Drehmaschinen gehören zu den am häufigsten verwendeten Geräten in Industrie und Fertigung. Das liegt vor allem daran, dass sie Dreh- und Fräsoperationen ausführen können, die einen Grundpfeiler des Herstellungsprozesses darstellen. Im Laufe der Jahre haben Drehmaschinen und Drehbänke eine unglaubliche technologische Entwicklung erlebt, insbesondere mit der Einführung von CNC-Fähigkeiten. Die meisten Bearbeitungszentren und Hersteller verwenden Drehbänke und Drehmaschinen für verschiedene Werkstückmaterialien und verlassen sich auf CNC-Dreh- und Fräsfähigkeiten, um Zeit zu sparen und die genauesten Teile und Komponenten herzustellen.
Drehmaschinen und Drehbänke können in vielen Varianten auftreten, abhängig von der Art des Materials oder des Bearbeitungsverfahrens, das sie ausführen sollen. Dreh- und Fräsprozesse basieren im Allgemeinen auf hohen Drehzahlen des Werkstücks und eines Schneidwerkzeugs, um die endgültige Form zu gestalten. Diese Prozesse haben sich ebenfalls mit neuen Techniken weiterentwickelt. Besonders mit CNC-Fähigkeiten kann der gesamte Prozess jetzt automatisiert werden, was selten die Überwachung durch einen Bediener erfordert. Es gibt spezielle Arten von Industriebauteilen und Komponenten, die auf Dreh- und Fräsprozesse spezialisiert sind. Mit den heutigen technologischen Fortschritten werden diese Maschinen wahrscheinlich in der Lage sein, komplexere Formen in kürzerer Zeit zu produzieren, sowie andere Bearbeitungsverfahren.
Definition
Eine Drehmaschine ist eine Art industrielles und Fertigungsgerät, das hauptsächlich zur Herstellung von Teilen und Komponenten mit kreisförmigen Geometrien verwendet wird. Eine Drehmaschine kann mit einer Vielzahl von Materialien arbeiten, einschließlich spröder Materialien wie Kunststoff, Holz, einiger festerer Materialien wie Glas, bestimmter Arten von Stein und den meisten Metallen. Drehmaschinen können für metallverarbeitende Prozesse, Holzdrehen sowie andere verwandte Verfahren eingesetzt werden. Bei der Arbeit mit Metallen kann dieser Prozess oft auf eine spezielle Art von Drehmaschine zurückgreifen, die speziell für die Verwendung mit Metallen entwickelt wurde, bekannt als Metall-Drehmaschine.
Der Arbeitsprozess der meisten Drehmaschinen ist mehr oder weniger derselbe. Das Grundprinzip basiert auf hohen Drehzahlen des Werkstücks, das an die Kupplung angeschlossen ist, und einem Schneidwerkzeug, das zum Schneiden entlang der äußeren Oberfläche des Werkstücks ausgestattet ist. Das Schneidwerkzeug führt Schnitte entlang mehrerer Achsen aus, um Material von der Außenseite zu entfernen, bis die gewünschte Form und Größe erreicht sind. Obwohl das Drehprinzip gleich ist, können Drehmaschinen und Drehbänke in vielen Varianten auftreten, abhängig vom Material, der Geschwindigkeit, dem Vorschub sowie den Fähigkeiten in Bezug auf verschiedene Drehoperationen.
Arten von Drehmaschinen
Es gibt verschiedene Arten von Drehmaschinen, die sich in Bezug auf das Werkstückmaterial, die spezifischen Drehoperationen, die kompatibel sind, sowie andere technische Merkmale in Bezug auf Geschwindigkeit, Vorschub und Ausrichtung des Einzelpunkt-Schneidwerkzeugs unterscheiden. Drehmaschinen und Drehbänke werden oft synonym verwendet, um diese Art von Maschinen zu bezeichnen. Obwohl sie ähnliche Operationen ausführen können, unterscheiden sie sich in einigen Aspekten und Fähigkeiten.
Metall-Drehmaschinen sind seit langem im Vergleich zu Drehmaschinen, die mit anderen Materialien arbeiten, deutlich unterscheidbar. Die meisten Drehzentren heute, insbesondere mit CNC-Fähigkeiten, basieren auf maßgeschneiderten Drehkonfigurationen, die es ihnen ermöglichen, an den meisten Materialien zu arbeiten. Die wichtigste Variable bei der Unterscheidung von Drehmaschinen ist die operationale Fähigkeit. Einige Drehmaschinen sind nur ausgestattet, um spezifische Drehoperationen wie Aufspannen, Absetzen und Nutfräsen durchzuführen, während andere auch nicht-spezifische Drehoperationen und Bohren ausführen können.
