Funktionsprinzip der Drehmaschine

Die Werkstückdrehung ist ein Schneidvorgang, bei dem sich das Drehwerkzeug in einer geraden oder gekrümmten Linie innerhalb einer Ebene bewegt. Das Drehen wird im Allgemeinen auf einer Drehmaschine durchgeführt, um die inneren und äußeren zylindrischen Oberflächen, Endflächen, konischen Oberflächen, Formflächen und Gewinde von Werkstücken zu bearbeiten.
Beim Drehen von inneren und äußeren zylindrischen Oberflächen bewegt sich das Drehwerkzeug in Richtung parallel zur Rotationsachse des Werkstücks. Beim Drehen der Endfläche oder beim Schneiden des Werkstücks bewegt sich das Drehwerkzeug horizontal entlang der Richtung senkrecht zur Rotationsachse des Werkstücks. Wenn die Bewegungsbahn des Drehwerkzeugs in einem Winkel zur Rotationsachse des Werkstücks verläuft, kann eine konische Oberfläche bearbeitet werden. Die durch Drehen geformte Oberfläche des rotierenden Körpers kann entweder mit der Formwerkzeugmethode oder der Werkzeugspitzenbahnmethode geformt werden. Beim Drehen wird das Werkstück von der Spindel der Werkzeugmaschine angetrieben, um sich als Hauptbewegung zu drehen; das auf dem Werkzeughalter festgespannte Drehwerkzeug führt eine Vorschubbewegung aus. Die Schnittgeschwindigkeit v ist die lineare Geschwindigkeit (in Metern/Minute) am Kontaktpunkt zwischen der Bearbeitungsoberfläche des rotierenden Werkstücks und dem Drehwerkzeug; die Schnitttiefe ist der vertikale Abstand (in Millimetern) zwischen der zu bearbeitenden Oberfläche und der bereits bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks während jedes Schnitthubs, beim Schneiden und Formdrehen ist sie jedoch die Kontaktlänge (in Millimetern) zwischen dem Drehwerkzeug senkrecht zur Vorschubrichtung und dem Werkstück. Die Vorschubgeschwindigkeit stellt die Verschiebung des Drehwerkzeugs entlang der Vorschubrichtung für jede Umdrehung des Werkstücks dar (in Millimetern pro Umdrehung), die auch als Vorschubgeschwindigkeit des Drehwerkzeugs pro Minute (in Millimetern pro Minute) ausgedrückt werden kann. Beim Drehen von normalem Stahl mit Schnellarbeitsstahl-Drehwerkzeugen beträgt die Schnittgeschwindigkeit im Allgemeinen 25-60 Meter pro Minute, und das Drehwerkzeug aus Hartlegierung kann 80-200 Meter pro Minute erreichen; Bei Verwendung von beschichteten Drehwerkzeugen aus Hartlegierung kann die maximale Schnittgeschwindigkeit über 300 Meter pro Minute erreichen.
Drehen wird im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: Schruppdrehen und Präzisionsdrehen (einschließlich Halbpräzisionsdrehen). Beim Schruppdrehen wird die Drehleistung durch Verwendung großer Schnitttiefen und großer Vorschubgeschwindigkeiten verbessert, ohne die Schnittgeschwindigkeit zu verringern. Die Bearbeitungsgenauigkeit kann jedoch nur IT11 erreichen und die Oberflächenrauheit beträgt R 20-10 Mikrometer. Beim Halbpräzisions- und Präzisionsdrehen sollten möglichst hohe Geschwindigkeiten und kleinere Vorschubgeschwindigkeiten und Schnitttiefen verwendet werden, wobei die Bearbeitungsgenauigkeit IT10-7 und die Oberflächenrauheit R 10-0,16 Mikrometer betragen sollten. Durch die Verwendung fein polierter Diamantdrehwerkzeuge auf hochpräzisen Drehmaschinen zum Hochgeschwindigkeits-Präzisionsdrehen von Nichteisenmetallteilen können eine Bearbeitungsgenauigkeit von IT7-5 und eine Oberflächenrauheit von R {{10}},04-0,01 Mikrometer erreicht werden. Diese Art des Drehens wird als „Spiegeldrehen“ bezeichnet. Wenn eine konkave oder konvexe Form von 0,1-0,2 Mikrometern auf der Schneide eines Diamantdrehwerkzeugs geschnitten wird, entstehen auf der Oberfläche des Drehwerkzeugs extrem kleine und sauber angeordnete Streifen, die bei Lichtbeugung einen satinartigen Glanz aufweisen. Sie können als dekorative Oberfläche verwendet werden, und diese Art des Drehens wird als „Regenbogendrehen“ bezeichnet.
Wenn sich beim Drehen das Drehwerkzeug mit dem entsprechenden Drehzahlverhältnis in die gleiche Richtung wie das Werkstück dreht (die Werkzeugdrehzahl beträgt normalerweise ein Vielfaches der Werkstückdrehzahl), kann die relative Bewegungsbahn zwischen dem Drehwerkzeug und dem Werkstück geändert werden, und das Werkstück mit einem Querschnitt aus Polygonen (Dreiecken, Quadraten, Prismen und Sechsecken usw.) kann bearbeitet werden. Wenn dem Werkzeughalter relativ zu jeder Drehung des Werkstücks eine periodische radiale Hin- und Herbewegung hinzugefügt wird, während das Drehwerkzeug in Längsrichtung vorgeschoben wird, kann die Oberfläche der Nocke oder anderer nicht kreisförmiger Querschnitte bearbeitet werden. Auf einer Zahnhinterschnittdrehmaschine kann nach einem ähnlichen Arbeitsprinzip die Rückseite der Zähne bestimmter Mehrzahnschneidwerkzeuge (wie Formfräser und Wälzfräser) bearbeitet werden, was als „Rückseitenhinterschnitt“ bezeichnet wird.