Für Einkäufer erscheinen „gedrehte Teile“ wie eine einzige Kategorie; doch ob ein Teil auf einer klassischen CNC-Drehmaschine oder auf einem Schiebekopf-Drehautomaten (Swiss-Type / Sliding-Head) gefertigt wird, kann den Stückpreis um das Zwei- bis Dreifache und die Lieferzeit um mehrere Wochen beeinflussen. Dieser Leitfaden erläutert das Funktionsprinzip beider Technologien, ihre Stärken und Schwächen sowie die Frage, welche davon für Ihr Teil die richtige Wahl ist. Da bei Tornelle beide Technologien unter einem Dach vereint sind, treffen wir die Entscheidung unvoreingenommen, sobald wir Ihre Zeichnung gesehen haben.
Unterschiede im Funktionsprinzip
Bei der CNC-Drehmaschine wird das Werkstück an der Spindel befestigt, und das Werkzeug bewegt sich entlang des feststehenden Werkstücks. Sie kann mit einem Stangenvorschub betrieben werden, doch das Werkstück wird durch den aus der Spindel herausragenden Teil abgestützt; dies begrenzt bei langen und dünnen Werkstücken Durchbiegungen und Vibrationen. Unsere CNC-Drehmaschinen führen mit einer C-Achse und angetriebenen Werkzeugen auch Fräs- und Bohrvorgänge im selben Arbeitsgang durch.
Bei der Schiebe-Drehmaschine hingegen wird das Stangenmaterial durch eine Führungsbuchse nach vorne „geschoben“; das Werkzeug arbeitet sehr nahe an der Stelle, an der das Material aus der Buchse austritt. Da die Schnittkraft stets an der abgestützten Stelle entsteht, tritt selbst bei dünnen und langen Werkstücken keine Durchbiegung auf. Dank einer Vielzahl von Werkzeugstationen, einer hinteren Spindel und einer hohen Achsenzahl (bei Tornelle 8 Achsen) werden Vorder- und Rückseite des Werkstücks in einem einzigen Durchgang fertiggestellt. Weitere Einzelheiten finden Sie auf unserer Seite zum Gleit-Drehautomaten.
Entscheidungstabelle
| Kriterium | CNC-Drehmaschine | Langdrehautomat |
|---|---|---|
| Typischer Durchmesserbereich | Ø10 – Ø300+ mm | Ø1 – Ø32 mm (bei einigen Maschinen Ø38) |
| Länge-Durchmesser-Verhältnis | ≤ 3–4 (ohne Stütze) | 10 und mehr problemlos |
| Wirtschaftliche Stückzahl | 1 – 5.000 | 500 – 1.000.000+ |
| Durchmessertoleranz (typisch) | ±0,01 mm | ±0,005 mm |
| Oberfläche (typisch) | Ra 0,8–1,6 | Ra 0,4–0,8 |
| Einbauzeit | Kurz bis mittel | Mittel–lang |
| Zykluszeit | Mittel | Sehr kurz (Parallelbetrieb) |
| Rohmaterial | Geschnittenes Rohteil oder Stab | Präzisionsgeschliffene/H9-Stange |
| Vor-/Nachbearbeitung | Bei zwei Bearbeitungsspindeln: einmalige Aufspannung | Standard-Einzyklus |
| Stückkosten (kleine Teile, hohe Stückzahlen) | Hoch | Niedrig |
| Stückkosten (große Teile, geringe Stückzahl) | Niedrig | Nicht geeignet |
In welchen Fällen sollten Sie sich für einen Langdrehautomaten entscheiden?
- Wenn der Teiledurchmesser unter 32 mm liegt und die Stückzahl jährlich mehrere Tausend übersteigt.
- Bei Teilen mit hohem Länge-Durchmesser-Verhältnis, wie z. B. dünnen Wellen, Stiften, Steckverbinder-Pins, Ventilnadeln und medizinischen Schrauben.
- Wenn eine Durchmessertoleranz von weniger als ±0,01 mm und eine Oberflächenrauheit von weniger als Ra 0,8 gefordert sind.
- Wenn das Teil sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite zahlreiche Merkmale wie Fräsungen, Bohrungen, Gewinde und Nuten aufweist; ein Langdrehautomat fertigt diese in einem einzigen Durchgang.
- Bei Serienteilen mit hohem Stückpreisdruck. In unserem Artikel zur Serienfertigung mit der dem Langdrehen erläutern wir die Kostenmechanismen anhand von Beispielen.
