Was ist eine Schneidemaschine?
Schneidemaschinen sind ein Oberbegriff für Maschinen, die zum Schneiden, Trennen und Bohren von Werkstücken verwendet werden.
Da es viele verschiedene Schneideverfahren gibt, muss für jede zu bearbeitende Form ein geeignetes Verfahren gewählt werden. Auch die Richtung, Anzahl und Form der Werkzeugschneiden ist unterschiedlich.
Anwendungen von Schneidemaschinen
Schneidemaschinen werden zur Herstellung von Teilen in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von alltäglichen Anwendungen wie Schrauben und Sanitärkomponenten bis hin zu Industriemaschinen, medizinischen Geräten und Robotern. Schneidemaschinen eignen sich für die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen in kleinen Serien, um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, während die Verwendung von Werkzeugen eine Massenproduktionsmethode für Teile mit derselben Form darstellt.
Funktionsweise von Schneidemaschinen
Die Funktionsweise der Schneidemaschinen lässt sich grob in zwei Kategorien unterteilen: das Drehen, bei dem das Werkstück gedreht und das Werkzeug auf das Werkstück aufgesetzt wird. Das andere ist das Drehen, bei dem das Werkstück fixiert und das Werkzeug gedreht wird.
1. Drehen
Das Drehen ist, vereinfacht ausgedrückt, ein Verfahren, das der Formgebung von Töpferwaren auf einer Töpferscheibe ähnelt. Die typische Schneidemaschine ist eine Drehmaschine. Durch die Drehung eines scheiben- oder zylinderförmigen Werkstücks und dessen Anlegen an ein Werkzeug auf einer an der Spindel befestigten Schneide kann die Drehmaschine Außenrundungen, Planfräsen, Bohren, Aufbohren, Einstechen und Gewindeschneiden der Oberfläche durchführen.
Bei Universaldrehmaschinen führt der Bediener das Werkstück manuell zu und betätigt die Werkzeuge. NC steht für Numerical Control (numerische Steuerung) und ermöglicht es dem Bediener, die Koordinaten für die Werkzeugbetätigung, die Anzahl der Umdrehungen des Werkstücks usw. in ein Programm einzugeben, das eine stabile Qualität und die Massenproduktion von Werkstücken gleicher Form unabhängig von der Qualifikation des Bedieners gewährleistet. Die Qualität des Werkstücks ist unabhängig von der Qualifikation des Bedieners stabil.
2. Walzfräsen
Das Walzfräsen ist ein Verfahren zur Formgebung eines Werkstücks, bei dem ein Schneidwerkzeug mit einer Klinge eingesetzt wird, während es sich dreht. Typische Bearbeitungszentren sind Fräsmaschinen. Letztere verwenden verschiedene Arten von Schneidwerkzeugen wie Schaftfräser, Planfräser und Nutenfräser. Sie zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, Nuten und Kurven zu bearbeiten.
Wie bei Drehmaschinen werden auch bei Universalfräsmaschinen die Werkzeuge manuell bedient, wobei der Bediener die Bearbeitungsbedingungen wie z. B. die Werkzeugposition und die Schnitttiefe bestimmt und einstellt. Computergesteuerte NC-Fräsmaschinen hingegen sind in der Lage, komplexere Formen zu bearbeiten als Universalfräsmaschinen, da sie durch Bearbeitungsprogramme mit Hilfe von Konstruktionssoftware wie 3D-CAD gesteuert werden.
Es gibt auch Bearbeitungszentren, in denen separate Werkzeuge auf mehreren Achsen montiert werden können, die lineare und rotierende Bewegungen kombinieren, um kontinuierlich Bearbeitungen wie Bohren und die Bearbeitung von gekrümmten Oberflächen durchzuführen, was die Bearbeitung komplexer Formen ermöglicht.
Arten von Schneidemaschinen
Je nach gewünschter Geometrie muss die passende Schneidemaschine ausgewählt werden. Die drei Haupttypen sind Drehen, Fräsen und Bohren:
1. Drehen
Das Drehen ist ein Verfahren, bei dem ein Werkstoff, z. B. Metall, in Rotation versetzt und mit einem Werkzeug an einer Schneide in eine zylindrische Form gebracht wird. Unter den verschiedenen Bearbeitungsverfahren ermöglicht das Drehen des Werkstücks die Herstellung von Produkten mit runder Form wie z. B. Nadeln und Bolzen.
2. Fräsen
Beim Fräsen handelt es sich um ein Bearbeitungsverfahren, bei dem das Werkstück fixiert ist und ein mehrschneidiges Werkzeug, ein sogenannter Fräser, in Rotation versetzt und auf das Werkstück aufgesetzt wird. Das Fräsen ähnelt in seiner Form dem Bohren, unterscheidet sich aber dadurch, dass die Schneiden an den Seiten angebracht sind. Es gibt eine große Auswahl an Fräswerkzeugen, so dass je nach Bearbeitungsaufgabe das am besten geeignete ausgewählt wird. Sie können für gekrümmte Flächen oder zum Fräsen von Nuten verwendet werden.
3. Bohren
Beim Bohren wird das Werkstück eingespannt und mit einem rotierenden Bohrer durchtrennt. Da das Bohren auf einer glatten Oberfläche zu Fluchtungsfehlern führen kann, wird zunächst ein Zentrierloch gebohrt und dann das Loch gebohrt.
Beim Bohren von Löchern, die ein hohes Maß an Präzision erfordern, wie z. B. bei Automobil- und Flugzeugteilen, wird eine Klinge mit einer seitlichen Schneide verwendet, die als Reibahle bezeichnet wird. Zu den Anwendungen für das Bohren gehören Schrauben und Bolzen.
Weitere Informationen zu Schneidemaschinen
1. Vorteile von Schneidemaschinen
Die Vorteile von Schneidemaschinen liegen darin, dass komplexe Formen und hohe Präzision mit computergesteuerten Bearbeitungsmaschinen wie NC-Drehmaschinen, NC-Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren bearbeitet werden können, was eine Massenproduktion mit geringen Produktschwankungen ermöglicht.
Schneidemaschinen, die manuelle Bearbeitungen durchführen, wie z. B. Mehrzweck-Drehbänke und -Fräsmaschinen, ermöglichen komplexe Bearbeitungen, wenn auch in Kleinserienfertigung.
2. Nachteile von Schneidemaschinen
Der Nachteil von Schneidemaschinen besteht darin, dass sie unweigerlich Zerspanungsabfälle erzeugen. Darüber hinaus kann die beim Schneiden entstehende Wärme je nach Werkstoff zu Verformungen und zum Verlust der Bearbeitungsgenauigkeit führen, so dass eine entsprechende Einstellung der Bearbeitungsgeschwindigkeit erforderlich ist.
Außerdem wird aufgrund der Wärmeentwicklung beim Schneiden häufiger Schneidöl verbraucht und die Schneidwerkzeuge müssen aufgrund von Verschleiß ersetzt werden.