Gebrauchte Vertikaldrehmaschinen — 496

Drehen - Standardverfahren in der zerspanenden Fertigung

Das Drehen ist das Standardverfahren zum spanenden Erzeugen von rotationssymmetrischen Bauteilen. Wenn die Aufgabe darin besteht, aus einem metallenen Körper ein rundes Produkt zu fertigen, welches eine hohe Präzision besitzt, ist das Drehen das Verfahren der Wahl. Dazu wird ein Rohling in eine Drehvorrichtung eingespannt und in eine schnelle Rotation versetzt. Anschließend wird mit einem Hartmetall-Werkzeug das überschüssige Material vom rotierenden Bauteil so lange spanend abgetragen, bis die gewünschte Form erreicht ist. Drehmaschinen sind deshalb Standardgeräte in jedem Metall verarbeitenden Betrieb. Am weitesten sind Horizontal-Drehmaschinen verbreitet. Diese spannen das Bauteil horizontal zwischen einer Spindel und einem Reitstock ein. Besonders lange Bauteile werden zusätzlich durch eine oder mehrere Lünetten gestützt, damit sie sich beim Drehen nicht durchbiegen. Der Querschnitt des Bauteils ist bei Horizontal-Drehmaschinen auf den Durchmesser der Spindel begrenzt. Besonders große und schwere Bauteile sind deshalb nicht gut in der horizontalen Arbeitsweise zu bearbeiten, sondern besser vertikal. Um auch solche Bauteile gut bearbeiten zu können, wurden die Vertikal- oder Karussell-Drehmaschinen entwickelt.

Vertikaldrehmaschinen in verschiedenen Bauformen

Vertikaldrehmaschinen eignen sich besonders für breite Bauteile. Durchmesser von mehreren Metern sind mit den entsprechenden Vertikaldrehmaschinen in der gleichen Präzision bearbeitbar, wie kleine Bauteile auf Horizontal-Drehmaschinen. Aufgrund ihrer Massivität können besonders große Bauteile nur mit geringen Drehgeschwindigkeiten bearbeitet werden. Die entstehenden Drehmomente wären bei hohen Geschwindigkeiten viel zu gefährlich. Unkontrolliert ausbrechende Drehteile würden erheblichen Schaden anrichten, weshalb hier auf effiziente und schnelle Bearbeitung verzichtet wird. Dies verlängert ihre Bearbeitungsdauer erheblich. Drehprozesse von mehreren Tagen sind bei entsprechend großen Bauteilen nicht unüblich. Um die Prozesse zu beschleunigen, sind große Vertikaldrehmaschinen häufig mit mehreren Werkzeugträgern ausgestattet. Mit ihnen kann das Bauteil an mehreren Stellen gleichzeitig bearbeitet werden.

Vertikaldrehmaschinen liegen in vielen verschiedenen Baugrößen vor. Je breiter ihre Basis ist, desto höher fallen sie auch aus. Mit der Breite und der Höhe vergrößert sich auch das Spektrum der bearbeitbaren Werkstücke. Dies macht Vertikaldrehmaschinen in den großen Ausfertigungen zu sehr flexiblen aber auch zu schweren Anlagen, die mit massiven Fundamenten gestützt werden müssen. Auch muss die Arbeitshalle eine entsprechende Höhe besitzen, sodass genug Platz ist das Werkstück vertikal einzuspannen. Dennoch sind sie im Vergleich zu Horizontal-Drehmaschinen wesentlich kompakter.

Eine andere Bauform von Vertikaldrehmaschinen sind die Vertikaldrehautomaten. Sie sind für die serielle Fertigung von kurzen Bauteilen gut geeignet. Mit Vertikaldrehautomaten können auch ungelernte Hilfskräfte hohe Produktionszahlen erzielen. Dabei werden die Gussrohlinge in ein Fördersystem eingestellt und in einer vollgekapselten Drehstation in die gewünschte Form gebracht. Anschließend fährt das Fördersystem die Bauteile wieder heraus und können in den Transportbehälter eingelegt werden. Die einseitige, lünettenfreie Einspannung macht die Vertikaldrehmaschine gegenüber der Horizontal-Drehmaschine einfacher in der Auslegung als Drehautomat. Weniger bewegliche Teile bedeuteten auch geringere Fehlerquellen. Außerdem können auch bei kleinen Teilen die Bearbeitungszyklen durch den Einsatz von mehreren Werkzeugträgern beschleunigt werden. Beim Druckleitungsbau ist die synchrone Innen- und Außenbearbeitung von Muffen, Rohr- und T-Stücken Standard in der automatischen Fertigung.

