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Präzisionsbearbeitung von verschleißfesten Wellen, die einen Drehmoment übertragen oder rotieren müssen.
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Kleine Präzisionsteile wie Buchsen, Bolzen oder Schrauben für die Medizintechnik und andere Präzisionsbereiche.
◎ Komplettfertigung
CNC-Komplettfertigung mit Drehen, Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden und Montieren für einbaufertige Drehteile aus einer Hand.
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Hartdrehen als Alternative zum Schleifen
Hartdrehen hat sich als effektive Alternative zum Schleifen etabliert. Gerade wenn mittlere Toleranzanforderungen oder schwierige Konturen im Vordergrund stehen kommt dieses Drehverfahren zum Einsatz. Es garantiert Flexibilität, Zeit- und Kostenvorteile, da komplexe Konturen, Passungen und Geometrien in einer einzigen Aufspannung mit überzeugenden Genauigkeiten und Oberflächen hergestellt werden können.
Maschinen und Werkzeuge zum Hartdrehen
Maschinen zum Hartdrehen sind vollautomatisierte Bearbeitungssysteme mit einer stabilen Konstruktionsbauweise und ausreichenden Schwingungsdämpfung. Als Schneidstoffe kommen Schneidkeramik, polykristallines Bornitrid (PKB) oder kubisches Bornitrid (CBN) zum Einsatz. Diese verfügen über spezielle Wendeschneidplatten mit einem großen Fasenwinkel, weshalb Ausbrüche an den Kanten vermieden werden.
Allgemeine Schnittdaten zum Hartdrehen
Im Gegensatz zum Drehen ungehärteter Werkstoffe treten bei der Hartmetallbearbeitung sehr hohe Zerspanungskräfte auf, welche von verschiedenen Stabilitätsfaktoren wie der Maschinenkonstruktion, Spannmittel und Werkzeugwahl beeinflusst werden. Dabei gilt: Je größer der Härtegrad der Drehteile, desto geringer sollte auch die Schnittgeschwindigkeit sein, welche beim Hartdrehen zwischen 100 bis zu 300 m/min liegt.
Vorteile und Nachteile des Hartdrehens
Die Zerspanung von gehärteten Stählen ab 45 bis 68 HRc wird als Hartdrehen definiert und hat sich als vollwertige Alternative zum Schleifen bewährt. Gerade die hohe Flexibilität, erreichbaren Genauigkeiten und der trockene Zerspanvorgang haben die Einsatzbereiche des Hartdrehens nochmals gesteigert. Nachteilig dagegen sind die hohen Werkzeugkosten und die erreichbare Oberflächenqualität, die sich durch Schleifen wesentlich steigern läßt.
Fragen zum Thema „Hartdrehen“
Was versteht man unter Hartdrehen?
Hartdrehen ist eine spezielle Verfahrensvariante der Drehbearbeitung, bei welcher gehärtete oder hochlegierte Werkstoffe durch Drehen spanend bearbeitet werden.
Beim Hartdrehen werden gehärtete Materialien bearbeitet, während konventionelles Drehen eher bei weicheren oder ungehärteten Werkstoffen eingesetzt wird. Zudem kommen beim Hartdrehen spezielle Schneidstoffe wie CBN oder Keramik zum Einsatz.
Hartdrehen ist ein sehr wirtschaftliches und umweltfreundliches Fertigungsverfahren, da der Einsatz kostenintensiver Schleifscheiben entfällt und der gesamte Bearbeitungsprozess ohne Kühlschmierstoffe ausgeführt wird. Dabei lassen sich sehr harte Materialien bis ca. 63 HRc wesentlich schneller als bei vergleichbaren Schleifverfahren bearbeiten, weshalb kurze Fertigungszeiten hohe Zeiteinsparungen ermöglichen.
Das Hartdrehen erfordert sehr teure Schneidstoffe wie CBN oder Keramik und hochpräzise, steife Maschinen, was die Investitionskosten erhöht. Außerdem lassen sich extrem feine Oberflächen und engste Toleranzen häufig nur durch Schleifen erreichen.
Hartdrehen ermöglicht Oberflächengüten mit Rauheitswerten von Ra = 0,5 bis 0,8 µm, welche von der Vorschubgeschwindigkeit, dem Eckenradius der Wendeschneidplatte und dem Einstellwinkel des Werkzeughalters abhängig sind.
Es werden besonders steife, vibrationsarme Präzisions-Drehmaschinen benötigt, häufig mit modernen CNC-Steuerungen und angetriebenen Werkzeugen.
Die Schneidstoffe und Werkzeugkonzepte sollten beim Hartdrehen auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt sein. Als Werkzeuge kommen dabei meist Solid-Wendeschneidplatten aus CBN, Keramik oder beschichteten Hartmetall zum Einsatz.
Beim Hartdrehen werden zur Bearbeitung meist kein Kühlschmierstoffe verwendet, da die Kontaktzeiten zwischen Werkzeug und Materialoberfläche sehr kurz sind und deshalb eine starke Hitzeentwicklung vermieden wird.
Beim Hartdrehen lassen sich in der Regel Maßtoleranzen von ±2 bis ±5 µm zuverlässig erreichen. Auch Rundlauf- und Formgenauigkeiten im Bereich von wenigen Mikrometern sind möglich, vorausgesetzt, die Maschine ist ausreichend steif und vibrationsarm und es kommen hochwertige Schneidstoffe wie CBN zum Einsatz.
Die Kosten zum Hartdrehen sind von verschiedenen Faktoren wie Arbeitsaufwand, Material oder Bestellmenge abhängig und liegen im Bereich von ca. 70 bis 140 Euro pro Maschinenstunde.
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