Drehen
Ein Maschinenpark für Durchmesser von 2 mm bis 280 mm.
Das Drehen auf CNC-Maschinen ist für Teile mit größeren Abmessungen, aber vor allem mit größeren Herausforderungen in Bezug auf Komplexität, Materialhärte und Präzision vorgesehen.
Die Bearbeitungen werden mit Wärmebehandlungen und Schleifen auf den Bearbeitungszentren abgeschlossen.
34 CNC-Drehmaschinen:
- 14 Stangendrehmaschinen mit einem Stangendurchgang bis zu 65 mm
Biglia – CMZ - 7 Nachdrehmaschinen mit automatischem Lader und maximalem Durchmesser von 150 mm
Doosan – CMZ- Famar - Biglia - 5 Drehmaschinen mit manueller Beladung für Durchmesser bis zu 280 mm
Doosan - 3 Hartdrehmaschinen und automatischem Lader
Takamaz - 6 CNC-gesteuerte Drehmaschinen mit beweglichem Spindelstock und einem Stangendurchgang bis 20 mm
Citizen – Gildemeister
Arten des CNC-Drehens
Die Wahl der Drehart hängt von der Teilegeometrie, dem Material und der Losgröße ab.- Stangendrehen (Kurzdrehen): Wird für die Serienproduktion von zylindrischen Teilen aus Rund-, Sechskant- oder Profilstangen verwendet.
- Futterdrehen (Einlegeteile): Wird im Allgemeinen für größere Teile oder die Nachbearbeitung von Gussteilen verwendet. Die meisten Futterdrehmaschinen verfügen über eine automatische Beladung.
- Hartdrehen: Wird für die Endbearbeitung nach dem Härten von Stahl > 55 HRC mit CBN-Wendeschneidplatten verwendet. In vielen Fällen ersetzt es das Rundschleifen mit kürzeren Zykluszeiten. Mit automatischer Beladung.
- Langdrehen (Swiss-Type): Wird für Kleinteile mit hohem L/D-Verhältnis verwendet: Stifte, Bolzen, Buchsen, Spezialschrauben für Medizin-, Dental- und Hydrauliktechnik.
Für komplexere Dreharbeiten sind Sonderausstattungen wie Y-Achse, angetriebene Werkzeuge und Hochdruckpumpen erforderlich.
Für lange Serien stehen Doppelspindel- und Doppelrevolver-Drehmaschinen zur Verfügung, die hauptzeitparallel arbeiten.
Zerspanbare Werkstoffe
Die Tabelle fasst die wichtigsten beim Drehen bearbeiteten Werkstoffe und ihre häufigsten Anwendungen zusammen.
| Kategorie | Werkstoffe | Häufige Anwendungen |
|---|---|---|
| Vergütungsstähle | C45, 39NiCrMo3, 42CrMo4, 40CrMnMo7 | Strukturbauteile, Wellen, Flansche, Industriemaschinen |
| Einsatzstähle | 18NiCrMo4, 16MnCr5, 20MnCr5 | Zahnräder, Bolzen, Hydraulikkomponenten mit gehärteter Oberfläche |
| Nitrierstähle | 41CrAlMo7 | Schäfte, Führungen, hochverschleißfeste Bauteile |
| Rostfreie Stähle | AISI 304, 316, 420, 440, 630 (17-4PH) | Lebensmitteltechnik, Medizintechnik, Nautik, flüssigkeitsberührende Teile |
| Automatenstähle | ETG 88, ETG 100, AVP, AVZ | Großserien-Kleinteile, Buchsen und Hydraulikkomponenten |
| Aluminiumlegierungen | Anticorodal (6082), Ergal (7075), Al 2011 | Leichtbauteile, Pneumatik und Maschinenbau |
| Titan | Gr. 2, Ti-6Al-4V (Gr. 5) | Medizin, Dental, biokompatible Komponenten |
| Kupfer und Legierungen | Messing, Aluminiumbronze | Buchsen, Schiffspropeller, elektrische Bauteile |
Präzision und Toleranzen
Die erreichbare Toleranz hängt von der Kombination Maschine-Werkzeug-Material-Strategie ab. Die folgenden Werte stellen die typischen Kapazitäten der Abteilung dar.
| Bearbeitungsart | Toleranz | Rauheit | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| Stangendrehen | ±0,01–±0,02 mm | Ra 0,8–1,6 µm | Serienbauteile, Automatenstähle |
| Präzisionsdrehen | ±0,005–±0,01 mm | Ra 0,4–0,8 µm | Dichtungssitze, Passflächen |
| Hartdrehen (nach dem Härten) | ±0,005–±0,01 mm | Ra 0,2–0,4 µm | Alternative zum Schleifen gehärteter Teile |
| Langdrehen (Swiss-Type) | ±0,005–±0,01 mm | Ra 0,4–0,8 µm | Stifte, Bolzen, Buchsen Ø2–20 mm |
| Gewindeschneiden | 6g/6H (ISO 965) | - | Metrisch, Zoll, UNC/UNF, Spezial |
| Geriebene / ausgespindelte Bohrungen | H6–H7 (ISO 286) | Ra 0,4–0,8 µm | Lagersitze, Gleitführungen |
Unterschied zwischen CNC-Drehen und Fräsen
Drehen und Fräsen sind sich ergänzende Bearbeitungsverfahren. Die Wahl hängt von der Bauteilgeometrie ab.
