Arten von Drehbänken verstehen: Funktionen, Merkmale und Tipps zur Effizienz

Eine Drehmaschine, auch als Drehbank bekannt, ist ein Werkzeug, das in der Fertigung und Bearbeitung eingesetzt wird. Sie rotiert das Werkstück um ein feststehendes Schneidwerkzeug. Diese Drehung hilft beim präzisen Drehen, Bohren, Schneiden und Gestalten des Werkstücks.

Im Gegensatz dazu werden auf Drehmaschinen symmetrische Produkte wie Zylinder, Kegel und geometrische Figuren hergestellt. Das Werkstück auf der Drehmaschine ist fest auf einer Spindel oder einem Spannfutter befestigt und dreht sich. Gleichzeitig wird das Schneidwerkzeug in verschiedenen Winkeln angesetzt, um das für die endgültige Form erforderliche Material abzutragen.

Das Schneidwerkzeug kann auf verschiedene Tiefen und Winkel eingestellt werden, um verschiedene Bearbeitungen wie Drehen, Bohren, Gewindeschneiden und Plandrehen zu ermöglichen.

Verschiedene Typen von Drehmaschinen mit unterschiedlichen Funktionen.

Diese Maschinen werden nach ihrem Aufbau, ihrer Funktionsweise und ihrem Verwendungszweck eingeteilt. Es ist wichtig zu verstehen, dass jede Art von Drehmaschine Vorteile hat und in anderen Produktionsanwendungen eingesetzt werden kann.

1. Motordrehmaschinen

Bei diesen Maschinen wird ein Materialblock auf einer horizontalen Achse gedreht. Das senkrecht gehaltene Werkzeug schneidet das Material und ermöglicht so die Entwicklung komplexer Formen und exakter Maßstäbe. Die Hauptfunktion einer Drehmaschine ist das Drehen des Werkstücks, um verschiedene Formen zu erhalten, z. B. zylindrisch, konisch oder kugelförmig.

Funktionen von Drehbänken

Das Hauptverfahren auf Motordrehmaschinen ist das Drehen. Es sind jedoch auch andere Verfahren möglich. Beim Drehen dreht sich das Werkstück um seine Achse. In der Zwischenzeit formt ein Schneidwerkzeug den äußeren Umfang des Werkstücks, um verschiedene Formen, wie z. B. zylindrisch oder konisch, herzustellen. Dieser Vorgang ist bei der Bearbeitung von entscheidender Bedeutung, da er bei der Herstellung von Teilen unterschiedlicher Form und Größe hilft.

Der andere wichtige Arbeitsgang ist das Plandrehen, das ebenfalls auf den Drehmaschinen effektiv und effizient durchgeführt wird. Der erste Schritt bei diesem Arbeitsgang besteht darin, die Fläche am Ende des Werkstücks zu sägen, wo sich die Planfläche befindet. Durch diesen Vorgang wird die Fläche parallel zur gewünschten Ausrichtung ausgerichtet, wodurch eine tatsächliche Planfläche entsteht.

Bei der Bearbeitung auf einer Drehmaschine werden durch Bohren auch Löcher in das Werkstück gebohrt, ein Vorgang, der bei den meisten Materialabtragungsverfahren üblich ist. Dazu halten Sie den Bohrer mit dem Reitstock oder der Spindel fest. Dann üben Sie Druck aus, um ein Loch in das Material zu bohren. Andere sekundäre Operationen wie Reiben oder Gewindeschneiden können durchgeführt werden, je nachdem, wann man die Abmessungen der Bohrung festlegen möchte.

Vorteile von Drehbänken

Motordrehmaschinen haben mehrere Vorteile. Zunächst einmal zeichnet sich der Einsatz von Drehmaschinen durch ihre Flexibilität aus. Dies ist eine der Möglichkeiten, durch die sich die Drehmaschinen auszeichnen, denn sie sind in der Lage, mehrere Arbeitsgänge auszuführen, einschließlich Drehen und Plandrehen, Bohren und Gewindeschneiden. Diese Anpassungsfähigkeit erhöht ihre Eignung für den Einsatz in zahlreichen Verfahren in verschiedenen Bereichen. Darüber hinaus können sie auch mit verschiedenen Materialien arbeiten.

