CNC-Evolution, Band 1:CNC-Drehen
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Der Kugelschreiber in der Hand, die Antriebswelle im Auto, die allgegenwärtigen Präzisionsmuttern und vieles mehr – bei genauer Betrachtung weisen all diese Teile eine äußerst standardisierte Rotationskörperstruktur auf. Warum können diese Teile so rund und so präzise gefertigt werden? Heute lüften wir das Geheimnis dahinter – das CNC-Drehen.
Was ist CNC-Drehen?
Betrachtet man die Fertigung als künstlerischen Schaffensprozess, so gleicht das CNC-Drehen der “Töpferei mit Metall als Werkstoff”.
Das Werkstück aus Metall wird fest und sicher eingespannt und mit extrem hoher Geschwindigkeit gedreht, während die scharfkantigen Werkzeuge, ähnlich wie unsere äußerst geschickten Finger, den Konturen des Werkstücks folgen und dabei das überschüssige Metall schrittweise abtragen, um glatte und maßgenaue Zylinder, Kegel, Gewinde und sogar Kugeln.
Das CNC-Drehen weist drei wesentliche Merkmale auf:
Allerdings weist das CNC-Drehen erhebliche Einschränkungen auf, da es im Kern eine “rotierende Bearbeitung” ist und daher lediglich symmetrische Formen wie Kreise und Zylinder bearbeiten kann.DrehteileBei der Bearbeitung müssen bei unregelmäßigen, speziell geformten Werkstücken andere CNC-Verfahren zum Einsatz kommen.
Drei Schlüsselparameter
Um einwandfreie Teile zu fertigen, müssen beim CNC-Drehen drei Kernparameter genau gesteuert werden.
1. Drehzahl: Wie schnell sich das Werkstück dreht
Wenn sich das Rohmaterial dreht, ist eine zu hohe Drehzahl nicht gut, eine zu niedrige Drehzahl ist jedoch ebenfalls nicht gut. Bei zu hoher Drehzahl neigen die Teile dazu, sich zu erhitzen und sich dadurch zu verformen. Bei zu niedriger Drehzahl hingegen ist die Bearbeitungseffizienz sehr gering, und die Oberfläche wird rau.
In der Regel werden die Drehzahlen an das Material und die Abmessungen der Werkstücke angepasst. Bei der Bearbeitung von Aluminiumlegierungen kann die Drehzahl beispielsweise etwas höher sein, während sie bei der Bearbeitung von Hartstahl etwas niedriger sein muss.
2. Vorschub: Die “Geschwindigkeit”, mit der sich das Werkzeug bewegt”
Die Strecke, die das Werkzeug bei jeder Umdrehung zurücklegt, wird als Vorschub bezeichnet. Ist der Vorschub zu groß, entstehen auf der Oberfläche des Werkstücks deutliche Schnittspuren. Ist der Vorschub hingegen zu klein, verlangsamt sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit, was sich wiederum auf die Effizienz auswirkt.
3. Werkstoff der Schneidwerkzeuge: Die “Skalpell” der Bearbeitung”
Wenn das richtige Werkzeugmaterial ausgewählt wird, kann die Bearbeitung effizient und präzise erfolgen. Es gibt drei gängige Arten von Werkzeugen, wobei unterschiedliche Materialien unterschiedlichen Bearbeitungsanforderungen entsprechen:
Anwendungen der CNC-Drehbearbeitung
Gerade weil bei der Herstellung von “runden” Formen ein extrem hohes Niveau erreicht wurde, sind gedrehte Produkte in unserem Alltag fast überall anzutreffen.
Die Antriebswellen im Fahrzeug, die Bremsscheiben sowie die Wellenkomponenten des Motors werden alle mittels CNC-Drehen bearbeitet. Die Präzision dieser Teile wirkt sich unmittelbar auf die Fahrsicherheit und Stabilität des Fahrzeugs aus. Daher müssen die Toleranzen exakt eingehalten werden, um Probleme wie Spiel oder Verschleiß zu vermeiden.
Elektronikbranche
In den elektronischen Geräten, die wir täglich nutzen – wie Mobiltelefone, Computer und Kopfhörer –, verbergen sich viele präzise CNC-gedrehte Teile, beispielsweise Schrauben in Mobiltelefonen oder Metallrohre in Kopfhörern. Diese Teile sind zwar klein, erfordern jedoch eine hohe Präzision. Die CNC-Drehbearbeitung ermöglicht kompakte und präzise Fertigung, ohne den normalen Betrieb der elektronischen Geräte zu beeinträchtigen.
Grundlegende Metallteile wie Schrauben, Muttern und Bolzen werden meist im Serienverfahren mittels CNC-Drehen hergestellt. Gerade durch das CNC-Drehen erreichen diese Teile ihre einheitlichen Abmessungen und ihre präzise Passform.
Lösungen für die CNC-Drehbearbeitung
Sollten Sie Bedarf an CNC-Drehbearbeitung haben – sei es für Prototypen oder für die Serienfertigung –, kann Zhemi Technology Ihre Anforderungen präzise erfüllen.
Vorschau auf die nächste Folge
In dieser Ausgabe lüften wir die Geheimnisse der CNC-Drehbearbeitung
Man weiß zwar, dass es sich bei der Bearbeitung von rotationssymmetrischen Teilen bewährt hat, doch bei unregelmäßigen Oberflächen ist es “hilflos”
Diese unregelmäßigen, ungewöhnlich geformten Teile und komplexen, gekrümmten Bauteile
Mit welchem Verfahren wird das bearbeitet?
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