Fertigungsverfahren
Teil von Zerspanungsverfahren vergleichen: Was passt zum Bauteil?
Drehen oder Fräsen bei Sechskant, Schlitz und Querbohrung
Drehen oder Fräsen bei Zusatzmerkmalen: Wie Sie Lage zur Drehachse, Live-Tools und Aufspannung prüfen, bevor Sie ein Drehteil anfragen.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Die Hauptgeometrie bleibt der AusgangspunktJe zylindrischer ein Teil ist, desto besser passt es auf die Drehmaschine.
- Sechskant, Schlitz und Querbohrung müssen nicht zwingend auf eine zweite Maschine, wenn Live-Tools vorhanden sind.
- Entscheidend ist die Lage des Merkmals zur Drehachseparallel oder senkrecht geht, andere Winkel nicht.
- Prüfen Sie vor der Anfrage, welche Spannfläche bleibt und welcher Bohrungswinkel zugänglich ist.
Wann ein Zusatzmerkmal das Verfahren kippt
Ein Drehteil verliert seine Eignung nicht, sobald eine Bohrung dazukommt. Entscheidend ist, wie das Zusatzmerkmal zur Drehachse liegt und ob die Maschine angetriebene Werkzeuge hat. Fangen Sie deshalb bei der Form an und fragen Sie, wie viel des Bauvolumens rund ist.
Geometrie entscheidet das Verfahren
Drehen
- Hauptform
- überwiegend zylindrisch
- Typische Merkmale
- rundes Bauvolumen
- Oberflächen
- glatte Zylinder
- Zusatzbohrung
- möglich, Lage prüfen
Fräsen
- Hauptform
- kubisch
- Typische Merkmale
- Taschen, Bohrlöcher
- Oberflächen
- Kugelfräser, CAM
- Zusatzbohrung
- Standard
Kubische Grundkörper mit Taschen, Bohrlöchern und Aussparungen sind dagegen typische Frästeile. Der Anbieter nennt kubische Formen ausdrücklich als gängiges Fräsen-Anwendungsfeld, und selbst konturierte Oberflächen entstehen mit Kugelfräser und CAM-Software über eine 3-Achs-Bearbeitung.
Erst wenn ein Rundteil Merkmale trägt, die nicht parallel oder senkrecht zur Drehachse liegen, wird der Verfahrenswechsel zur Frage. Für alle anderen Zusatzmerkmale lohnt zuerst der Blick auf die Live-Tools. Die allgemeine Verfahrenswahl über alle Zerspanungsverfahren erklärt der Beitrag zur Auswahl der Zerspanungsverfahren.
Was Live-Tools am Drehteil übernehmen
Drehmaschinen lassen sich mit angetriebenen Werkzeugen bestücken. Protolabs beschreibt, dass Werkstücke damit abgeflacht und mit Schlitzen und Nuten versehen werden können. Auch axiale und radiale Bohrungen sowie Bohrungen auf der Achse sind möglich. Wie sich eine Drehmaschine nach Spannraum und Werkzeugrevolver einordnen lässt, zeigt das Beispiel der Haas ST-10.
| Zusatzmerkmal | Lage zur Drehachse | Mit Live-Tool möglich | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Axiale Bohrung | parallel | ja | Mindestdurchmesser 1 mm |
| Bohrung auf der Achse | in der Achse | ja | Mindestdurchmesser 1 mm |
| Radiale Bohrung (Querbohrung) | senkrecht | ja | Mindestdurchmesser 2 mm |
| Abflachung, etwa Sechskant | senkrecht zur Drehachse | ja | Sechskantkopf ausdrücklich genannt |
| Nut oder Schlitz | parallel oder senkrecht | ja | ID-Nuten derzeit nicht |
| Schräge Bohrung | anderer Winkel | nein | Verfahrenswechsel prüfen |
Die Werte in der Tabelle sind Angebotsbedingungen eines Anbieters, keine allgemeinen physikalischen Prozessgrenzen. Andere Hersteller können abweichen, deshalb gehört die Grenze in die Anfrage.
Zwei Prüfungen vor der Anfrage
Zwei Fragen entscheiden, ob Live-Tools die Zusatzmerkmale abdecken: Liegt jedes Merkmal parallel oder senkrecht zur Drehachse, und bleibt nach dem Drehen eine Spannfläche für die weitere Bearbeitung? Beides lässt sich an der Zeichnung klären, bevor Sie ein Angebot einholen.