Jede Arbeit, die mit der Bearbeitung von industriellen Ausrüstungen oder mechanischen Montagen mit Metallteilen zu tun hat, erfordert oft Flexibilität, was ein bemerkenswerter Vorteil der Verwendung von Drehmaschinen ist. Es gibt noch einen weiteren Vorteil der Drehmaschinen. Bei entsprechender Ausrüstung und Einstellung der Werkzeuge und Konfigurationen zeichnen sie sich durch eine hohe Genauigkeit aus. Sie sind in der Lage, eine sehr feine Oberflächengüte der zu bearbeitenden Teile zu erzielen. Diese Besonderheit ist vor allem in Branchen wichtig, in denen es auf Genauigkeit ankommt, z. B. in der Luftfahrtindustrie, im Automobilbau und bei Geräten im medizinischen Bereich.

Ein weiterer großer Vorteil von Drehmaschinen ist ihre Fähigkeit, bei der Produktion Geld zu sparen. Ihr relativ niedriger Preis ermöglicht es, dass sie mit einer angemessenen Liste von Merkmalen und Funktionen ausgestattet sind, die für verschiedene Bearbeitungsvorgänge erforderlich sind. Dieser Kostenvorteil ermöglicht es kleinen und unabhängigen Werkstätten, in eine multifunktionale und kompetente Ausrüstung zu investieren. Dadurch können sie die Produktionseffizienz steigern und die Kosten senken, ohne sich mit hohen Investitionskosten belasten zu müssen.

2. Revolverdrehbänke

Design und Funktionalität

Revolverdrehbänke verfügen über einen drehbaren Revolver, der als eine spezielle Spannvorrichtung für die Werkzeugaufnahme betrachtet werden kann und mehrere Schneidwerkzeuge gleichzeitig aufnimmt. Diese besondere Konstruktion ermöglicht die Indexierung des Revolvers mit verschiedenen Werkzeugen. Dies ermöglicht einen effizienten und schnellen Werkzeugwechsel während der Fräsbearbeitung. Revolverdrehmaschinen eignen sich daher besonders gut für die Durchführung einer Reihe von Arbeitsgängen an einem einzigen Teil, ohne dass die Werkzeuge von Hand gewechselt werden müssen.

Automatischer Werkzeugwechsel

Diese Drehmaschinen verfügen über mehrere grundlegende Prozesse, die ihre Funktionalität bei Bearbeitungsvorgängen verbessern. Der automatische Werkzeugwechsel und die ausgeklügelten Dreharbeiten sind von großem Wert, da sie unnötige Schritte effizient reduzieren und komplizierte Aufgaben ausführen. Der automatische Werkzeugwechsel ist eine der wichtigsten Funktionen, die die Effizienz einer Revolverdrehmaschine drastisch erhöht. Mit der Werkzeugwechselfunktion können Revolverdrehmaschinen die erforderlichen Werkzeuge zum Schneiden, Bohren oder für andere Prozesse wechseln. Dies geschieht während des Betriebs, ohne dass ein physischer Eingriff erforderlich ist. Diese Automatisierung spart nicht nur Zeit beim Werkzeugwechsel, sondern garantiert auch, dass die Position jedes Wechsels mit den Anforderungen der jeweiligen Bearbeitung übereinstimmt. Der Einsatz eines automatischen Werkzeugwechslers erhöht die Produktivität der Bearbeitungsphase. Außerdem werden die Zykluszeiten verkürzt, was sich positiv auf den Standard und die Qualität des Produkts auswirkt.

Komplexe Drehoperationen

Revolverdrehbänke führen komplexe Dreharbeiten durch, was die Vielseitigkeit von Revolverdrehbänken bei verschiedenen Operationen verdeutlicht. Die Drehmaschine kann andere Bearbeitungen wie Bohren, Reiben und Gewindeschneiden in der gleichen Aufspannung durchführen, anstatt das Werkstück in eine andere Position zu bringen. Das komplexe Drehen unterscheidet sich von den Einzelbearbeitungen, weil es diese in einem einzigen kontinuierlichen Prozess kombiniert. Bei diesem Ansatz muss das Werkstück nicht mehr aus der Drehmaschine genommen werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Werkstück neu zu positionieren oder die Werkzeugbahn neu zu erstellen, was eine erhebliche Zeit- und Arbeitsersparnis bedeutet. Dieser Ansatz beschleunigt die Produktionsprozesse. Außerdem wird die Präzision bei der Fertigung erhöht, da das Werkstück während mehrerer Arbeitsgänge in seiner Position bleibt.

