Skript12-Drehen_Drehmaschine

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Drehen – Drehverfahren -


Drehmaschinen




































Bildquelle: Sandvik Tooling Deutschland GmbH



























© Dipl.-Ing. (FH) Markus Bürger
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Unterweisungsnachweis Drehen



§4 der UVV "Grundsätze der Prävention" (BGV A1) bzw. §12
Arbeitsschutzgesetz


Abteitung: Metall

Lehrer:


Datum der Unterweisung: ............................................


Ort / Raum: ............................................


Erstunterweisung vor Aufnahme der Tätigkeit: □

Wiederholungsunterweisung: □
Inhalte der Unterweisung:


Schutzbrille, lange Haare zusammenbinden, Schmuck entfernen, keine Handschuhe

Backenfutter nie von Hand anhalten,
Beim Bohrvorgang Verwendung von Kühlschmiermittel
Drehrichtung RECHTS beachten (Rechte-Hand-Regel)
Drehzahl und Vorschubeinstellung nur bei stehender Maschine

Späne bei laufender Maschine nicht mit den Händen entfernen.
Maschine nach dem Arbeiten säubern, Späne mit Pinsel entfernen, keine Druckluft

Dreh- und Bohrdemonstration

Name des Schülers / der Schülerin Unterschrift Datum















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Info Bohren - Drehen

Herstellung der Rolle
Beim Anfertigen von Bohrungen zentrisch in zylindrischen Bauteilen kann das
Bohrverfahren auch "umgekehrt" verlaufen. Das Werkstück wird in ein sich
drehendes Spannfutter gesteckt. Der Bohrer steckt im sog. Reitstock und steht in
Drehrichtung still. Er übt lediglich die Vorschubbewegung aus (s. Bild unten)

Drehendes Futter mit zylindrischem Werkstück stehender Bohrer mit Vorschubbewegung















Dieses Bohrverfahren wird nicht auf Bohrmaschinen, sondern auf Drehmaschinen
angewendet:





















Ergänze die Beschriftung in dem Bild der dargestellten Drehmaschine gemäß des
o.d. Textes.


Die Rolle des Klebebandabrollers wird komplett auf einer solchen Drehmaschine
gefertigt…
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Info Drehen – Vorbereitung

Drehen

Beim Drehen wird an einem um die Rotationsachse drehenden Werkstück mittels längs-
oder querbewegtem Meißel definiert Material abgetragen. Es entsteht stets eine
rotationssymmetrische Geometrie.
drehendes Werkstück

Längsachse des Werkstücks
abgetragener Span aus dem Werkstück


linear bewegter Drehmeißel (Werkzeug)



Schau dir die folgenden Infos zum Drehen zur Vorbereitung an:












https://www.youtube.com/watch?v=4WMwruVwgCc https://www.youtube.com/watch?v=F8MdbCGIUdY https://www.youtube.com/watch?v=zpstAXKx7pk

Aufgabe
Fülle die folgende Tabelle aus. Gehe dabei auf die Bewegung des Drehmeißels ein und
schreibe "Längsbewegung" oder "Querbewegung". Benenne außerdem das Drehverfahren
und wann es angewendet wird.


Bewegung des
Darstellung Benennung und Anwendung des Verfahrens
Meißels






Quer-
bewegung









Längs- Gewindedrehen
bewegung Herstellung eines definierten Gewindes





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Aufgaben Drehen – Vorbereitung

Drehen

Bearbeite zur Vorbereitung noch die weiteren Aufgaben:

1. Finde den zu drehenden Werkstoff aus dem ersten Film im Tabellenbuch!

a. Nenne die Werkstoffbezeichnung und ordne den Werkstoff der Stahlsorte zu.






b. Finde die Zugfestigkeit sowie die Streckgrenze des Werkstoffes und versuche
die Schnittdaten größtenteils im Tabellenbuch abzugleichen.








