Arten von Drehvorgängen

CNC-Drehmaschinen sind Mehrzweckwerkzeuge, die mehrere Vorgänge zur Herstellung von Teilen oder Komponenten für verschiedene Branchen ausführen können. Obwohl das Drehen der am häufigsten mit Drehmaschinen verbundene Prozess ist, beschränken sich CNC-Drehmaschinen nicht nur auf das Drehen, sondern sind ein Herstellungsprozesssystem, das Drehen beinhaltet. Die bei der Drehbearbeitung auftretenden Schwankungen sind auf die Schwankungen in der Geometrie des Schneidwerkzeugs und die Wechselwirkung des Werkzeugs mit dem Werkstück zurückzuführen. Jeder Betrieb hat seine eigene Art und Weise, die erforderlichen Designanforderungen zu erfüllen, sodass Hersteller projektspezifische Designs entwickeln können. Die verschiedenen Kategorien von Drehoperationen müssen unterschieden werden, damit das richtige Verfahren in der Produktion eingesetzt werden kann.

Dieser Artikel konzentriert sich auf die zehn wichtigsten Arten von CNC-Drehoperationen, ihre Verwendung und wie man die richtige Operation für eine bestimmte Aufgabe auswählt. Gehen wir also tiefer.

CNC-Geraddrehen

Gerades Drehen ist der einfachste Vorgang in der CNC-Technik. Dabei wird das Schneidwerkzeug in einer Ebene parallel zur Achse des Werkstücks gedreht, um dessen Abmessungen auf eine bestimmte Größe zu reduzieren. Dieser Vorgang ist für die Herstellung von Teilen mit konstanter Querschnittsdicke und symmetrischer Form, wie z. B. Zylindern, unerlässlich.

Prozessdetails:

Beim CNC-Geraddrehen wird der Werkzeughalter der Drehmaschine verwendet, um das Schneidwerkzeug entlang der Länge des Werkstücks zu bewegen. Faktoren wie Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefensteuerung koordinieren die Bewegung des Werkzeugs. Beispielsweise kann eine Schnitttiefe von 1 mm bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,2 mm/U eingestellt werden, was für hohe Materialzerspanungsraten bei gleichzeitig hohem Werkzeugverschleiß geeignet ist.

Dimensionskontrolle:

Die durch CNC-Geraddrehen erreichte Genauigkeit beträgt bis zu ±0,1 mm, abhängig vom Maschinentyp und dem zu bearbeitenden Material. Der Prozess bietet außerdem eine hohe Wiederholgenauigkeit bei Serienproduktionsläufen, ein zusätzlicher Vorteil.

Anwendungen:

Dieser Vorgang ist Standard in Branchen, die Teile wie Achsen, Wellen und Befestigungselemente herstellen, da damit lange zylindrische Artikel mit gleicher Wandstärke für Automobil- und Luft- und Raumfahrtanwendungen hergestellt werden können.

2. CNC-Abtrennen (Cutoff)

Beim CNC-Abstechen wird das Schneidwerkzeug vom Rest des Werkstückmaterials getrennt. Es wird mit hoher Präzision durchgeführt, sodass das endgültige Teil genau getrennt wird und die richtigen Abmessungen aufweist.

Betriebsmechanik:

Beim CNC-Abstechen wird ein dünnes Werkzeug, bei dem es sich um ein klingenartiges Werkzeug handeln kann, in das rotierende Werkstück eingeführt. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, muss der Prozess mit einem langsamen Vorschub und einer niedrigen Schnittgeschwindigkeit geführt werden, um das Schneidwerkzeug zu zerlegen und den richtigen Schnitt zu erzielen. Einige gängige Parameter, wie z. B. eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,4 IPS und eine Spindelgeschwindigkeit von 1500 U/min, müssen möglicherweise berücksichtigt werden. Diese können je nach Art des zu bearbeitenden Materials variieren.

Werkzeugverschleißmanagement:

Der Werkzeugverschleiß wirkt sich stark auf das CNC-Abstechen aus, da das dünne Werkzeug unter Belastung verwendet wird. Die meisten modernen CNC-Drehmaschinen verfügen über eine Funktion zur Werkzeugverschleißkompensation, die es der Maschine ermöglicht, den Werkzeugweg im Betrieb zu korrigieren.