Fälle, in denen Sie sich für eine CNC-Drehmaschine entscheiden sollten
- Wenn der Durchmesser über 32 mm liegt oder das Werkstück nicht aus Stangenmaterial, sondern aus Guss- oder Schmiederohlingen gefertigt wird.
- Bei geringen Stückzahlen (Prototypen, 1–500) und wenn die Rüstkosten ausschlaggebend sind.
- Das Teil ist kurz und stämmig (Flansch, Deckel, Scheibe, Buchse) – der Längenvorteil des Langdrehautomaten ist hier irrelevant.
- Wenn das Material nicht als präzisionsgeschliffene Stange für den Langdrehautomaten beschafft werden kann (bestimmte Speziallegierungen, rostfreier Stahl mit großem Durchmesser).
- Wenn häufige Überarbeitungen zu erwarten sind; der Programm- und Werkzeugwechsel an einer CNC-Drehmaschine erfolgt schneller.
Grauzone: Ø 20–32 mm, 500–3.000 Stück
In diesem Bereich hängt die Entscheidung von der Geometrie des Werkstücks ab. Bei vielen Merkmalen auf Vorder- und Rückseite amortisieren sich die Einrichtkosten des Langdrehautomaten; handelt es sich um eine einfache Buchse oder eine kurze Welle, ist die CNC-Drehmaschine mit Stangenvorschub wirtschaftlicher. Tornelle unterbreitet für diese Art von Werkstücken Preisangebote für beide Optionen und zeigt den Unterschied auf. Zu allen preisbestimmenden Faktoren können Sie unseren Artikel mit den 12 Faktoren einsehen.
Hinweise für Konstrukteure
- Entwerfen Sie das Teil für den Langdrehautomaten so, dass es zu den Standard-Stangendurchmessern (z. B. Ø6, Ø8, Ø10, Ø12, Ø16, Ø20) passt; Zwischendurchmesser erfordern Spezialstangen.
- Aufgrund der Führungsbuchse ist die Durchmessertoleranz des Materials von Bedeutung; es wird Stangenmaterial der Klasse h9 oder besser verwendet. Dies schlägt sich im Materialpreis nieder, wird jedoch durch die verkürzte Zykluszeit mehr als ausgeglichen.
- Die Werkstücklänge darf die Stangenschiebekapazität der Maschine nicht überschreiten (typischerweise 200–300 mm pro Zyklus).
- Geben Sie die erforderlichen Merkmale auf der Rückseite an; die hintere Bearbeitungsspindel der Schiebe-Drehmaschine fügt diese kostengünstig hinzu.
Häufig gestellte Fragen
Sind die Teile aus dem Langdrehautomaten präziser?
Bei kleinen Durchmessern ja: Da das Material stets nahe am Schnittpunkt abgestützt wird, sind eine Durchmesserwiederholgenauigkeit von ±0,005 mm und eine Oberflächenrauheit von Ra 0,4–0,8 Standard.
Gibt es eine Mindestbestellmenge für den Langdrehautomaten?
Es gibt keine feste Grenze, jedoch ist aufgrund der Rüstzeit bei Stückzahlen unter 500 Stück eine CNC-Drehmaschine in der Regel wirtschaftlicher.
Mein Teil erfordert sowohl Drehen als auch Fräsen; welche Maschine ist geeignet?
Bei einem Durchmesser unter 32 mm führt der Langdrehautomat alle Arbeitsschritte in einem Durchgang aus. Bei größeren Durchmessern kommt eine CNC-Drehmaschine mit C-Achse und angetriebenem Werkzeug oder eine Kombination aus Dreh- und Fräsmaschine zum Einsatz.
Muss ich bei der Angebotsanfrage den Maschinentyp angeben?
Nein. Es reicht aus, wenn Sie die technische Zeichnung und die jährliche Stückzahl angeben; der Lieferant wählt die passende Technologie aus. Unser Leitfaden für Angebotsanfragen listet die erforderlichen Informationen auf.
Fazit
Bei Teilen mit kleinem Durchmesser, großer Länge und hohen Stückzahlen ist der Langdrehautomat die richtige Wahl; bei Teilen mit großem Durchmesser, geringen Stückzahlen und massiven Abmessungen ist die CNC-Drehmaschine die richtige Wahl. In Grauzonen ist die Teilegeometrie ausschlaggebend. Beide Technologien sind bei Tornelle verfügbar; senden Sie uns Ihre Zeichnung über das Angebotsformular zu und Sie erhalten ein Angebot, in dem erläutert wird, welche Maschine aus welchen Gründen ausgewählt wurde.
