CNC turning is a machining process in which a workpiece rotates at high speed while a stationary cutting tool removes material to create cylindrical or round features. It is one of the two foundational machining processes alongside milling, and it is the most efficient way to make shafts, pins, bushings, threaded parts and any part with rotational symmetry. A well-run turning operation holds standard tolerances around ±0.005″ (±0.13 mm) and can reach as tight as ±0.001″ (±0.025 mm) on critical diameters when workholding, tooling and temperature control are optimized. The defining difference from milling is simple: in turning the part spins and the tool stays still; in cnc-Fräsen the tool spins and the part stays still.
Dieser Leitfaden erläutert den Ablauf vom Rohstangenmaterial bis zum fertigen Bauteil, behandelt alle wichtigen Drehvorgänge, legt realistische Toleranzvorgaben fest, geht darauf ein, welche Werkstoffe sich gut drehen lassen und warum, erklärt, wann das Drehen dem Fräsen überlegen ist und wann nicht, und schließt mit den DFM-Überlegungen, nach denen die meisten Einkäufer erst zu spät fragen.
So funktioniert der CNC-Drehvorgang
CNC-Drehen uses a computer-controlled lathe to shape a rotating workpiece. The material — usually a round bar or a pre-formed blank — is clamped in a chuck or collet and spun at controlled rpm. A cutting tool, guided by the machine’s CNC program, moves along and across the rotating part to remove material in a precisely controlled path. Because the part geometry is generated by a spinning part intersecting a precise tool path, turning excels at producing accurate round features quickly and repeatably across large batches.
Der Ablauf an einer modernen CNC-Drehmaschine sieht wie folgt aus:
- Stangenmaterial wird eingelegt – entweder manuell durch einen Bediener oder automatisch durch einen Stangenlader bei Serienfertigungsmaschinen – und im Spannfutter oder in der Spannzange festgeklemmt. Die Spannfutter-Spannung eignet sich für Rohlinge und kurze Werkstücke; die Spannzangen-Spannung eignet sich für die Stangenlader-Fertigung und sorgt bei kleinen Durchmessern für eine bessere Rundlaufgenauigkeit.
- Die Spindel beschleunigt auf die für den ersten Arbeitsgang programmierte Schnittgeschwindigkeit. Die Schnittgeschwindigkeit richtet sich nach dem Werkstoff (Aluminium lässt sich schneller schneiden als Edelstahl; Edelstahl schneller als Titan), dem Werkzeugwerkstoff (Hartmetall-Wendeschneidplatten lassen sich schneller einsetzen als Schnellarbeitsstahl) und der Schnitttiefe.
- Das Programm führt zunächst Schruppbearbeitungen durch, bei denen mit höheren Vorschubgeschwindigkeiten und größeren Schnitttiefen Material abgetragen wird, um schnell eine nahezu endkonturgenaue Form zu erreichen. Beim Schruppen hat die Materialabtragsrate Vorrang vor der Oberflächenqualität.
- Finishing passes follow at slower feed rates and shallower depths, bringing the part to its final dimension and Oberflächengüte. The finishing pass is what determines the tolerance and Ra (surface roughness) values you will see on the inspection report.
- Das Kühlmittel zirkuliert im gesamten System. Es leitet die Wärme im Schneidbereich ab – Wärme ist der Feind sowohl enger Toleranzen als auch der Standzeit – und spült die Späne von der Schneidkante weg.
- Wenn alle Bearbeitungsschritte an einem Ende abgeschlossen sind, erfordern manche Werkstücke eine zweite Aufspannung, um das gegenüberliegende Ende zu bearbeiten (eine “Zusatzspindel” an einer Doppelspindel-Drehmaschine übernimmt dies automatisch). Ein Trennmeißel trennt dann das fertige Werkstück vom verbleibenden Stangenmaterial ab.
Die Qualität des Ergebnisses hängt nicht nur von der Maschine selbst ab. Werkzeugauswahl, Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Steifigkeit der Werkstückspannung, der Zustand der Werkzeuge und die Temperaturstabilität in der Fertigungshalle beeinflussen alle die endgültige Toleranz und Oberflächengüte. Aus diesem Grund können zwei Werkstätten, die ähnliche Drehmaschinen betreiben, deutlich unterschiedliche Teile herstellen – die Prozesssteuerung rund um die Maschine ist ebenso wichtig wie die Maschine selbst.