| Merkmal | CNC-Drehen | CNC-Fräsen |
|---|---|---|
| Kinematik | Das Teil rotiert, das Werkzeug bewegt sich | Das Werkzeug rotiert, das Teil steht still oder bewegt sich |
| Ideale Geometrien | Zylindrisch: Wellen, Buchsen, Bolzen, Schäfte | Prismatisch: Nuten, Taschen, Flächen, 3D-Profile |
| Typische Achsen | 2 Achsen (Z + X), bis zu 4 mit angetriebenen Werkzeugen | 3, 4 oder 5 Achsen für komplexe Geometrien |
| Typische Oberfläche | Ra 0,2–0,8 µm | Ra 0,4–3,2 µm |
| Serienproduktivität | Hoch bei Stangenteilen (mannlose Zyklen) | Hoch bei prismatischen Teilen mit Doppelpalettensystem |
Industrielle Anwendungen
Drehteile werden in Branchen eingesetzt, in denen Maßgenauigkeit und Zuverlässigkeit entscheidend sind.
- Hydraulik und Pneumatik: Ventilgehäuse, Schäfte, Buchsen, Kolben, Verteiler aus Einsatz- und Automatenstählen. Typische Bohrungstoleranzen: H7 oder besser.
- Werkzeugmaschinenzubehör: Komponenten für Schraubstöcke, Spannfutter und Spannsysteme aus gehärteten und geschliffenen Stählen.
- Industriemaschinen: Wellen, Flansche und Strukturbauteile bis Ø250 mm aus C45, AISI 630, Ergal.
- Medizin und Dental: Biokompatible Komponenten aus Titan und Edelstahl mit lückenloser Chargenrückverfolgbarkeit.
- Lebensmittel und Nautik: Bauteile mit Lebensmittelkontakt aus AISI 316, Schiffspropeller aus Aluminiumbronze.
Qualitätskontrolle
Die Drehmaschinen sind mit Messtastern und maschinenintegrierten Messsystemen ausgestattet, die kritische Maße während des Zyklus erfassen und die Werkzeugkorrekturen automatisch anpassen, um den Verschleiß der Wendeschneidplatte zu kompensieren.
Gamba kontrolliert die Qualität während des Produktionsprozesses anhand der im Prüfplan festgelegten Metriken. Jede Abteilung ist mit speziellen Messgeräten der neuesten Generation ausgestattet.
Die Messausrüstung umfasst über 500 Handmessgeräte, 1.000 Gewindelehren und 3.000 Grenzlehrdorne, Messschieber und Schablonen, die alle intern mit einer Präzisionsausrüstung von 0,1 µm zertifiziert sind.
Kompletter Zyklus: von der Stange zum fertigen Bauteil
Ein komplexes Bauteil durchläuft diesen Ablauf, komplett intern gesteuert:
- CNC-Drehen: Schruppen und Schlichten ab Stange oder Futterteil
- CNC-Fräsen: Nuten, Querbohrungen, Profile auf 3-, 4- oder 5-Achs-Zentren
- Wärmebehandlung: Vergüten, Einsatzhärten oder Nitrieren
- Hartdrehen oder Schleifen: Endbearbeitung nach der Wärmebehandlung für Endtoleranzen
- Läppen: falls erforderlich, Ra ≤ 0,05 µm bei Präzisionsbohrungen
- Endkontrolle: Maßprüfung und Zertifizierung
Die Integration am selben Standort macht Transporte zwischen Lieferanten überflüssig, verkürzt Durchlaufzeiten und garantiert die Konzentrizität zwischen gedrehten und gefrästen Elementen.
Häufig gestellte Fragen zum CNC-Drehen
Es ist ein Verfahren, bei dem das Werkstück auf einer Spindel rotiert, während sich die Schneidwerkzeuge entlang von über G-Code programmierten Bahnen bewegen. Die numerische Steuerung garantiert eine mikrometrische Wiederholgenauigkeit mit Toleranzen von ±0,005–±0,01 mm bei jedem Teil der Serie.
Vergütungs-, Einsatz- und Nitrierstähle, rostfreie Stähle (AISI 304, 316, 420, 440, 630), gehärtete Stähle bis 62 HRC, Aluminium, Titan, Messing und Bronze. Jedes Material erfordert spezifische Schnittparameter und Werkzeuge.
Maßtoleranzen ab ±0,005 mm und Oberflächenrauheiten bis Ra 0,2 µm beim Hartdrehen. Zum Vergleich: Eine manuelle Drehmaschine erreicht typischerweise ±0,05 mm. Die endgültigen Toleranzen hängen von der Kombination Maschine-Material-Strategie ab.
Beim Drehen rotiert das Werkstück: ideal für zylindrische Geometrien (Wellen, Buchsen, Bolzen). Beim Fräsen rotiert das Werkzeug: geeignet für ebene Flächen, Nuten und 3D-Profile. Bei vielen Bauteilen werden beide Verfahren im selben Produktionszyklus kombiniert.
Es ist das Schlichtdrehen von gehärteten Stählen (> 55 HRC) mit CBN-Wendeschneidplatten. In vielen Fällen ersetzt es das Rundschleifen mit kürzeren Zykluszeiten und erreicht eine Rauheit von Ra 0,2–0,4 µm sowie Toleranzen von ±0,005–±0,01 mm.
In-Prozess-Kontrolle
Die Einhaltung der Abmessungen bei komplexen Bearbeitungsvorgängen und sogar bei Wärmebehandlungen erfordert eine Organisation mit entsprechenden Fähigkeiten und Ausrüstungen.
Andere Arten von Prozessen
Wir verwalten intern alle Phasen des Produktionsprozesses, um die Qualitätskontrolle und die Einhaltung der Zeitpläne zu gewährleisten.
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