Schnittarten
Das Schneiden ist eine Technik, bei der der Bediener ein Material (Werkstück) wie Metall und das Werkzeug in Bezug zueinander bewegt, um das Werkstück durch Schaben, Bohren usw. in die gewünschte Form zu bringen. Das Schneiden kann grob in zwei Verfahren unterteilt werden: Walzen, bei dem das Werkstück während der Drehung der Werkzeuge zurückgehalten wird, und Drehen, bei dem das Werkstück stattdessen gedreht wird.
- Walzen
- Werkzeugdrehungen
- Drehen
- Werkstückdrehungen
- A
- Werkzeug
- B
- Werkstück
In diesem Abschnitt wird das Fräsen als typisches Beispiel für das Walzen und die Drehbearbeitung als typisches Beispiel für das Drehen vorgestellt, ebenso wie die für jeden Prozess verwendeten Werkzeugmaschinen.
1. Fräsen
Das Fräsen erfolgt durch Drehen eines Schneidwerkzeugs, das als Fräsmaschine auf einer Spindel montiert ist. Da das Werkzeug zum Schneiden intermittierend mit dem gesicherten Werkstück in Kontakt kommt, ist eine Vielzahl von Bearbeitungen möglich, von der Bearbeitung ebener Flächen oder Kurven in die Werkstückoberfläche bis hin zum Bohren oder Nuten des Werkstücks.
Je nach Ausrichtung der Spindel stehen verschiedene Arten von Fräsmaschinen zur Verfügung: Horizontalmaschinen, Vertikalmaschinen und Portalmaschinen, die einen Hauptteil in Form eines Tores aufweisen. Mit Werkzeugen wie Plan-, Schaft- und Nutenfräsern schneiden diese Maschinen Materialien in die gewünschte Form.
[1] Universelles Fräsen
Beim Universalfräsen wird der Fräsvorgang von einem Bediener durchgeführt. Beim Bewegen von Werkzeug und Werkstück zueinander, bestimmt der Bediener die Schnittbedingungen und nimmt deren Einstellung vor, einschließlich der Werkzeugposition und des Vorschubs, der Geschwindigkeit und der Schnittmenge. Diese manuelle Methode gewährleistet eine feinere und hochwertige Verarbeitung.
[2] NC-Fräsen (CNC-Fräsen)
Beim NC-Fräsen wird unter Schnittbedingungen gefräst, die von einem Computer gesteuert werden. Vor der numerischen Steuerung (NC) wurden Lochkarten zur Fräsprogrammsteuerung verwendet. Heute ist die computergestützte numerische Steuerung (CNC) zum Standard geworden, und der Begriff „NC-Fräsen“ umfasst nun oft auch das CNC-Fräsen. Der automatisierte Betrieb reduziert den Arbeitsaufwand und ermöglicht es, komplexere Formen durch programmierte Steuerung mit 3D-CAD- oder CAM-Software zu schneiden.
[3] Bearbeitungszentren
Ein Bearbeitungszentrum ist eine multifunktionale NC-Maschine, die mit mehreren Spindeln mit unterschiedlichen Werkzeugen, einschließlich Fräswerkzeugen, ausgestattet ist. Der Einsatz eines Bearbeitungszentrums ermöglicht es, lineare und rotative Bewegungen für kontinuierliches Schneiden, wie z.B. Bohren und Oberflächenkrümmung, serienmäßig zu kombinieren, um komplexere Formen zu erzeugen.
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[4] NC-Verzahnungsmaschinen
Computergesteuerte NC-Verzahnungsmaschinen können Zähne für Zahnräder jeder Form, Größe und Zweckbestimmung für den Einsatz im täglichen Leben schneiden, von Uhren bis hin zu Fahrzeugen.
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2. Drehbearbeitung
In der Drehbearbeitung erfolgt das Schneiden durch Drücken eines rotierenden zylindrischen Werkstücks gegen ein Schneidwerkzeug, das als Werkzeugmeißel bezeichnet wird und an einer Spindel befestigt ist. Mit einer Drehmaschine kann der Umfang eines zylindrischen Werkstücks kreisförmig, konisch, gebohrt, ausgebohrt zur Vergrößerung eines Lochs, mit Gewinde versehen oder durch Nuten getrennt werden.
- A
- Werkzeug
- B
- Werkstück
[1] Universaldrehmaschine
Bei Universaldrehmaschinen führt der Bediener manuell Vorschubvorgänge und Werkzeugwechsel durch. Das Werkstück wird von einer Halterung, einem sogenannten Spannfutter, gehalten und zum Schneiden schnell gedreht. Mit einer Tischdrehbank können Kleinteile auf einer Werkbank bearbeitet werden.
[2] NC-Drehmaschine (CNC-Drehmaschine)
Die Steuerung der Bearbeitungsbedingungen der Drehbearbeitung mit dem Computer ermöglicht auch Anfängern, Produkte in einer bestimmten Qualität herzustellen. Einige Modelle unterstützen auch den automatischen Wechsel mehrerer Werkzeuge für eine verbesserte Arbeitseffizienz.
Bisher wurden kurvengesteuerte Drehautomaten eingesetzt, um gleichförmige Produkte aus einem langen Stangenmaterial herzustellen - genau wie geschnittene Hartbonbons. In den letzten Jahren wurden die Kurvenscheiben jedoch durch eine programmierte Steuerung in NC-Drehautomaten ersetzt.
