CNC draaien
Wat is CNC draaien?
Samen met frezen is draaien een van de twee fundamentele bewerkingstechnologieën. Hierbij wordt een materiaallaag van een werkstuk gescheiden met behulp van een draaigereedschap. Bij deze technologie draait het werkstuk terwijl het gereedschap stilstaat.
Draaien is een combinatie van de roterende beweging van het werkstuk en de lineaire beweging van het snijgereedschap. De beweging van het gereedschap is meestal langs de as van het gedraaide onderdeel, waardoor de diameter van het onderdeel veranderd kan worden. Het tweede veel voorkomende geval is de beweging loodrecht op de rotatieas – dan hebben we te maken met planning, dat wil zeggen het veranderen van de lengte van het werkstuk. Er is ook een derde variant van de werkbeweging van het gereedschap – in beide richtingen tegelijk. Dan hebben we te maken met profieldraaien, waarmee we kegels, tonnen en andere krommingen kunnen maken.
Precisiedraaien van technische componenten is een proces dat veel ervaring en uitstekende apparatuur vereist. De hoge kwaliteitseisen en krappe productietoleranties van gedraaide onderdelen maken elk detail noodzakelijk in het bewerkingsproces. Bij Sabner draaien we al jaren op automatische draaibanken, zodat we CNC-draaiservices op het hoogste niveau kunnen bieden.
CNC draaien van roestvrij staal
Roestvrij staal is een bijzondere groep gelegeerde staalsoorten. Ze worden apart behandeld vanwege hun industriële belang en brede toepassingsgebied. Het draaien van roestvrij staal kan echter problematisch zijn, vooral voor austenitische kwaliteiten. In zulke gevallen zijn een goede besturing van de spanen en een efficiënte toevoer van koelmiddel rechtstreeks naar de snijzone van het grootste belang. Het is de moeite waard om speciale kwaliteiten roestvrij staal te gebruiken met verbeterde bewerkbaarheid door de juiste legeringsadditieven toe te voegen, zoals zwavel of lood.
CNC draaien van messing
Messing is het meest gebruikte non-ferrometaal bij CNC draaien. Net als bij roestvrij staal is de populariteit te danken aan de unieke eigenschappen die onderdelenontwerpers graag willen hebben. Voor het draaien van messing worden speciale gereedschappen met een scherpe geometrie en vaak gepolijste snijkanten gebruikt om de levensduur te maximaliseren. Correct geselecteerd gereedschap maakt echter een snelle en efficiënte bewerking mogelijk, omdat messing een metaal is dat weinig weerstand biedt bij het snijden.
CNC draaien van staal
Staal is het belangrijkste materiaal voor de productie van de meeste gedraaide onderdelen. Hun bewerkbaarheid varieert afhankelijk van het gehalte aan legeringselementen, de leveringsconditie en de warmtebehandeling. Bij CNC draaien is een basisverdeling in drie groepen staalsoorten relevant:
Koolstofstaal
Deze groep omvat staalsoorten met een koolstofgehalte tot 0,55%. De bewerkbaarheid is gemiddeld voor dit type staal. Bijzondere problemen worden dan weer veroorzaakt door kwaliteiten met een lager koolstofgehalte – de zogenaamde koolstofarme kwaliteiten, die problemen veroorzaken met spaanbreuk en snijkantopbouw.
Laaggelegeerd staal
Deze groep omvat alle populaire kwaliteiten staal. Deze staalsoorten zijn het meest populair voor het draaien van onderdelen die niet veel eisen stellen op het gebied van sterkte. Hun bewerkbaarheid hangt af van de samenstelling, maar is over het algemeen redelijk.
Hooggelegeerd staal
Dit is een groep staalsoorten die een aantal legeringsadditieven bevatten die hun eigenschappen beïnvloeden. Voor staalsoorten uit deze groep moeten bij het draaien de bewerkingsparameters worden aangepast aan de specifieke kwaliteit en de hardingstoestand met eventuele warmtebehandeling of thermochemische behandeling.
Basis CNC draaibewerkingen
Uitwendig draaien
Uitwendig draaien is een van de basisbewerkingen bij CNC-bewerking op draaibanken. Het gaat om het verwijderen van materiaal van het buitenste cilindrische oppervlak van het materiaal. Het is onderverdeeld in langsdraaien, profielbewerking en kopieerdraaien.