Die wichtigsten CNC-Drehbearbeitungen
Eine CNC-Drehmaschine führt mehrere unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge aus, oft innerhalb eines einzigen Programms und einer einzigen Rüstung:
Drehen (Außen-Drehen) entfernt Material vom Außendurchmesser, um das Werkstück auf seine Sollgröße zu bringen. Dies ist der grundlegende Arbeitsschritt – beispielsweise zur Herstellung eines Wellendurchmessers oder zur Reduzierung eines größeren Rohteil-Durchmessers auf ein fertiges Profil.
Gegenüber Die Maschinen bearbeiten das Ende des Werkstücks flach und rechtwinklig zur Drehachse. Jedes gedrehte Werkstück, das eine präzise Länge erfordern muss, beginnt mit einem Plandrehvorgang, um eine zur Achse senkrechte Bezugsebene zu schaffen.
Langweilig vergrößert und bearbeitet eine vorhandene Innenbohrung auf einen präzisen Durchmesser. Das Ausbohren unterscheidet sich vom Bohren dadurch, dass dabei ein Einpunktwerkzeug verwendet wird, um eine vorhandene Bohrung zu präzisieren, anstatt eine neue aus dem Vollen zu erstellen – auf diese Weise lassen sich enge Toleranzen bei Innendurchmessern einhalten.
Bohren erzeugt Löcher entlang der Mittellinie des rotierenden Werkstücks. Auf einer Drehmaschine ist der Bohrer feststehend und das Werkstück dreht sich in ihn hinein – das ist das Gegenteil der Funktionsweise beim Bohren auf einer Fräsmaschine, führt jedoch zum gleichen Ergebnis: Löcher, die konzentrisch zur Drehachse des Werkstücks verlaufen.
Gewindeschneiden schneidet Außen- (OD) oder Innengewinde (ID) mit einer definierten Steigung unter Verwendung eines Einpunkt-Gewindeschneidwerkzeugs oder eines Gewindeschneideinsatzes. Dies ist präziser als das Gewinderollen und flexibler als ein Gewindebohrer oder eine Gewindeschneidbacke, da durch Ändern des Programms jede beliebige Steigung geschnitten werden kann.
Nutenfräsen und Abstechen schmale Kanäle mit bestimmten Durchmessern fräsen – für O-Ring-Sitze, Sprengringnuten, Hinterschneidungen und Entlastungsnuten – und das fertige Teil am Ende des Zyklus vom Stangenmaterial trennen.
Kegeldrehen erzeugt einen sich über die Länge des Werkstücks allmählich ändernden Durchmesser und wird für konische Sitze, konische Wellen, Morse-Kegel und ähnliche Merkmale verwendet.
Rändeln prägt mit einer gehärteten Rändelscheibe ein strukturiertes Muster auf eine Außenfläche. Dabei handelt es sich eher um einen Umform- als um einen Schneidvorgang, der dazu dient, manuell verstellbaren Drehknöpfen, Werkzeuggriffen und Griffen von medizinischen Geräten mehr Griffigkeit zu verleihen.
Fräsen mit angetriebenem Werkzeug (auf Dreh-Fräszentren) Ergänzt ein mehrachsiges Drehzentrum um radial oder axial angeordnete rotierende Werkzeuge – Bohrer, Schaftfräser, Gewindefräser. Dadurch lassen sich Querbohrungen, Abflachungen, Keilnuten, außermittige Merkmale und Gewinde an nicht axialen Positionen in einer einzigen Aufspannung fertigstellen, ohne dass das Werkstück zu einem separaten Bearbeitungszentrum transportiert werden muss.
Die Möglichkeit, viele dieser Arbeitsschritte in einer einzigen Aufspannung zu kombinieren, ist ein zentraler Grund dafür, dass das Drehen bei runden Werkstücken so effizient ist. Jedes Mal, wenn ein Werkstück eine Maschine verlässt und zu einer anderen transportiert wird, besteht die Gefahr, dass sich Einrichtungsfehler summieren. Das „Done-in-One“-Drehen minimiert dieses Risiko.