Anwendungen:

CNC-Abstechen wird häufig bei der Herstellung von Ringen, Manschetten und anderen zylindrischen Produkten aus Stangenmaterial eingesetzt. Es wird auch verwendet, um Rillen oder Stufen an den Teilen zu erzeugen, an denen die Trennung mit einem definierten Präzisionsgrad erfolgt. Darüber hinaus ist das CNC-Abtrennen insofern genau, als die letzten Teile die richtige Länge haben und nur ein wenig nachbearbeitet werden müssen.

CNC langweilig

Langweilig ist eine Drehoperation, bei der die Größe einer bereits im Werkstück vorhandenen Bohrung vergrößert wird. CNC-Bohren ist im Hinblick auf die Abmessung genau, da es Löcher mit präzisem Durchmesser und präziser Oberflächenbeschaffenheit erzeugen kann.

Technische Ausführung:

Beim CNC-Bohrfräsen wird eine Bohrstange verwendet, um Material aus der Innenseite eines Lochs zu schneiden. Die Vorschubgeschwindigkeit und die Schnitttiefe sind im CNC-Programm enthalten, das die Bewegung der Stange definiert. Lochgrößen können mit einer Genauigkeit von bis zu 0,005 mm hergestellt werden und eignen sich für Anwendungen, bei denen hohe Präzision erforderlich ist.

Optimierung der Oberflächenbeschaffenheit:

Die Oberflächenbeschaffenheit beim Bohren ist entscheidend, vor allem wenn das Loch als Lagerfläche oder Führung verwendet wird. Die Oberflächenrauheit des geschnittenen Materials hängt von der Werkzeuggeometrie und dem zu schneidenden Material ab und liegt im Bereich von Ra 2 bis 8 µm.

CNC-Beschichtung

Beim CNC-Planen handelt es sich um einen einfachen Drehvorgang, der am Ende eines zylindrischen Werkstücks eine ebene und fertige Oberfläche erzeugt. Dies hilft, das Werkstück für andere Bearbeitungen zu formen, bei denen es parallel zur Drehachse sein muss.

Technischer Überblick:

Beim CNC-Planen bewegt sich das Schneidwerkzeug radial über die Endfläche des Werkstücks und ein G-Code steuert die Bewegung. Der Plandrehvorgang wird normalerweise jeweils in geringer Tiefe durchgeführt, um zu vermeiden, dass zu viel Material auf einmal entfernt wird. Die Spindelgeschwindigkeit, die in Umdrehungen pro Minute angegeben wird, und die Vorschubgeschwindigkeit, die in Millimetern pro Umdrehung angegeben wird, werden variiert, um eine hochwertige Oberflächengüte zu erzielen.

Oberflächenbeschaffenheit und Toleranzen:

Die Oberflächengüte beim CNC-Planfräsen kann Ra 4 µm betragen und je nach dem zu schneidenden Material und der Geometrie der Schneidwerkzeuge variieren. Die Toleranzen liegen im Allgemeinen in der Größenordnung von ±0. 01mm. Daher eignet es sich am besten für Anwendungen, bei denen Genauigkeit erforderlich ist.

Anwendungen:

CNC-Planfräsen werden zum Drehen, Bohren oder Gewindeschneiden verwendet. Es wird verwendet, wenn die Endfläche als Bezugsfläche für andere Vorgänge verwendet wird, beispielsweise für die Herstellung von Flanschen, Lagern und Wellen.

CNC-Kegeldrehen

Das CNC-Kegeldrehen wird bei der Bearbeitung zylindrischer Werkstücke eingesetzt. Konisch bedeutet, dass ein Ende des Werkstücks einen größeren Durchmesser hat als das andere. Dieser Vorgang ist für die Montage von Teilen in verschiedene Teile mit Konus unerlässlich.

Technische Präzision:

Beim CNC-Kegeldrehen wird das Schneidwerkzeug geneigt zur Drehachse des Werkstücks zugestellt. Der Kegelwinkel wird durch das CNC-Programm reguliert und der Kreuzschlitten wird über einen Kegelaufsatz gesteuert. Ein herkömmlicher Kegelwinkel kann beispielsweise 5 Grad betragen, mit einer Toleranz von ± 0,02 Grad.

Überlegungen zur Oberflächenbeschaffenheit:

Kegeldrehen hilft bei der Herstellung hochwertiger Fertigteile oder Produkte. Spindeldrehzahl und Vorschubgeschwindigkeit sind entscheidende Parameter, die für optimale Ergebnisse eingestellt werden sollten. Die herkömmliche Oberflächenrauheit kann zwischen Ra 0,8 und 1,6 µm liegen, obwohl diese je nach Werkzeug und Verarbeitungsmaterial, das zur Herstellung der Mikrostruktur verwendet wird, variieren kann.