CNC-Drehmaschinen und Drehbänke bieten auch eine Vielzahl von Ausrüstungen. Wir können hauptsächlich zwischen vertikalen CNC-Drehmaschinen und horizontalen unterscheiden. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Konfigurationen ist die Achsenorientierung. Mit den jüngsten Fortschritten in Industrie und Technologie ist es üblicher geworden, CNC-Drehzentren mit verschiedenen Konfigurationen zu finden, die mit vielen komplexen Geometrien und Formen kompatibel sind.
Unterschied zwischen Drehmaschine und Drehbank
In den meisten Dreh- und Fräsprozessen können Drehmaschinen und Drehmaschinen, insbesondere mit CNC-Fähigkeiten, ähnliche Operationen mit fast gleicher Genauigkeit und Zeiteffizienz ausführen. Beide Prozesse basieren auf der Rotation des Werkstücks und einem Einzelpunkt-Schneidwerkzeug für den Materialabtrag und erzeugen hauptsächlich kreisförmige sowie andere Geometrien. Die CNC-Fähigkeit ermöglicht die Automatisierung mehrerer Aspekte beider Maschinen. Allerdings sind CNC-Drehmaschinen in der Regel leistungsfähiger, da sie andere Operationen wie Werkzeugwechsel, verbesserten Späneabwurf und weitere Funktionen automatisieren können.
Größere Werkstücke und schwere Komponenten werden hauptsächlich mit CNC-Drehmaschinen anstelle von Drehbänken hergestellt. Dies liegt daran, dass Drehbänke mit CNC-Fähigkeiten immer noch einen erfahrenen Bediener benötigen, um den Prozess zu überwachen. In den meisten industriellen Anwendungen können CNC-Drehbänke seitlich gedreht werden, um große Teile zu bearbeiten, während der Bediener Zugang hat, was auf diese Weise weniger bequem ist. Dies ist einer der Hauptgründe, warum CNC-Drehmaschinen für den schweren industriellen Einsatz als überlegen gelten. Außerdem können moderne CNC-Drehmaschinen auf mehr Achsen arbeiten, was die Erstellung komplexer geometrischer Figuren erleichtert, im Vergleich zu Drehbänken.
Drehmaschinenprozesse
Drehmaschinen werden hauptsächlich mit Dreh- und Fräsprozessen in Verbindung gebracht. Diese Begriffe beziehen sich auf separate Gruppen industrieller Prozesse, die zur Herstellung kreisförmiger Geometrien verwendet werden und sich weiterentwickelt haben, um mehr zu produzieren. Moderne Drehmaschinen mit CNC-Fähigkeiten sind jetzt ausgestattet, um alle Dreh- und Fräsoperationen durchzuführen. Dabei handelt es sich um Prozesse, die auf das Schneiden von Material von Außen- und Innenseiten spezialisiert sind. Obwohl zwischen den beiden Prozessgruppen unterschieden wird, sind moderne Bearbeitungszentren in der Lage, die meisten dieser Operationen durch unterschiedliche Konfigurationen auszuführen.
Drehen bezieht sich im Allgemeinen auf Operationen, die auf die Außenflächen angewendet werden. Die häufigsten davon sind kegeliges und hartes Drehen, Planen und Nutenziehen. Spezifische Drehoperationen sind auch optimal, um geometrisch genaue Formen wie Kugeln sowie komplexe geometrische Figuren herzustellen. Um beispielsweise Polygone zu produzieren, ist eine spezialisierte Polygon-Drehmaschine erforderlich, um bestimmte radiale Positionen entlang des Schneidwerkzeugs beizubehalten und präzise Schnitte ohne Unterbrechung der Rotation durchzuführen.
CNC-Drehmaschinen können auch unspezifische Drehoperationen und Bohroperationen. durchführen. Diese erfordern oft unterschiedliche Einzelpunkt-Schneidwerkzeuge, die als Dreh- oder Bohrwerkzeug bekannt sind. Zu dieser Kategorie gehören Rändeln und Reiben sowie die Erstellung und Modifikation interner Oberflächen. Daher wird die Unterscheidung zwischen diesen Kategorien weniger wichtig, da sich die Werkzeuge der Industrie weiterentwickeln, um so effektiv wie möglich alle Operationen auszuführen. Dennoch können unterschiedliche Konfigurationen auch unterschiedliche Ergebnisse bei bestimmten Prozessen liefern.
