Langdrehautomat-Technologie
auch bekannt als Drehzentren. Die Langdrehautomaten unterscheiden sich von konventionellen Drehmaschinen dadurch, dass der Haltemechanismus oder die Spannzange, in der ein Stangenmaterial gehalten wird, nicht direkt dem Drehbankbett und den Werkzeugen ausgesetzt ist. Diese besondere Konfiguration verleiht dieser speziellen Werkzeugmaschine eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Drehmaschinen.
Die Vorteile der Langdrehautomaten gegenüber konventionellen Drehmaschinen liegen vor allem in der Verwendung einer Führungsbuchse. Der Zweck der Führungsbuchse besteht darin, dem Rohmaterial eine zusätzliche Stütze zu bieten, während das Teil bearbeitet oder gedreht wird. Diese Führungsbuchse wird eng, aber nicht zu eng, um das Stangenmaterial herum angebracht. Durch die Abstützung des Stangenmaterials funktioniert die Führungsbuchse ähnlich wie die feste Auflage auf den Wagen herkömmlicher Drehmaschinen.
Langdrehautomaten weisen in der Regel eine bessere Toleranz der Teile auf, da die Dreharbeiten nahe an den Führungsbuchsen durchgeführt werden. Die Führungsbuchse verleiht den Drehteilen Steifigkeit, da nach dem Verlassen der Buchse bis zum einsetzen der Drehwerkzeuge nur sehr wenig Material freiliegt. Die Führungsbuchse verleiht dem Material eine beträchtliche Steifigkeit. Diese Maschinentypen sind sehr gut geeignet, enge Toleranzen einzuhalten. Ein weiterer Vorteil der Langdrehautomaten ist, dass diese Teile mit kleinem Durchmesser drehen können. Sie können aber auch Teile mit einem größeren Verhältnis von Länge zu Durchmesser drehen. Auch die Geräuschentwicklung der Werkzeuge wird durch die Position der Führung oder der Werkzeugbuchse minimiert.
Wie arbeitet ein Langdrehautomat?
Bei konventionellen Drehmaschinen mit festem Spindelstock wird ein Werkstück entweder in einer Spannzange oder einem Spannfutter gehalten, das in Form eines Auslegers in das Maschinengehäuse hineinragt. Die andere Möglichkeit besteht darin, es an einem Ende mit einem Reitstock zu unterstützen. Das wichtigste Merkmal, das Langdrehautomaten von anderen unterscheidet, ist der bewegliche Spindelstock.
Das bedeutet, dass die Stange durch die Spannzange läuft, die im Bereich des Spindelstocks positioniert ist, auf dem sie eingespannt wird. Die Stange wird dann im Werkzeugbereich mit Hilfe der Führungsbuchse freigelegt, die die Stange während der Bearbeitung radial fixiert. Der Spindelstock führt dann eine präzise Hin- und Herbewegung in z-Richtung aus und nimmt dabei die Stange mit.
Die auf den Gruppenschlitten befindlichen Drehwerkzeuge berühren diese Stange in der Nähe der Führungsbuchse. Die Bewegung der Stange sorgt für den notwendigen Vorschub bei der Zerspanung. Die Gruppenschlitten tragen Halter für feste Einpunktwerkzeuge oder andere Werkzeuge und können sogar angetriebene Werkzeuge tragen. Die meisten dieser Maschinen sind mit einem oder mehreren Revolvern ausgestattet, die rückwärtige Werkzeugstationen und sekundäre Spindeln sowie in einigen Fällen zusätzliche Werkzeuge aufnehmen können.
Geschichte des Langdrehautomats
Die Langdrehautomaten gelten als neu und modern, aber tatsächlich sind die konventionellen Maschinen schon seit mehr als einem Jahrhundert im Einsatz.. Mit dem Aufkommen der Industrialisierung in den 1800er Jahren entstand der Bedarf an austauschbaren und präzise gefertigten Teilen. Die Erfinder dieser Zeit, entwickelten die notwendigen Technologien, um diese Anforderungen zu erfüllen.
Im Jahr 1870 wurde das Spannzangenfutter patentiert, das die Verwendung von Stangenmaterial ermöglichte. Kurz darauf wurde in der Schweiz die erste "fahrende" Spindelstockmaschine entwickelt. Die Maschinen wurden als Schweizer Schraubenmaschinen bezeichnet und hauptsächlich in der Uhrenindustrie eingesetzt.
In den 1960er Jahren wurden diese Schweizer Maschinen auch in vielen anderen Branchen eingesetzt, und in den 1970er Jahren wurden die ersten CNC-Versionen eingeführt. Im Laufe der Zeit wurden die Optionen für den Werkzeugraum um Mehrfachschlitten und Revolver, Sekundärspindeln und angetriebene Werkzeuge erweitert. In den 1980er Jahren begannen Schweizer Maschinen in großem Umfang für die Herstellung von Teilen für die Elektronik- und Halbleiterindustrie eingesetzt zu werden.
