Drehteilefertigung auf CNC-Drehmaschinen mit feststehendem Spindelstock für die Bearbeitung von Teilen mit großem Durchmesser
DAS WICHTIGSTE IN KÜRZE
- Bei einer Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock bleibt die Spindel, die das Material antreibt, unbeweglich: Die Werkzeuge führen sämtliche Bewegungen entlang des Werkstücks aus.
- Diese steife Bauweise eignet sich für kurze, massive Teile mit großem Durchmesser und hohem Materialabtrag.
- Die Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock arbeitet sowohl von der Stange als auch mit Rohlingen, was die realisierbaren Durchmesser deutlich erweitert.
- JACQUEMOUX DÉCOLLETAGE betreibt 10 CNC-Drehmaschinen mit feststehendem Spindelstock der Marke Biglia, von Ø 14 bis 60 mm von der Stange und bis Ø 150 mm mit Rohlingen.
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Ein Anschlusskörper mit Ø 50 mm, eine dickwandige Buchse oder eine Mutter mit großem Querschnitt – sie alle entstehen aus einem voluminösen Rohteil, von dem das Werkzeug viel Material abtragen muss, ohne an Präzision einzubüßen. Für solche Teile setzt der Automatendreher auf eine robuste Maschine, die für hohe Schnittkräfte ausgelegt ist: die Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock.
Dieser Artikel erläutert ihr Funktionsprinzip, ihre Zuführungsarten, die Teile, bei denen sie den Unterschied macht, und ihre Vorteile in der Produktion. Er stützt sich auf die Erfahrung unserer Werkstatt in Marnaz im Arvetal, wo unsere Biglia-Drehmaschinen täglich Teile mit mittlerem und großem Durchmesser fertigen.
Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock: Definition und Funktionsprinzip
Eine unbewegliche Spindel, bewegliche Werkzeuge
Der Spindelstock ist die Baugruppe, die die Spindel trägt und das Material in Rotation versetzt. Bei einer Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock bewegt sich diese Baugruppe nicht: Die Spindel dreht sich, ohne je vor- oder zurückzufahren. Die Stange oder der Rohling bleibt in einer Spannzange oder einem Spannfutter eingespannt.
Die Werkzeugschlitten führen sämtliche Bewegungen aus. Sie fahren an das Material heran und folgen dem Profil des Werkstücks in der Länge (Z-Achse) und in der Tiefe (X-Achse). Bei einer CNC-Drehmaschine steuert die CNC-Steuerung diese Achsen und verkettet in einem einzigen Zyklus Längsdrehen, Plandrehen, Bohren, Ausdrehen, Gewindeschneiden und Abstechen.
Steifigkeit als direkte Folge dieser Bauweise
Das Werkstück ragt frei aus der Spannzange heraus: Gehalten wird es nur an seinem eingespannten Ende. Solange seine Länge im Verhältnis zum Durchmesser gering bleibt, bietet diese Aufspannung einen ausgezeichneten Halt. Die massive, unbewegliche Spindel nimmt die Schnittkräfte vibrationsfrei auf.
Genau diese Steifigkeit macht den Reiz der Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock aus: Sie ermöglicht große Schnitttiefen, hohen Materialabtrag und große Durchmesser bei gleichbleibend hoher Oberflächengüte.
Stange oder Rohling: zwei Arten der Maschinenbeschickung
Stangenbearbeitung für die Serie
In der Produktion schiebt ein Stangenlader die Stange Zyklus für Zyklus in die Spindel. Die Maschine bearbeitet das Teil, sticht es ab und schiebt die Stange für das nächste Teil nach – ohne Eingriff des Bedieners zwischen zwei Teilen. In unserer Werkstatt arbeiten unsere Biglia-Drehmaschinen auf diese Weise von Ø 14 bis 60 mm.
Bearbeitung von Rohlingen für sehr große Durchmesser
Oberhalb der Stangenkapazität legt der Bediener Rohlinge ein: bereits auf Länge abgelängte Materialabschnitte, die einzeln im Spannfutter gespannt werden. Diese Methode vermeidet es, eine Stange mit sehr großem Durchmesser über ihre gesamte Länge zu binden, und ermöglicht die Fertigung massiver Teile. Unsere Biglia-Drehmaschinen bearbeiten so bis Ø 150 mm.
Besonderheiten bei der Bearbeitung großer Durchmesser
Einen großen Durchmesser zu bearbeiten heißt nicht einfach, ein kleines Teil zu vergrößern. Mehrere Parameter ändern sich:
- Die Drehzahl: Die Schnittgeschwindigkeit hängt sowohl von der Drehzahl als auch vom bearbeiteten Durchmesser ab. Je größer der Durchmesser, desto langsamer muss die Spindel drehen, um eine an Material und Werkzeug angepasste Schnittgeschwindigkeit beizubehalten.
- Die Schnittkräfte: Ein großer Querschnitt bedeutet mehr abzutragendes Material und höhere Kräfte am Werkzeug, die nur eine steife Maschine ohne Maßabweichungen aufnimmt.
