Bewegungen und Achsen der Drehmaschine
Vielen Experten zufolge war das Drehen das erste Bearbeitungsverfahren, aus dem eine Werkzeugmaschine hervorging. Die Drehmaschine beruht auf sehr grundlegenden Bewegungen, die sie zu einer der meistgenutzten Maschinen in Zerspanungsbetrieben gemacht haben. Diese Bewegungen wären jedoch nicht möglich ohne die Achsen der Drehmaschine,, die für diese Bearbeitung entscheidend sind.
Bewegungen der Drehmaschine
Auf dem Markt gibt es viele Arten von Drehmaschinen. Es gibt Automaten-, Flachbett- und Vertikaldrehmaschinen sowie solche mit computergestützter numerischer Steuerung (CNC); Letztere sind dank ihrer zahlreichen Vorteile und Funktionen für die Industrie die bekanntesten. Jede Drehmaschine, mit Ausnahme der CNC-Drehmaschine, die alle Arbeiten ausführen kann, ist auf bestimmte Aufgaben ausgelegt. So kann eine Drehmaschine zylindrische oder kegelförmige Teile herstellen, aber diese Teile auch bohren, trennen, schleifen oder nuten. Alles hängt von der Drehmaschine, dem eingesetzten Werkzeug und der ausgeführten Bewegung ab.
Bevor wir über die Achsen der Drehmaschine, sprechen, ist es wichtig, die Bewegungen dieser Werkzeugmaschine zu betrachten, denn Achsen und Bewegung gehören beim Drehen zusammen. Das Werkstück dreht sich, und seine Bewegung wird üblicherweise „Arbeitsbewegung“ genannt. Obwohl sich das Werkstück dreht, ist es interessanterweise das Werkzeug, das sich dem Werkstück für den Schnitt nähert. Bei diesem System hat die Drehmaschine drei Bewegungen:
- Rotationsbewegung bzw. Schnittbewegung durch Drehung des Werkstücks. Dies ist die am häufigsten genutzte Bewegung. Das Werkstück wird auf einer rotierenden Achse gespannt, sodass sich das Werkstück selbst um die eigene Achse dreht. Damit die spanende Bearbeitung funktioniert, muss eine Schneide verwendet werden, die das Material abträgt. Wählt man das richtige Werkzeug und die besten Arbeitsbedingungen, werden die Ergebnisse sehr präzise.
- Vorschubbewegung. Bei dieser Bewegung der Drehmaschine bewegt sich das Schneidwerkzeug parallel zum Werkstück, und zwar geradlinig. Diese Bewegung dient dazu, die Kontur des Werkstücks festzulegen, das bearbeitet wird.
- Zustell- bzw. Tiefenbewegung. Bei dieser Bewegung dringt das Werkzeug in das Werkstück ein, schneidet es an und bestimmt die Tiefe der Schnitte.
Die Achsen der Drehmaschine
Bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen bezeichnet man mit dem Begriff Achsen die Richtungen der verschiedenen Verfahrbewegungen der beweglichen Maschinenteile. Zu diesen Teilen gehören der Tisch, der Querschlitten oder der Längsschlitten. Die Drehmaschine hat nur zwei Achsen: X y Z. Von diesen beiden Achsen führt die Z-Achse eine Längsbewegung aus entlang der Hauptachse der Drehmaschine; die X-Achse übernimmt dagegen die Querbewegung senkrecht zur Hauptachse der Drehmaschine.
Und wie hängen die Bewegungen mit den Achsen der Drehmaschine zusammen? Bei allen drei zuvor beschriebenen Bewegungsarten (Rotation, Vorschub und Zustellung) spielen die Achsen eine Schlüsselrolle. Die Schnitt- bzw. Rotationsbewegung findet zwischen der Werkstückoberfläche und dem sich bewegenden Werkzeug statt; bei dieser Bewegung dreht sich das Werkstück um die Z-Achse, während sich das Werkzeug in jeder der beiden Achsen der Drehmaschine bewegen kann.
Bei der Vorschubbewegung kann sich das Werkzeug ebenfalls entlang beider Achsen dieser Werkzeugmaschine bewegen; bewegt es sich in der Z-Achse, erfolgt ein Längsdrehen des Werkstücks; bewegt es sich dagegen in der X-Achse, spricht man von einem Plandrehen des Werkstücks, das bearbeitet wird. Bei der letzten Bewegung, der Schnitttiefe bzw. Zustellung, bewegt sich das Werkzeug stets in der X-Achse, um einen Teil der oberen Schicht des Werkstücks abzutragen.
Die dreiachsige Bearbeitung
Unter den CNC-Werkzeugmaschinen gibt es auch Drehmaschinen mit drei Achsen. Sie ermöglichen eine Bearbeitung, bei der sich die computergesteuerten Werkzeuge in drei Achsen bewegen. Die Bewegungen der Werkzeuge dieser Maschinen sind sehr präzise und schnell. Die Bewegung dieser Achsen erfolgt über die Aufnahme, die das Werkstück hält.
Drehmaschinen mit drei Achsen bieten Werkstätten zahlreiche Vorteile. Zum Beispiel verkürzen sie die Bearbeitungszeit, da der Bediener die Werkstücke nicht mehrfach positionieren muss; die Oberfläche ist deutlich besserund eleganter dank der tangentialen Bewegungen des Werkzeugs während des Drehens, und schließlich lassen sich sehr komplexe Teile herstellen.