Können Dreh- und Fräsarbeiten an derselben Maschine durchgeführt werden?

Einführung

Viele Inhaber von Jobshops und CNC-Ingenieure stellen dieselbe Kernfrage: Können Dreh- und Fräsarbeiten an derselben Maschine durchgeführt werden?

Die einfache Antwort lautet ja – mit moderner Mehrachs-CNC-Technologie können Dreh- und Fräsarbeiten vollständig an einer einzigen Maschine in einer Aufspannung ausgeführt werden. Traditionelle Werkstätten verwendeten separate Drehmaschinen für zylindrisches Drehen und Fräszentren für das Fräsen, was bei komplexen Bauteilen mit sowohl rotationssymmetrischen als auch asymmetrischen Merkmalen zu erheblichen Engpässen führte.

Heutzutage integrieren multifunktionale Drehzentren mit angetriebener Revolverdrehbank und Lebendwerkzeugen Drehen, Bohren und Fräsen in einen einzigen Arbeitsablauf. Als professioneller Hersteller von CNC-Maschinen unterstützt Dongs Solution Fertiger dabei, wiederholte Spannfehler zu eliminieren und die Fertigung hochpräziser Komponenten in einer Aufspannung abzuschließen.

Die Entwicklung der kombinierten Dreh- und Fräs-Bearbeitung

Seit Jahrzehnten waren Drehen und Fräsen in der konventionellen Fertigung vollständig voneinander getrennt:

CNC-Drehschienen : Bearbeitet ausschließlich rotationssymmetrische zylindrische Flächen, Bohrungen und Nuten

Bearbeitungszentren : Konzentriert sich auf ebene Flächen, Nuten, Querbohrungen und unregelmäßige Konturen

Dieser getrennte Arbeitsablauf zwingt die Bediener dazu, Werkstücke zwischen zwei Maschinen zu entladen, neu einzuspannen und neu auszurichten. Jede erneute Aufspannung erzeugt geringfügige Positionierungsabweichungen, die sich zu Ausschuss-Teilen summieren – insbesondere kritisch bei Automobil- und Medizinkomponenten mit Toleranzanforderungen im Mikrometerbereich.

Um diesen Schmerzpunkt zu lösen, entwickelte die Industrie die Dreh-Fräskombinationstechnologie. Ein modernes horizontales Drehzentrum vereint die rotierende Spindel einer Drehmaschine mit angetriebenen, lebenden Werkzeugen einer Fräsmaschine und ermöglicht so die komplette Bearbeitung ohne Entfernen des Werkstücks aus der Spannfutter.

Wie kann eine einzige Maschine sowohl drehen als auch fräsen?

Die Kern-Technologie, die die kombinierte Bearbeitung ermöglicht, beruht auf zwei Schlüsselkonfigurationen: ein motorisierter Drehturm und mehrachsige CNC-Steuerung .

1. Angetriebener Revolverkopf mit Werkzeugen mit Drehantrieb

Im Gegensatz zu herkömmlichen Drehmaschinen-Revolverköpfen, die ausschließlich statische Drehwerkzeuge halten, liefert ein angetriebener Revolverkopf Drehkraft an Fräs- und Bohrwerkzeuge. Während die Spindel für das Außen-Drehen rotiert, können die Werkzeuge mit Drehantrieb gleichzeitig Querbohrungen, Nutfräsungen und winkelgenaue Aussparungen ausführen.

2. Synchronisiertes Mehrachsen-CNC-System

Moderne CNC-Steuerungen synchronisieren Spindelpositionierung, Revolverkopfbewegung und Drehung der Werkzeuge mit Drehantrieb. Das System fixiert das Werkstück in einem festen Koordinatensystem, sodass alle gedrehten und gefrästen Merkmale denselben zentralen Bezugspunkt teilen.

Deshalb können horizontale Drehzentren der Dongs-Lösung auch nach komplexen Mehrmerkmal-Bearbeitungsvorgängen eine konstante Konzentrizität und Positionsgenauigkeit gewährleisten.

Kernvorteile der kombinierten Dreh- und Fräsarbeit auf einer Maschine

1. Eliminierung kumulativer Spannfehler

Die durch wiederholtes Spannen verursachte Positionierabweichung ist die häufigste Ursache für Maßabweichungen. Bei der Einrichtungs-Dreh-Fräsbearbeitung wird das Werkstück nur einmal fixiert, sodass alle Merkmale perfekt zur Mittelachse ausgerichtet sind.

