Warum der kurvengesteuerte Einspindeldrehautomat in unserer Werkstatt weiterhin seinen festen Platz hat
DAS WICHTIGSTE IN KÜRZE
- Der Einspindeldrehautomat bearbeitet jeweils nur eine Stange: Bei jeder Umdrehung der Nockenwelle verlässt ein Teil die Maschine.
- Die Kurvenscheiben steuern jede Werkzeugbewegung. Einmal eingerichtet, wiederholt die Maschine denselben Zyklus über Hunderttausende von Teilen.
- Einfacher als der Mehrspindler deckt er einen deutlich größeren Durchmesserbereich ab – von sehr kleinen Teilen bis zu großen Durchmessern.
- JACQUEMOUX DÉCOLLETAGE betreibt 24 kurvengesteuerte Einspindeldrehautomaten: Manurhin-Maschinen mit feststehendem Spindelstock von Ø 5 bis 60 mm und Tornos mit beweglichem Spindelstock von Ø 2 bis 10 mm.
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Man hält sie für Maschinen aus einer anderen Zeit, und doch nehmen sie mit 24 produzierenden Maschinen nach wie vor einen zentralen Platz in unserer Werkstatt ein. Dank ihrer einfachen und robusten mechanischen Konstruktion wiederholen sie denselben Zyklus Hunderttausende Male mit großer Gleichmäßigkeit.
Dieser Artikel erläutert das Funktionsprinzip dieser Maschinen, den Unterschied zwischen unseren Einspindlern mit feststehendem und beweglichem Spindelstock, die passenden Teile und Stückzahlen sowie ihren Platz neben unseren CNC-Drehmaschinen und Mehrspindlern.
Wie funktioniert ein kurvengesteuerter Einspindeldrehautomat?
Das Prinzip beruht auf zwei Gedanken: eine einzige Spindel, die eine einzige Stange antreibt, und eine Nockenwelle, die sämtliche Bewegungen der Maschine koordiniert.
Eine Spindel, eine Stange, ein Teil nach dem anderen
Die Spindel spannt die Materialstange und versetzt sie in Drehung. Um sie herum greifen mehrere Werkzeuge nacheinander ein: Längsdrehen, Formdrehen, Bohren, Gewinde, dann Abstechen. Fällt das Teil ab, wird die Stange für das nächste vorgeschoben und der Zyklus beginnt von vorn. Im Gegensatz zum Mehrspindler, der mehrere Stangen parallel bearbeitet, führt der Einspindler die Arbeitsgänge nacheinander an einem einzigen Teil aus.
Die Nockenwelle als Taktgeber des Zyklus
Jedes Werkzeug erhält seine Bewegung von einer Kurvenscheibe, einer Scheibe mit einem eigens für das herzustellende Teil geschnittenen Profil. Alle Kurvenscheiben drehen sich auf derselben Welle, die pro Bearbeitungszyklus eine volle Umdrehung ausführt. Das Profil jeder Kurvenscheibe bestimmt, wann das Werkzeug vorfährt, mit welcher Geschwindigkeit, wie weit und wann es sich zurückzieht.
Der Kurvensatz übernimmt damit die Rolle des Programms einer CNC-Maschine – mit dem Unterschied, dass er mechanisch arbeitet: Einmal eingerichtet, driftet er nicht ab und wiederholt Teil für Teil exakt denselben Zyklus.
Ein traditionsreiches Know-how der französischen Industrie
Kurvengesteuerte Einspindeldrehautomaten haben die Entwicklung der Drehteilefertigung das gesamte 20. Jahrhundert hindurch begleitet. Manurhin, von dem ein Großteil unseres Maschinenparks stammt, begann laut der Firmengeschichte des Herstellers bereits 1935 mit dem Bau automatischer Drehautomaten, bevor das Unternehmen nach dem Krieg seine Fertigung kurvengesteuerter Drehautomaten in Mulhouse ansiedelte.