Zubehör einer Vertikaldrehmaschine

Wie Horizontal-Drehmaschinen auch, produzieren Vertikaldrehmaschinen große Mengen an Spänen. Außerdem ist der spanabhebende Prozess ein Vorgang, bei dem viel Reibungswärme erzeugt wird. Deshalb ist eine Versorgung mit Kühlschmierstoffen bei den meisten Drehprozessen notwendig. Die Späne müssen abgeführt werden. Dazu bietet die Industrie eine Vielzahl an Lösungen an. Eine automatische Abführung der Späne und Abtransport in Sammelbehälter erleichtert die Arbeit der Bediener um ein Vielfaches. Außerdem sind die Späne häufig sehr scharfkantig und bergen deshalb eine große Verletzungsgefahr. Ein automatisiertes Abtransportsystem für die entstehenden Späne ist deshalb auch im Interesse des Betreibers.

Dazu gehört auch eine Abschirmung und Einhausung des Zerspanungsprozesses. Umherfliegende Späne sind für alle in der Nähe stehenden Personen gefährlich. Dem kann mit Kabinen und Stellwänden gut entgegen gewirkt werden.

Vertikaldrehmaschinen bearbeiten häufig sehr große und schwere Bauteile. Diese können in der Regel nicht mehr mit Muskelkraft bewegt werden. Für den Betrieb einer Vertikaldrehmaschine ist deshalb ein geeignetes Hebezeug, idealerweise ein Kran, notwendig. Mit diesem kann das Bauteil genau auf dem Arbeitstisch positioniert werden. Das macht einen Kran gegenüber einem Gabelstapler vorteilhafter.

Video: Produktvideo der Vertikaldrehmaschine V160C des deutschen Herstellers INDEX

Arbeiten an einer Vertikaldrehmaschine

Bis auf die Arbeit an Vertikaldrehautomaten, ist das Arbeiten an einer Vertikaldrehmaschine ausschließlich ausgebildeten Zerspanungsmechanikern vorbehalten. Dies ist vor allem wegen der teuren Bauteile notwendig. Das Risiko, einen großen Schaden an Bauteil und Maschine zu produzieren ist zu groß, um diese Arbeit angelernten Hilfskräften zu überlassen.

Zu einer Massenfertigung an einem Vertikaldrehautomaten gehört eine gründliche Qualitätssicherung. Bei häufigem Gebrauch verschleißen die eingesetzten Werkzeuge der Vertikaldrehmaschine schnell, was zu einem schleichenden Toleranzverlust führt. Diesem kann nur mit einem regelmäßigen Austausch der Werkzeuge entgegen gewirkt werden. Die Maße müssen bei den so gefertigten Bauteilen regelmäßig überprüft und protokolliert werden. Diese Arbeit ist von Hilfskräften durchführbar, sie müssen jedoch gründlich darauf geschult werden. Diese Schulung darf keinesfalls vernachlässigt werden. Ungelernten Hilfskräften ist die Brisanz der Qualitätssicherung häufig nicht bewusst und führen das Verlassen des definierten Toleranzbereiches auf eine Fehlbedienung zurück. Dies verleitet diese Mitarbeiter häufig zur Protokollierung falscher Angaben, wodurch schlussendlich hohe Ausschussquoten entstehen. Die gewissenhafte Schulung der Mitarbeiter auf eine gründliche und zuverlässige Protokollierung der Messwerte ist für den Erfolg einer Serienfertigung deshalb besonders wichtig. Der Austausch der Werkzeuge ist jedoch nur den ausgebildeten Maschinenschlossern vorbehalten.

Hersteller von Vertikaldrehmaschinen

Hersteller von Vertikaldrehautomaten sind EMCO, EMAG, HESSAP, MAZAK und DMG MORI SEIKI. Auf diesen Maschinen lassen sich kleine und mittelgroße Drehteile in großer Stückzahl herstellen. Mittelgroße Vertikaldrehmaschinen werden von DANOBAT, PITTLER, INDEX und OKUMA angeboten. Besonders großformatige Vertikal-Drehmaschinen sind von MAREP AG, EHLA und DÖRRIES sehr empfehlenswert.