Die Mutter der Werkzeugmaschine

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Noch Ende des 18. Jahrhunderts gab es keine einheitlichen Werkzeugmaschinen; Handwerker mussten sie nach ihrem Bedarf selbst herstellen. Dabei waren die Metallbearbeitungsverfahren noch so roh, dass es unmöglich war, Werkzeuge mit der erforderlichen Genauigkeit herzustellen. 1760 zum Beispiel gilt in England beim Bohren eines Zylinders von 75 cm Durchmesser eine Toleranz von 1 cm als sehr gutes Ergebnis. Schrauben wurden meist mit der Feile hergestellt und keine glich der anderen. 1795 baut Henry Maudslay eine ganz aus Eisen gefertigte Drehbank mit Reitstock und Support. 1800 entwickelt er eine zweite – bereits ein Meisterwerk der Feinmechanik mit Wechselrädern. Sie verfügt über einen Kreuzsupport sowie einen von der Umdrehung abhängigen Vorschub. Somit können fortan gleiche, untereinander austauschbare Teile hergestellt werden. Kurz darauf konstruiert man den Planschlitten und koppelt ihn mit der Leitspindel. Und mit den Wechselrädern für den Vorschub können Gewinde unterschiedlicher Steigung gedreht werden. Somit stellt er lange Zeit die besten Schrauben her. Und damit gelingt ihm ein großer Fortschritt in der Metallbearbeitung.

Vom Trittbrett zur CNC-Technik

Auch frühere Kulturen kennen schon die drehende Bearbeitung verschiedener Materialien. Glaubt man der griechischen Mythologie, so erfindet der Techniker und Baumeister Daidalos die Drehbank mit Schnürzeug. Die frühesten sicher nachgewiesenen Drechselarbeiten stammen aus einem römischen Grab aus dem 7. Jahrhundert v. Chr. Im 13. Jahrhundert entsteht die Wipp-Drehbank, bei der das Ende einer Schnur an einem Trittbrett und das andere Ende an einem an der Decke hängenden Stock befestigt ist. Der Dreher treibt die Maschine mit dem Fuß an und kann so beide Hände zum Bewegen des Werkzeugs nutzen. Um 1500 konstruiert auch Leonardo da Vinci eine Drehbank. Ein Trittbrett wird mit einer Schwung­scheibe angetrieben und erzeugt somit kontinuierliche Drehbewegungen und einen Werkzeughalter gibt es auch.

1839 entwickelt der Schweizer Ingenieur und Erfinder Johann Georg Bodmer die erste Karusselldrehbank mit senkrechter Arbeitsspindel und waagerechter Planscheibe. 1840 erweitert der englische Ingenieur und Schüler Maudslays, Sir Joseph Whitworth, die bekannte Drehbank und erfindet so die Mehrstahl- und Mehrschlittendrehbank. Kurze Zeit später entwickelt der Amerikaner Stephen Fitch die Revolverdrehmaschine. Sie ermöglicht mit ihrem drehbaren Halter für mehrere Werkzeuge einen schnellen Werkzeugwechsel. 1873 lässt der amerikanische Erfinder Christopher M. Spencer die erste automatisierte Drehbank patentieren. Und als 1880 die Leit- und Zugspindeldrehbank entwickelt wird, können damit nahezu alle denkbaren Dreharbeiten durchgeführt werden. Ab 1890 wird der Antrieb zunehmend durch einen Elektromotor ersetzt. Die ersten numerisch oder über Lochstreifen gesteuerten NC-Drehmaschinen werden Anfang der 1950er-Jahre entwickelt. Ab 1945 wird die Drehmaschine in Genauigkeit und Geschwindigkeit verbessert. Dabei vergrößert sich die Gestaltungsvielfalt, weil durch die sich entwickelnde CNC-Technik die mechanischen Übertragungsglieder entfallen.

Während 1817 eine Drehbank mit einer Spindelhöhe von 280 mm und einer maximalen Drehlänge von 1500 mm aus London nach Würzburg gelangt, kauft die Hamburger Werft Blohm & Voss fast 200 Jahre später einen Koloss ganz anderen Ausmaßes: mit ihm können Werkstücke mit einer Länge von 20 m, einem Durchmesser von 3 m und 140 t Gewicht bearbeitet werden. Da hätte Friedrich König sicher Augen gemacht.

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