Feststehender oder beweglicher Spindelstock: zwei Familien von Einspindlern
Den kurvengesteuerten Einspindler gibt es in beiden Bauarten, die wir in unseren Artikeln über den feststehenden Spindelstock und den beweglichen Spindelstock vorgestellt haben. Unsere Werkstatt nutzt beide.
Manurhin mit feststehendem Spindelstock, von Ø 5 bis 60 mm
Bei diesen Maschinen bleibt die Spindel unbeweglich und die Werkzeuge bearbeiten die Stange. Diese steife Bauart erlaubt große Durchmesser. Unsere 16 Manurhin-Drehautomaten verteilen sich auf drei Kapazitäten:
- 8 Maschinen von Ø 5 bis 25 mm;
- 7 Maschinen von Ø 10 bis 42 mm;
- 1 Maschine von Ø 10 bis 60 mm.
Tornos mit beweglichem Spindelstock, von Ø 2 bis 10 mm
Bei unseren 8 Tornos-Drehautomaten fährt der Spindelstock vor und schiebt die Stange durch eine Führungsbuchse, die sie möglichst nah an den Werkzeugen abstützt. Dieses aus der Uhrenindustrie stammende Prinzip eignet sich für lange, schlanke Teile mit sehr kleinem Durchmesser. Mit einer Kapazität ab Ø 2 mm reichen diese Maschinen tiefer hinab als der gesamte übrige Maschinenpark.
Welche Teile eignen sich für einen Einspindeldrehautomaten?
Der Einspindler erfüllt einen klar umrissenen Bedarf: die Fertigung großer Stückzahlen von Teilen mit stabiler Geometrie in einem Durchmesserbereich, den der Mehrspindler nicht immer abdeckt.
Sehr große Serien stabiler Teile
Wie beim Mehrspindler stellen Konstruktion und Einrichtung der Kurvenscheiben eine Anfangsinvestition dar. Sie amortisiert sich bei Großserien: Unsere Einspindler fertigen 25.000 bis 1.000.000 Teile pro Fertigungslos. Für kleinere Stückzahlen oder häufig wechselnde Artikel bieten unsere CNC-Drehmaschinen mehr Flexibilität.
Durchmesser außerhalb der Reichweite des Mehrspindlers
Unsere Mehrspindler arbeiten von Ø 3 bis 25 mm. Der Einspindler erweitert diesen Bereich in beide Richtungen: zu sehr kleinen Durchmessern mit unseren Tornos ab Ø 2 mm und zu großen Durchmessern mit unseren Manurhin-Maschinen bis Ø 60 mm.
Typische Teilefamilien
Der kurvengesteuerte Einspindeldrehautomat eignet sich insbesondere für:
- Schrauben, Muttern und Gewindeteile;
- Achsen und Stangen, auch mit sehr kleinem Durchmesser auf beweglichem Spindelstock;
- Abstandshalter, Buchsen, Hülsen und Endstücke;
- Grundkörper und Anschlussstücke mit größerem Durchmesser auf feststehendem Spindelstock.
Diese Teile finden sich in Branchen wie der Automobilindustrie, dem Bauwesen, der Energie oder dem Bereich Maschinen und Anlagen.
Zeichnungen und Teile an JACQUEMOUX DÉCOLLETAGE übermitteln
Was vor einer Serie auf dem Einspindler zu beachten ist
Robust und in der Serie wirtschaftlich, erfordert der Einspindler im Gegenzug etwas Vorausplanung.
Eine einzuplanende Einrichtung
Ein Artikelwechsel bedeutet, einen neuen Kurvensatz zu montieren und jedes Werkzeug einzustellen. Dieser Rüstaufwand spricht dafür, den Bedarf in großen Fertigungslosen zu bündeln statt in kleinen aufeinanderfolgenden Aufträgen.
