Aufbau der Drehmaschinen
Die Drehmaschinen werden in Spitzendrehmaschinen (Universaldrehmaschinen) und Sonderdrehmaschinen unterteilt. Auf der Spitzendrehmaschine können fast alle vorkommenden Dreharbeiten ausgeführt werden. Ihre Größe ist durch die Spitzenhöhe und die Drehlänge gekennzeichnet, z. B. 250 mm x 1500 mm. Unter Spitzenhöhe (hier 250 mm) versteht man den Abstand zwischen Bettoberkante und Mitte Arbeitsspindel. Der größte Drehdurchmesser entspricht also ungefähr der doppelten Spitzenhöhe. Mit Drehlänge (hier 1500 mm) bezeichnet man die größte Länge eines Werkstückes, das noch zwischen den Spitzen der Drehmaschine gespannt werden kann. Spitzendrehmaschinen sind meist mit maschinell betriebenem Vorschub ausgestattet und werden dann als Leit- und Zugspindeldrehmaschinen bezeichnet. Ihre Hauptteile sind: Drehmaschinenbett, Spindelstock, Werkzeugschlitten und Reitstock.
1. Maschinengestell
Das Maschinengestell ist der Grundkörper, der sämtliche anderen festen und beweglichen Baugruppen trägt.
2. Maschinenbett
Das Drehmaschinenbett ist auf dem Gestell befestigt und muss besonders starr und schwingungsfrei ausgeführt sein. Daher ist es mit kräftigen Holmen und Versteifungsrippen versehen und meist aus einem Stück gegossen. Die Versteifungsrippen müssen so angeordnet sein, dass die Späne gut durchfallen können. Die Drehmaschinenwangen bilden den oberen Abschluss des Drehmaschinenbettes und dienen zur Aufnahme des Spindelstockes und zur Führung von Werkzeugschlitten und Reitstock.
3. Arbeitsspindelgetriebe/Hauptgetriebe
Mit dem Arbeitsspindelgetriebe wird die Drehfrequenz (Drehzahl) der Arbeitsspindel geregelt. Die Arbeitsspindel ist im Spindelkasten, der auch Spindelstock genannt wird, gelagert. Die Drehbewegung des Maschinenantriebs wird über die Arbeitsspindel und den Werkstückspanner auf das Werkstück übertragen.
Die Arbeitsspindel ist hohl, um Stangenmaterial hindurchführen zu können. Die Werkstücke werden in auswechselbaren Spannzeugen gehalten. Zur Aufnahme der Spannzeuge dienen:
Ø Kurzkegel mit Bajonettscheibenbefestigung oder Außengewinde mit Zylinder- und Planführung zur Aufnahme von Drehmaschinenfutter,
Ø Mitnehmer und Planscheibe,
Ø Innenkegel zur Aufnahme von Zentrierspitze,
Ø Stirnseitenmitnehmer und Spannzangenhalter
Die Drehzahlen der Arbeitsspindel sollen möglichst feinstufig oder stufenlos einstellbar sein. Dazu dient das im Spindelstock untergebrachte Getriebe (Stufenrädergetriebe oder stufenloses Getriebe). Bei Drehmaschinen zum Feindrehen wird die Arbeitsspindel zur Vermeidung von Schwingungen durch endlose Riemen aus weichem Leder, Kunststoff oder Gummi, nie über Zahnräder, angetrieben.
Wird am Dreibackenfutter, d. h, an der Welle 4, die Drehzahl 30/min gewünscht, so gilt nach dem Drehzahlbild: Drehen mit Vorgelege, Kupplung auf Stellung 1 bringen, folgende Zahnräder Z3 - Z4 – Z1 - Z2 – Z7 – Z8 in Eingriff bringen. Folgen Sie der roten Linie!
Für die Drehzahl 240/min gilt: Drehen ohne Vorgelege, Kupplung auf Stellung 2, Zahnräder Z7 – Z8. Folgen Sie der roten Linie!
