Die Entstehung eines Drehteils

Bevor ein Drehteil konstruiert und darauffolgende gefertigt werden kann, sollte es erstmals ausführlich geplant werden. Dabei sollten unteranderem, Fragestellungen wie „Warum und wofür wird das Drehteil benötiget?“, „Wie groß muss die zu bestellende Stückzahl sein?“ oder „Sind ggf. interne Rücksprachen mit Konstrukteuren oder dem Vorgesetzten notwendig?“ vorab beantworten und geklärt werden.
Vor allem wenn dabei Rücksprachen mit Konstrukteuren,
dem Vorgesetzten oder internen Fertigern/Experten notwendig sind,
um die Fragen zu beantworten, müssen diese rechtzeitig geklärt werden. Nur dann kann ein reibungsloser Ablauf gewährleistet werden und das gewünschte und individuelle Bauteil bestellt werden.

Nach der ausführlichen Planung des Drehteiles, ist es als nächstes wichtig zu wissen, welcher Werkstoff gewählt werden soll.
Dazu sind Informationen zu den Ansprüchen des zu fertigenden Bauteils wichtig und welche Anforderungen die Werkstoffe haben. 
Um ein Drehteil zu fertigen eigenen sich sowohl Kunststoffe als auch verschiedene Metalle. Aber auch Werkstoff wir Holz kann man für das Fertigungsverfahren Drehen verwenden. Zu den metallischen Werkstoffen zählen Messing, Aluminium oder Stahl, aber grundsätzlich sind allgemein Metalle zerspanbar. Die Werkstoffe Messing, Kupfer und Bronze zählen dabei unter die sogenannten Weichmetalle.
Um die richtige Materialwahl für Bauteil aus einer Vielzahl von Werkstoffen zu treffen, gibt es verschiedene Aspekte zu beachten.
 

Als erstes ist es bedeutsam die technologischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften der einzelnen zur Wahlstehenden Werkstoffe zu berücksichtigen und sich mit diesen auseinanderzusetzten. Dabei kann man Fragen wie „Welche technologischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften benötigt das zu fertigende Bauteil“ und „Welche haben die Materialien?“ gut beantworten.
Weiterhin sind benötigte Temperaturbeständigkeit wichtig zu beachten und ob das Bauteil eine bestimmte besitzen muss. Davon sollte sich ebenfalls die richtige Auswahl des Materials abhängig machen,
denn jedes Material ist unterschiedlich temperaturbeständig.

Fähigkeiten wie die Korrosionsbeständigkeit, eine bestimmte Leichtigkeit oder eine spätere Aufgabe als elektrischer oder thermischer Leiter sind ebenfalls wichtige Aspekte für die richtige Materialauswahl.
Nicht zu vergessen sind die Kosten, denn auch wenn jeder der zuvor genannten Aspekte einen wichtigen Platz bei der richtigen Materialauswahl einnimmt, so ist es dennoch wichtig auf Kostenvorgaben zu achten und nicht zu kostspielige Materialien zu nutzen, vor allem, wenn es sich um Drehteile handelt, bei welchen es sich erstmals um einen Prototyp handelt.

Nach der Planung und der richtigen Materialauswahl geht es mit der eigentlichen Konstruktion, der Erstellung einer Fertigungszeichnung, weiter. Dabei handelt es sich um eine spezifische Gestaltung von Konstruktionsbauteilen. Ein Konstrukteur nimmt zudem mit der Gestaltung der Drehteile einen großen Einfluss auf die später anfallenden Kosten.
Wenn man an die Konstruktion eines Drehteils denkt, können verschiedene Ziele vorab festgelegt werden. Ziele können beispielsweise die Verwendung eines günstigen oder schnell verfügbaren Werkstoffes sein. Aber auch eine kurze Programmier- und Produktionszeit sind mögliche Ziele. Weitere sind beispielsweise das Reduzieren von Fehlerquellen am Endbauteil oder das Vermeiden von Rückfragen, indem man eine zu verstehende Zeichnung anfertigt und alle wichtigen Bemaßungen berücksichtigt und überprüft.

Allgemeine Gestaltungsrichtlinien können in solchen Fällen helfen,
damit schon in der Konstruktion auf spätere Kosten und aufwendige Bearbeitungsschritte geachtet wird. Grundsätzlich sollte die Gestaltung des zu fertigenden Drehteils so erfolgen, dass die Bearbeitung möglichst einfach auszuführen ist. Zuerst sollte auf die Oberflächenqualität geachtet werden, denn eine hohe Oberflächenanforderung ist meist aufwendiger in der Bearbeitung.Wenn also eine geringe Rauheit aus beispielsweise technischen Gründen unausweichlich erforderlich ist, sollten die Längen der Flächen begrenzt und angrenzende Flächen abgesetzt werden.

Weiterhin verursachen auch große Durchmesserunterschiede einen großen Aufwand in der Bearbeitung, da viel Material vom Rohteil abgetrennt werden muss, was die Bearbeitungszeit verlängert und gleichzeitig den Werkzeugverschleiß erhöht. Tipp: In manchen Fällen ist es ggfs. sinnvoll zwei getrennte Bauteile zu fertigen,
welche anschließend zusammengefügt werden. Übergänge zwischen verschiedenen Durchmessern an Drehteilen sollten zudem häufig gerundet werden, um die Kerbwirkung zu verringern und die Festigkeit zu verbessern. Wenn alle Rundungen denselben Radius haben,
findet die Bearbeitung mit nur einem runden Drehmeißel statt,
während bei unterschiedlichen Radien die Bearbeitung mit verschiedenen Werkzeugen oder Universalwerkzeuge erfolgen muss. Dies würde für eine längere Bearbeitungsdauer sorgen.

