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In der hochautomatisierten modernen Fertigungsumgebung ist die CNC-Drehtechnik zu einem unverzichtbaren hochpräzisen Bearbeitungsverfahren geworden. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie haben CNC-Drehmaschinen nach und nach die Funktionen traditioneller Werkzeugmaschinen ersetzt und sind in verschiedenen Bereichen weit verbreitet. Die CNC-Drehtechnologie verwendet Computerbefehle, um die Bewegung eines Schneidwerkzeugs auf einem rotierenden Werkstück präzise zu steuern und überschüssiges Material effektiv zu entfernen, um die gewünschte Form und Größe zu erzeugen. Aufgrund seiner Vorteile der hohen Präzision, des hohen Wirkungsgrads und der niedrigen Kosten ist es in der Luftfahrtindustrie weit verbreitet und ersetzt nach und nach den Anwendungsbereich herkömmlicher Drehmaschinen. In diesem Artikel wird der Funktionsmechanismus des CNC-Drehens eingehend untersucht und der gesamte Prozess von der Entwurfsphase über die Bearbeitung bis hin zur Nachbearbeitung abgedeckt.

Was ist CNC-Drehen?

Beim CNC-Drehen werden Computerprogramme verwendetund fortschrittliche CNC-Technologie zur präzisen Steuerung der Bewegung der Drehmaschine, die es dem Schneidwerkzeug ermöglicht, entlang einer vorgegebenen Bahn auf dem rotierenden Werkstück zu schneiden, wodurch überschüssiges Material entfernt und Teile in der gewünschten Form und Größe erhalten werden.

Was sind die Vor- und Nachteile des CNC-Drehens?

Während das CNC-Drehen in der Fertigungsindustrie aufgrund seiner Fähigkeiten und Vorteile nicht mehr wegzudenken ist, hat dieses Fertigungsverfahren auch seine inhärenten Nachteile. Einerseits bietet das CNC-Drehverfahren eine hervorragende Genauigkeit, Wiederholgenauigkeit und Materialvielseitigkeit. Es gibt jedoch auch Einschränkungen wie geometrische Einschränkungen und Materialverschwendung. Lassen Sie uns einige der Vor- und Nachteile des CNC-Drehens untersuchen.

Vorteile des CNC-Drehens

• Funktionalität:Die CNC-Drehtechnik zeichnet sich durch die Bearbeitung einer Vielzahl von spiralförmigen, zylindrischen und kreisförmigen Geometrien aus. In Kombination mit den Fräsmöglichkeiten von CNC-Drehzentren kann diese Technologie ihre Bearbeitungsmöglichkeiten weiter ausbauen, um eine präzise Fertigung von hochkomplexen parametrischen Konstruktionen und kubischen Geometrien zu erreichen.
• Genauigkeit:Die CNC-Drehtechnik ist bekannt für ihre hohe Präzision. Durch präzise Bearbeitungsprozesse kann sie Präzisionsteile herstellen, die Standardtoleranzen von ±0,127 mm einhalten und sogar die höchste Toleranz von ±0,001 mm erreichen.
• Effiziente Produktion:Das CNC-Drehen ist ein extrem schneller Prozess. Im Vergleich zur traditionellen Fertigungsmethode, die mehrere zeitaufwändige Schritte erfordert, kann das CNC-Drehen die Bearbeitung des Werkstücks in nur einem Schritt abschließen, was die Produktionseffizienz erheblich verbessert.
• Materialverträglichkeit:Die CNC-Drehtechnik verfügt über ein breites Spektrum an Materialverträglichkeit und kann eine Vielzahl von Materialien wie Metall, Kunststoff, Holz und Stein verarbeiten. Solange das Material in Blockform gekauft werden kann, ist es wahrscheinlich für das CNC-Drehen geeignet.

Nachteile des CNC-Drehens

• Kosten für die Ersteinrichtung:Das CNC-Drehen hat aufgrund der Kosten für die CNC-Drehmaschine und der damit verbundenen anfänglichen Werkzeugkosten relativ hohe anfängliche Einrichtungskosten.
• Geschwindigkeit der Massenproduktion:Während mit dem CNC-Drehen einzelne Einheiten schnell hergestellt werden können, kann die Massenproduktion zeitaufwändig sein, da die meisten Maschinen jeweils nur eine Einheit herstellen können.
• Materialabfälle:Das CNC-Drehen ist eine subtraktive Fertigungstechnologie. Als solches produziert es im Vergleich zu Additiv- und Umformtechnologien viel Abfall.
• Einschränkungen bei der Gestaltung:CNC-Bearbeitungstechnologien, einschließlich CNC-Drehen, haben inhärente Konstruktionsbeschränkungen. Bestimmte Merkmale und Geometrien, wie z. B. gekrümmte Löcher, extrem dünne Wände und gerade Innenkanten, können selbst von modernen Drehzentren nicht effektiv bearbeitet werden. Darüber hinaus ist das traditionelle CNC-Drehen auf zylindrische Geometrien beschränkt.