CNC-Drehen vs. CNC-Fräsen
Käufer fragen häufig, welches Verfahren für ihr Bauteil geeignet ist. Die Geometrie des Bauteils gibt in der Regel den Ausschlag.
| Aspekt | CNC-Drehen | CNC-Fräsen |
| Was bewegt | Das Werkstück dreht sich; das Werkzeug steht still | Das Werkzeug dreht sich; das Werkstück steht still |
| Optimale Geometrie | Zylindrisch, rund, achsensymmetrisch | Prismatische, ebene Flächen, komplexe 3D-Strukturen |
| Typische Bauteile | Wellen, Stifte, Buchsen, Verbindungsstücke, Gewindebolzen | Halterungen, Gehäuse, Platten, Verteiler, Aussparungen |
| Toleranzfestigkeit | Sehr enge Toleranzen bei Durchmessern und Rundlauf | Sehr präzise bei ebenen Flächen und Positionsverhältnissen |
| Oberflächengüte | Hervorragend geeignet für zylindrische Oberflächen | Hervorragend geeignet für ebene und profilierte Oberflächen |
| Effizienz bei der Einrichtung | Hervorragend geeignet für runde Teile in großen Stückzahlen | Hervorragend geeignet für komplexe Teile mit vielen Flächen |
Die differenzierte Antwort Das liegt daran, dass viele Teile beides benötigen. Eine Welle wird beispielsweise zunächst auf ihre Durchmesser gedreht und anschließend zur Fräsmaschine (oder auf einem Dreh-Fräs-Zentrum) weiterbearbeitet, um eine Passfedernut oder eine Querbohrung anzubringen. Ein Ventilkörper wird möglicherweise zunächst für seine Befestigungsfläche und Anschlüsse gefräst und anschließend für die Bohrung gedreht, an der eine Dichtung anliegt. Die Planung, welcher Prozess die Hauptmerkmale bearbeitet – und was in den Folgevorgängen geschehen muss –, ist ein zentraler Bestandteil der fertigungsgerechten Konstruktion.
Dreh-Fräszentren, die eine Drehmaschine mit der Funktion eines angetriebenen Werkzeugs in einer Maschine vereinen, sind zunehmend die Lösung für komplexe Teile, die beide Verfahren erfordern. Sie machen den Zwischentransport und das erneute Einspannen überflüssig, wodurch sich sonst bei zwei getrennten Rüstvorgängen Fehler ansammeln würden.
Welche Toleranzen lassen sich beim CNC-Drehen einhalten?
Um die Toleranzen beim CNC-Drehen zu verstehen, muss man unterscheiden zwischen dem, was der Prozess theoretisch leisten kann, und dem, was man in der Praxis in einer Werkstatt bei einer Serienfertigung realistischerweise erwarten kann.
Übliche handelsübliche Toleranz Bei der CNC-Drehbearbeitung liegt die Toleranz bei allgemeinen Durchmessermassen bei etwa ±0,005″ (±0,13 mm). Die meisten kompetenten Betriebe halten diese Toleranz bei Routinearbeiten in Aluminium und Weichstahl problemlos ein.
Präzisionstoleranz Bei kritischen Durchmessern lässt sich mit geeigneten Werkzeugen, einer stabilen Werkstückspannung und unter kontrollierten Umgebungsbedingungen eine Toleranz von ±0,002″ (±0,05 mm) erreichen. Dies deckt die meisten Lagerpassungen, Dichtungsdurchmesser und Präzisionspassflächen in Industriemaschinen ab.
Hochpräzise Toleranz Eine Genauigkeit von ±0,001″ (±0,025 mm) ist erreichbar, erfordert jedoch langsamere Schlichtdurchgänge, scharfe Werkzeuge, temperaturstabile Bedingungen und eine intensivere Prüfung. Bei Lewei Precision ist dies eine Standardleistung, die wir bei jedem entsprechenden Auftrag auf Koordinatenmessgeräten (CMM) und 2D-Messgeräten überprüfen – es handelt sich nicht um eine spezielle Prozessanforderung, sondern um einen Teil unseres normalen Produktionsumfangs.