Nachbearbeitung je nach Teil
Kurvengesteuerte Drehautomaten übernehmen Drehen, axiales Bohren und Gewinde. Weist das Teil Querbohrungen, Flächen oder Fräsungen auf, übernehmen unsere konventionellen Nachbearbeitungsmaschinen (Fräsen, Gewindebohren, Bohren) und unsere Schleifmaschine. Unsere Zusatzleistungen vervollständigen anschließend das Teil: Oberflächenbehandlungen, Montage von Baugruppen.
Eine vorab freigegebene Geometrie
Eine Zeichnungsänderung nach der Fertigung der Kurvenscheiben ist kostspielig. Unser Service für Prototypenbau und Vorserie ermöglicht es, Geometrie und Werkstoff freizugeben, bevor die sehr große Serie anläuft.
Unser Park von 24 kurvengesteuerten Einspindeldrehautomaten
Diese Maschinen gehören neben unseren CNC-Drehmaschinen und Mehrspindlern zu unseren Mitteln für die Klein- bis Mittelserienfertigung. Sie umfassen:
- 16 Manurhin-Drehautomaten mit feststehendem Spindelstock, von Ø 5 bis 60 mm;
- 8 Tornos-Drehautomaten mit beweglichem Spindelstock, von Ø 2 bis 10 mm;
- Serien von 25.000 bis 1.000.000 Teilen pro Fertigungslos;
- unsere wichtigsten Werkstoffe: Stahl, Edelstahl, Messing, Kupfer, Aluminium und Kunststoffe.
Unsere Zertifizierungen ISO 9001, IATF 16949 und ISO 14001 bilden den Rahmen für diese gesamte Produktion.
Ihre Fragen zum kurvengesteuerten Einspindeldrehautomaten
Die Punkte, die beim Vergleich dieser Technologie mit anderen am häufigsten aufkommen.
Was ist ein Einspindeldrehautomat?
Es handelt sich um einen Drehautomaten, der jeweils nur eine Materialstange bearbeitet. Seine Werkzeuge greifen nacheinander am Teil ein, bis zum Abstechen; danach wird die Stange für das nächste Teil vorgeschoben.
Was unterscheidet einen kurvengesteuerten Drehautomaten von einer CNC-Drehmaschine?
Beim kurvengesteuerten Drehautomaten steuern mechanische Kurvenscheiben die Werkzeugbewegungen: Jedes neue Teil erfordert einen neuen Kurvensatz. Bei einer CNC-Drehmaschine steuert ein Programm die Achsen, wodurch ein Artikelwechsel deutlich schneller möglich ist. Bei Großserien stabiler Teile bleibt der kurvengesteuerte Drehautomat sehr wettbewerbsfähig.
Welche Durchmesser lassen sich auf einem Einspindeldrehautomaten bearbeiten?
Das hängt von der Maschine ab. Unser Einspindler-Park deckt Ø 2 bis 10 mm mit beweglichem Spindelstock (Tornos) und Ø 5 bis 60 mm mit feststehendem Spindelstock (Manurhin) ab.
Warum werden manche Teile nach dem kurvengesteuerten Drehautomaten nachbearbeitet?
Der kurvengesteuerte Drehautomat glänzt bei rotationssymmetrischen Arbeitsgängen: Drehen, axiales Bohren, Gewinde, Abstechen. Querbohrungen, Flächen oder Fräsungen erfordern mitunter einen zweiten Arbeitsgang auf einer Nachbearbeitungsmaschine. Wir führen diese Arbeitsgänge in unserer Werkstatt aus, sodass Sie ein fertiges Teil erhalten.
Sie möchten eine Serie auf einem kurvengesteuerten Drehautomaten starten?
Senden Sie uns Ihre Zeichnung und Ihre voraussichtlichen Stückzahlen: Wir ermitteln die am besten geeignete Maschine – Einspindler, Mehrspindler oder CNC – und senden Ihnen eine detaillierte Kalkulation.