Vorteile und Einschränkungen
Drehmaschinen gehören tatsächlich zu den leistungsfähigsten und effektivsten Maschinen. Die Bedeutung, die sie in der modernen Fertigung und Industrie haben, ist ein Indikator für ihre Effizienz und Qualität. Das bedeutet jedoch nicht, dass alle Drehmaschinen gleich leistungsfähig sind. Der Grund, warum Hersteller unterschiedliche Konfigurationen und Einstellungen haben können, liegt darin, dass dies die Art der Bearbeitungsprozesse und Teile beeinflusst, die sie herstellen können. Daher sind Drehmaschinen, abhängig von der spezifischen Konfiguration, für bestimmte Anwendungen praktischer.
Für die meisten industriellen Anwendungen sind CNC-Drehmaschinen effektiv, da sie mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel sind und sich auch für Metallarbeiten und feste Materialien eignen. Zusätzlich zur Fähigkeit, Teile mit engen Toleranzen herzustellen, können Drehmaschinen auch die Zeit zur Herstellung von Teilen und Komponenten mit hoher Widerstandsfähigkeit und präzisen Maßen verringern. Drehen ist außerdem einfacher zu bedienen und kann Material in unterschiedlichen Bereichen entfernen.
Trotz aller praktischen Aspekte des Drehens können die Kosten oft sehr hoch sein. Während sich industrielle Lösungen entwickeln, um leistungsstärkere Werkzeuge zu produzieren, wird der Hauptvorteil die Kosten sein. CNC-Drehmaschinen sind besonders teurer, aber kosteneffizient. Sie können auch die Wartungskosten erhöhen und erfordern oft einen erfahrenen CNC-Programmierer. Diese Maschinen verfügen häufig über komplexe Konfigurationen, die es ihnen ermöglichen, mehrere Prozesse auszuführen und zu automatisieren. Für die meisten industriellen Schwergebrauchsbetriebe kann der Vorteil der Drehmaschinen die Kosten oft überwiegen.
Häufige Anwendungen
Drehmaschinen werden konsequent für Prozesse verwendet, die Teile und Komponenten für verschiedene Branchen herstellen. Hersteller setzen zunehmend auf CNC-Drehmaschinen, wodurch sie zu einem branchenweiten Standard werden, der für die meisten Zwecke verwendet wird. Drehmaschinen und ihre verwandten Prozesse werden hauptsächlich zur Herstellung industrieller Teile mit kreisförmigen oder achsensymmetrischen sowie anderen komplexen Geometrien eingesetzt. Diese Prozesse werden nicht immer ausschließlich zur Herstellung von Teilen verwendet. Fertigteile durchlaufen oft mehrere industrielle Prozesse vor der Fertigstellung.
Einige Teile, die vollständig durch den Drehprozess hergestellt werden, sind Befestigungselemente, Wellen, einige Arten von Druckbehältern und Teile für Motoren. Drehoperationen werden im Allgemeinen als Sekundärprozesse verwendet, um Schnitte zu verfeinern und Details hinzuzufügen. Drehmaschinen können auch verwendet werden, um CNC-Drehteile zu verbessern, indem die endgültige Form genauer gemacht wird.
Fazit
Die wichtigste Neuerung bei Drehmaschinen ist die CNC-Fähigkeit. Diese Entwicklung ist ein Durchbruch in Industrie und Fertigung. Nicht nur verbessert eine CNC-Fähigkeit die Effizienz der Drehmaschinen und ihrer Operationen, sondern erweitert auch ihre Reichweite, sodass sie mehr Prozesse nach dem gleichen Grundprinzip ausführen können. Dies hat CNC-Drehmaschinen im Wesentlichen zu einer der bequemsten und am weitesten verbreiteten Konfigurationen in der Industrie gemacht. Die laufenden Fortschritte im CNC-Bearbeiten werden wahrscheinlich noch leistungsfähigere Drehmaschinen hervorbringen. So zuverlässig sie bereits sind, werden Drehmaschinen wahrscheinlich ein fester Bestandteil der modernen Industrie bleiben.