Extrem enge Toleranz Bei ausgewählten Merkmalen lassen sich mit hochpräzisen Drehmaschinen und sorgfältiger Prozesssteuerung Abmessungen unter ±0,0005″ erzielen; auf diesem Niveau wird jedoch nicht mehr die Positionierung der Maschine, sondern die thermische Ausdehnung des Werkstücks während der Bearbeitung zum limitierenden Faktor. Dies verursacht zusätzliche Kosten und erfordert vor der Angebotserstellung ein ausführliches Gespräch mit dem Werk über die Prozesssteuerung.
Praktische Hinweise für Käufer: Only specify a tight tolerance where the part’s function genuinely needs it. Calling out ±0.001″ across every diameter on a drawing when only one bearing fit actually requires it drives up inspection time and cost without improving the part. A tolerance callout is a contract between you and the shop — make it specific to functional requirements. Your shop should push back on blanket tight-tolerance drawings and ask you to identify which dimensions are actually critical; if they do not, that is a sign they are either guessing at what matters or planning to inspect only what they can hold. Our guide to Toleranzen bei der CNC-Bearbeitung covers ISO 2768, GD&T and how to write callouts that actually communicate your functional requirements.
Faktoren, die die in der Praxis erreichbare Toleranz beeinflussen:
- Material. Aluminium und Messing sind materialschonend und formstabil. Edelstahl wird durch die Bearbeitung kaltverfestigt und erfordert sorgfältige Schnittparameter. Titan erfordert langsame Schnittgeschwindigkeiten und eine sehr stabile Werkstückspannung, um Vibrationen zu vermeiden. Harte Werkstoffe mit schlechter Zerspanbarkeit schränken den praktischen Toleranzbereich ein.
- Teilegeometrie. Ein kurzes, dickes Werkstück lässt sich präziser bearbeiten als ein langes, dünnes. Schlanke Werkstücke werden durch die Schnittkräfte verbogen; auf einer Drehmaschine mit Standardspannfutter erfordern Werkstücke mit hohem Längen-Durchmesser-Verhältnis häufig eine Lünette oder eine Reitstockstütze, um die Toleranz einzuhalten.
- Standort der Sehenswürdigkeit. Durchmesser sind die natürliche Stärke der Drehbearbeitung. Die Axiallängen werden gut eingehalten, allerdings in der Regel mit etwas größeren Toleranzen als bei den Durchmessern. Die Genauigkeit von Merkmalen außerhalb der Drehachse (Querbohrungen, Abflachungen) hängt von der Anordnung der angetriebenen Werkzeuge eines Dreh-Fräszentrums ab.
- Temperatur. Eine Temperaturänderung um 1 °C bei einem 100 mm langen Stahlteil führt zu einer Längenausdehnung von etwa 1,2 µm. In einer Fertigungshalle, in der die Temperatur im Laufe eines Arbeitstages um 10 °C schwankt, ist dies bei einem Auftrag mit engen Toleranzen nicht unerheblich.
Die besten Werkstoffe für die CNC-Drehbearbeitung
Das CNC-Drehen ermöglicht die Bearbeitung einer größeren Bandbreite an Werkstoffen als fast jedes andere Bearbeitungsverfahren. Die Wahl des Werkstoffs wirkt sich auf die Schnittgeschwindigkeit, den Werkzeugverschleiß, die erzielbare Oberflächengüte und letztlich auf die Teilekosten aus.
Aluminiumlegierungen (6061, 7075, 2024) sind die für Zerspaner am besten geeigneten Drehwerkstoffe. Sie lassen sich schnell bearbeiten, erzielen eine gute Oberflächenqualität, halten enge Toleranzen gut ein und verursachen nur geringen Werkzeugverschleiß. 6061 ist das Standardmaterial; 7075 wird gewählt, wenn eine höhere Festigkeit erforderlich ist; 2024 wird häufig für Strukturteile in der Luft- und Raumfahrt verwendet.
Kohlenstoff- und legierte Stähle (1018, 4140, 4340) cover the broad range of industrial shaft and fastener work. 1018 is free-machining and inexpensive. 4140 and 4340 are heat-treatable for higher strength and hardness but require more attention to cutting parameters. For a full breakdown of which steel grades perform best in turning, see our guide to steel grades for CNC machining.