Vorteile in der Präzisionsfertigung

Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, mehrere Schneidvorgänge durchzuführen. Sie hilft bei der Herstellung anspruchsvoller Teile, bei denen viele Querschnittskanten und andere Merkmale leicht zu bearbeiten sind. Bei der Herstellung von Präzisionswellen oder Gewindeteilen beispielsweise kann das komplexe Drehen die gesamte Konturierung des Teils bis ins kleinste Detail übernehmen, da dadurch ein Qualitätsprodukt entsteht.

3. CNC-Drehmaschinen

CNC-Drehbänke sind eine fortschrittliche Kategorie von Drehbänken. Sie arbeiten mit einer numerischen Computersteuerung (CNC), die hochpräzise Bearbeitungsprozesse ermöglicht. Diese modernen Drehmaschinen funktionieren über Befehle, die in die Maschine eingegeben werden. Sie können die Arbeit mit großer Präzision und Genauigkeit ausführen. Mit einer solchen Steuerung lassen sich komplexe Arbeiten automatisieren, die ohne den Einsatz von Technologie mühsam und fast unmöglich zu bewältigen sind.

CNC-Drehmaschinen können programmierbare Bearbeitungen durchführen. Dank dieser Fähigkeit kann die Maschine verschiedene Bearbeitungsprozesse mit erhöhter Präzision durchführen. Dadurch eignet sich die Maschine für die Entwicklung von Teilen mit strengen und komplizierten Anforderungen. CNC-Drehmaschinen sind auch für mehrachsige Bearbeitungen geeignet. Dazu gehören Drehen, Bohren oder Fräsen, und sie bearbeiten das Werkstück gleichzeitig.

Dieser Ansatz unterstützt auch den Fertigungsprozess. Außerdem verringert sich die Notwendigkeit, Werkstücke von einer Maschine zur anderen zu transportieren, was die Gesamteffizienz erhöht. CNC-Drehmaschinen eignen sich perfekt für den Einsatz in Situationen, in denen die Genauigkeit des zu fertigenden Teils sowie die Form des Teils sehr komplex sind.

In der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und bei der Herstellung medizinischer Geräte werden CNC-Drehmaschinen für die Fertigung von Teilen mit engen Toleranzen eingesetzt. Die Vorteile wie Wiederholbarkeit und Genauigkeit machen die CNC-Drehmaschinen in diesen Sektoren unverzichtbar.

4. Tischdrehbänke

Tischdrehbänke sind vielseitig einsetzbar und werden für die Zerspanung einer breiten Palette von Werkstücken verwendet. Sie werden auch dort eingesetzt, wo der Arbeitsraum begrenzt ist und die Zerspanungsarbeiten präzise sein müssen. Sie sind kleiner und leichter als die großen industriellen Drehmaschinen. Außerdem lassen sie sich leicht auf einer Werkbank oder einem Ständer montieren. Tischdrehbänke sind Miniaturversionen von Drehbänken und können für bestimmte Anwendungen genauso eingesetzt werden wie Drehbänke.

Tischdrehbänke haben zwei Hauptfunktionen: Präzisionsdrehen und Präzisionsbohren. Sie können für Arbeiten verwendet werden, die ein feines und genaues Gefühl erfordern. Ob es sich um die Gondel eines Elektronikprodukts, einen feinen Griff eines Instruments oder sogar um Prototypen handelt, Tischdrehbänke sind präzise genug, um den Anforderungen gerecht zu werden und sie korrekt auszuführen.

Dazu gehören die Arbeit mit kleinen Teilen und die Einhaltung sehr hoher Toleranzen. Diese Fähigkeit ist besonders in Branchen von Bedeutung, in denen die Produktqualität von der Präzision der Maschinen abhängt.