4. Vorschubgetriebe
Vorschub
Unter dem Vorschub versteht man den Weg in mm, welchen der Drehmeißel bei einer Umdrehung des Werkstückes zurücklegt. Er kann von Hand (Handkurbel) oder selbsttätig (Zugspindel oder beim Gewindedrehen durch die Leitspindel) erfolgen. Der Antrieb der Zug- und der Leitspindel erfolgt von der Arbeitsspindel aus über Wechselräder und ein Vorschubgetriebe, meist Schieberadgetriebe, Lastschaltgetriebe oder Nortongetriebe. Durch das Vorschubgetriebe kann die Größe des Vorschubes verändert werden. Folgen Sie der roten Linie!
Zum Schalten der Zug- und der Leitspindel auf Rechtslauf, Linkslauf und Stillstand verwendet manbei kleineren Drehmaschinen das Wendeherzgetriebe und bei größeren Drehmaschinen einStirnräderwendegetriebe.
Beim Wendeherzgetriebe liegen alle Zahnräder auf einer Ebene. Durch Schwenken des Steilhebelsauf die Raste „A" oder „B" oder „C" erfolgt die Drehrichtungsänderung der Leit- und Zugspindel Beachten Sie die roten Pfeile!
Das Stirnräderwendegetriebe befindet sich im Spindelstock der Drehmaschine, Zwei Zahnräder, die mit der Antriebswelle fest verbunden sind, treiben zwei Zahnräder, die lose auf der Abtriebswelle angeordnet sind. Das Zwischenrad zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebszahnrad dient zur Drehrichtungsänderung. Die Kraftübertragung erfolgt durch eine Kupplung, deren eine Hälfte fest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Folgen Sie der roten Linie!
5. Werkzeugschlitten
Der Werkzeugschlitten ist auf dem Maschinenbett beweglich angebracht. Er dient zur Aufnahme und Bewegung des Werkzeuges und besteht aus dem Schlosskasten, dem Bettschlitten, dem Planschlitten (Querschlitten) und dem Oberschlitten mit der Spannvorrichtung für die Drehwerkzeuge. Bei der Bewegung des Werkzeugschlittens unterscheidet man:
Ø Längszug (Langzug): Längsbewegung des Bettschlittens,
Ø Planzug (Querzug): Bewegung des Planschlittens (Querschlittens) rechtwinklig zur Drehachse,
Ø Gewindezug : Längsbewegung des Bettschlittens beim Gewindedrehen (Schraubdrehen),
Ø Handzug: Bewegung des Bett-, Plan- oder Oberschlittens von Hand mittels Kurbel.
Der Bettschlitten ist auf den Wangen des Drehmaschinenbettes geführt und wird meist maschinell angetrieben. Beim Plandrehen kann er festgeklemmt werden. Der Planschlitten wird in nachstellbaren Prismenführungen quer zur Drehachse geführt und über eine Gewindespindel angetrieben. Um eine Führung durch das Kegellineal zu ermöglichen, kann die Planschlittenspindel ausgehängt oder teleskopartig ausgezogen werden. Der Oberschlitten dient zur Aufnahme der Drehwerkzeuge und kann meist nur von Hand bewegt werden. Zum Kegeldrehen kann er nach einer Skale auf den gewünschten Winkel eingestellt (geschwenkt) werden.
Querschlitten Oberschlitten
Zahnstange Skalenring Bettschlitten
(1 Teilstrich = 0,05 mm Zustellung }
Werkzeugschlitten
Der Schlosskasten enthält die Schalt- und Bedienungselemente für die Hauptkupplung und für die verschiedenen Züge.