Was sind die Anwendungen des CNC-Drehens?

CNC-Drehen, d. h. das Drehen mit numerischer Steuerung, ist eine fortschrittliche Bearbeitungstechnologie, die die Werkzeugmaschine so steuert, dass sie durch ein vorgefertigtes Verarbeitungsprogramm entlang eines festgelegten Pfades schneidet. CNC-Drehen ist in vielen Bereichen weit verbreitet. Im Folgenden sind die Hauptanwendungsbereiche aufgeführt:

1. Luft- und Raumfahrt

In der Luft- und Raumfahrt werden extrem hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Bauteilen gestellt. Die CNC-Drehtechnik kann diese Anforderungen erfüllen und eine präzise Bearbeitung komplexer Teile ermöglichen. So können beispielsweise hochpräzise und hochfeste Teile wie Turbinenschaufeln von Flugzeugtriebwerken oder Rumpfstrukturteile durch CNC-Drehtechnik hergestellt werden.

2. Automobilbau

Während des Automobilherstellungsprozesses muss eine große Anzahl von Teilen bearbeitet werden, die oft komplexe geometrische Formen und hohe Anforderungen an die Präzision stellen. Mit der CNC-Drehtechnologie kann eine effiziente und hochpräzise Bearbeitung erreicht und die Produktionseffizienz verbessert werden. Zum Beispiel können Motorenteile, Getriebeteile, Bremssysteme usw. durch CNC-Drehtechnologie hergestellt werden.

3. Medizinische Geräte

Auch die Herstellung von medizinischen Geräten stellt extrem hohe Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit.Mit der CNC-Drehtechnik lassen sich hochpräzise medizinische Geräte herstellen, wie z.B. chirurgische Instrumente, Implantate etc. Insbesondere für einige kundenspezifische medizinische Teile kann die CNC-Drehtechnologie diese genau nach den Bedürfnissen der Patienten herstellen.

4. Elektronisches Produkt

Auch im Bereich der elektronischen Produkte ist die CNC-Drehtechnik weit verbreitet. So können beispielsweise Präzisionsteile im Inneren von elektronischen Produkten wie Mobiltelefonen und Laptops wie Gehäusen, Motherboards, Kühlkörpern usw. durch CNC-Drehtechnik mit hoher Präzision hergestellt werden. Die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität dieser Teile sind entscheidend für die Leistung und Zuverlässigkeit elektronischer Produkte.

5. Formenbau

Der Formenbau ist ein integraler Bestandteil der Fertigungsindustrie. Die CNC-Drehtechnologie kann verschiedene Teile der Form genau bearbeiten, um die Genauigkeit und Lebensdauer der Form zu gewährleisten. Dies ist von großer Bedeutung, um die Fertigungsqualität von Formen zu verbessern und die Produktionskosten zu senken.

6. Öl- und Gasindustrie

Präzisions-CNC-Drehen hilft bei der Herstellung, Reparatur und Wartung von Teilen für schwere Maschinen in der Öl- und Gasindustrie. Es ist die zuverlässigste und genaueste Methode zur Herstellung von Teilen wie Bolzen, Kolben, Stangen und Zylindern.

Was sind die Kostenunterschiede zwischen CNC-Drehen und Handdrehen?

In diesem Abschnitt zeigen wir Ihnen dieKostenunterschiede zwischen Handdrehen und CNC-Drehen. Die wichtigsten Kostenunterschiede sind wie folgt:

Materialkosten

Es gibt keinen großen Unterschied in den Materialkosten zwischen manuellem Drehen und CNC-Drehen, da beide Materialien benötigen, um die Bearbeitung abzuschließen. Unabhängig von der verwendeten Bearbeitungsmethode bleibt der Preis des Materials unverändert. Das CNC-Drehen kann jedoch eine höhere Genauigkeit bieten, was bedeutet, dass beim Einsatz von CNC-Drehen weniger Material verschwendet werden kann. Dadurch können einige Kosten eingespart werden.

