Benoit Jolivet

Das Zerspanen und Automatendrehen, eine präzise Kunst der Metallbearbeitung

Die Geschichte des Zerspanens: eine kurze Zeitreise für Anfänger

Die Technik des Zerspanens entstand im 18. Jahrhundert im Arve-Tal in Frankreich und seitdem ist diese Region im Departement Hoch-Savoyen gelegen als Wiege dieser Technik der Präzisionsbearbeitung von Metall bekannt.

Ursprünglich benutzten Handwerker einfache Werkzeuge wie Pedaldrehbänke und Meißel, um Metallstangen zu drehen und zu formen. Mit diesem manuellen Verfahren konnten präzise Werkstücke hergestellt werden, indem Material abgetragen, d.h. zerspant wurde.

Mit der Einführung von automatischen Maschinen und in jüngster Zeit auch von numerischen Steuerungen hat sich das Zerspanen im Laufe der Zeit weiterentwickelt, was zu einer höheren Präzision und zu einer Massenproduktion führte und deshalb in vielen Industriezweigen unerlässlich geworden ist.

Automatendrehen, was ist das?

Das Automatendrehen ist ein Bearbeitungsverfahren, das durch die Drehung einer Metallstange und die Einwirkung eines Schneidewerkzeugs auf modernen Drehautomaten durchgeführt wird. Dank der Integration der numerischen Steuerung wurden und werden sie immer leistungsfähiger.

Diese Methode ist für die Herstellung von hochpräzisen Bauteilen unerlässlich und wird in einer Vielzahl von Branchen angewandt, z. B. in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie, im Sport, in der Uhrenindustrie sowie in der Medizin- und Energiebranche.

Dabei werden häufig Materialien wie Titan, Stahl, Edelstahl und Aluminium bearbeitet, um verschiedene Elemente wie Spulen, Fittings und elektrische Anschlüsse herzustellen, die dann wiederum in der Lage sind, den so hohen Anforderungen der Hightech-Industrie zu entsprechen.

Welche Vorteile bringe das Automatendrehen mit sich?

Das Automatendrehen gilt zur Herstellung von Hochpräzisionsteilen wegen

  • seiner Fähigkeit, extrem hohe Präzisionsstandards zu erfüllen,
  • seiner hohen Produktivität und Effizienz, die er in die Massenproduktion einbringt,
  • seiner Flexibilität bei der Verarbeitung einer großen Vielfalt an Materialien und komplexen Designs,
  • der Maximierung der Produktivität bei gleichzeitiger Minimierung der Produktionszeiten und -kosten,
  • der Qualität und Wiederholbarkeit, die selbst bei den anspruchsvollsten Teilen garantiert wird,
  • und wegen seiner fortschrittlichen Technologie zur Abfallreduzierung und Ressourcenoptimierung

Worin bestehen die verschiedenen Bearbeitungsschritte?

Beim Zerspanen werden, um ihre spezifische Form zu erreichen, die mechanischen Teile sorgfältig geformt. Dieser Prozess beinhaltet verschiedene Techniken, darunter das Aufbohren, das Gewindeschneiden und das Fräsen. Jedes Bearbeitungsverfahren leistet einen einzigartigen Beitrag zum endgültigen Profil des gewünschten Werkstücks.

