Lernfeld 5 · Prüfung Teil 1

Drehen

Drehen für Zerspaner: Spitzenhöhe, Einstellwinkel und Passivkraft, Spanungsdicke, Innendrehen, Lünette, Kegel, Gewinde und Abstechen.

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Darum geht es

Beim Drehen dreht sich das Werkstück, das Werkzeug führt die Vorschubbewegung aus. Die Schneide muss genau auf Spitzenhöhe stehen. Steht sie darüber, wird der wirksame Freiwinkel kleiner und die Freifläche reibt; steht sie darunter, wird der Spanwinkel kleiner und das Werkzeug hakt leichter ein. Beim Plandrehen zeigt ein stehen gebliebener Zapfen in der Mitte, dass die Höhe nicht stimmt.

Der Einstellwinkel $κ$ verteilt den Span auf die Schneide. Aus dem Vorschub wird die Spanungsdicke $h = f \cdot sin κ$ , aus der Schnitttiefe die Spanungsbreite. Ein Einstellwinkel nahe 90° hält die Passivkraft klein, die schlanke Wellen und Bohrstangen radial wegdrückt; kleinere Winkel schonen die Schneidenecke und erlauben höhere Vorschübe. Lange Wellen stützt man mit Reitstock und Lünette ab, Bohrstangen lässt man nur so weit auskragen wie nötig.

Kegel entstehen durch Schwenken des Oberschlittens, bei langen, schlanken Kegeln durch Querverstellen des Reitstocks oder auf der CNC-Maschine durch Interpolation. Beim Gewindedrehen ist der Vorschub gleich der Steigung, zugestellt wird in mehreren Durchgängen mit abnehmender Tiefe, meist schräg über die Flanke. Beim Abstechen wird der Vorschub kurz vor der Mitte verringert, damit der Reststeg nicht abreißt.

Das solltest du dir merken

Schneide genau auf Spitzenhöhe einstellen, sonst ändern sich Frei- und Spanwinkel.
Einstellwinkel nahe 90° ergibt kleine Passivkraft für schlanke Teile.
Die Spanungsdicke ist Vorschub mal Sinus des Einstellwinkels.
Beim Gewindedrehen ist der Vorschub je Umdrehung gleich der Steigung.
Bohrstangen so kurz wie möglich spannen; die Durchbiegung wächst mit der dritten Potenz der Länge.

Formeln

Spanungsdicke und Spanungsbreite: $h = f \cdot sin κ b = \frac{a _{p}}{s i n κ}$; $f$ Vorschub in mm, $a_{p}$ Schnitttiefe in mm, $κ$ Einstellwinkel
Reitstockverstellung: $V_{R} = \frac{D - d}{2} \cdot \frac{L}{l}$; $D$ , $d$ Kegeldurchmesser, $l$ Kegellänge, $L$ Gesamtlänge des Werkstücks zwischen den Spitzen, alles in mm
Oberschlittenverstellung: $tan \frac{α}{2} = \frac{D - d}{2 \cdot l}$; $α /2$ Einstellwinkel des Oberschlittens, $l$ Kegellänge

Typische Fehler in der Prüfung

Bei der Reitstockverstellung die Kegellänge statt der Werkstücklänge eingesetzt.
Die Spanungsdicke mit dem Vorschub gleichgesetzt, obwohl der Einstellwinkel nicht 90° ist.
Beim Innendrehen einen großen Eckenradius gewählt, der die Bohrstange zum Rattern bringt.
Beim Gewindedrehen mit gleichbleibender Zustelltiefe gearbeitet und so die Schneide in den letzten Durchgängen überlastet.

Tipps aus der Werkstatt

Bleibt beim Plandrehen in der Mitte ein Zapfen stehen, steht die Schneide nicht auf Spitzenhöhe. Für schlanke Wellen gilt: Einstellwinkel nahe 90°, kleiner Eckenradius, Reitstock ab etwa l/d = 4 und bei sehr langen Wellen zusätzlich die mitlaufende Lünette.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Drehen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Zerspanungsmechaniker/-in, Lernfeld 5 (Herstellen von Bauelementen durch spanende Fertigungsverfahren). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.