Drehmaschinen

Drehmaschine

Mit einer Drehmaschine werden Werkstücke bearbeitet, die in der Regel metallisch und im einfachsten Fall symmetrisch sind. Allerdings können mit Hilfe von zusätzlichen Komponenten und Weiterentwicklungen auch andere Formen entwickelt werden. Die Besonderheit der Drehmaschine ist, dass die Schnittbewegung durch das zu bearbeitende Werkstück selbst ausgeführt wird, während der Drehmeißel oder aber ein anderes Werkzeug zur Bearbeitung fest eingespannt ist. Bis zu den heutigen modernen Drehmaschinen und insbesondere der CNC Drehmaschine war es allerdings ein langer Weg.

Die Geschichte der Drehmaschine

Die genaue Geburtsstunde der Drehmaschine lässt sich heute nicht mehr genau festschreiben, doch schon aus dem zweiten Jahrhundert vor Christus existieren Funde, die darauf schließen lassen, dass schon in dieser Zeit erste Werkstücke mit einer Drechselbank bearbeitet wurden. Mit diesen Maschinen werden auch heute noch Holzwerkstücke bearbeitet, mit einer Technik, die der der Metallbearbeitung mittels einer Drehmaschine sehr ähnlich ist. Im Jahre 300 vor Christus wurde dann das erste Mal das Prinzip der Drehbank schriftlich niedergelegt. Die Konstruktion war noch sehr einfach: Eine Person musste mit einer Schnur das zu bearbeitende Werkstück in Bewegung halten, während eine andere Person den Meißel oder ein anderes Werkzeug gegen das Werkzeug hielt. Diese Technik wurde in den folgenden Jahrhunderten immer weiter entwickelt: Schon im achten Jahrhundert wurde das Werkstück mittels eines Fiedelbogenantriebs in Bewegung gebracht und gehalten. Im dreizehnten Jahrhundert gab es die ersten Wippdrehbänke, die auch als Wippendrehbank bezeichnet werden.

Die Weiterentwicklung der Drehmaschine

Im fünfzehnten Jahrhundert wurde dann der Handantrieb benutzt. Ein von Leonarda da Vinci entwickeltes Konzept konnte sich aber nicht durchsetzen: Bei dieser Entwicklung wurde das Werkstück mit einer Schwungscheibe per Trittbrett in Rotation gebracht. Er nutzte für seine Drehbank allerdings Techniken, die schon 1480 dargestellt wurden: Eine Drehbank mit einem Werkzeugschlitten, der den Drehmeißel zustellt sowie der Möglichkeit das Werkstück in Längsrichtung zu bewegen. 

Diese Drehbank wurde 1571 verbessert, Jaques Bessson entwickelte eine Drehbank mit selbsttätigem Vorschub. Seit dieser Zeit entwickelte sich die Drehbank rasant weiter. Schon in der Mitte des 17. Jahrhunderts wurden in der Feinmechanik Drehbänke eingesetzt, deren Teile zu einem großen Anteil
aus Metall bestanden. Schon ab Mitte des 18. Jahrhunderts gab es Drehbänke, die über alle Elemente moderner Drehmaschinen. Die erste Drehbank, die für den Maschinenbau geeignet war, wird dem Amerikaner Sylvanin Brown zugeschrieben, sie wurde 1791 entwickelt. 1798 wurde diese Entwicklung vom Amerikaner David Wilkinson patentiert. Dem Briten Henry Maudslay gelang es zum ersten Mal eine Drehbank zu entwickeln, die komplett aus Metall gebaut wurde. Ein weiterer Schritt auf dem Weg zu einer automatischen Drehmaschine wurde durch die Erfindung des Schotten James Nasmyth möglich: Er entwickelte die erste dampfbetriebene Drehmaschine. 

Von der Drehmaschine zur CNC Drehmaschine 

Der nächste große Schritt fand in fünfziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts in den USA statt: Zu diesem Zeitpunkt wurden die ersten numerisch gesteuerten Drehmaschinen entwickelt, die über Lochstreifen Befehle zur Bearbeitung des Werkstücks erhielten. Durch die Entwicklung der CNC Technik und damit der CNC Drehmaschine waren ganz andere Möglichkeiten der Werkstückbearbeitung möglich. Diese Drehmaschinen werden hauptsächlich in der Industrie eingesetzt, da sie nur gewartet werden müssen und diesen Maschinen per Computer programmiert werden können. Seit den fünfziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts hat sich auch der Begriff Drehmaschine durchgesetzt, auch wenn von Bedienern auch heute noch oft von einer Drehbank gesprochen wird.

Wozu die CNC Drehmaschine genutzt wird.

Die ersten Drehmaschinen wurden in der Hauptsache zur Herstellung von Schrauben genutzt. Auch in Zeiten der CNC Drehmaschine kann man solche immer gleichen Werkstücke herstellen und bearbeiten. Denn man kann mittels einer Drehmaschine auch heute noch kleine Werkstücke bearbeiten, die in großer Stückzahl produziert werden müssen. Die Möglichkeiten der Bearbeitung gehen vom Formen über das Bohren bis hin zum Schleifen und weiteren Formen der Bearbeitung. So können heute Präzisionteile herstellt werden, die auch Materialien bearbeiten, die extrem verschleißfest und temperaturbeständig sind. So kann beispielsweise auch Keramik sehr präzise bearbeitet werden. 
Daneben bietet die CNC Drehmaschine aber auch den Vorteil, dass damit sehr komplizierte Werkstücke hergestellt werden können, die von Standardformen abweichen. Dazu wird die Drehmaschine durch zusätzliche technische oder auch elektronische Bauteile erweitert, zu denen sehr oft Automationseinrichtungen gehören. Darüber hinaus bietet eine CNC Drehmaschine immer auch die Möglichkeit der Mehrmaschinenbedienbarkeit. Außerdem können über eine spezielle Schnittstelle auch CAD-Zeichnungen eingelesen und direkt programmiert werden.

Vor- und Nachteile der CNC Drehmaschine

Auch wenn die CNC Drehmaschine deutlich effizienter arbeitet und dank einer möglichen vollständigen Automatisierung produktiver arbeiten als eine herkömmliche Drehmaschine, so hat eine CNC Drehmaschine nicht nur Vorteile. So ist eine per Computer gesteuerte Maschine deutlich teurer als eine konventionelle Maschine. Hier muss man die möglichen Kosteneinsparungen durch die effizientere Produktion bedenken. Aber nicht nur die Kosten der Drehmaschine sollten bedacht werden. 
Die Bedienung einer CNC Drehmaschine bedeutet auch, dass der Bediener über die passenden Qualifikationen verfügen muss, da die Einrichtung und Umrüstung einer CNC Drehmaschine sehr hoch ist und der Bediener gedanklich den Prozess komplett durcharbeiten muss. Einen Kompromiss zwischen den hohen Kosten einer neuen CNC Drehmaschine und deren Vorteilen bietet eine gebrauchte CNC Drehmaschine.