Drehmaschinen Konventionelles Drehen auf ein höheres Qualitätsniveau gehoben

Autor / Redakteur: Ingo Decker / Rüdiger Kroh

In eine konventionell zu bedienende Drehmaschine wurden Elemente aus CNC-Maschinen integriert. Die Kombination von Linearwälzlagern, Kugelumlaufspindel-Antrieben und Servomotoren sorgt für eine hohe Drehteilpräzision und Bearbeitungsleistung bei zugleich geringem Verschleiß sowie vermindertem Wartungsaufwand.

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Bild 1: Die Drehmaschine bietet auch bei großer Spanabnahme noch eine hohe Laufruhe.
Bild 1: Die Drehmaschine bietet auch bei großer Spanabnahme noch eine hohe Laufruhe.
(Bild: Knuth)

Auch im Zeitalter der CNC-Werkzeugmaschinen ist das konventionelle Drehen unverzichtbar in Industrie, Handwerk sowie in Lehrwerkstätten von Schulen und Universitäten. Bei der Entwicklung der Drehmaschine Servoturn 410 hat die Knuth Werkzeugmaschinen GmbH darauf geachtet, dass dem versierten Dreher keine der Möglichkeiten verloren geht, die er beim konventionellen Drehen hat und mit denen umzugehen er geübt ist. Vielmehr wurde daran gearbeitet, die durch die Maschine selbst entstehenden Restriktionen zu eliminieren.

Dem Bediener werden damit bestimmte Arbeiten erspart und andere erleichtert. Im Ergebnis bringt dies eine gesteigerte Arbeitseffizienz. Ziel der Entwicklung war es, eine High-End-Drehmaschine für den konventionellen Betrieb zu etablieren, die preislich deutlich unterhalb des Einstiegsniveaus für einfache CNC- oder zyklengesteuerte Drehmaschinen angesiedelt ist.

Konventionelle Drehmaschine mit höherwertigen CNC-Komponenten

Bei der Servoturn sind drei klassische Elemente konventioneller Drehmaschinen durch Komponenten substituiert worden, die für höherwertige CNC-Drehmaschinen typisch sind:

  • Der Kreuzsupport des Werkzeugschlittens ist in beiden Achsen mit Linearwälzlagern (Profilschienenführungen und Kugelumlaufschuhe) ausgestattet, die für die Aufnahme hoher Lasten und Momente ausgelegt sind. Dies garantiert eine genaue Führung des Drehmeißels bei zugleich geringem Verschleiß. Der Reitstock ist in gleicher Weise gelagert, sodass dessen Positionierung nur wenig Kraftaufwand erfordert.
  • Der Vorschub erfolgt über eine Kugelumlaufspindel, die von einem Servomotor angetrieben wird. Das mechanische Getriebe wurde dabei substituiert durch ein elektronisches Schaltnetz, bestehend aus einem Drehgeber im Spindelstock, der die Spindelrotation genau auflöst, und einem Mikrocontroller, der die Vorschubinkremente an den Motorverstärker in Mikrometergenauigkeit ausgibt. Zum manuellen Verfahren des Werkzeugschlittens dient ein elektronisches Handrad, das feinfühlig und ohne Kraftaufwand betätigt werden kann, sodass eine sehr hohe Stellgenauigkeit ermöglicht ist.
  • Auch die Zustellachse des Werkzeugschlittens wird in gleicher Genauigkeit von einem Servomotor und einer Kugelumlaufspindel bewegt, entweder wiederum gekoppelt an die Drehzahl der Hauptspindel oder gemäß der Drehung des zweiten elektronischen Handrads. Beide Handräder sind in gleicher Weise gestaltet und angebracht, wie es bei klassischen Drehmaschinen üblich ist.

Die Kombination von Linearwälzlagern, Kugelumlaufspindel-Antrieben und Servomotoren erlaubt der Drehmaschine bezüglich der Bearbeitungsgenauigkeit das bei CNC-Maschinen bekannte Qualitätsniveau: präzise Positionierung des Werkzeugs, geringe Umkehrspiele, keine Stick-slip-Effekte und damit ein sehr gleichmäßiger Vorschub des im Eingriff befindlichen Werkzeugs. Auch das Schneiden von Gewinden ist somit in hoher Qualität möglich.

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