- Das Spänemanagement: Hoher Materialabtrag erzeugt ein großes Spanvolumen, das Kühlschmierung und Werkzeuggeometrie effizient abführen müssen, insbesondere bei Edelstahl und legierten Stählen.
- Die Innenformen: Bei einem Teil mit großem Querschnitt nehmen Bohrungen, Ausdrehungen und Innengewinde einen großen Teil des Zyklus ein. Die CNC-Steuerung verkettet sie in derselben Aufspannung mit den Außenformen.
Welche Teile eignen sich für eine Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock?
Die Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock ist die erste Wahl, sobald ein Teil einen mittleren bis großen Durchmesser mit einer im Verhältnis dazu moderaten Länge verbindet. Zu den Teilen, die wir regelmäßig auf unseren Biglia-Drehmaschinen fertigen, gehören:
- Grundkörper und Anschlussstücke für Fluidkreisläufe mit Bohrungen, Ausdrehungen und Innengewinden;
- Buchsen, Muttern und Verschlussstopfen mit mittlerem und großem Durchmesser;
- massive Abstandshalter und Endstücke;
- großformatige Einlegeteile.
Solche Teile finden sich in Märkten wie Energie, Bauwesen oder Maschinen und Anlagen.
Lange, dünne Teile mit kleinem Durchmesser, etwa schlanke Achsen, würden sich dagegen bei freier Auskragung durchbiegen. Wir fertigen sie auf unseren Drehmaschinen mit beweglichem Spindelstock, die wir in unserem Artikel zur Drehmaschine mit beweglichem Spindelstock vorstellen.
Ihre Teile JACQUEMOUX DÉCOLLETAGE anvertrauen
Die Vorteile der Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock in der Produktion
- Hohe Bearbeitungssteifigkeit: Die unbewegliche Spindel nimmt hohe Schnittkräfte auf, bei weichen wie bei sehr harten Werkstoffen.
- Flexible Rohmaterialversorgung: Die Maschine verarbeitet gezogene oder gewalzte Stangen ebenso wie auf Länge abgelängte Rohlinge.
- Flexibilität bei mittleren Serien: Dank CNC-Steuerung wechseln Sie durch Programmänderung von einer Referenz zur nächsten, ohne einen Kurvensatz anfertigen zu müssen.
- Komplettbearbeitung in einer Aufspannung: Ein Zyklus verkettet Außen- und Innenformen, was Nachbearbeitungen und Handhabungen reduziert.
Unsere 10 Biglia-Drehmaschinen mit feststehendem Spindelstock
Biglia, ein italienischer Hersteller von CNC-Drehmaschinen, stattet unsere Werkstatt mit Maschinen mit feststehendem Spindelstock aus. Wir betreiben 10 dieser Maschinen, die Folgendes abdecken:
- Durchmesser von Ø 14 bis 60 mm von der Stange und bis Ø 150 mm mit Rohlingen;
- Serien von 250 bis 20.000 Teilen pro Fertigungslos;
- alle unsere Werkstoffe: Stahl, Edelstahl, Messing und Kupferlegierungen, Aluminium, Titan und Kunststoffe.
Diese Drehmaschinen sind Teil unserer Mittel- und Großserienfertigung. Nachgelagert übernehmen unsere Zusatzleistungen die Nachbearbeitung, Oberflächenbehandlungen und die Montage von Baugruppen. Unsere Qualitätsorganisation stützt sich auf die Zertifizierungen ISO 9001, IATF 16949 und ISO 14001.
Um eine Geometrie vor der Serie zu validieren, fertigt unser Bereich Prototypenbau und Vorserie die ersten Teile auf denselben Anlagen wie die Produktion.
Häufige Fragen zur Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock
Bis zu welchem Durchmesser lässt sich auf einer Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock bearbeiten?
Das hängt von der Kapazität der Maschine ab. Bei JACQUEMOUX DÉCOLLETAGE bearbeiten unsere Biglia-CNC-Drehmaschinen mit feststehendem Spindelstock Ø 14 bis 60 mm von der Stange und bis Ø 150 mm mit Rohlingen.
Was versteht man unter der Bearbeitung von Rohlingen?
Ein Rohling ist ein vor der Bearbeitung auf Länge abgelängter Materialabschnitt. Der Bediener spannt ihn direkt in das Spannfutter der Drehmaschine, statt die Maschine mit einer durchgehenden Stange zu beschicken. Diese Methode eignet sich für Teile mit sehr großem Durchmesser, bei denen eine Stangenzuführung weder praktikabel noch wirtschaftlich wäre.
Welche Seriengrößen eignen sich für eine CNC-Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock?
Dank CNC-Steuerung lohnt sich die Drehmaschine mit feststehendem Spindelstock bereits ab mittleren Serien: Unsere Biglia-Drehmaschinen fertigen 250 bis 20.000 Teile pro Fertigungslos. Für sehr große Serien einfacher Teile übernehmen unsere kurvengesteuerten Drehautomaten.
Ist Ihr Teil ein Fall für den feststehenden Spindelstock?
Senden Sie uns Ihre Zeichnung: Unser technisches Team prüft Geometrie, Werkstoff und Stückzahlen und erstellt Ihnen anschließend eine präzise Kalkulation.