Optimierung der Effizienz bei der Drehbearbeitung

Die Optimierung der Drehbearbeitung ist daher ein Paket von Best Practices und Techniken für die Wartung von Drehmaschinen. Hier sind einige Schlüsselstrategien:

1. Auswahl und Wartung der Werkzeuge

Für Dreharbeiten sollten unterschiedliche Schneidwerkzeuge verwendet werden, z. B. Hartmetall für Hochgeschwindigkeitsarbeiten und HSS für allgemeine Arbeiten. Wartung ist in der Produktion unerlässlich. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Werkzeuge scharf sind, um saubere Schnitte, kürzere Zykluszeiten und Fehlerfreiheit zu gewährleisten. Gut gewartete Werkzeuge tragen auch dazu bei, dass Werkzeuge und Maschinen seltener ausgetauscht werden müssen, was langfristig Kosten spart. Die Überprüfung der Werkzeuge auf Verschleiß und deren Austausch ist für gleichmäßige Ergebnisse und ein hohes Produktionsniveau bei Bearbeitungsprozessen unerlässlich.

2. Einrichten des Werkstücks

Die korrekte Positionierung des Werkstücks im Verhältnis zum Schneidewerkzeug ist bei Drehbearbeitungen von entscheidender Bedeutung für die Herstellung hochwertiger Teile. Der erste Schritt besteht darin, sicherzustellen, dass der Arbeitsplatz gut am Drehfutter befestigt ist, indem der Spannhebel angezogen wird, um sicherzustellen, dass er das Werkstück fest im Griff hat, um die Vibrationen während des Drehens zu verringern, die Präzision zu verbessern und die Gefahr des Abrutschens und der Verletzung zu verringern. Die geringste Abweichung kann zu Ratterbewegungen führen, die die Oberflächengüte beeinträchtigen und das Risiko einer Beschädigung des Werkstücks oder des Schneidwerkzeugs erhöhen. Beim Spannen muss besonders darauf geachtet werden, dass Fehler wie Exzentrizität, bei der sich das Werkstück in der falschen Mitte dreht, nicht auftreten.

3. Optimierung der Schnittparameter

Daher ist es sehr wichtig, die richtigen Schnittparameter zu finden, die effizient genug sind, um die Produktivität zu maximieren und gleichzeitig die Haltbarkeit der Schneidwerkzeuge zu gewährleisten, die bei den Bearbeitungsprozessen eingesetzt werden. Durch die richtige Wahl der Schnittgeschwindigkeit und des Vorschubs können sowohl die Abtragsleistung als auch die Verschleißrate des Werkzeugs gut ausgeglichen werden. Das Werkzeug mit einer sehr hohen Drehzahl laufen zu lassen, ist nicht gut, da dies zu einer zu großen Hitzeentwicklung und Reibung führt, was einen frühzeitigen Ausfall des Werkzeugs zur Folge hat, während eine unzureichende Drehzahl die Bearbeitungseffizienz verringert.

4. Kühlmittel und Schmierung

Angemessene Kühl- und Schmiermittel sind entscheidend für die Effektivität und Langlebigkeit von Dreharbeiten. Die Wahl der richtigen Art und Menge zur Minimierung der Wärmeentwicklung beim Schneiden ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Abnutzung der Werkzeuge durch Hitze und ständige Benutzung verhindert. Das Kühlmittel trägt auch dazu bei, die Effizienz der industriellen Produktion durch eine angemessene Spanabfuhr zu maximieren. Die Verwendung von Kühlmittel ist auch wichtig, um die Ansammlung von Spänen zu minimieren, die die Effizienz des Werkstücks oder des Werkzeugs beeinträchtigen könnten.

Schlussfolgerung

Alle Drehbänke sind speziell für die Ausführung spezifischer Arbeiten ausgelegt, je nach Art der erforderlichen Dreharbeiten für Werkstücke unterschiedlicher Komplexität, Volumen und Präzision.

Motordrehmaschinen - das ist ihre Flexibilität.

Revolverdrehbänke - ihre Kapazität für hohe Produktionsvolumen.

Tischdrehbänke - ihre Fähigkeit zur Bearbeitung komplizierter Kleinteile.

Spannzangendrehmaschinen - das ist ultrapräzises Spannen, die Kenntnis dieser Unterschiede ist zweifellos wesentlich für die Hersteller.

Durch die Wahl geeigneter Drehmaschinen für ihre spezifischen Anwendungsbereiche können die Hersteller von Teilen und anderen verwandten Produkten ihre Arbeitsabläufe verbessern, ihre Produktion optimieren und von den Vorteilen profitieren, die mit dem Status eines gut geführten und hocheffizienten Fertigungsunternehmens verbunden sind.