Maschinenkosten

Es besteht ein erheblicher Kostenunterschied zwischen manuellem Drehen undCNC-Drehmaschinen. Das CNC-Drehen erfordert spezielle Geräte für die Bearbeitung, während das manuelle Drehen keine zusätzliche Ausrüstung erfordert und nur eine manuelle Bedienung erfordert. Daher ist die AusrüstungKosten für das CNC-Drehenist deutlich höher als beim manuellen Drehen. Dennoch hat das CNC-Drehen im Vergleich zum manuellen Drehen einen höheren Wirkungsgrad und eine deutlich verbesserte Produktionseffizienz.

Arbeitskosten

Das manuelle Drehen erfordert mehr Beteiligung an manueller Arbeit, daher müssen mehr Personalgehälter gezahlt werden. Das CNC-Drehen erfordert eine kleine Anzahl von Bedienern, um die Maschine zu steuern. Im Vergleich zum manuellen DrehenCNC-Drehen kann die Arbeitskosten besser kontrollieren.

Welche Arten von CNC-Drehoperationen gibt es?

Das CNC-Drehen ist kein raffiniertes Handwerk, sondern ein vielseitiges Verfahren, das in der Lage ist, eine Vielzahl von Operationen auszuführen. Von einfachen Formen bis hin zu komplizierten Details erfüllt jeder Vorgang spezifische Anforderungen.

Drehend

Das Drehen ist die primäre Operation beim CNC-Drehen. Bei diesem Vorgang wird Material aus dem äußeren Bereich des Werkstücks entfernt. Das Schneidwerkzeug bewegt sich in das Werkstück hinein und aus ihm heraus, wobei die Tiefe variiert wird, um Konturen oder Stufen zu erzeugen. Das Drehen erfolgt parallel zur Drehachse des Werkstücks (gerades Drehen), um gerade zylindrische Merkmale zu erzeugen, oder in einem Winkel zur Oberfläche (konisches Drehen), wodurch konische Merkmale entstehen.

Verkleidung

Bei diesem CNC-Drehvorgang wird Material an einem Ende des Werkstücks abgetragen, um eine ebene Oberfläche zu schaffen. Beim Plandrehen wird das Schneidwerkzeug an einem Ende parallel zur Werkstück-Drehachse positioniert und fährt um eine vorgegebene Tiefe in das Werkstück hinein.

Einstechen

Durch das Einstechen entsteht eine Aussparung oder Nut um den Umfang des Werkstücks. Bei dieser CNC-Drehoperation wird das Werkzeug an einem bestimmten Punkt senkrecht zum Werkstück positioniert. Während sich das Werkstück dreht, bewegt sich das Schneidwerkzeug allmählich bis zur gewünschten Tiefe in das Werkstück hinein. Das Schneidwerkzeug kann sich auch seitwärts bewegen, um die Breite der Nut zu vergrößern. Praktische Beispiele für Rillen sind O-Ring-Rillen an Kolben.

Abschied

Das CNC-Abstechen ist dem Einstechen sehr ähnlich, mit dem Unterschied, dass sich das Schneidwerkzeug beim Abstechen immer tiefer in das Werkstück bewegt, bis es einen Abschnitt abschneidet.

Bohrung

Beim CNC-Drehen wird beim Bohren mit einem Bohrwerkzeug ein Loch an einem Ende des Werkstücks erzeugt. Das Werkzeug wird entlang der Mittelachse des Werkstücks platziert, wodurch beim Drehen des Werkstücks ein zentrales Loch entsteht. Fortschrittliche Drehzentren können Löcher in verschiedene Achsen und Ausrichtungen des Werkstücks bohren.

Einfädelnd

Wie der Name schon sagt, entstehen beim Gewindeschneiden beim CNC-Drehen Gewinde um den Außenumfang des Werkstücks. Bei diesem Vorgang beginnt das Schneidwerkzeug am Anfang des Gewindes und bewegt sich seitwärts, wenn sich das Werkstück dreht. Die CNC-Maschine steuert präzise die Geschwindigkeit und Bewegung des Schneidwerkzeugs, um eine genaue Gewindetiefe und -steigung zu erreichen. Mit speziellen Gewindewerkzeugen können auch vorgeformte Löcher mit der gleichen Technik eingefädelt werden.

Rändelung

Beim Rändeln beim CNC-Drehen wird ein Muster auf die Oberfläche eines Teils geätzt. Bei diesem Vorgang werden spezielle Rändelwerkzeuge verwendet, die das gewünschte Muster auf ihrer Oberfläche aufweisen.

Wie funktioniert CNC-Drehen?