2. Nenne die Sicherheitsregeln beim Drehen und erkläre den Grund für die
jeweilige Sicherheitsregel.










3. Welche Werkstoffe sind beliebter bei der Drehbearbeitung, kurz- oder
langspanende? Begründe.




















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Info– Drehmaschine

Drehmaschine
Mit einer einfachen Werkstatt-Drehmaschine, wie der WEILER Praktikant, die
mehrfach in den Metall-Werkstätten der ESS zu finden ist, sind alle konventionellen
Drehbearbeitungsschritte in der Grundlagenfertigung möglich.
Die Maschine besitzt einen Hauptschalter an der rechten Seite, mit welchem die
gesamte Maschine angeschaltet wird. Das Drehfutter wird mittels dem Motor-Schalt-
hebel je nach Hebelstellung rechts oder links zum Rechts- oder Linkslauf angeschal-
tet. Mittels des Potentiometers (kleines Drehrad) wird die Motordrehzahl eingestellt,
die in einem kleinen Display an der Seitenverkleidung angezeigt wird. Selbst bei
angeschaltetem Motor-Schalthebel bleibt das Backenfutter stehen, sofern das
Schutzvisier nicht heruntergeklappt ist. Lange Werkstücke können gegenüber des
Drehfutters mittels Reitstock und Zentrierspitze gegengehalten werden, dass diese
sich nicht beim Drehen wegbiegen. Die Drehwerkzeuge werden am Werkzeughalter
am Oberschlitten angebracht.





















Bildquelle:
WEILER Werkzeugmaschinen GmbH







Aufgabe

Beschrifte aufgrund des o.a. Textes die einzelnen Komponenten der Drehmaschine.



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Drehen – Rolle

Für den Klebebandabroller ist die folgende Rolle auf einer Drehmaschine anzufertigen.



















































































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Arbeitsblatt – Arbeitsvorbereitung


Drehen der Rolle

Die Abbildung unten stellt das Ausgangsmaterial zum Drehen der Rolle dar (dunkelgraues Rechteck!). Es handelt sich um einen
Rundstab d30 x 50. Die fertige Rolle befindet sich sozusagen im inneren des Rundstabs und muss noch vom überschüssigen Material
befreit werden! Welche Bearbeitungsverfahren (z.B. Drehverfahren) können für die angezogenen Bereiche verwendet werden?



Außendurchmesser der Rolle




Anbringen der Fase


Stirnfläche vor dem Herstellen der Gewindebohrung

Spannbacken der

Drehmaschine Anbringen der Kernbohrung
(Drehfutter)

30
Anbringen des Gewindes


50
Abtrennen der soweit gedrehten Rolle









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Arbeitsblatt – Arbeitsvorbereitung


Drehen der Rolle

Die Abbildung unten stellt das Ausgangsmaterial zum Drehen der Rolle dar (dunkelgraues Rechteck!). Es handelt sich um einen
Rundstab d30 x 50. Die fertige Rolle befindet sich sozusagen im inneren des Rundstabs und muss noch vom überschüssigen Material
befreit werden! Welche Bearbeitungsverfahren (z.B. Drehverfahren) können für die angezogenen Bereiche verwendet werden?



Außendurchmesser der Rolle




Anbringen der Fase


Stirnfläche vor dem Herstellen der Gewindebohrung

Spannbacken der

Drehmaschine Anbringen der Kernbohrung
(Drehfutter)

30
Anbringen des Gewindes


50
Abtrennen der soweit gedrehten Rolle









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Arbeitsblatt – Arbeitsvorbereitung

Drehen der Rolle


1.) Die Rolle wird in der u.a. Reihenfolge auf einer Drehmaschine bis zum Abstechen hergestellt. Beschreibe die einzelnen Schritte
stichwortartig.

















sägeroh im Abstechen der
Drehfutter fast fertigen
eigespannt Rolle





2.) Welche Arbeits- und Fertigungsschritte folgen, um die Rolle komplett fertigzustellen?










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Arbeitsblatt – Arbeitsvorbereitung

Drehen der Rolle


1.) Die Rolle wird in der u.a. Reihenfolge auf einer Drehmaschine bis zum Abstechen hergestellt. Beschreibe die einzelnen Schritte
stichwortartig.

















sägeroh im Abstechen der
Drehfutter fast fertigen
eigespannt Rolle





2.) Welche Arbeits- und Fertigungsschritte folgen, um die Rolle komplett fertigzustellen?