Es darf immer nur ein selbsttätiger Zug eingeschaltet sein, deshalb sind die Züge gegeneinander verriegelt. Als Zugspindel wird eine glatte Welle mit Längsnut oder Sechskantprofil verwendet. Sie überträgt die Kraft für Längs- und Planzug. Der Kraftfluss beim Längszug erfolgt von der Zugspindel aus über einen Stirnrädertrieb auf die Fallschnecke, von ihr auf das Schneckenrad und über einen Stirnrädertrieb auf die Zahnstange. Beim Planzug erfolgt der Kraftfluss von der Zugspindel aus über einen Stirnrädertrieb auf die Fallschnecke, von ihr auf das Schneckenrad und über einen Stirnrädertrieb auf die Gewindespindel des Planschlittens.
Beim Gewindezug erfolgt die Bewegung des Bettschlittens durch die Leitspindel. Diese hat ein Trapezgewinde, das eine spielfreie Führung gewährleistet. Das Trapezgewinde ermöglicht auch ein leichtes Eingreifen der zweiteiligen Schlossmutter, welche die Verbindung zum Bettschlitten herstellt. Die Leitspindel darf nur zum Gewindedrehen benutzt werden.
Die Fallschnecke ermöglicht das Drehen gegen Anschläge und sichert den Vorschubantrieb gegen Überlastung. Sobald ein Schlitten gegen den verstellbaren Anschlag anläuft oder die Vorschubkraft unzulässig groß wird, z. B. durch stumpfes Drehwerkzeug, schaltet die Fallschnecke den Vorschub ab (hier rot gekennzeichnet). Die Belastungsfeder wird so eingestellt, dass die Vorschubkraft für die üblichen Dreharbeiten ausreicht.
Der Reitstock dient als Gegenlager beim Drehen zwischen den Spitzen sowie zur Aufnahme von Bohr-, Senk- und Reibwerkzeugen. Er wird auf den Wangen des Drehmaschinenbettes geführt und kann an jeder beliebigen Stelle durch einen Spannhebel festgeklemmt werden. Die Reitstockpinole ist durch eine Gewindespindel und ein Handrad verschiebbar und kann mit einem Klemmhebel festgeklemmt werden. Ein Innenkegel in der Pinole nimmt die Zentrierspitze, ein Bohrfutter oder Werkzeuge mit kegeligem Schaft auf. Der Reitstock ist durch eine Stellschraube quer zur Drehachse verstellbar. Dadurch kann man die Zentrierspitzen der Arbeitsspindel und der Pinole zum genauen Fluchten bringen (Drehen zylindrischer Werkstücke) oder seitlich gegeneinander verstellen (Drehen schlanker Kegel). Drehmaschinen sind mit hoher Genauigkeit gefertigt. Sie erfordern sachgemäße und schonende Behandlung.
An jeder Gewindespindel ist ein Skalenring angebracht, an dem der Verstellwert abgelesen werden kann. Der Skalenring dreht sich mit der Handkurbel der Gewindespindel. Wird die Handkurbel aber festgehalten, so lässt sich der Skalenring beliebig einstellen, auf Null z. B. Wird die Gewindespindel eines Schlittens von einer Richtung in die Entgegengesetzte gedreht, stellt man fest, dass sich der Schlitten nicht sofort bewegt, obwohl sich die Spindel dreht. Der Grund dafür ist das Spiel zwischen den Gewindeflanken von Gewindespindel und Schlittenmutter. Dieses Gewindespiel wird auch als toter Gang bezeichnet. Es macht sich durch einen fühlbar geringeren Widerstand beim Drehen der Handkurbel bemerkbar und muss vor jedem Einstellen des Skalenringes überbrückt worden sein. Andernfalls stimmt der tatsächliche Verfahrweg des Schlittens mit der Anzeige des Skalenringes nicht überein. Das setzt voraus, dass der Schlitten vorher genügend weit in die Entgegengesetzte Richtung zurückgefahren worden ist.
Um sicher zu gehen, dass das Gewindespiel überbrückt worden ist, sollte der Skalenring immer erst eingestellt werden, wenn sich der Schlitten bereits etwas in die zu verfahrende Richtung bewegt hat. |