In elk van deze gevallen moet speciale aandacht worden besteed aan de juiste selectie van gereedschappen en opspanmiddelen voor de specifieke eigenschappen van het onderdeel. De eerste focus moet liggen op het goed opspannen van het werkstuk voor maximale stijfheid. De mogelijkheid om het werkstuk precies te draaien is van fundamenteel belang om nauwe maattoleranties te bereiken.
Inwendig draaien
Deze categorie van inwendig draaien wordt gekenmerkt door een moeilijke keuze van bewerkingsstrategie vanwege de beperking van het werkgebied door de diameter van het gat in het werkstuk. Net zo problematisch is de gatdiepte, die de noodzakelijke overhang van het gereedschap bepaalt.
Het basisprincipe bij inwendig draaien is het kiezen van een mogelijk stijf gereedschap. Het is altijd een gereedschap met een zo groot mogelijke doorsnede van de schacht dat in het geboorde gat past. Dit is om het risico op trillingen te minimaliseren. Een andere kritieke factor bij deze bewerking is het effectief verwijderen van spanen uit de bewerkingszone. Vanwege de beperkte toegankelijkheid van het gebied waar spanen worden gevormd, werkt het zeer goed om koelmiddel onder druk door de schacht van het gereedschap te voeren. Hierdoor kunnen ze efficiënt uit het bewerkte gat worden gespoeld.
Afsteken en groeven draaien
Dit is een zeer brede categorie van draaien, die zowel het snijden van materiaal als uitwendig en inwendig draaien omvat. Bij het afsteken moet bij de planning van het proces vooral rekening worden gehouden met materiaalbesparing en vermindering van de snijkracht. Dit bepaalt de keuze voor een zo smal mogelijk gereedschap met een geometrie die geschikt is voor het creëren van een smallere spaan dan bij groefsteken. Dit wordt bepaald door de specifieke werkomstandigheden van de afsteekbeitel, die zeer diep in het materiaal werkt. Een te brede spaan kan vastlopen in de groef en uiteindelijk het gereedschap beschadigen.
Net als bij groefdraaien omvat deze workaround een aantal specifieke bewerkingen, zoals algemeen groefdraaien, ringgroefdraaien, kopgroefdraaien, profielbewerking en ondersnijden.
Draadsnijden
Bij gedraaide onderdelen worden vaak spiraalvormige spiralen in het oppervlak van het werkstuk gesneden, inwendig of uitwendig, die draadsnijden worden genoemd. Ze worden gesneden om een mechanische verbinding te creëren tussen twee onderdelen met schroefdraad of om de overdracht van beweging mogelijk te maken door roterende beweging om te zetten in lineaire beweging of omgekeerd. Draadsnijden op CNC-bewerkingsmachines kan worden gedaan met behulp van gereedschappen met snijkanten en monolithische gereedschappen. De meest gebruikte techniek is het gebruik van gereedschap met speciaal gevormde wisselplaten die overeenkomen met het schroefdraadprofiel. In enkele of tientallen bewerkingen van het gereedschap wordt een correct gevormde schroefdraadomtrek verkregen.
CNC draaien bij Sabner
Om een hoge efficiëntie te garanderen bij de precisie onderdelen productie voor grotere series, hebben we onze draaicentra uitgerust om in automatische modus te werken, waarbij de machine zelf het materiaal voor de volgende onderdelen aanvoert. Dankzij de moderne besturing van onze draaibanken kunnen we complexe vormen programmeren die onmogelijk snel te maken zijn op conventionele draaibanken.
Het uitgangspunt voor bewerking op draaibanken is een 3D-model van het onderdeel dat we willen bewerken. Op basis van zo’n model kunnen onze specialisten de gereedschapsbanen ontwerpen waarlangs de machine de gereedschappen zal leiden om het eindproduct te verkrijgen. Een bijkomend voordeel van het gebruik van een theoretisch model is het gemak om eventuele correcties aan te brengen tijdens het bewerken van het product.
Als de CNC-bewerking klaar is, is het mogelijk om verder te gaan met de bewerking op andere machines of met warmtebehandeling, thermochemische behandeling, galvaniseren en vele andere bewerkingen die het productieproces van metalen onderdelen aanvullen.
