Das CNC-Drehen ist neben dem Fräsen eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien in der modernen BACH INDUSTRY AG. Es ist das spanabhebende Verfahren der Wahl, wenn es darum geht, rotationssymmetrische Werkstücke – wie Wellen, Achsen, Bolzen, Buchsen oder Flansche – mit höchster Präzision herzustellen.² Die Abkürzung CNC steht, wie beim Fräsen, für Computer Numerical Control und kennzeichnet die automatisierte Steuerung der Maschine durch ein digitales Programm.³ Diese Automatisierung hat die Drehtechnik von einem handwerklichen Prozess in ein hochwissenschaftliches, wiederholbares Verfahren verwandelt.⁴

Funktionsweise und Technologiekern

Im Gegensatz zum CNC-Fräsen, bei dem das Werkzeug rotiert und sich das Werkstück in der Regel kaum bewegt, ist es beim CNC-Drehen umgekehrt: Das Werkstück rotiert, während ein feststehendes Schneidwerkzeug das Material schichtweise abträgt. Das Werkstück wird dazu fest in der Spindel der Drehmaschine eingespannt und in schnelle Rotation versetzt. Das Werkzeug, das meist aus extrem hartem Material wie Hartmetall besteht, wird dann unter computergesteuerter Führung entlang der Oberfläche des rotierenden Materials bewegt. Die Hauptbewegungen finden in der Regel entlang der Z-Achse (parallel zur Spindel, für Längsbearbeitung) und der X-Achse (senkrecht zur Spindel, für Plandrehen und Durchmesserbearbeitung) statt.

Die Programmierung erfolgt, ähnlich wie beim Fräsen, über den G-Code. Dieser Code übersetzt die Geometrie des gewünschten Teils in exakte Bewegungsbefehle für die Maschine. Moderne CNC-Drehmaschinen, oft als CNC-Drehzentren bezeichnet, sind jedoch weit mehr als nur einfache Drehmaschinen. Sie verfügen über eine Reihe fortschrittlicher Funktionen:

• Revolverköpfe: Diese mehrfach bestückten Werkzeugträger ermöglichen einen automatischen und extrem schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Werkzeugen (Drehmeißel, Bohrer, Gewindewerkzeuge), ohne dass der Bediener eingreifen muss.
• Angetriebene Werkzeuge (Frässpindeln): Die Integration von Frässpindeln in einem Drehzentrum transformiert die Maschine in eine sogenannte Dreh-Fräs-Maschine. Dies erlaubt die Bearbeitung von nicht-rotationssymmetrischen Elementen wie Nuten, Querbohrungen oder Schlüsselflächen in derselben Aufspannung. Man spricht hier von Komplettbearbeitung.

Von der Einzelspindel zur Mehrachsen-Fertigung

CNC-Drehmaschinen lassen sich anhand ihrer Komplexität und Achsenzahl unterscheiden:

1. 2-Achsen-Drehmaschine: Der Standardtyp, der lediglich die Bewegungen in X und Z ausführt. Perfekt für einfache zylindrische Teile.
2. Y-Achsen-Drehzentrum: Durch die Hinzufügung einer Y-Achse (senkrecht zu X und Z) kann die Maschine exzentrische Fräsarbeiten und präzisere, komplexe Querbohrungen durchführen.
3. Gegenspindel-Maschinen: Diese verfügen über eine zweite Spindel (Gegenspindel), die das Werkstück von der Hauptspindel übernehmen kann, um die Rückseite des Teils in derselben Aufspannung zu bearbeiten. Dies eliminiert die Notwendigkeit, das Werkstück manuell umzuspannen, was die Präzision erhöht und die Zykluszeit drastisch senkt. Dies ist besonders wichtig für die Serienfertigung.
4. Langdrehautomaten (Swiss-Type Lathes): Speziell für die Bearbeitung langer, dünner Teile konzipiert. Hier wird das Material durch eine Führungsbuchse geschoben. Die Werkzeuge arbeiten extrem nah an dieser Buchse, was eine maximale Steifigkeit gewährleistet und Vibrationen – der größte Feind der Präzision bei langen Teilen – minimiert.