Anwendungen:

Kegeldrehen wird hauptsächlich zur Herstellung von Teilen wie Morsekegeln verwendet, die Werkzeuge zur Bearbeitung von Spindeln, Rohrgewinden und Kegelstiften aufnehmen. CNC-Maschinen produzieren hochpräzise Kegel, die sensible Anwendungsstandards und -spezifikationen erfordern.

CNC-Gewindeschneiden

Beim CNC-Gewindeschneiden handelt es sich um das Schneiden von Innengewinden in ein Werkstück. Dieser Vorgang hilft dabei, die richtige Größe der Löcher zu erhalten, die für die Herstellung mechanischer Befestigungselemente und Verbindungen erforderlich sind. Beim CNC-Gewindeschneiden wird ein Werkzeug verwendet, von dem erwartet wird, dass es mit großer Präzision und in kurzer Zeit Gewinde durch Löcher erzeugt.

Klopfparameter:

CNC-Maschinen regeln außerdem die Geschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Tiefe des Gewindeschneidvorgangs genau. Die Gewindetoleranzen liegen im Allgemeinen im Bereich von ± 0,01 mm, sodass die Innengewinde einen sehr hohen Standard aufweisen. Diese werden in die Maschine programmiert, sodass das Einfädeln ordnungsgemäß und gleichmäßig erfolgt.

Oberflächenintegrität:

Die Gewindeoberfläche muss stets sauber und frei von jeglichen Beschädigungen sein. Falsches Gewindeschneiden, Gratbildung und Defekte werden durch die richtige Ausrichtung des Gewindeschneidwerkzeugs und die richtigen Schnittbedingungen verhindert. Das für die Herstellung von Gewindeschneidwerkzeugen verwendete Material und die Schmierung bestimmen auch die Glätte und die Qualität des hergestellten Gewindes.

Anwendungen:

CNC-Gewindeschneiden wird häufig in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik- und anderen Industrien eingesetzt. Es werden Teile wie Maschinenrahmen, Stützplatten, Getriebegehäuse und mehr hergestellt.

CNC-Konturierung

Ein weiterer CNC-Drehvorgang ist das Konturieren, bei dem verschiedene gekrümmte Formen am Werkstück erzeugt werden. Dabei werden Werkzeugwege verwendet, die so programmiert sind, dass sie geometrische Formen zum Schneiden von Materialien nachahmen. Diese Technik ist besonders relevant, wenn starke Änderungen der Steigung und Krümmung für verbesserte ästhetische und funktionelle Eigenschaften erforderlich sind.

Konturierungsparameter:

Die CNC-Maschine ist anfällig für Werkzeugweg, Krümmung und Schnitttiefe. Diese Präzision ist für die Herstellung geeigneter, schwer formbarer Formen unerlässlich. Herkömmliche Konturtoleranzen liegen in der Größenordnung von ±0,05 mm, wodurch ein hohes Maß an Designkonformität erreicht werden kann.

Oberflächenintegrität:

Für Konterarbeiten sind hochwertige Werkzeuge und höchste Schnittgeschwindigkeit erforderlich, um Probleme wie Werkzeugspuren und die Ungleichmäßigkeit der gekrümmten Oberfläche zu vermeiden.

Anwendungen:

CNC-Konturbearbeitung wird dort eingesetzt, wo Kurven zur Herstellung von Formen erforderlich sind, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und im medizinischen Bereich.

CNC-Gewindeschneiden

Beim CNC-Gewindeschneiden werden Gewinde mithilfe spiralförmiger Nuten auf der zylindrischen Oberfläche eines Werkstücks erzeugt. Dieses Verfahren ist hilfreich bei der Herstellung von Gewindeteilen mit engen Toleranzen und einem hohen Maß an Genauigkeit.

Präzisionsgewindeschneiden:

CNC-Maschinen können je nach gewünschter Größe und Form auch Innen- und Außengewinde herstellen. Das CNC-Programm regelt Steigung, Tiefe und Profil der Gewinde; Die Toleranz kann bis zu plus/minus 0,01 mm betragen. Beispielsweise kann ein gewöhnliches Gewinde der Größe M10×1,5 (metrisches Gewinde) mit der gleichen Qualität hergestellt werden, egal ob im ersten, zweiten oder jedem anderen Zyklus.

