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Drehen - Drehmaschinen

Produktionsdrehmaschinen

Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
S. 210-217

Als Produktionsdrehmaschinen werden NC-Maschinen für die Herstellung mittlerer bis großer Losgrößen bezeichnet. Sie ermöglichen es dem Anwender, Drehteile in hoher Qualität zu besonders wirtschaftlichen Konditionen herzustellen.

Produktionsdrehmaschinen für die Hartbearbeitung

In der Hartbearbeitung werden zunehmend Schleifprozesse durch Drehprozesse ersetzt.

Die Entwicklung geeigneter Schneidstoffe (vorwiegend CBN-Werkstoffe) ermöglicht auch die wirtschaftliche Bearbeitung gehärteter Materialien. Die Schnitttiefen liegen wie beim Schleifen bei 0,2 bis 0,3 mm, bei großen Werkstücken bis zu 1 mm.

Ob ein Werkstück wirtschaftlicher durch Hartdrehen oder Schleifen hergestellt werden kann, hängt von der Geometrie und den Abmessungen ab. Lange Sitze und Bohrungen werden tendenziell eher geschliffen, kurze Sitze und Bohrungen eher hartgedreht. Unterbrochene Schnitte erzeugen beim Hartdrehen hohe Werkzeugkosten, wodurch häufig der Schleifvorgang bevorzugt wird. Die Bearbeitung von Planflächen hingegen ist im Drehvorgang sehr wirtschaftlich darstellbar, zumal die Gefahr von Schleifbrand entfällt. Mit Hartdrehen lassen sich Qualitäten IT5 sicher produzieren.

Der Hartdrehprozess kann trocken durchgeführt werden, wodurch eine aufwendige Kühlmittelanlage entfallen kann. Der Hartdrehprozess ist allerdings in der Fähigkeit limitiert, hohe Oberflächengüten herzustellen. Rz < 3 und Ra < 0,15 sind unter Serienbedingungen schwer einhaltbar. Aus diesem Grund kommen verstärkt Kombimaschinen zum Einsatz, bei denen sowohl Hartdreh- als auch Schleifprozesse in einer Aufspannung durchgeführt werden.

Produktionsdrehmaschinen zum Hartdrehen müssen thermisch stabil sein und eine hohe statische und dynamische Steifigkeit aufweisen. Deshalb muss besondere Aufmerksamkeit auf kurze Auskraglängen bei den Werkzeugen und bei der Werkstückaufspannung gerichtet werden.

Während die Zerspanungsleistung durch die geringen Schnitttiefen eher von untergeordneter Bedeutung ist, kommt der Rundlaufqualität der Hauptspindeln eine hohe Bedeutung zu.

Naturgranit als Bettwerkstoff reduziert den thermischen Gang der Maschine und verbessert damit die Produktionsqualität nach Produktionsunterbrechungen.

Abnahmekriterien für Produktionsdrehmaschinen

Zusätzlich zu den normalen Abnahmebedingungen einer Drehmaschine werden bei Produktionsdrehmaschinen auch die statistische Maschinenfähigkeit und ggf. die Prozessfähigkeit nachgewiesen. Zur Beurteilung der Maschinenfähigkeit sind 50 Teile in der vereinbarten Taktzeit zu fertigen. Die Bearbeitungsergebnisse werden nach statistischen Methoden (cm/cmk-Werte) ausgewertet.

Obwohl sich die Toleranzen der Bauteile in den letzten Jahrzehnten nur wenig verändert haben (Qualität IT5 oder IT6), erhöhen sich die Genauigkeitsanforderungen an Produktionsdrehmaschinen durch steigende Anforderungen an die Prozessfähigkeit kontinuierlich. Vor 20 Jahren reichte es aus, dass die Produktionsteile in der vorgegebenen Toleranz gefertigt wurden. Unter den heute gültigen Bedingungen, die Prozessfähigkeit cmk > 1.67 nachzuweisen, können die Abweichungen nur noch 50 % der Zeichnungstoleranz betragen.


Inhaltsverzeichnis
Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
S. 210-217
Literaturhinweis

Burkhalter, J. P.: Steuerungs- und Regelungsstrategien für produktionstechnische Systeme. Dissertation, ETH Zürich, 2010.

Neuhausen J.:, Methodik zur Gestaltung modularer Produktionssysteme für Unternehmen der Serienproduktion. Dissertation, Universität Aachen, 2011.

Hirsch, A.: Werkzeugmaschinen Grundlagen. Lehr- und Übungsbuch. Vieweg Verlagsgesellschaft, Braunschweig 2000.

Conrad, K. J.: Taschenbuch der Werkzeugmaschinen. Fachbuchverlag Leipzig, München 2002.

Perovic, B.: Bauarten spanender Werkzeugmaschinen. Steifigkeiten, Steuerungen und Bauformen. Expert-Verlag, Renningen 2002.

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