CNC-Drehen ist ein hochpräzises, computergesteuertes Fertigungsverfahren, das für die Herstellung rotationssymmetrischer Bauteile genutzt wird. Dieses Verfahren ist entscheidend für die Produktion präziser Teile für viele Industrien, von der Automobil- bis zur Medizintechnik. CNC steht für „Computerized Numerical Control“, was bedeutet, dass die Maschinen durch ein computergesteuertes Programm exakt die gewünschte Werkstückgeometrie herstellen.
Funktionsweise des CNC-Drehens
Beim CNC-Drehen wird ein Werkstück aus einem zylindrischen Rohmaterial gefertigt. Dabei führt das Material, das in der CNC-Drehmaschine eingespannt ist, die Drehbewegung (Schnittbewegung) aus, während das Werkzeug die benötigten Vorschub- und Zustellbewegungen übernimmt, um Material abzutragen. So entsteht ein rotationssymmetrisches Bauteil – also ein Werkstück, das sich um eine zentrale Achse drehen kann.
Verschiedene Drehverfahren beim CNC-Drehen
Je nach Form und Beschaffenheit der gewünschten Werkstückoberfläche wird das CNC-Drehen in verschiedene Verfahren unterteilt:
- Außendrehen und Innendrehen: Je nachdem, ob die Bearbeitung außen oder innen am Werkstück erfolgt.
- Längsdrehen und Querdrehen: Basierend auf der Richtung des Werkzeugvorschubs entlang des Werkstücks.
- Schruppdrehen, Schlichtdrehen und Feindrehen: Unterscheidung nach der gewünschten Oberflächengüte, von grob bis fein.
CNC-Drehmaschinen und ihre Besonderheiten
Für das CNC-Drehen können verschiedene Maschinentypen zum Einsatz kommen. Traditionelle CNC-Drehmaschinen, die nur zwei Achsen (X und Z) nutzen, eignen sich besonders für einfache, rotationssymmetrische Bauteile. Für komplexere Aufgaben stehen CNC-Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen zur Verfügung, die in der Lage sind, Bohrungen und Fräsbearbeitungen an Mantelflächen oder sogar Schlüsselflächen außerhalb der Drehachse zu fertigen. Diese Vielseitigkeit reduziert die Anzahl der Arbeitsschritte und erhöht die Effizienz.
Moderne CNC-Drehmaschinen arbeiten zudem mit Kühlschmierstoffen (KSS). Kühlschmierstoffe erfüllen 3 Funktionen: Kühlen, Schmieren und Späneabtransport. Die Wärme, die beim Drehen entsteht, wird durch KSS aus dem System abgeführt, damit dieses effizienter läuft. Dies hilft Materialüberhitzung zu vermeiden. Die Schmierwirkung des KSS vermindert die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück und senkt damit den Verschleiß von Werkzeugen. Ebenfalls verbessert sich dadurch die Oberflächengüte des Werkstücks. Der Einsatz von KSS transportiert bei einigen Bearbeitungsschritten die Späne aus der direkten Arbeitsumgebung am Werkstück.
CNC-Drehen vs. konventionelles Drehen
Im Unterschied zum konventionellen Drehen, bei dem ein Bediener die Maschine manuell steuert, erfolgt das CNC-Drehen automatisch und ist exakt programmierbar. Dies bietet eine höhere Präzision und Reproduzierbarkeit, da jedes Werkstück nach denselben Vorgaben gefertigt wird. Auch die Wirtschaftlichkeit ist höher, da das CNC-Drehen durch den Automatisierungsgrad eine schnelle und präzise Produktion ermöglicht, die für Serien- und Mittelserienfertigung ideal ist.
Vorteile des CNC-Drehens
CNC-Drehen ist heute eine Standardmethode in der Zerspanungstechnik und bietet zahlreiche Vorteile:
- Produktivität: Hohe Effizienz in der Serienfertigung, da mehrere Arbeitsschritte in einem Prozess kombiniert werden können.
- Reproduzierbarkeit: Durch die Programmierung bleibt die Qualität und Genauigkeit auch bei großen Stückzahlen konstant.
- Geringerer Werkzeugverschleiß: Die computergesteuerte Werkzeugführung reduziert den Verschleiß, was die Lebensdauer der Werkzeuge verlängert.
- Planbarkeit: Die Bearbeitungszeit ist exakt kalkulierbar, was eine verlässliche Produktionsplanung ermöglicht.
- Komplexität: Moderne CNC-Drehmaschinen können Bauteile mit sehr anspruchsvollen Geometrien und Toleranzen fertigen.
Typische Einsatzgebiete für CNC-Drehteile
Die Anwendungsmöglichkeiten für CNC-Drehteile sind breit gefächert:
- Automobilindustrie: Herstellung präziser Bauteile wie Ventile und Wellen
- Medizintechnik: für chirurgische Instrumente und Implantate, die höchste Genauigkeit erfordern
- Elektronik und Elektrotechnik: für Kontakte und Gehäuseteile in feinmechanischen Bauteilen
- Maschinenbau: für Bolzen, Buchsen und Verbindungselemente, die in hoher Stückzahl und gleichbleibender Qualität benötigt werden
Fazit: CNC-Drehen als Schlüsseltechnologie
CNC-Drehen hat die Fertigung revolutioniert und ist für die Serienproduktion von rotationssymmetrischen Teilen unerlässlich. Dank der computergestützten Steuerung können hochpräzise Teile in kurzer Zeit hergestellt werden. Durch die Flexibilität, Materialien wie Stahl, Edelstahl und Buntmetalle zu verarbeiten, ist das CNC-Drehen eine ideale Lösung für zahlreiche Branchen. Einkäufer, die Präzision und Qualität bei wiederholbaren Serienfertigungen suchen, profitieren von der Vielseitigkeit und Planbarkeit des CNC-Drehens.