Werkzeugausstattung und Zykluszeit:

Beim CNC-Gewindeschneiden sind Gewindewerkzeuge und Zykluszeit von großer Bedeutung. Hartmetalleinsätze werden aufgrund ihrer Verschleißfestigkeit und der Beibehaltung ihrer Schneideigenschaften bevorzugt, was ein effizientes, schnelles Schneiden und glatte Gewinde ermöglicht.

Anwendungen:

Sie wurden in erheblichem Umfang zur Herstellung von Schrauben, Bolzen und Muttern verwendet. Es wird auch zur Herstellung von Innengewinden in Teilen wie Rohrverbindungen und Ventilkörpern verwendet, bei denen die Geometrie des Gewindes für die Montage und Abdichtung von Bedeutung ist.

CNC-Nuten

Bei einem Nutvorgang wird mit einem Hartmetall- oder HSS-Werkzeug ein schmaler Kanal oder eine schmale Rille in ein Arbeitsmaterial geschnitten. Das CNC-Stechen hilft beim Schneiden besonderer Merkmale im Material und eignet sich für Teile mit Schlitzen.

Nutparameter:

Die CNC-Maschine regelt die Breite, Tiefe und Position der Nut mit höchster Präzision. Je nach Verwendungszweck des Geräts werden Rillenbreiten zwischen 5 mm und einigen Millimetern erwartet. Auch die Tiefenkontrolle bei Unterwassereinsätzen ist, wie so oft, auf plus oder minus 0,2 mm genau. Die Breite der Nut beträgt 0,2 mm und die Nut entspricht dem Design.

Oberflächenintegrität:

Beim Nuten muss die Oberfläche des Werkstücks geschützt werden, damit sie nicht beschädigt wird. Um die Bildung eines Grats zu verhindern und eine glatte Oberfläche der Nut zu erhalten, sollte das Schneidwerkzeug scharf gehalten und die Schnittgeschwindigkeit und der Vorschub entsprechend gewählt werden.

Anwendungen:

CNC Grooving stellt O-Ring-Sitze, Sprengringnuten und andere versenkte Teile her. Es wird auch zur Herstellung von Teilen für andere CNC-Vorgänge wie Gewindeschneiden oder Schweißen verwendet. Für den richtigen Sitz sind Rillen notwendig.

CNC-Rändelung

Beim Rändeln handelt es sich um einen Drehvorgang, bei dem ein Muster auf der Oberfläche des Werkstücks erzeugt wird. Die CNC-Rändelung ist in Fällen, in denen die Griffigkeit oder das Aussehen des Teils eine Rolle spielt, von entscheidender Bedeutung, da sie für Präzision sorgt.

Mustererstellung:

Bei der CNC-Rändelung wird das Prägewerkzeug gegen das Werkstück gedreht, um mehrere Rändelungen zu erzeugen. Das hierfür entwickelte CNC-Programm steuert die Tiefe und Steigung des Rändelmusters, die üblicherweise zwischen 0,5 mm und 2,0 mm liegt, sodass das Rändelmuster auf der Griffoberfläche symmetrisch ist.

Wesentliche Überlegungen:

Auch das zu rändelnde Material ist bei diesem Prozess von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise muss bei Aluminium der Werkzeugdruck kontrolliert werden, damit es sich nicht verbiegt, während bei Stahl langsame Vorschubgeschwindigkeiten erforderlich sind, um einen schnellen Werkzeugverschleiß zu verhindern.

Anwendungen:

CNC-Rändelung wird bei der Herstellung von Werkzeuggriffen, Befestigungselementen und Knöpfen eingesetzt, die einen besseren Halt erfordern. Es wird auch für ästhetische Zwecke verwendet, bei denen das Erscheinungsbild des Rändelmusters im Produkt von Wert ist. Der andere Vorteil der CNC-Rändelung besteht darin, dass sie sehr genau ist und die gerändelte Oberfläche jedes Teils der anderen gleicht.

Abschluss

Das CNC-Drehen ist ein vielseitiger Prozess in der CNC-Bearbeitung mit mehreren Vorteilen. Als Pionier des Wandels und der Verbesserung in der Präzisionstechnik nutzt CNC Yangsen die neueste fortschrittliche Technologie. Mit modernsten CNC-Maschinen bietet CNC Yangsen Genauigkeit und Konsistenz bei einer Vielzahl von Drehprozessen. Ihre Technologie reicht vom einfachsten Plan- und Geraddrehen bis hin zu komplexen Vorgängen wie Gewindeschneiden und Nuten und ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit hoher Maßgenauigkeit und Genauigkeit.