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9.11.2018

Zerspanungstechnische Betriebe

Die Herstellung von Bauteilen aus Metallen oder Kunststoffen, die im Wege der Zerspanung, also im Allgemeinen Drehen oder Fräsen, bearbeitet werden, erfordert einen relativ hohen technischen Aufwand. In früheren Zeiten waren die Drehbänke noch handbetrieben, heute wird ausschließlich mit CNC-gesteuerten Drehmaschinen gearbeitet, die vom Zerspanungstechniker wie ein Computer programmiert werden müssen.
Der Bediener erarbeitet zunächst am Computer mit CAD-Software ein dreidimensionales Modell vom zu bearbeitenden Werkstück. Das so erstellte Programm wird durch CAM-Software übertragen auf ein maschinenlesbares Format. Diese Daten wiederum werden in die CNC-Drehmaschine oder in die CNC-Fräsmaschine eingespeist, wo sie aber noch nachträglich an der Maschine direkt bearbeitet und verändert werden können.
Der Zerspanungstechniker ruft das Programm auf, setzt das Werkstück in die Maschine, und wählt die zur Bearbeitung geeigneten Zerspanungswerkzeuge aus. Bei den meisten Maschinen können die Werkzeuge in einem Magazin oder in einem Werkzeugrevolver abgelegt werden, die Maschine nimmt sich dann automatisch das jeweils benötigte Werkzeug. Der Bediener hat nun im wesentlichen die Aufgabe, die richtigen Werkzeuge auszuwählen, diese vorher auszumessen, und den Werkzeugwechsel korrekt einzuprogrammieren. Anschließend überwacht er den Bearbeitungsvorgang und führt dann mit Messcomputern eine Kontrolle durch, ob die Vorgaben hinsichtlich Maßhaltigkeit und Präzision eingehalten wurden.
Werkzeuge:
Beim Fräsen wird ein Werkstück fest in die Maschine eingespannt, das Werkzeug hingegen bewegt sich, und führt die notwendigen Arbeitsschritte am Werkstück aus. Beim 5-Achs-Fräsen ist darüber hinaus eine Bewegung auch der Werkstückhalterung, also des Frästisches, erforderlich, um sämtliche Raumachsen erreichen zu können. Moderne Drehmaschinen haben inzwischen eine ähnliche Bauweise; dort ist zwar noch die klassische Drehspindel vorhanden, statt der festen Werkzeuge auf einem Schlitten kommt aber auch dort ein an einem Roboterarm montierter, frei beweglicher und frei schwenkbarer Fräsmotor zum Einsatz, der sowohl bei stehender als auch bei sich drehender Spindel arbeitet.

Im letzten Jahrhundert wurden die hier beschriebenen Arbeiten noch in Schlossereien und Metallbaubetrieben durchgeführt, dies ist heute nicht mehr möglich. Stattdessen gibt es nun Fachbetriebe für Zerspanungstechnik, die sich auf die drehende und fräsende Zerspanung spezialisiert haben. Dies ist auch deshalb erforderlich, weil die computergesteuerten Zerspanungsmaschinen in der Anschaffung so teuer geworden sind, dass in einem normalen Metallbaubetrieb keine Amortisation mehr eintreten würde.
In diesen Betrieben wird in mehreren Schichten gearbeitet, meistens im Dreischichtbetrieb. Die Zerspanungstechniker führen die Arbeiten mit Drehstählen aus Hartmetall und mit diamantbestückten Fräsköpfen aus, so dass auch sehr harte Werkstücke umweltfreundlich bearbeitet werden können, ohne dass ein vorzeitiger Werkzeugverschleiss die Bearbeitungsdauer und die Kosten erhöht.
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