So arbeitet eine CNC-Drehmaschine

Die CNC-Drehmaschinen (computergestützte numerische Steuerung), gehören zu den meistgenutzten Werkzeugmaschinen in Zerspanungsbetrieben. Diese Maschine bietet der Industrie viele Vorteile: Sie ist sehr einfach zu bedienen und sicher, und außerdem braucht eine arbeitende CNC-Drehmaschine keine ständige Anwesenheit eines Bedieners, wodurch auch diese Kosten sinken.

CNC-Drehmaschinen, eine Revolution für die Zerspanungsindustrie

Die Drehmaschine ist eine der Maschinen für die spanende Bearbeitung von Werkstücken. Sie gilt als echte Revolution für die Zerspanungsindustrie dank der computergestützten numerischen Steuerung (CNC). 

Diese Drehmaschinen bearbeiten mit Computersoftware; die Software verwendet alphanumerische Daten für die Achsen X und Z. Die Bearbeitung auf diesen Maschinen ist deutlich präziser als auf manuellen Drehmaschinen, denn der Computer steuert das bearbeitete Werkstück sowie die Ausführung des gewählten Drehprogramms.

Das Drehen

Drehen ist ein Bearbeitungsverfahren, mit dem Rotationsflächen durch Abtrag von Spänen bzw. kleinen Materialresten erzeugt werden. Das Werkstück wird im Futter der Drehmaschine gespannt und dreht sich um die eigene Achse; dabei wird das Schneidwerkzeug der Drehmaschine, das auf einem Revolver sitzt, direkt auf das Werkstück zugeführt, um überschüssiges Material entlang einer bestimmten Bahn abzutragen. 

Das Drehen zeichnet sich durch die großen Materialmengen aus, die abgetragen werden können, sowie durch klar definierte und präzise Oberflächen. Numerisch gesteuerte Drehmaschinen können alle Arbeiten ausführen, die sonst mehrere Drehmaschinentypen einzeln erledigen würden. Auf einer CNC-Drehmaschine lässt sich jede Aufgabe einer Kopier-, Flachbett-, Vertikal-, Automaten- oder Revolverdrehmaschine erledigen.

Die verschiedenen Arten von CNC-Drehmaschinen

In der Zerspanungsindustrie gibt es verschiedene Arten von CNC-Drehmaschinen. Dazu gehören:

• Flachbettdrehmaschinen, die sich wiederum in zwei Gruppen einteilen lassen: Es gibt solche mit Sicherheitstür aus Glas und Kühlsystem, die für kleine Werkstücke oder sehr komplexe Arbeiten eingesetzt werden. Andererseits gibt es Drehmaschinen mit Kühlsystem und programmierbarer Elektrik mit vier Stationen. Sie dienen für präzise Arbeiten an größeren Werkstücken. 
• Schrägbettdrehmaschinen: dank dieses Betts sind die Arbeiten sehr präzise, und das Werkstück weist höhere Haltbarkeit und Steifigkeit auf. Auf dieser Maschine lässt sich neben dem Drehen auch fräsen und bohren. 
• CNC-Vertikaldrehmaschinen: haben in ihren Achsen Kastenführungen für eine bessere Schnittqualität. Sie sind ideal für die Bearbeitung großer Werkstücke.

Arbeitende CNC-Drehmaschine

Die CNC-Drehmaschine ist sehr einfach zu bedienen und erfordert keine erfahrenen Dreher. Es genügt eine Person, die die Programmiersoftware beherrscht und bei Bedarf die Werkstücke einlegt. Bei einer arbeitenden CNC-Drehmaschine werden die Maschinenachsen X und Z gleichzeitig in Gang gesetzt, und zugleich abwechselnd; so lassen sich kegelige oder kugelförmige Teile herstellen. 

Die Werkzeuge werden in einen Werkzeughalter eingesetzt und in den Kopf der Drehmaschine eingeführt. In diesen Kopf lassen sich mehrere Werkzeuge gleichzeitig einsetzen und innerhalb desselben Bearbeitungsprozesses nutzen, um dem Werkstück unterschiedliche Oberflächen zu geben. Die meisten CNC-Drehmaschinen können bis zu 20 verschiedene Werkzeughalter aufnehmen, die je nach Bearbeitungsbedarf rotieren. 

Am Computer kann der Bediener Schnittgeschwindigkeit, Schlittenvorschub, Spindeldrehung und überhaupt den gesamten Drehprozess steuern. Diese Werkzeugmaschinen sind ein großer Fortschritt für die Industrie, denn die Arbeiten werden nicht nur einfacher, sondern auch schneller erledigt; CNC-Drehmaschinen arbeiten mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und Vorschüben, die manuelle Drehmaschinen alt aussehen lassen. 

Die numerische Steuerung

Die numerische Steuerung in einer arbeitende CNC-Drehmaschine ist das Kernstück. Ohne sie könnte die Maschine schlicht nicht arbeiten. Diese Technologie stammt aus den 40er-Jahren und ist ein System, das es ermöglicht, Maschinen mithilfe von Zahlen, Symbolen und Buchstaben zu automatisieren. Für die Programmierung der Maschine sind jedoch zwei spezielle Programme nötig, CAD und CAM. 

CAD läuft auf einem Computer, auf dem das Werkstück konstruiert und gespeichert wird. Anschließend wird diese Konstruktion an das CAM-Programm übergeben, das sie in die CNC-Sprache übersetzt und die Parameter festlegt, denen die Drehmaschine bei der Bearbeitung des Werkstücks folgen muss. Die CNC-Sprache sowie die Sprachen der CAM-Programme richten sich nach den Normen DIN 66024 und 66025. Dort sind die Zeichen der Programmiersprache festgelegt, etwa das N, , das als Satznummer dient und von einer Zahl zwischen 1 und 999 begleitet wird. Außerdem gibt es die Buchstaben X, Y, Z, die sich auf Koordinaten und Achsen beziehen; bei der Drehmaschine werden nur zwei Achsen verwendet.