Wie wählt man eine konventionelle Drehmaschine passend zum Werkstück aus?

Die Auswahl einer geeigneten konventionellen Drehmaschine sollte mit der Bestimmung des Durchmessers und der Länge der zu bearbeitenden Werkstücke beginnen. Denn gerade die Abmessungen des Werkstücks bestimmen maßgeblich die erforderliche Maschinengröße.

Es reicht jedoch nicht aus, lediglich den maximalen Drehdurchmesser und den Spindelabstand zu vergleichen. Von Bedeutung sind auch der Drehdurchmesser über dem Reitstock, der Spindeldurchlass, die Motorleistung, das Maschinengewicht sowie die Steifigkeit der Konstruktion. Jede Maschine sollte mit einer angemessenen Leistungsreserve ausgewählt werden, damit sie nicht nur den laufenden Betrieb, sondern auch die Abwicklung größerer Aufträge in der Zukunft ermöglicht.

Drehdurchmesser über dem Bett – was bedeutet das?

Einer der grundlegenden Parameter einer konventionellen Drehmaschine ist der Drehdurchmesser über dem Bett. Er gibt den maximalen Durchmesser des Werkstücks an, das sich frei über den Führungen der Maschine drehen kann.

Wenn der Hersteller einen Wert von 400 mm angibt, bedeutet dies, dass ein Werkstück mit diesem Durchmesser in den Arbeitsraum der Drehmaschine passt. Das bedeutet jedoch nicht automatisch, dass ein Werkstück mit einem Durchmesser von 400 mm über seine gesamte Länge bearbeitet werden kann.

Beim Drehen nimmt auch der Schlitten zusammen mit dem Werkzeug Platz ein. Daher muss bei der Analyse der Maschinenkapazitäten ein weiterer wichtiger Parameter geprüft werden, nämlich der Drehdurchmesser über dem Schlitten.

Drehdurchmesser über dem Schlitten

Der Drehdurchmesser über dem Reitstock ist in der Regel kleiner als der Drehdurchmesser über dem Bett. Gerade dieser Parameter bestimmt oft den tatsächlich maximalen Durchmesser eines langen Werkstücks, das über den größten Teil der Länge der Drehmaschine bearbeitet werden kann.

Beispielsweise kann eine konventionelle Drehmaschine einen Drehdurchmesser über dem Bett von 400 mm bieten, über dem Reitstock jedoch nur 230 mm. In der Praxis bedeutet dies, dass ein großes Werkstück zwar über dem Bett Platz findet, der Bearbeitungsbereich bei der Längsbearbeitung jedoch durch den Reitstock begrenzt sein kann.

Vor dem Kauf sollten daher die tatsächlichen Abmessungen der zu fertigenden Teile analysiert werden. Der größte in der Spezifikation angegebene Wert allein sagt nicht alles über die Möglichkeiten der Maschine aus.

Wie wählt man die richtige Länge einer Drehmaschine aus?

Ein weiterer grundlegender Parameter ist der Abstand zwischen den Spindelspitzen. Er bestimmt den Raum zwischen Spindelstock und Reitstock, in dem das Werkstück eingespannt werden kann.

Gängige konventionelle Drehmaschinen bieten unter anderem Spindeldistanzen von 750, 1000, 1500 oder 2000 mm an. Wenn die längste zu bearbeitende Welle 900 mm misst, mag eine Drehmaschine mit einem Spindelabstand von 1000 mm ausreichend erscheinen. In der Praxis sollte jedoch ein Spielraum eingeplant werden.

Ein Teil des Platzes kann von der Spannzange, dem Spannzinken, einem im Reitstock befestigten Bohrer, einer Hülse, einer Stütze oder anderem Zubehör eingenommen werden. Daher lohnt es sich nicht, eine konventionelle Drehmaschine genau auf die maximale Länge des Werkstücks abzustimmen.

Warum lohnt es sich, Spielraum zu lassen?

Eine Drehmaschine, die ständig an der Grenze ihrer Kapazitäten arbeitet, ist weniger vielseitig. Schon eine geringfügige Änderung der Abmessungen des zu fertigenden Werkstücks kann dazu führen, dass die bisherige Maschine nicht mehr ausreicht.

Wenn meist Wellen mit einer Länge von etwa 900–1000 mm bearbeitet werden, kann ein Modell mit einem Arbeitsraum von 1250 oder 1500 mm in Betracht gezogen werden. Ähnlich verhält es sich mit dem Drehdurchmesser.

Wenn im Betrieb regelmäßig Teile mit einem Durchmesser von 300 mm gefertigt werden, lässt eine Maschine mit einem maximalen Drehdurchmesser von 310 mm nur einen sehr geringen Spielraum. Eine größere konventionelle Drehmaschine bietet mehr Flexibilität bei neuen Aufträgen, größeren Halbzeugen und ungewöhnlichen Reparaturen.

Der Spindeldurchlass ist von großer Bedeutung

Bei der Bearbeitung von Stangenmaterial ist der Spindelabstand der Drehmaschine einer der entscheidenden Parameter. Er bestimmt den Durchmesser des Materials, das durch die Spindel geführt werden kann.

Je größer der Spindeldurchlass, desto größere Stangen können bearbeitet werden, ohne dass sie zuvor in kurze Halbzeuge geschnitten werden müssen. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung von Hülsen, Bolzen, Achsen, Wellen, Stutzen und Gewindeteilen.

Das Material kann durch die Spindel geführt, auf die entsprechende Länge ausgefahren, das Werkstück gefertigt, abgeschnitten und der nächste Zyklus gestartet werden. Bei der Fertigung vieler identischer Teile kann eine gut ausgewählte konventionelle Drehmaschine auf diese Weise die Rüstzeit für nachfolgende Halbzeuge erheblich verkürzen.

