Im Bereich der Werkzeugmaschinen werden CNC-Drehmaschinen und Drehzentren oft verwechselt, obwohl sie sich in Funktionen, Anwendungsszenarien und Kosteneffizienz erheblich unterscheiden.

Für produzierende Unternehmen, insbesondere solche, die komplexe Prozesse und Präzisionsbearbeitung benötigen, ist das Verständnis ihrer Unterschiede und die Auswahl geeigneter Bearbeitungsausrüstung eine kritische Aufgabe.

Schauen wir uns zunächst ihre Kernunterschiede an:

Hochpräzise Dreh-Fräs-Zentren sind mit einer kontinuierlich rotierenden B-Achse (± 120°/360°) ausgestattet und unterstützen die 5-Achsen-Simultanbearbeitung einschließlich Drehen, Fräsen, Bohren, Reiben, Gewindeschneiden und Bearbeitung gekrümmter Oberflächen. Sie ermöglichen die Präzisionsbearbeitung komplexer Sonderteile, polyedrischer Teile und räumlicher Winkelteile in einer einzigen Aufspannung.

Hier sprechen wir jedoch über die grundlegenden Drehzentren, die schrägbett-CNC-Drehmaschinen oder Vertikaldrehmaschinen sind, die mit einer präzisen indexierenden Servospindel (auch C-Achse genannt) und einem angetriebenen Revolver mit angetriebenen Werkzeugen ausgestattet sind, wie z.B. die JingOne TCK46M, TCK50M, TCK50Y und VTC500C. Einfach ausgedrückt, ist ein Drehzentrum eine multifunktionale Bearbeitungsmaschine, die aus einer CNC-Drehmaschine durch Hinzufügen einer C-Achse und angetriebener Fräswerkzeuge weiterentwickelt wurde.

CNC-Drehmaschinen und Drehzentren unterscheiden sich in fünf wesentlichen Aspekten:

• Spindelkonfiguration: CNC-Drehmaschinen verwenden typischerweise Frequenzumrichtermotoren oder gewöhnliche Motoren für ihre Spindeln, während Drehzentren mit Servospindeln (C-Achse) ausgestattet sind, die präzise Indexierung ermöglichen.
• Achsenanzahl: CNC-Drehmaschinen haben nur X- und Z-Achsen, während Drehzentren über 3 Achsen (X, Z, C) oder 4 Achsen (X, Z, C, Y) verfügen.
• Primäre Schnittbewegung: Bei CNC-Drehmaschinen dreht sich das Werkstück, während das Werkzeug stationär bleibt; die Bearbeitung ist hauptsächlich auf Drehoperationen beschränkt, was zu einer relativ eingeschränkten Funktionalität führt. Bei Drehzentren können sich sowohl Werkstück als auch Werkzeug drehen; mit angetriebenen Werkzeugen können sie kombinierte Bearbeitungsprozesse wie Drehen, Fräsen und Bohren gleichzeitig durchführen.
• Bearbeitungsfähigkeiten: CNC-Drehmaschinen haben keine Fräsfähigkeiten, während Drehzentren Fräs- und Bohroperationen durchführen können.
• CNC-Steuerung: CNC-Drehmaschinen-Steuerungen steuern nur die linearen X- und Z-Achsen. Drehzentrum-Steuerungen müssen dagegen die 3-Achsen-Kopplung (X, Z, C) steuern, den Start/Stopp, die Drehzahl und den Vorwärts-/Rückwärtslauf des angetriebenen Revolvers verwalten und M-Codes für Spindelpositionierung, -verriegelung und -entriegelung verarbeiten. Ihre Bedienfelder enthalten auch zusätzliche Tasten und Drehknöpfe.

Nachdem wir ihre Unterschiede verstanden haben, können wir die Geräteauswahl an die Produktbearbeitungsprozessanforderungen anpassen. Im Folgenden finden Sie einige Auswahlszenarien als Referenz:

Wenn über 90 % Ihrer produzierten Teile rotierende Komponenten sind (z.B. einfache Wellen, Scheiben), die nur Drehprozesse erfordern, und das Budget begrenzt ist, ist eine CNC-Drehmaschine eine kosteneffiziente Wahl. Sie erfüllt grundlegende Produktionsanforderungen zu geringeren Kosten. Bei der Auswahl einer CNC-Drehmaschine sind der Durchmesser, die Länge und das Gewicht der rotierenden Teile zu berücksichtigen.

Wenn Teile hauptsächlich rotierend sind, aber eines der folgenden komplexen Merkmale aufweisen, empfehlen wir die Prüfung eines Drehzentrums:

• Radiale Bohrungen auf zylindrischen Oberflächen (z.B. Ölbohrungen, Stiftbohrungen) oder Nuten (Passfedernuten, Scheibenfedernuten);
• Flache Strukturen wie Abflachungen an Wellen;
• Exzentrische Merkmale (z.B. Nockenerhebungen);
• Nicht konzentrische Nuten an Stirnflächen;
• Polygonbearbeitung (Sechsecke, Achtecke)

Frage hier: Können Sie erkennen, welche Teile in diesem Musterteil gedreht, welche gefräst und welche mit der Y-Achse gefräst wurden?

Die Bearbeitung solcher Teile auf einer CNC-Drehmaschine würde ein erneutes Spannen und den Transfer zu Bohr- oder Fräsmaschinen erfordern, was nicht nur Positionierfehler mit sich bringt, sondern auch Rüstzeit und Spannkosten erhöht. Jeder zusätzliche Prozess bedeutet einen zusätzlichen Arbeiter und eine neue Vorrichtung. Bei einer hohen Variantenvielfalt und geringen Stückzahlen könnte allein der Zeitaufwand für Umrüstung und Einrichtung innerhalb von drei Monaten den Preisunterschied eines Drehzentrums ausgleichen. Die Komplexität der Mehrprozessbearbeitung wird die langfristigen Gesamtkosten erheblich erhöhen, möglicherweise sogar die Anschaffungskosten eines Drehzentrums übersteigen. Im Gegensatz dazu ermöglichen Drehzentren die Mehrprozessbearbeitung in einer Aufspannung, was die Arbeitseffizienz erheblich verbessert und gleichzeitig die Präzisionsanforderungen wie Koaxialität und Konzentrizität vollständig gewährleistet.

Wir sollten auch vermeiden, blind Drehzentren zu bevorzugen. Wenn Teile nur minimales Drehen erfordern und sich hauptsächlich auf das Fräsen von Flächen oder Polygonen konzentrieren, ist ein Vertikalbearbeitungszentrum (VBM) mit einer 4. Achse die bessere Option. In Bezug auf Steifigkeit und Fräsleistung kann das schlanke angetriebene Werkzeug eines Drehzentrums nicht mit der Leistung eines Bearbeitungszentrums bei hochintensivem Dauerfräsen mithalten.