  • Aufreiben : Ein bestehendes Loch mit einer Reibahle oder durch Polieren der Innenfläche einer Bohrung erweitern.
  • Anfasen: Eine schräge Fläche an einem Werkstück herstellen.
  • Längsdrehen: Einen Zylinder auf einer Drehmaschine durch Bewegen des Schneidwerkzeugs entlang einer Achse, die parallel zur Drehachse des Werkstücks verläuft, bearbeiten.
  • Abrichten: Die Geradheit einer Stange nach der Warmumformung wiederherstellen.
  • Gewindeschneiden: Das Gewindes einer Schraube schneiden.
  • Fräsen: Späne mithilfe einer Fräsmaschine entfernen.
  • Walzen: Ist ein an Stangen durchgeführter Feinbearbeitungsvorgang, bei dem die Stangen zwischen Rollen hindurchgeführt werden, um ihre Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern.
  • Rändeln: Dabei wird die zylindrische Oberfläche eines Werkstücks mit sich kreuzenden oder geraden Rillen versehen, um dessen Greifbarkeit zu verbessern.
  • Bohren: Mithilfe eines Bohrers wird in einem Werkstück ein Loch erstellt.
  • Nuten: In einem Werkstück werden Rillen angebracht, damit es ein anderes Element aufnehmen kann.
  • Rollieren: Dabei wird ohne Abtragung von Material und nur durch Verformung ein Profil gebildet.
  • Gewindeschneiden: In ein zylindrisches Loch wird ein Innengewinde geschnitten.
  • Automatendrehen: Bearbeitung eines Werkstücks auf einer Drehmaschine, deren Hauptoperationen das Längs- und Querdrehen, Bohren, Plandrehen, Abstechen und Gewindeschneiden sind.
  • CNC-Drehen: Die Bearbeitung wird mit einer numerischen Steuerung durchgeführt, um eine höhere Genauigkeit und eine hohe Wiederholbarkeit zu erzielen.
  • Abstechen: Material wird durch radiale Bearbeitung bis zum Abfallen eines Abschnitts abgetragen.

Auf welche Bearbeitungs- und Nachbearbeitungsschritte können Sie nach dem Zerspanen / Drehen auch noch zurückgreifen?

Nach der maschinellen Bearbeitung können die Werkstücke verschiedenen Bearbeitungs- und Nachbearbeitungsschritten unterzogen werden, die ihre Qualität, ihr Aussehen und ihre mechanischen Eigenschaften verbessern. Hier stellen wir Ihnen einige dieser Möglichkeiten vor:

  • Zusammenbau: Ein Vorgang, bei dem zwei oder mehr Teile zu einer vollständigen Baugruppe zusammengefügt werden, und der bei komplexen Endprodukten häufig erforderlich ist.
  • Entgraten: Entfernen von Graten, scharfen Kanten und Unebenheiten an mechanisch, chemisch oder elektrochemisch bearbeiteten Werkstücken.
  • Waschen: Reinigen von bearbeiteten Teilen, um die sich während des Herstellungsprozesses angesammelten Öle, Späne und andere Verunreinigungen zu entfernen.
  • Polieren: Abschwächung oder Beseitigung von Unregelmäßigkeiten, Rauheiten, Oberflächenfehlern oder Bearbeitungsspuren auf einer Metalloberfläche.
  • Oberflächenbehandlung: Ein mechanischer, chemischer, elektrochemischer oder physikalischer Vorgang, um das Aussehen oder die Funktion der Oberfläche zu verändern.
  • Wärmebehandlung: Verfahren, bei dem Metallteile bestimmten Temperaturzyklen unterzogen werden, die ihr Aussehen, ihre Festigkeit oder auch ihre Widerstandsfähigkeit verändern.

Vom herkömmlichen Automatendrehen zum Automatendrehen mit numerischer Steuerung

Im Bereich des Automatendrehens gibt es zwei Hauptvarianten: das herkömmliche Automatendrehen und das CNC-Drehen mit den jeweils spezifischen Merkmalen in Bezug auf die Steuerung und der Herstellung selbst.

Worin besteht das herkömmliche Automatendrehen?

Diese Form der Bearbeitung wird hauptsächlich für die Herstellung kleiner und einfacher Teile verwendet und nutzt zu deren Herstellung manuell gesteuerte Maschinen.

Worin besteht das Automatendrehen mit numerischer Steuerung?

Beim CNC-Drehen (CNC = Computer Numerical Control) werden numerisch gesteuerte, d.h. von Computersystemen programmierte Maschinen verwendet.

Werden Werkstücke mit hoher Genauigkeit und Produktivität gewünscht, ist dieses Verfahren optimal. Es ermöglicht außerdem auch die Herstellung von technisch besonders komplexen Werkstücken mit mehreren Geometrien.

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