Kein Toleranzverlust durch sekundäre Positionierung

Stabile Konzentrizität bei langen Getriebewellen

Konsistente Oberflächenbeschaffenheit bei komplexen Profilen

2. Verkürzung der Zykluszeit und Steigerung der Durchsatzleistung

Werkstückhandhabung, Neuaufspannung der Spannvorrichtung und Werkzeugkalibrierung machen über 40 % der Nicht-Zerspanungszeit in herkömmlichen Werkstätten aus. Die Kombination von Dreh- und Fräsoperationen an einer Maschine eliminiert sämtliche Zwischenschritte.

Reduzierung der gesamten Produktionszykluszeit um 30–50 %

Verringerung des manuellen Arbeitsaufwands und des Aufwands für den Werkstücktransport

Vermeidung von Lieferverzögerungen durch Logistik zwischen verschiedenen Maschinen

3. Höhere Steifigkeit für die Bearbeitung harter Werkstoffe

Fräsen erzeugt starke Schnittschwingungen, die bei leichten Standard-Drehmaschinen leicht zu Präzisionsverlusten führen. Die Lösung von Dong verwendet gusseiserne Maschinenbetten mit FEM-optimierter Konstruktion sowie verstärkte Spindelaggregate.

Die optimierte Dämpfungsstruktur unterdrückt mechanisches Schwingen während schwerer Dreharbeiten und hochgeschwindigkeitsfräsender Bearbeitung und gewährleistet so eine stabile Maschinenperformance bei gehärtetem Stahl, Edelstahl und medizinischem Titan.

4. Geringere Betriebskosten und Ausschussrate

Weniger Maschinen bedeuten niedrigere Wartungskosten, geringeren Platzbedarf und weniger Schichtwechsel für Bediener. Die Eliminierung von Spannfehlern reduziert die Ausschussrate um bis zu 70 % und führt somit bei Serienfertigungsworkshops zu deutlichem Gewinnwachstum.

Hauptindustrielle Anwendungen für kombinierte Dreh-Fräsbearbeitung

Komponenten des Antriebsstrangs

Zahnradwellen, Turboladerwellen und Getriebestifte erfordern zylindrisches Drehen der Lagerstellen sowie Fräsarbeiten für Nuten und Schmierbohrungen. Die Bearbeitung in einem einzigen Aufspannprozess stellt die Chargenkonsistenz für Automobilzulieferer der ersten Ebene sicher.

Medizinische Präzisionskomponenten

Chirurgische Instrumentgriffe und Titanimplantat-Schnittstellen erfordern eine extrem hohe Präzision. Die kombinierte Dreh- und Fräsverarbeitung vermeidet Montagerisiken, die durch akkumulierte Spannabweichungen entstehen.

Hydraulik- und allgemeine Industrieteile

Ventilspulen, exzentrische Stifte und Präzisionsflansche setzen integriertes Drehen und Querbohren voraus, um strenge Anforderungen an Dichtheit und dynamisches Gleichgewicht zu erfüllen.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, welche Teile eine Dualbearbeitung erfordern, lesen Sie unseren ausführlichen Leitfaden: Welche Teile erfordern sowohl Dreh- als auch Fräsoperationen?

Frequently Asked Questions (FAQ)

1. Können Sie Drehen und Fräsen auf derselben CNC-Maschine durchführen?

Ja. Multifunktionale CNC-Drehmaschinen mit angetriebener Revolverwerkzeugmaschine ermöglichen komplettes Drehen, Bohren und Fräsen in einer einzigen Aufspannung – auch als Dreh-Fräskombinationsbearbeitung bekannt.

2. Was ist der Unterschied zwischen einer Standarddrehmaschine und einem Dreh-Fräs-Zentrum?

Eine Standarddrehmaschine führt ausschließlich Dreharbeiten aus, während ein Dreh-Fräs-Zentrum mit angetriebenen, lebenden Werkzeugen ausgestattet ist, um Fräs- und Bohrarbeiten ohne Werkstückwechsel durchzuführen.

3. Ist die kombinierte Dreh-Fräs-Bearbeitung für die Serienfertigung geeignet?

Absolut. Sie reduziert die Nebenzeiten und die Ausschussrate erheblich. Aufgrund ihrer stabilen Wiederholgenauigkeit ist sie die ideale Lösung für Massenfertigungslinien in der Automobil-, Medizin- und Hydraulikindustrie.

Fazit

Drehen und Fräsen können mit moderner, multifunktionaler Drehzentrum-Technologie durchaus an einer Maschine durchgeführt werden. Diese integrierte Bearbeitungsmethode behebt die inhärenten Nachteile getrennter Arbeitsabläufe – darunter Toleranzakkumulation, lange Durchlaufzeiten und hohe Betriebskosten.

Für Hersteller, die höhere Präzision, größere Durchsatzleistung und stärkere Wettbewerbsfähigkeit am Markt anstreben, ist der Wechsel zu einer Dreh-Fräs-Kombinationsmaschine keine Option mehr – er ist eine zwingende Weiterentwicklung.

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