anwendung der Teile ab. Oft reicht eine einfache CNC Drehmaschine mit 2 Achsen (X und Z), und einer Spindel aus, um die idealen Drehteile für die eigenen Bedürfnisse herzustellen. Fast jede CNC Drehmaschine lässt sich aber mit zusätzlichen Werkzeugrevolver, Gegenspindel, Y-Achse, C-Achse, B-Achse, Teilefänger etc. konfigurieren. Die Anwendung, die Stückzahl und die Komplexität der Teile ist hier ausschlaggebend. Auf modernen CNC Drehmaschinen lassen sich durch die Anwendung von angetriebenen Werkzeugen und zusätzlichen Achsen komplexe Frästeile herstellen. Das Endprodukt hat nicht mehr sehr viel mit einem rotationssymmetrischen Teil gemein. Da die Teile vorwiegend ab Stange gefertigt werden, benötigt man keine teuren Aufspannvorrichtungen. Grundsätzlich liegt hier eine einfache Automation ohne Roboter vor. CNC-Drehmaschinen können aber auch mit Robotersystemen nachgerüstet werden. Hier legt der Roboter die Rohlinge in die Maschine ein. Diese Systeme finden