Aufspannung vor Anfrage prüfen
- Bleibt eine sinnvolle Spannfläche übrig?
- Bohrungen parallel zur Drehachse?
- Bohrungen senkrecht zur Drehachse?
- Mindestdurchmesser axial 1 mm
- Mindestdurchmesser radial 2 mm
- ID-Nuten derzeit nicht möglich
Bei beiden Verfahren bleiben spitze Innenecken nicht spitz, sie werden automatisch gerundet. Beim Drehen erhalten Außenecken laut Anbieter eine Fase von 0,13 mm. Wer scharfe Kanten braucht, schreibt das als eigene Position in die Anfrage, statt es vorauszusetzen.
Eine vollständige Anfrage hilft, solche Punkte nicht zu vergessen. Wie sie aufgebaut ist, zeigt der Beitrag zur Fertigungsanfrage mit CAD-Datei.
Drei Fälle durchgespielt
Die folgenden Fälle sind eigene, ausdrücklich hypothetische Beispielkonstruktionen. Sie ersetzen kein Angebot, sondern ordnen die Entscheidung vor.
- Eine zylindrische Buchse ohne Querbohrung gehört auf die Drehmaschine, das Rundmaterial wird gespannt und die Endflächen werden gedreht.
- Ein kubischer Halter mit zwei seitlichen Taschen ist ein Frästeil. Zu klären ist der Werkzeugzugang zu beiden Taschen, danach folgt das Entgraten.
- Ein Drehteil mit Sechskant am Kopf bleibt ein Drehteil. Der Sechskant liegt senkrecht zur Drehachse und lässt sich mit dem Live-Tool fräsen.
Im dritten Fall warnt die Quelle davor, das Fräsen grundsätzlich auszuschließen. Ein Drehzentrum kann nach eigenen Angaben gedrehte Schrauben anschließend mit einem Sechskantkopf, Schlitzen oder Bohrlöchern versehen.
Aufspannung, Oberfläche und Preis
Der wirtschaftliche Hebel liegt in der Zahl der Aufspannungen, nicht in einer allgemeinen Rangfolge der Verfahren. Jede zusätzliche Aufspannung braucht eine neue Nullpunktbestimmung und neue Spannmittel. Wie sich Vorbereitung und Stillstand trennen lassen, zeigt der Beitrag zum Rüstzeit senken.
Spannen ist zugleich ein Sicherheitsthema. Die DGUV zeigt an einem Beispiel, dass für die Sicherheitsfunktion Werkstückspannen an Drehmaschinen ein Performance Level PL c nach DIN EN ISO 13849-1 in der Praxis erreichbar ist. Bei kraftschlüssigem Halten muss nach einer weiteren DGUV-Schrift die Haftreibung stets größer als die Bearbeitungskräfte sein, die aus Schwerkraft, Beschleunigung und mechanischer Bearbeitung entstehen.
Auch die Oberfläche zählt. Gedrehte zylindrische Abschnitte sind in unbearbeitetem Zustand meist deutlich glatter als gefräste Flächen. Gefräste Kunststoffteile bleiben roh und zeigen in der Regel Werkzeugspuren.
Ein Anbieter nennt für sein Fräsen eine Standardrauheit von unter 1,6 µm Ra bei allen CNC-Werkstoffen. Für die Drehmaschine macht dieselbe Quelle keine vergleichbare Ra-Angabe. Fragen Sie die Oberflächenanforderung deshalb getrennt ab.
Der Preis folgt nach Anbieterangaben vier Kriterien: Rohmaterial, Bearbeitungszeit, Arbeitszeit und Lieferzeit. Wie sich der Programmieraufwand kalkulieren lässt, steht im Beitrag zur CNC-Programmierung.
Prüfliste vor der Anfrage
- Hauptform einordnenüberwiegend rund oder kubisch?
- Zusatzmerkmale je Achse prüfenparallel oder senkrecht zur Drehachse?
- Bei Frästeilensind Werkzeugzugang und Kehlen großzügig gestaltet?
- Bei Drehteilenbleiben Spannflächen an beiden Enden?
- Lieferzeit und Oberfläche als eigene Position im Angebot anfragen.