Edelstähle (303, 304, 316, 17-4 PH) sind die am häufigsten verwendeten Werkstoffe in medizinischen Anwendungen und im Lebensmittelbereich. 303 lässt sich bei Drehteilen gut bearbeiten; 304 und 316 sind etwas schwieriger zu bearbeiten, dafür aber korrosionsbeständiger; 17-4 PH ist ein ausscheidungsgehärteter Edelstahl für Strukturteile in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizin.
Messing (C360, C385) ist das am häufigsten verwendete, am besten zerspanbare Metall. Es lässt sich mit sehr hohen Drehzahlen bearbeiten, erzielt eine hervorragende Oberflächengüte und ermöglicht problemlos die Einhaltung enger Toleranzen. Aus diesem Grund ist es das Standardmaterial für Armaturen, Verbindungsstücke und Sanitärkomponenten, bei denen niedrige Zerspanungskosten eine wichtige Rolle spielen.
Bronze (C932, C954) wird für Buchsen, Druckringe und Verschleißteile verwendet, bei denen eine Kombination aus mäßiger Festigkeit, guter Bearbeitbarkeit und niedrigem Reibungskoeffizienten erforderlich ist.
Titan (Güteklasse 2, Güteklasse 5/Ti-6Al-4V) wird in der Luft- und Raumfahrt sowie bei medizinischen Implantaten verwendet. Es verfügt über ein hervorragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und ist biokompatibel, erfordert jedoch niedrige Schnittgeschwindigkeiten, Hochdruck-Kühlmittel, scharfe Werkzeuge und eine sehr stabile Werkstückspannung. Die Bearbeitung von Titan ist pro Bauteil deutlich teurer als die von Stahl oder Aluminium.
Technische Kunststoffe (Delrin/POM, PEEK, Nylon/PA, PTFE) werden für nichtleitende Teile, reibungsarme Lager, Bauteile mit Lebensmittelkontakt und leichte Konstruktionsteile verwendet. Delrin lässt sich sehr sauber bearbeiten; PEEK ist steif und chemisch beständig, lässt sich jedoch langsamer zerspanen; PTFE ist weich und lässt sich nur schwer verformungsfrei in einem Spannfutter halten.
Oberflächenbeschaffenheit beim CNC-Drehen
Die Oberflächengüte beim CNC-Drehen wird in erster Linie durch den Vorschub und den Werkzeugspitzenradius bestimmt und ist besser vorhersehbar als die Oberflächengüte beim Fräsen. Eine nützliche Faustregel: Durch eine Halbierung des Vorschubs wird der theoretische Rauheitswert Ra etwa auf ein Viertel reduziert.
Übliche Oberflächenanforderungen für Drehteile:
| Anforderung an die Ausführung | Typischer Ra-Wert (µm) | Typische Anwendung |
| Allgemeines zum bearbeiteten Zustand | 1,6 – 3,2 Ra | Allgemeine Industriekomponenten |
| Lagerdorn | 0,4 – 0,8 Ra | An Läufen an Lagern |
| Dichtfläche | 0,4 – 1,6 Ra | O-Ring-Nuten, Flüssigkeitsdichtungen |
| Spielpassung | 0,4 – 0,8 Ra | Zusammenpassende zylindrische Flächen |
| Hochglanzoberfläche | < 0,2 Ra | Optik, Kosmetik, medizinische Spezialgebiete |
Bei Standard-Aluminium und -Stahl erreichen die meisten Betriebe routinemäßig eine Rauheit von 1,6 Ra. Um eine Rauheit von 0,4 Ra zu erreichen, ist ein spezieller Schlichtdurchgang mit einem scharfen Werkzeug und reduzierter Vorschubgeschwindigkeit erforderlich, was jedoch auf einer leistungsfähigen Drehmaschine nur eine geringfügige Verlängerung der Zykluszeit zur Folge hat. Um eine Rauheit von unter 0,2 Ra zu erreichen, sind Superfinishing-Vorgänge erforderlich, die über das Standarddrehen hinausgehen.