CNC-Drehen ist ein numerisch gesteuerter Bearbeitungsprozess, bei dem computergesteuerte Schneidwerkzeuge verwendet werden, um Material präzise von einem rotierenden Werkstück zu entfernen, um die gewünschte Form und Größe zu erzeugen. Im Folgenden sind die detaillierten Schritte für CNC-Dreharbeiten aufgeführt, einschließlich der Erstellung eines 3D-Modells des Teils, der Konvertierung des Modells in G-Code, des Einrichtens der CNC-Drehmaschine, der Durchführung des CNC-Drehprozesses und der Nachbearbeitung:

1. Erstellen Sie ein 3D-Modell des Teils: Es muss mit einer CAD-Software (Computer Aided Design) fertiggestellt werden. Der Kern der CNC-Drehbearbeitung besteht darin, sicherzustellen, dass die bearbeiteten Produkte den Designstandards vollständig entsprechen.
2. G-Code generieren: Wir verwenden Computer-Aided Manufacturing (CAM)-Software, um 3D-Modelle in G-Code umzuwandeln. Für die Konstruktion von CNC-Werkzeugmaschinen wird die Programmiersprache G verwendet, die Kernparameter wie Werkzeugbewegungspfad, Schnittgeschwindigkeit und Vorschubmenge abdeckt.
3. CNC-Drehmaschine einrichten: Fixieren Sie das Werkstück auf der Hauptachse der Drehmaschine und sorgen Sie dafür, dass es ohne Verschiebung stabil bleibt. Passen Sie gemäß den Anweisungen im G-Code verschiedene Parameter der Drehmaschine an, wie z. B. Schnittgeschwindigkeit, Vorschubamplitude usw. Schneidwerkzeuge müssen so positioniert und eingestellt werden, dass sie dem für den Schneidvorgang vorgesehenen Schnittpfad folgen.
4. Führen Sie den CNC-Drehprozess aus: Wenn Sie eine CNC-Drehaufgabe abschließen, müssen Sie zuerst die Drehmaschine starten, und dann beginnt das CNC-System, den G-Code zu analysieren und die Aktivitäten des Werkzeugs gemäß den Codeanweisungen zu steuern. Das Werkzeug folgt einer vorgegebenen Bahn entlang des rotierenden Werkstücks, um unnötiges Material zu entfernen. Das digitale Steuerungssystem kann die spezifischen Positionen von Werkzeugen und Werkstücken sowie den Echtzeitstatus des Schneidens in Echtzeit erkennen, um die Stabilität und Genauigkeit des Fertigungsprozesses zu gewährleisten.
5. Nachbearbeitung: Nachdem der Bearbeitungsvorgang abgeschlossen ist, stoppen Sie den Drehvorgang und entfernen Sie das Werkstück. Um die Qualität und Genauigkeit ihrer Oberflächen zu verbessern, werden diese Werkstücke gründlich gereinigt und entgratet. Verwenden Sie spezielle Messwerkzeuge, um Qualitätsanalysen an Teilen durchzuführen, um sicherzustellen, dass sie die Konstruktionsstandards vollständig erfüllen.

Welche Arten von Werkzeugen werden üblicherweise beim CNC-Drehen verwendet?

Beim CNC-Drehen sind die häufig verwendeten Werkzeugtypen nicht nur reichhaltig und vielfältig, sondern jedes Werkzeug ist auch sorgfältig so konzipiert, dass es seinen eigenen einzigartigen Zweck und signifikante Verarbeitungseigenschaften hat. Diese Werkzeuge verrichten während des CNC-Drehprozesses ihre jeweilige Aufgabe und sorgen gemeinsam für die reibungslose Abwicklung der Bearbeitungsaufgabe.

Arten	Beschreibung
Drehwerkzeuge	Sie bestehen in der Regel aus Schnellarbeitsstahl oder Hartmetall und sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich, um verschiedenen Drehoperationen wie Plandrehen, Gewindedrehen und Einstechen gerecht zu werden.
Bohrstange	Es ist ein wichtiges Werkzeug für die Bohrbearbeitung in CNC-Drehmaschinen und zeichnet sich durch hohe Präzision und hohe Steifigkeit aus. Es kann verwendet werden, um das innere Loch, die Stirnfläche, die Nut usw. des Werkstücks zu bearbeiten. Es ist eines der wichtigsten Werkzeuge für die Realisierung komplexer Formbearbeitungen.
Schneidklinge	Es ist ein häufig verwendetes Schneidwerkzeug in CNC-Drehmaschinen. Es hat verschiedene Materialien und Formen und kann je nach Verarbeitungsbedarf ausgewählt werden. Zu den gängigen CNC-Wendeschneidplatten gehören rautenförmig, pfirsichförmig, dreieckig usw., die für unterschiedliche Bearbeitungsszenarien und Werkstückmaterialien geeignet sind.
Werkzeuge zum Schneiden von Gewinden	Wird hauptsächlich für die Verarbeitung von Gewinden verwendet, einschließlich Außengewinden und Innengewinden. Gewindedrehwerkzeuge sind so konzipiert, dass sie präzise in das Werkstück schneiden und die gewünschte Gewindeform formen.
Rändelwerkzeug	Wird verwendet, um verschiedene Muster und Muster auf der Oberfläche des Werkstücks auszurollen, um die Ästhetik und die rutschfesten Eigenschaften des Werkstücks zu erhöhen.
Bohrer	wird hauptsächlich zum Bohren verwendet und ist eines der am häufigsten verwendeten Lochbearbeitungswerkzeuge in CNC-Drehmaschinen.
Reibahle	Wird zum Schlichten von Bohrungen verwendet, um die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität der Löcher zu verbessern.

