Welche Teile sind für die Herstellung auf horizontalen Drehzentren geeignet?
Im Bereich der spanenden Fertigung ist die Auswahl der richtigen Ausrüstung entscheidend, um die Produktionseffizienz, Bearbeitungsgenauigkeit und wirtschaftliche Vorteile sicherzustellen. Obwohl horizontale Drehzentren, ein zentraler Bestandteil der modernen Fertigung, nicht universell einsetzbar sind, bieten sie bei der Bearbeitung bestimmter spezifischer Teile unschlagbare Vorteile. Für welche Teile eignen sich horizontale Drehzentren also am besten? Dieser Artikel bietet eine detaillierte Analyse.
Zuerst die besonderen Vorteile horizontaler Drehzentren verstehen
Bevor auf spezifische Teile eingegangen wird, muss verstanden werden, was ein horizontales Drehzentrum „besonders“ macht. Die Kernvorteile gegenüber Vertikaldrehmaschinen sind:
Gravitationsgerecht, reibungslose Spanabfuhr: Die Spindel ist horizontal angeordnet, und die abgespanten Eisenstücke fallen durch die Wirkung der Schwerkraft natürlich nach unten und verfangen sich nicht leicht am Werkstück oder am Werkzeug. Dies ist besonders geeignet für die Bearbeitung von hochfesten, großzügig dimensionierten Gusseisen- und Stahlteilen.
Herausragende Stabilität: Das Gewicht des Werkstücks wird gleichmäßig über die Spannvorrichtung auf das Bett übertragen, was einen niedrigen Schwerpunkt und hohe Steifigkeit bewirkt. Dadurch werden Vibrationen beim Bearbeiten schwerer und großer Teile effektiv unterdrückt, wodurch hohe Präzision und eine hervorragende Oberflächenqualität gewährleistet sind.
Komposite Bearbeitungsfähigkeiten: Üblicherweise ist es mit einem angetriebenen Revolverkopf und einer Y-Achse ausgestattet und kann mehrere Prozesse wie Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden durchführen, wodurch die „Einmal-Spannung für die vollständige Bearbeitung“ realisiert wird, was die Bearbeitungseffizienz und -qualität komplexer Teile erheblich verbessert.
Aufgrund dieser Eigenschaften können die folgenden Arten von Teilen als die „Auserwählten“ der horizontalen Drehzentren bezeichnet werden.
Teiletypen, die sich am besten für horizontale Drehzentren eignen
1. Scheiben-, Hülsen- und Ringteile
Dies ist der klassischste Anwendungsbereich für horizontale Drehzentren. Typische Teile sind zum Beispiel Zahnradrohlinge, Flansche, Lagerdeckel, Dichtungsringe, große Muttern usw.
Warum ist dies geeignet?
Stabile Spannung: Diese Teile haben normalerweise einen größeren Durchmesser als Länge und können sehr sicher mit einer Spannvorrichtung (insbesondere einer hydraulischen Aufspannspannfutter) oder einer speziellen Vorrichtung gehalten werden.
Effiziente Verarbeitung: Nachdem die Drehprozesse wie Stirnfläche, Außenkreis, Innenbohrung, Rillen usw. auf einer Seite abgeschlossen sind, kann das gegenüberliegende Ende sofort durch das angetriebene Revolverwerkzeug gefräst, gebohrt und gewindet geschnitten werden, ohne dass eine sekundäre Einspannung erforderlich ist. Dadurch werden Parallelität, Senkrechtstellung sowie andere Form- und Lagetoleranzen der beiden Stirnflächen sichergestellt.
Typische Fälle: Ein hydraulischer Flansch mit gleichmäßig verteilten Schraubenlöchern kann das Drehen der Innenbohrung, des Außenkreises und der Stirnflächennut sowie das Bohren und Gewindeschneiden der Schraubenlöcher auf der Rückseite in einer einzigen Einspannung durchführen, mit hervorragender Effizienz und Präzision.
2. Wellenteile mit relativ kleinem Längen-Durchmesser-Verhältnis
Das horizontale Drehzentrum ist ebenfalls in der Lage, kurze Wellenteile mit komplexen Formen zu bearbeiten, die nicht lang sind.
Warum ist dies geeignet?
Vorteile der kombinierten Bearbeitung: Diese Teile erfordern oft nicht nur Außendrehen und Gewindeschneiden, sondern können auch Merkmale wie Keilnut, radiale Bohrungen und Flächen aufweisen. Die angetriebene Revolverwanne und die Y-Achse eines horizontalen Drehzentrums können diese Fräs- und Bohroperationen problemlos durchführen.
Hohe Steifigkeit gewährleistet Präzision: Selbst mit der Unterstützung des Zenterspitzen-Ausstoßers ist die horizontale Bauweise stabiler als die vertikale, wodurch das Weglaufen des Werkzeugs wirksam vermieden und die Geradheit sowie Rundheit der Welle sichergestellt wird.
