Wie funktioniert eine CNC-Drehmaschine?

Lupe

Die klassische Drehbank ist recht einfach aufgebaut Das längliche Werkstück, meist ein dünner Holzbalken oder ein schlanker Metallstab, wird an seinen Kopfseiten zwischen zwei Dornen oder Planen Scheiben fest eingespannt. Nach dem Einschalten des Antriebs dreht sich das Werkstück in frei wählbarer Geschwindigkeit um seine Längsachse. Parallel zur Längsachse wird ein Werkzeugschlitten geführt, der mit einem zum Werkstück passenden Scheidstahl bestückt ist.Der Maschinenführer drückt den Schneidstahl gegen das Werkstück, so dass von dessen Außenseite Späne abhoben werden. Dabei muss der Schneidstahl in konstanter Geschwindigkeit am Werkstück entlanggeführt werden, um einen gleichmäßigen Spanabhub zu gewährleisten. Das Ergebnis ist ein Rundstab.

Doch auch andere Formen sind möglich

Durch eine Änderung des Abstands zwischen Schneidstahl und Werkstück können von einem runden Ergebnis abweichende Formen erzeugt werden, wie etwa flaschenartige Körper. Durch den Einsatz eines neuen Scheidstahls an einem bestimmten Abschnitt des Werkstücks kann dort eine neue Form erzeugt werden, etwa ein Gewinde. Um allzu häufige Werkzeugwechsel zu vermeiden, kann der Schneidstahl durch den Werkzeugschlitten an passender Position gedreht werden. Allerdings muss die Geschwindigkeit des Werkzeugschlittens jederzeit dem aktuellen Arbeitsschritt angepasst sein. Die präzise Bedienung benötigt absolute Konzentration des Bedieners und erfordert einen hohen Zeitaufwand. Schließlich führt jeder kleine Fehler in diesem anspruchsvollen Arbeitsablaufs unweigerlich zu einem Stück Ausschuss.

Fehlerquellen ausschließen – Ausschuss reduzieren

Durch die automatisierten Drehbänke konnten die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht und gleichzeitig der Ausschuss reduziert werden. In eine solche Kopier-Drehbank wird eine Schablone des gewünschten Ergebnisses eingesetzt, die neben dessen Form auch Kühlmitteleinsatz, Arbeitsabläufe, Werkzeugwechsel und das notwendige Timing enthielt. Die Schablone wird hydraulisch abgetastet und überträgt so das vorgegebene Profil auf das Werkstück. Am Ende der Bearbeitung werden automatisch das Arbeitsergebnis ausgestoßen und ein neues Werkstück eingespannt. Mit der hydraulischen Abtastung eines vorgegebenen Werkstücks sind allerdings weder kompliziert geformte Werkstücke noch extrem geringe Toleranzwerte erreichbar.

Höchste Präzision erfordert den Einsatz von Computern

In den aktuellen CNC-gesteuerten Drehbänken wird die körperliche Kopie des Werkstücks durch eine Computersimulation ersetzt. CNC steht für Computerized Numerical Control, also „Comuterisierte Numerische Kontrolle“ Der erwünschte Arbeitsablauf wird vor Beginn der Bearbeitung als ein sogenanntes CNC-Programm in den Computer der Drehmaschine eingegeben. Die hierzu erforderlichen Codes werden als manuell Zahlenwerte direkt an der Maschine eingetippt, oder über eine Schnittstelle von einem Lochstreifen, einer Diskette oder einer am Computer erstellten CAD-Zeichnung eingelesen. Dank Computer-Präzision kann der Weg jedes der bis zu 99 einsetzbaren Werkzeuge mit einer Toleranz von ca. 1/10 mm Millimetern vorgegeben und durchgeführt werden. Natürlich werden auch hier die Funktionen der Kopier-Drehbank durchgeführt, allerdings wird das einmal eingegebene CNC-Programm abgespeichert und kann später wieder aufgerufen und abgearbeitet werden.

Eine Maschine für alle Aufgaben ist nicht machbar

Mittlerweile viele CNC Drehmaschinen Hersteller für jedes denkbare Einsatzgebiet eine derart unüberschaubare Vielzahl CNC-gesteuerter Drehbänke, dass man sich die für das eigene Kerngeschäft passende CNC-Drehmaschine nur nach eingehender Beratung durch einen Spezialisten zulegen sollte; ein guter Ansprechpartner sind hier die Fachleute der Strojimport GmbH.