Checkliste zur fertigungsgerechten Konstruktion
Die meisten Probleme mit Zeichnungen, die wir bei gedrehten Teilen feststellen, lassen sich auf eine kleine Anzahl sich wiederholender Muster zurückführen. Überprüfen Sie diese, bevor Sie eine Zeichnung freigeben:
1. Lange, schmale Abschnitte ohne Stütze. Jedes Werkstück mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von mehr als etwa 4:1 benötigt einen Reitstock oder eine Lünette, um ein Durchbiegen zu verhindern. Wenn Ihre Konstruktion einen Abschnitt mit einer Länge von 200 mm und einem Durchmesser von 10 mm vorsieht, weisen Sie Ihre Werkstatt darauf hin und rechnen Sie mit einem Gespräch über die Spanntoleranz am anderen Ende.
2. Interne Elemente mit Sackgassen. Ein Bohrwerkzeug benötigt am Boden einer Bohrung Freiraum. Eine Sackbohrung mit flachem Boden ist möglich, jedoch sollte eine Hinterschneidung vorgesehen werden, wenn das Gegenstück vollständig am Boden anliegen muss. Geben Sie den Eckenradius ausdrücklich an.
3. Nähte, die zu nah an einer Schulter liegen. Bei Gewindebearbeitungen ist eine Gewindeentlastungsnut zwischen dem Gewindeauslauf und einer angrenzenden Schulter erforderlich. Ohne diese Nut können die letzten Gewindegänge nicht vollständig geformt werden. Sehen Sie eine Entlastungsnut bereits in der Konstruktion vor, anstatt die Werkstatt zu bitten, improvisieren zu müssen.
4. Übermäßig enge Toleranzen bei nicht funktionalen Merkmalen. Jede Toleranzangabe wird geprüft. Wenn Ihre Zeichnung durchgehend Toleranzen von ±0,001″ enthält und nur zwei Durchmesser tatsächlich funktionale Flächen sind, sind die Prüfkosten unnötig hoch. Geben Sie funktionale Toleranzen ausdrücklich an; lassen Sie den Rest auf die Standardwerte zurückfallen.
5. Nicht genau festgelegte Oberflächenbeschaffenheit. “Maschinelle Oberflächenbeschaffenheit” ist keine Spezifikation. Geben Sie den Ra-Wert in µm oder µin an oder legen Sie eine Standard-Oberflächenklasse (N6, N7 usw.) fest, damit keine Unklarheiten entstehen.
6. Uneinheitliche Gewindebezeichnungen. Verwechslungen zwischen UNC- und UNF-Gewinden oder zwischen Zoll- und metrischen Gewinden in einer Zeichnung, die ansonsten in einem einheitlichen Maßsystem bemaßt ist, gehören zu den häufigsten Ursachen für Nacharbeiten. Überprüfen Sie vor der Freigabe jede Gewindebeschriftung.
7. Keine Maßangabe für Rundlaufanforderungen. If two diameters need to be concentric to each other, say so. Unspecified concentricity defaults to “best effort,” which varies shop to shop. Use GD&T concentricity or runout callouts where the function actually requires them.
Wann sollte man sich für CNC-Drehen entscheiden?
Entscheiden Sie sich für das Drehen, wenn das Werkstück im Wesentlichen rund ist oder seine wichtigsten Merkmale um eine zentrale Achse angeordnet sind. Wellen, Rollen, Stifte, Gewindebolzen, Buchsen, Düsen, Fittings, Spannzangen und Anschlusskörper sind allesamt klassische Drehteile. Die Geometrie lässt sich durch Rotation effizient erzeugen; Merkmale, die symmetrisch zur Drehachse angeordnet sind, sind das natürliche Ergebnis der Drehbearbeitung.
Ist das Werkstück überwiegend flach oder blockförmig und weisen Taschen und Flächen auf, die aus mehreren Richtungen bearbeitet werden, ist das Fräsen das bessere Primärverfahren. Kombiniert ein Werkstück beide Geometrien – beispielsweise eine Welle mit einer Durchgangsbohrung und einer Sechskantfläche an einem Ende –, bietet ein Dreh-Fräs-Zentrum oder eine Abfolge aus Drehen und anschließendem Fräsen das beste Verhältnis zwischen Genauigkeit und Kosten.