3.Komplexe Gehäuse- und Kastenteile, die eine mehrseitige Bearbeitung erfordern
Hier zeigt die Fähigkeit des horizontalen Drehzentrums zur „Einmal-Spannung“ ihre enorme Leistungsfähigkeit. Beispiele hierfür sind Hydraulikventilblöcke, Pumpengehäuse, Getriebegehäuse, Kompressorgehäuse usw.
Warum ist dies geeignet?
„Rundum“-Bearbeitung: Die bearbeiteten Flächen dieser Teile verteilen sich auf mehrere Richtungen. Durch die Verwendung eines hochpräzisen CNC-Dreh-Revolvertisches (als C-Achse) in Verbindung mit einem angetriebenen Werkzeughalter ist es möglich, Fräs-, Bohr- und Gewindeschneidoperationen an vier Seiten oder sogar noch mehr Richtungen gleichzeitig durchzuführen, basierend auf dem Drehen.
Gewährleistete Positionsgenauigkeit: Alle Merkmale werden in einer Aufspannung vollständig bearbeitet, wodurch kumulative Fehler durch mehrfaches Spannen vollständig eliminiert werden und die entscheidenden Genauigkeitsanforderungen wie Konzentrizität und Lage zwischen den jeweiligen Lagerbohrungen und Gewindebohrungen perfekt eingehalten werden.
4.Schwere und große rotierende Teile
Zum Beispiel große Motorgehäuse, Radnaben, große Zahnradrohlinge, Walzgerüste usw.
Warum ist dies geeignet?
Hohe Tragfähigkeit: Horizontale Drehzentren sind für schwere Lasten ausgelegt. Ihr großer Maschinenständer und leistungsstarkes Spindelsystem können problemlos Werkstücke mit einem Gewicht von mehreren Tonnen oder sogar Zehntonnen bewältigen.
Späneabfuhr ist entscheidend: Die Bearbeitung derart großer Werkstücke erzeugt eine enorme Menge an Spänen. Durch die horizontale Bauweise in Kombination mit einem kettengetriebenen Späneförderer werden diese Späne effizient und automatisch abtransportiert, wodurch Späneansammlungen vermieden werden, die zu Bearbeitungsunterbrechungen, Werkstückbeschädigungen und sogar einer Überhitzung der Anlage führen können.
- Kleine und mittlere komplexe Teile, die aus Vollmaterial bearbeitet werden
Horizontale Drehzentren eignen sich ebenfalls hervorragend für die automatisierte Fertigung mit Stangenmagazinen.
Warum ist dies geeignet?
Automatisierte Produktion: In Kombination mit dem Stangenmagazin ermöglicht dies eine langfristige, unbeaufsichtigte Produktion, was besonders für die Fertigung von großserienmäßigen, komplex aufgebauten Präzisionsteilen in Branchen wie Automobil, Hydraulik und Pneumatik geeignet ist.
Drehen und Fräsen: Vor dem Absägen kann mit dem angetriebenen Revolverkopf die komplette Bearbeitung aller Merkmale auf der Seite des Teils abgeschlossen werden. Sobald ein Teil bearbeitet und abgesägt ist, beginnt unmittelbar der nächste Zyklus – äußerst effizient.
Fazit: Wie treffen Sie die richtige Wahl?
Es wird dringend empfohlen, ein horizontales Drehzentrum in Betracht zu ziehen, wenn Ihre Werkstücke eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen:
Die Werkstücke weisen eine Scheiben-, Hülse- oder Ringstruktur auf.
Das Werkstück ist schwer oder hat ein geringes Längen-Durchmesser-Verhältnis.
Die Struktur des Werkstücks ist komplex und erfordert gleichzeitige Dreh-, Fräs-, Bohr- und Gewindeschneidoperationen.
Es bestehen strenge Anforderungen an die mehrseitige Positionsgenauigkeit (wie Konzentrizität und Positionsaccuracy).
Beim Bearbeiten von Materialien wie Gusseisen und Stahl, die eine große Menge an gewickelten Spanen erzeugen, ist die Spanabfuhr ein entscheidender Aspekt.
Kurz gesagt, horizontale Drehzentren verkörpern perfekt die modernen Konzepte der „Fräsbearbeitung statt Drehen“ und der „kombinierten Bearbeitung“. Durch die Reduzierung der Rüstzeiten, die Verkürzung der Nebenzeiten und die Sicherstellung einer äußerst hohen Präzision bieten sie erhebliche Kostenvorteile und Wettbewerbsfähigkeit. Die korrekte Zuweisung geeigneter Werkstücke zu einem horizontalen Drehzentrum ist ein entscheidender Schritt hin zur intelligenten Fertigung und effizienten Produktion.