In den 1990er Jahren wurden Verbesserungen bei der Konstruktion von Steuerungen und Servomotoren vorgenommen, die zu fortschrittlicheren, schnelleren und leistungsfähigeren Maschinen führten, mit denen Teile für die Luft- und Raumfahrt sowie für medizinische Anwendungen hergestellt werden können, die über die typischen Bearbeitungsaufgaben hinausgehen.
Unsere Langdrehautomaten in Ihrer Produktion
Die Unternehmen welche Teile mit kleineren Durchmesser herstellen, können mit einem Langdrehautomat schnellere Maschinenzyklen und höhere Gewinne erzielen. Viele Betriebe verfügen beispielsweise über bis zu zehn konventionelle CNC-Drehmaschinen, und in vielen Fällen können die zu fertigenden Teile problemlos auf Langdrehautomaten hergestellt werden. In vielen Fällen kann das Unternehmen davon profitieren, alle diese Teile auf zwei Langdrehautomaten statt auf zehn konventionellen CNC-Drehmaschinen zu fertigen.
Viele verschiedene neue Firmen nutzen heute multifunktionale Langdrehautomaten, die neben dem Drehen auch zum Bohren und Fräsen eingesetzt werden. Das Tolle an diesen Maschinen ist, dass sie vielen Anwendern vertraut sind und die Offline-Programmiersoftware den Anwendern bei der Erstellung von Programmen hilft, die für Langdrehautomaten angepasst...
In den meisten Fällen sind die neuen Anwender mit der Produktivität der Langdrehautomaten sehr zufrieden und auch mit der Konsistenz der Teile, einschließlich der hervorragenden Oberflächenqualität.
Je nach Größe der herzustellenden Teile und je nach Art der Aufträge, die ein Unternehmen ausführt, können eine oder zwei Langdrehautomaten nicht nur die Zykluszeiten verkürzen, sondern auch den Bedarf an Sekundärteilen für Teile am unteren Ende des Sortiments beseitigen. Diese Maschinen bieten auch den Vorteil, dass andere Anlagen in einer Werkstatt für die Herstellung größerer Teile frei werden.
Langdrehautomat und CNC Drehmaschine
Unterschiede zwischen einem Langdrehautomat und einer CNC Drehmaschine ohne Führungsbuchse
Vergleicht man das herkömmliche CNC-Drehen mit der Langdrehautomat-Bearbeitung, so bietet der Langdrehautomat eine ganz andere Erfahrung. Programmierer und Maschinenbediener, die den Übergang von einer Bearbeitungsart zur anderen vollziehen, müssen ihre Denkweise über Bearbeitungszyklen in vielerlei Hinsicht ändern. Hier sind einige dieser Unterschiede:
1. Das Negative wird zum positiven
Bei Langdrehautomaten werden die Bewegungen der Z-Achse von der Bewegung des Rohteils gegen das Werkzeug abgeleitet. Diese besondere Änderung wirkt sich auf den Offset-Charakter der Programmierung aus. Bei konventionellen Drehbänken ragt das Rohteil über eine bestimmte Länge aus dem Bereich des Futters heraus. Die Fläche dieser Teile ist Z-Null, und alles, was in diesen Teil eintritt, ist Z-negativ.
Im Gegensatz zu Langdrehautomaten werden bei einer CNC Drehmaschine die Drehwerkzeuge beim Vorschub des Werkstücks fixiert. Die Stirnseite dieser Teile ist Z-Null, wie bei konventionellen Drehmaschinen, aber alles, was darüber hinausgeht, ist Z-positiv. Dieser Unterschied ist im Zusammenhang mit der Z-Achsenverschiebung sehr wichtig zu beachten. Das bedeutet, dass tieferes Bohren oder längeres Drehen auf konventionellen Drehmaschinen eine "Minus"-Versetzung erfordert, auf Schweizer Modellen jedoch eine "Plus"-Versetzung.
2. Die Maschine in Segmenten
Die Reihenfolge der Unterbrechungen in einem Zyklus hängt auch vom Langdrehautomaten ab. Bei konventionellen Drehmaschinen ist es üblich, das Schlicht- und Schruppdrehen zu unterbrechen, wenn die Maschinen über Gewinde oder Außengewinde verfügen, um ein Teil fertigzustellen. Dies ist bei Schweizer Typen nicht der Fall.
