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Drehen - Drehmaschinen

Einspindeldrehautomaten

Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
S. 228-230

Einspindeldrehautomaten verarbeiten überwiegend stangenförmige Halbzeuge. Zahlreiche Zusatzeinrichtungen wie Gewindestrehl- und Längsdreheinrichtungen oder Einrichtungen zum Stoßen, Gewindefräsen und Mehrkantdrehen erweitern die Funktionalität des Drehautomaten.

Die Anforderungen an die Produktion von Drehteilen änderte sich in den letzten zwei Jahrzehnten des zwanzigsten Jahrhunderts zumindest in den Industrieländern deutlich.

Hier sind zum einen die Qualitätsanforderungen zu nennen. Waren vorher übliche Toleranzen im Bereich von ± 0,1 mm noch zu einer Größenordnung von 70 % ausnutzbar, erfordern die heute üblichen statistische Methoden (Stichwort SPC, statistical process control) und die allgemein gestiegenen Genauigkeitsanforderungen Maschinen, die in der Lage sind, rund eine Zehnerpotenz genauer zu fertigen als dies die mechanischen Automaten erlauben. Darüber hinaus sind die Erwartungen an die sogenannte optische Qualität deutlich gestiegen, die sich häufig durch die Einschränkungen mechanischer Automaten nicht realisieren lassen.

Zum anderen ergaben sich auf der Materialseite große Veränderungen. Wurden früher vielfach in der Massenproduktion aus Gründen der einfachen Zerspanbarkeit z. B. spezielle Automatenstähle oder bleihaltiges Messing eingesetzt, wird heute vielfach die Bearbeitung hochlegierter Stähle oder wegen gesetzlicher Vorschriften bleifreies Messing verlangt. Nicht zuletzt, bedingt durch die fest einzustellende, invariable und damit kompromissbehaftete Spindeldrehzahl, ist die Optimierung der hierfür nötigen Schnittparameter auf herkömmlichen Automaten äußerst schwierig, oft auch gar nicht mehr möglich.

All dieses, aber auch die sinkenden Losgrößen, hervorgerufen durch die Forderungen nach Minimierung der Lagerhaltung und Just-in-time-Fertigung, verlangte nach neuen hochproduktiven Maschinen, die flexibler und einfacher zu handhaben sind. Versuche mit Maschinenkonzepten, bei denen die herkömmlichen Schlittenanordnungen beibehalten wurden und im Wesentlichen die Kurvensteuerung der Vorschubachsen durch hydraulische oder elektrische Servoantriebe ersetzt wurden, hatten in den 1980er Jahren nur kurzzeitigen Erfolg. Erst die völlige Neukonzeption auf Basis von Baugruppen, wie sie zwischenzeitlich in die CNC-Universaldrehmaschine Einzug gehalten hatten, brachten den Durchbruch am Markt. Hervorzuheben ist die Einführung der integrierten Motorspindel mit ihrer hohen Dynamik und vor allem der C-Achsfähigkeit. Solche CNC-Drehautomaten wurden zunächst mit zwei Revolvern und einer auf einem Revolver in einer der Werkzeugaufnahmen angeordneten Abgreifspindel ausgerüstet. Mit dem sogenannten elektronischen Getriebe lässt sich jetzt die Abgreifspindel während des Abstechens mit der Hauptspindel synchronisieren. Damit kann erstmals abgesichert ein butzenloses Abstechen durchgeführt werden. Mit Hilfe der Abgreifspindel und drei bis sechs oftmals fest am Maschinenkörper angebrachten Werkzeugen lässt sich auch die Abstichseite des Teils bearbeiten.

Die Weiterentwicklung führte dann zu Maschinen mit zwei vollwertigen Arbeitsspindeln und bis zu drei Werkzeugrevolvern (Bild 3).

Bild 3: CNC-Revolverdrehautomat

Bild 3: CNC-Revolverdrehautomat

Charakteristisch für derartige Maschinen ist das Bestreben, Nebenzeiten so weit wie möglich zu reduzieren. Voraussetzung hierfür sind sehr schnelle Revolverschaltungen und hohe Beschleunigungswerte der Achsen und Spindeln sowie die bereits angesprochene Fähigkeit, möglichst mehrere Werkzeuge gleichzeitig in Eingriff zu bringen (Bild 4).

Bild 4: CNC-Revolverdrehautomat, Arbeitsraum

Bild 4: CNC-Revolverdrehautomat, Arbeitsraum


Inhaltsverzeichnis
Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
S. 228-230
Literaturhinweis

[1] Ruby, J.: Maschinen für die Massenfertigung. Verlag für Geschichte der Naturwissenschaften und der Technik, Stuttgart 1995.

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