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Info Drehwerkzeuge

Drehmeißelarten und -geometrie

Einsatzgebiet
Tab. 1 Werkzeug Benennung Weichere Besonderheiten
HSS-Drehmeißel HSS - Werkstoffe Hohe Festigkeit

(Aluminium, Cu-
Hochleistungs-
Beim Drehen nur
schnellschnitt-
Legierungen,
noch selten im
stahl (High-Speed- Stähle mit
Einsatz
Steel)
geringer
Festigkeit)
HM-Drehmeißel HM - Hartmetall- Hohe Härte,

Druckfestigkeit und
schneidmeißel auf alle Werkstoffe
Haltbarkeit
Schaft aufgelötet
(Standzeit).


Hartmetall ist
Wendeschneid- plattenmeißel Wendeschneid- alle Werkstoffe gesinterter Werkstoff,
HM-
platte auf
der nach individuellen
Anforderungen
passenden Schaft
hergestellt wird.
aufgeschraubt
oder geklemmt


Keramische Schneidplatten Wendeschneid- Insbesondere Extrem hohe Härte,
platten aus
Druckfestigkeit und
keramischen
Haltbarkeit,
gehärtete Stähle
Werkstoffen auf
chemische
passenden Schaft
Beständigkeit
geklemmt





















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Info Physik beim Drehen

Schnittgrößen beim Drehen


































Beim Längsdrehen (Bild oben) unterscheidet man zwei Durchmesser. Der Durch-
messer D des ursprünglichen Zylinders, der gedreht werden soll, sowie den
Durchmesser d des Werkstückes nach dem Drehschnitt.
Diese sind relevant bei der Ermittlung der Schnitttiefe (Zustellung) ap:


1.) Definiere die Schnitttiefe (Zustellung) auf Basis der beiden Durchmesser D und d.


a 



p


Der Vorschub f stellt den Längsweg des Drehmeißels dar, den er je Werkstück-
Umdrehung zurücklegt.

2.) Die Schnittgeschwindigkeit sowie die Vorschubgeschwindigkeit definieren sich
wie beim Bohren in Abhängigkeit der Drehzahl:

v   n

c


v   n


f


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Verfahren beim Drehen

Schruppen
Drehverfahren mit hohem Drehvorschub, hoher Zustelltiefe und hoher (normaler)
Schnittgeschwindigkeit

Beispiel: Drehen von Baustahl
ap = 4mm

f = 0,5mm
vc = 200m/min


Zweck: Viel Materialabtrag

Merkmal: Großer Drall
Drall:








viel Materialabtrag Umlaufende Wendelrille durch
die Drehbearbeitung
Bildquelle: Sandvik Tooling Deutschland GmbH

Schlichten
Drehverfahren mit geringem Drehvorschub, geringer Zustelltiefe und sehr hoher
Schnittgeschwindigkeit
Beispiel: Drehen von Baustahl

ap = 1mm
f = 0,15mm

vc = 350m/min


Zweck: Erreichen vom Maßgenauigkeit und hoher Oberflächengüte
Merkmal: Geringer – kaum – nicht sichtbarer Drall









Kaum sichtbarer Drall
wenig Materialabtrag
Bildquelle: Sandvik Tooling Deutschland GmbH

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Übung Drehen

Herstellen der Rolle
Die Rolle des Klebebandabrollers wird gefertigt.

Als Rohteil wird ein Rundstab aus Al1060 verwen-
det. Der Ausgangsdurchmesser ist D = 30mm.


Es soll ein Schrupp- und ein Schlichtschnitt
verwendet werden, um die fertige Außenkontur
(ohne Fase) zu erreichen.


Folgende Werkzeugdaten sind vom Werkzeuglieferanten bekannt:






























f = 0,6….0,25mm f = 0,25 … 0,1mm

vC = 350mm/min vC = 500mm/min

1.) Wähle für den Schrupp- und den Schlichtschnitt je eine sinnvolle Zustelltiefe ap.

2.) Wähle für den Schrupp- und den Schlichtschnitt je einen Vorschub f.

3.) Bestimme sowohl für den Schrupp- als auch den Schlichtschnitt je die
einzustellende Drehzahl.

4.) Bestimme sowohl für den Schrupp- und den Schlichtschnitt je die
Vorschubgeschwindigkeit vf.

5.) Bestimme die Dauer beider Schnitte und die gesamte Zeit des Drehvorgangs
ohne die Zwischen-Verfahrwege.

[email protected]
Ehrhart-Schott-Schule Schwetzingen


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