Dass die Länge der Buchse eine Segmentierung des Teils erfordert, da sonst das Stangenmaterial beim Einziehen des Materials aus der Führungsbuchse herausfallen kann. Segmentieren bedeutet in der Regel, dass ein Teil in Abschnitte von etwa 15 - 40 mm unterteilt wird, was der genormte Richtwert für den Buchsenbereich ist.
3. Die Wichtigkeit der Führungsbuchse
Die Führungsbuchse ist das Herzstück der Schweizer Maschinen und die Dimensionierung ist entscheidend. Das bedeutet, dass die Verwendung einer falsch bemessenen Führungsbuchse für die jeweilige Aufgabe zu verschiedenen Rundlauffehlern führen kann. Die Führungsbuchse gibt es auch in verschiedenen Materialtypen mit Meehanite, Stahl und Hartmetallhülsen. Dies bedeutet, dass mögliche Wechselwirkungen mit den Werkstoffen des Werkstücks ein sehr wichtiger Faktor sind, der berücksichtigt werden muss.
4. Öl gegen Wasser
Bei den meisten Langdrehautomaten wird Öl statt Wasser als Schneidflüssigkeit verwendet. Dies bedeutet, dass die Schmierfähigkeit höher ist. Zu den Vorteilen von Öl gehört, dass sich keine geruchsverursachenden Bakterienarten bilden können und Vermeidung von Händen, die wie Pflaumen aussehen, weil sie täglich mit Kühlmitteln auf Wasserbasis in Berührung kommen.
Ein wesentlicher Nachteil gegenüber Wasser ist jedoch, dass Öl die Wärme nicht so gut ableiten kann. Das bedeutet, dass sich die Langdrehautomaten im Arbeitsbereich schnell aufheizen können. Das bedeutet, dass die Ausrüstung dieser Maschinen mit Feuerlöschanlagen ein Muss ist, wenn Sie eine Produktion ohne Beleuchtung planen.
5. Außergewöhnliche Maschinenzyklen
Viele neue Benutzer von Langdrehautomaten ändern schnell ihre Meinung über die Vorteile dieser Maschinen, wenn sie ein Teil in einem einzigen Zyklus fertigstellen, wofür oft mehrere Maschinen oder mehrere Arbeitsgänge erforderlich sind. Herkömmliche CNC-Drehmaschinen haben in der Regel 3 oder 4 Achsen. Schweizer Modelle haben 7 oder mehr Achsen. Wenn man sieht, wie viel Arbeit mit der Maschine in kleineren Arbeitsbereichen viel schneller erledigt werden kann, sind viele Werkstattmitarbeiter, die zum ersten Mal mit solchen Maschinen arbeiten, erstaunt.
6. Korrektur der Abweichung
Der Zweck der Unterstützung eines Werkstücks mit einer Führungsbuchse besteht darin, die Präzision des Werkstücks während des gesamten Bearbeitungsprozesses aufrechtzuerhalten.
Physikalische Objekte, die einer Kraft ausgesetzt sind, ändern natürlich ihre Richtung. Wenn bei konventionellen Drehmaschinen die Schnittkräfte eine zu große Durchbiegung verursachen, leidet in den meisten Fällen die Präzision des Schnitts. Bei konventionellen Drehmaschinen gilt die Regel, dass beim Drehen von Teilen mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von mehr als 3:1 ein Reitstock erforderlich ist, um eine übermäßige Durchbiegung zu verhindern. Bei Verhältnissen von mehr als 6:1 ist ein Mitnehmer oder eine feste Auflage erforderlich, um die Mitte des Werkstücks abzustützen.
Wenn ein Werkstück an einem Ende festgehalten und dann am freien Ende zur Seite gedrückt wird, biegt sich das Werkstück leicht. Wenn längere Werkstücke mit genau dieser Kraft gepresst werden, biegt sich das Werkstück noch stärker. Von der Auflage bis zur Kraft nimmt die Durchbiegung bei der gegebenen Kraft zu, wenn die Länge des Würfels der einwirkenden Strecke das Doppelte der Länge und das Achtfache dieser Durchbiegung beträgt. Das bedeutet, dass eine seitliche Kraft, die auf das Ende eines 50-mm-Stücks ausgeübt wird, in der Regel eine Durchbiegung von 0,02 mm bewirkt, während die gleiche Kraft, die auf das Ende eines 100-mm-Stücks mit vollem Durchmesser ausgeübt wird, eine Durchbiegung von 0,2 mm bewirkt.
Bei Langdrehautomaten stützt die Führungsbuchse ein Werkstück so nahe an den benötigten Werkzeugen ab, dass die Durchbiegung durch die Schnittkräfte praktisch gleich Null ist. Das bedeutet, dass der Benutzer schwerere Schnitte durchführen kann, ohne dass die exakten Abmessungen dieser Teile beeinträchtigt werden.