Um eine Neufertigung, aufgrund von Fehlern/Problemen, zu vermeiden sollten während des Fertigungsprozesses Drehen ebenfalls verschiedene Parameter berücksichtigt werden. Zu den wichtigen Parametern zählen Schnittgeschwindigkeit (m/min), Vorschub (mm/U), Schnitttiefe und Winkel/Radien. Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab. Unteranderem zählen dazu der Werkstoff von Werkstück und auch vom Werkzeug, das gewählte Drehverfahren, die geforderte Oberflächengüte und schließlich die Kühlschmierstoffwahl. Um einen Überblick an Drehverfahren, welche zur Wahl stehen können zu geben sind beispielsweise das Hartdrehen, Längsdrehen, Plandrehen, Schäldrehen oder Gewindedrehen gängige Drehverfahren. Eine erhöhte Schnittgeschwindigkeit führt zu einem erhöhten Zeitspanvolumen.

Der Vorschub wird in Millimeter pro Umdrehung angegeben.
Bei einer Erhöhung des Vorschubs wird gleichfalls die Zerspankraft erhöht. Dies kann zu Schwingungen führen, welche Ungenauigkeiten mit sich ziehen. Die Schnitttiefe wird beim Runddrehen von der Zustellung des Drehwerkzeuges definiert. Beim Einstechdrehen hängt die Schnitttiefe hingegen von der Breite der Schneide ab. Das Verhältnis der Schnitttiefe zum Vorschub beträgt etwa 10:1. Mithilfe des Drehens sind unterschiedlichster Bauteile möglich. Darunter große und kleine Werkstücke oder komplexe und einfache Geometrien. Dies ist möglich, da Material vom Werkstück abgenommen wird und so die gewünschte Form und Kontur erzeugt. Es sind Genauigkeiten bis zu 0,001 mm erreichbar.

Nach der Fertigung erfolgt nun der wichtigste Schritt, um festzustellen,
ob das Drehteil den zuvor festgelegten Anforderungen und der Fertigungszeichnung entspricht. Dies ist die durchzuführende Qualitätskontrolle, welche sofort erfolgen sollte, nachdem das Drehteil in der eigenen Firma angekommen ist, um Mängel ausschließen zu können. Der erste wichtige Kontrollschritt ist dabei die Kontrolle der Verpackung. Die Frage, welche sich dabei gestellt werden sollte, kann wie folgt lauten: Ist die Verpackung des Bauteils einwandfrei oder ist es möglicherweise zu Transportschäden gekommen? Nach dem Entpacken der Bauteile wird die Optik des Bauteils kontrolliert und geprüft, ob das Bauteile den Anforderungen „Sauberkeit“ und „Entgratung“ entspricht. Eine grobe äußere Kontrolle ist ebenfalls durchzuführen, damit alle vorhandenen Bohrungen und Gewinde und die damit verbundene richtigen Stellen geprüft werden. Schlussendlich folgen die Kontrollen des Materials, der Oberflächengüte und der Bemaßungen. An diesen Stellen sollte man ebenfalls besonders achtgeben, um zu vermeiden, dass durch Unachtsamkeit Mängel nicht auffallen.

Die Bemaßungen sollten alle anhand der Fertigungszeichnung und Toleranzen kontrolliert werden. Dies kann beispielsweise mithilfe eines Messschiebers geschehen, welcher die Prüfung vereinfacht. Es gibt aber auch ggfs. Lehren, um bestimmte Maße zu prüfen. Weitere Prüfungen der Qualität kann bei komplexeren Drehteilen bis zur Zerstörung von einzelnen Bauteilen führen. So ist es z.B. schwerer zu prüfen, ob die Härtung eines Drehteils korrekt ausgeführt wurde, da an dieser Stelle gegebenenfalls das Bauteil zerstört werden muss. Jedoch muss man auch sagen, dass Qualitätskontrollen individuell je nach Bauteil und Ansprüche im Unternehmen verschieden geplant und durchgeführt werden.

Bevor ein Bauteil gefertigt werden kann, muss es zuerst geplant und konstruiert werden, um Kosten einzusparen und Fehler bei der Fertigung zu vermeiden. So sollten beispielsweise der Einsatzzweck berücksichtigt und Gestaltungsregeln (Material, Wandstärken, Werkzeugen) verwendet werden. Die Materialauswahl für das zu fertigende Bauteil nimmt ebenfalls eine wichtige Rolle im Planungs- und Fertigungsprozess ein. Um Kosten in der Produktion einzusparen und mögliche Fehlerquellen zu vermeiden, sollte beispielsweise eine Prüfung von Zeichnungen (Vollständigkeit, Machbarkeit) erfolgen. Wenn Sie Ihr gewünschtes Drehteil mithilfe von PART FACTORY fertigen lassen, ist Ihre einzige Aufgabe die sorgfältige Konstruktion und die richtige Materialauswahl. Sie stellen Ihre Anfragen schnell und einfach im PART FACTORY Kundenportal ein. Zu jeder Anfrage erstellen unsere geprüften Produzenten ein individuelles Angebot, welches von Ihnen beauftragt werden kann.

Während PART FACTORY die Beschaffung Ihres Drehteils übernimmt, können Sie sich auf Ihr Kerngeschäft konzentrieren.