Ein weiteres praktisches Kriterium ist das Produktionsvolumen. Das Drehen mit einem Stangenlader ist bei mittleren bis hohen Stückzahlen äußerst effizient, da jedes Teil automatisch zugeführt und zwischen den Zyklen ohne Eingreifen des Bedieners abgetrennt wird. Bei Prototypenfertigung mit geringen Stückzahlen kann die Rüstzeit für einen komplexen Drehvorgang die Flexibilität eines Dreh-Fräs-Zentrums trotz der etwas längeren Zykluszeit lohnenswert machen.
FAQs
Wozu wird das CNC-Drehen verwendet?
Beim CNC-Drehen werden rotationssymmetrische Teile hergestellt – Wellen, Stifte, Buchsen, Gewindebefestigungen, Fittings und Steckergehäuse. Es ist das schnellste und reproduzierbarste Verfahren zur Serienfertigung präziser runder Bauteile und neben dem Fräsen eines der beiden Kernverfahren in der Zerspanung.
Was ist der Unterschied zwischen CNC-Drehen und CNC-Fräsen?
Beim CNC-Drehen dreht sich das Werkstück, während ein feststehendes Werkzeug es bearbeitet, was sich für zylindrische Geometrien eignet. Beim CNC-Fräsen bearbeitet ein rotierendes Werkzeug ein feststehendes Werkstück, was sich für flache und komplexe 3D-Geometrien eignet. Bei vielen Bauteilen kommen beide Verfahren zum Einsatz, entweder auf separaten Maschinen oder auf einem kombinierten Dreh-Fräszentrum.
Welche Toleranz kann beim CNC-Drehen erreicht werden?
Beim Standarddrehen liegen die Toleranzen bei allgemeinen Merkmalen bei etwa ±0,005″ (±0,13 mm). Ein leistungsfähiger Betrieb erreicht bei kritischen Durchmessern mit geeigneter Werkzeug- und Werkstückspannung Toleranzen von ±0,001″ (±0,025 mm). Engere Toleranzen sind zwar erreichbar, verursachen jedoch zusätzliche Kosten; geben Sie diese daher nur an, wenn die Funktion dies erfordert.
Welche Werkstoffe lassen sich CNC-drehen?
Zu den gängigen Drehwerkstoffen zählen Aluminiumlegierungen, Kohlenstoff- und legierte Stähle, rostfreie Stähle, Messing, Bronze, Titan sowie technische Kunststoffe wie Delrin, PEEK, Nylon und PTFE. Der Werkstoff beeinflusst die Schnittgeschwindigkeit, den Werkzeugverschleiß und die erzielbare Oberflächengüte.
Was ist ein Dreh-Fräs-Zentrum?
Ein Dreh-Fräszentrum vereint eine CNC-Drehmaschine mit angetriebenen Drehwerkzeugen – Bohrer, Schaftfräser, Gewindefräser – auf einer mehrachsigen Maschine. Es kann in einer Aufspannung Durchmesser drehen, Bohrungen anbringen, Gewinde schneiden und Querbohrungen oder flache Flächen fräsen, wodurch das Umsetzen und erneute Einspannen entfällt, das andernfalls zu Fehlern zwischen den Arbeitsschritten führen würde.
Wie wird die Oberflächengüte beim CNC-Drehen kontrolliert?
Die Oberflächenbeschaffenheit wird in erster Linie durch die Vorschubgeschwindigkeit und den Werkzeugspitzenradius bestimmt. Eine langsamere Vorschubgeschwindigkeit und ein größerer Spitzenradius führen zu glatteren Oberflächen. Typische Oberflächengüten nach der Drehbearbeitung liegen im Bereich von Ra 1,6 bis 3,2 µm; Lagerzapfen und Dichtflächen werden in der Regel auf eine Oberflächengüte von Ra 0,4 bis 0,8 µm bearbeitet.
Was sollte ich überprüfen, bevor ich eine Zeichnung eines Drehteils an einen Fertigungsbetrieb schicke?
Zu prüfen sind: lange, schmale Abschnitte, die eine Verstärkung benötigen; Bohrungen mit flachem Boden ohne Entlastungshinterschneidungen; Gewinde, die zu nahe an Schultern liegen; übermäßig enge Toleranzen bei nicht funktionalen Merkmalen; nicht spezifizierte Oberflächengüte; uneinheitliche Gewindebeschriftungen; sowie fehlende GD&T-Angaben zu Konzentrizität oder Rundlauf, sofern diese für die Funktion erforderlich sind.