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Häufig gestellte Fragen

1.Was ist der Unterschied zwischen Drehen und Fräsen?

Beim Drehen wird ein Werkstück gegen ein nicht rotierendes Einpunkt-Schneidwerkzeug gedreht, während beim Fräsen mit Hilfe von Rotationsfräsern Komponenten eines stationären Werkstücks entfernt werden. Während Drehprodukte oft zylindrisch oder konisch sind, haben die Endprodukte des Fräsens flache Oberflächen.

2.Was ist eine Drehoperation in CNC?

Die CNC-Drehoperation bezieht sich auf die technische Methode des Drehens des Werkstücks mit einer Schneide mit einer bestimmten geometrischen Konfiguration. Beim CNC-Drehprozess befindet sich das Werkstück in der Regel in einem rotierenden Zustand, und das Werkzeug bewegt sich entlang der Werkstückoberfläche gemäß einem voreingestellten Pfad, um überschüssiges Material genau zu entfernen, bis das Werkstück die erforderliche Kontur und Größenspezifikationen erreicht. Als gängiges CNC-Bearbeitungsverfahren spielt das Drehen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung und Herstellung verschiedener Arten von Teilen und sein Anwendungsbereich ist extrem breit.

3.Wie funktioniert der Drehprozess?

CNC-Drehen ist ein CNC-Bearbeitungsverfahren, bei dem computergesteuerte Schneidwerkzeuge verwendet werden, um Material präzise von einem rotierenden Werkstück zu entfernen, um die gewünschte Form und Größe zu erzeugen. Der Drehprozess ist ein komplexer und heikler Fertigungsprozess, der hauptsächlich die Erstellung eines 3D-Modells des Teils, die Konvertierung des Modells in G-Code, das Einrichten der CNC-Drehmaschine, die Durchführung des CNC-Drehprozesses und der Nachbearbeitung und vieles mehr umfasst.

4.Was ist das Grundkonzept des CNC-Drehzentrums?

Das CNC-Drehzentrum ist ein Prozessprüfinstrument, das im Bereich der Elektronik und Kommunikationstechnik eingesetzt wird. Es integriert die fortschrittliche Technologie und Funktionen von CNC-Drehmaschinen. CNC-Drehzentren haben die Vorteile einer hohen Präzision, eines hohen Wirkungsgrads und einer starken Flexibilität und können die Präzisionsbearbeitung verschiedener komplexer Teile durchführen.

Zusammenfassung

CNC-Drehen ist ein CNC-Bearbeitungsverfahren, bei dem computergesteuerte Schneidwerkzeuge verwendet werden, um Material präzise von einem rotierenden Werkstück zu entfernen, um die gewünschte Form und Größe zu erzeugen. Der Arbeitsablauf des CNC-Drehens umfasst die Erstellung eines 3D-Modells des Teils, die Konvertierung des Modells in G-Code, das Einrichten der CNC-Drehmaschine, die Durchführung des CNC-Drehprozesses und die Nachbearbeitung. Als hochpräzises und hocheffizientes Bearbeitungsverfahren spielt das CNC-Drehen eine immer wichtigere Rolle in der modernen Fertigung. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie verbessern sich die Leistung und Präzision von CNC-Drehmaschinen weiter und der Bearbeitungsbereich wird immer breiter. In Zukunft wird sich das CNC-Drehen weiter in eine effizientere und intelligentere Richtung entwickeln und die Transformation und Aufwertung der Fertigungsindustrie stark unterstützen.

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Dieser Artikel wurde von mehreren Longsheng-Mitwirkenden verfasst. Longsheng ist eine führende Ressource im verarbeitenden Gewerbe mitCNC-Bearbeitung,Blechbearbeitung,3D-Druck,Spritzgießen,Stanzen von Metallund vieles mehr.