Es ist zu beachten, dass nicht nur die Spindelbohrung selbst, sondern auch der Spannfutter, die Spannhülse oder ein anderes Befestigungselement eine Einschränkung darstellen können. Daher sollte der Durchgang zusammen mit dem gesamten Materialspannsystem analysiert werden.

Ein großes Werkstück erfordert eine steife Drehmaschine

Die Abmessungen des Arbeitsraums allein reichen nicht aus. Ein größeres und schwereres Werkstück erzeugt während der Bearbeitung größere Kräfte. Daher spielen auch das Gewicht der Drehmaschine, die Bauweise des Bettes, die Steifigkeit des Spindelstocks sowie die Motorleistung eine wichtige Rolle.

Eine schwerere Bauweise dämpft Schwingungen besser und sorgt für stabilere Zerspanungsbedingungen. Dies ist insbesondere beim Drehen großer Durchmesser, bei der Bearbeitung von Stahl, bei tieferen Einschnitten sowie bei der Bearbeitung langer Wellen von Bedeutung.

Aus diesem Grund sollten zwei Maschinen mit ähnlichem Drehdurchmesser nicht ausschließlich anhand der Arbeitsmaße verglichen werden. Ebenso wichtig sind die Konstruktion, das Gewicht, die Qualität der Führungen sowie die Stabilität des gesamten Systems.

Kurze Werkstücke oder lange Wellen?

Auch die Art der zu bearbeitenden Teile beeinflusst die Wahl der Maschine. Bei kurzen Werkstücken mit großem Durchmesser, wie Scheiben, Rädern und Flanschen, sind insbesondere der Drehdurchmesser über dem Bett sowie die Spindelsteifigkeit von Bedeutung.

Bei langen Wellen sind der Abstand zwischen den Spannzähnen, ein stabiler Reitstock sowie die Möglichkeit, eine Stütze einzusetzen, von größerer Bedeutung. Lange und schlanke Werkstücke können sich unter dem Einfluss der Schnittkräfte verbiegen.

Eine feste oder bewegliche Stütze hilft, Schwingungen zu begrenzen und die erforderliche Drehgenauigkeit zu gewährleisten. Dies ist besonders wichtig bei der Bearbeitung von Achsen, Wellen, Zugschrauben und anderen Werkstücken, deren Länge im Verhältnis zum Durchmesser groß ist.

Wie wählt man in der Praxis eine Drehmaschine aus?

Vor dem Kauf empfiehlt es sich, eine Übersicht über die größten derzeit gefertigten Werkstücke sowie über Teile zu erstellen, die das Unternehmen in Zukunft bearbeiten könnte. So lässt sich die Maschine nicht nur auf aktuelle Aufträge, sondern auch auf die geplante Weiterentwicklung der Werkstatt abstimmen.

Zu prüfen sind vor allem:

• den maximalen Durchmesser des Werkstücks,
• die maximale Länge der zu bearbeitenden Werkstücke,
• den Durchmesser der zu bearbeitenden Stangen,
• die Art des Materials,
• das Gewicht der Teile,
• geplante Seriengröße,
• erforderlicher Drehzahlbereich,
• die Notwendigkeit des Einsatzes eines Reitstocks, einer Stütze und zusätzlicher Vorrichtungen.

Erst auf dieser Grundlage lässt sich die geeignete Maschinengröße bestimmen. Für Werkstätten, die vielfältige Aufträge ausführen, kann eine konventionelle Drehmaschine mit größerem Arbeitsbereich besonders vorteilhaft sein, da sie sowohl kleinere Teile als auch gelegentlich anfallende größere Werkstücke bearbeiten kann.

Achten Sie nicht nur auf einen einzigen Parameter

Bei der Auswahl einer Drehmaschine lohnt es sich, den Drehdurchmesser über dem Bett, den Durchmesser über dem Reitstock, den Abstand zwischen den Spannbacken, den Spindeldurchlass, die Motorleistung, den Drehzahlbereich in U/min sowie das Gewicht der Maschine zu vergleichen. Erst die Gegenüberstellung dieser Daten zeigt die tatsächlichen Möglichkeiten der Maschine auf.

Ein großer Drehdurchmesser in Verbindung mit einem kleinen Spindeldurchlass kann bei der Fertigung aus Stangenmaterial eine Einschränkung darstellen. Umgekehrt ist ein großer Spannbackenabstand bei einer leichten Bauweise nicht immer die optimale Lösung für die intensive Bearbeitung schwerer Wellen.

Die Auswahl einer Drehmaschine sollte daher auf einer Analyse des gesamten Prozesses beruhen: den Abmessungen des Werkstücks, der Art der Aufspannung, dem Werkstoff, der erforderlichen Genauigkeit sowie der Häufigkeit, mit der eine bestimmte Arbeit ausgeführt wird.

Zusammenfassung

Bei der Auswahl einer konventionellen Drehmaschine entsprechend dem Durchmesser und der Länge des Werkstücks sollte man zunächst die größten zu bearbeitenden Teile bestimmen und einen entsprechenden Spielraum einplanen.

Beim Durchmesser sind sowohl der Wert über dem Bett als auch über dem Reitstock wichtig. Bei langen Werkstücken ist der Abstand zwischen den Spannzähnen entscheidend, während bei der Fertigung aus Stangen der Spindelhub der Drehmaschine eine große Rolle spielt.

Eine gut ausgewählte konventionelle Drehmaschine ermöglicht die Bearbeitung eines breiten Spektrums an Teilen und erweitert die Möglichkeiten der Werkstatt. Es lohnt sich daher, eine Maschine nicht nur für aktuelle Aufträge auszuwählen, sondern auch im Hinblick auf die zukünftige Entwicklung der Produktion.