Trägt eine abgesetzte Welle eine Querbohrung, eine Passfedernut und eine gefräste Planfläche, ist der klassische Weg zwei Maschinen: CNC-Drehmaschine, dann Fräsmaschine. Jede zusätzliche Aufspannung bringt Rüstzeit, Zwischenbestand, Handling und Referenzverlust. Dreh-Fräszentren und Drehmaschinen mit C-/Y-Achse und angetriebenen Werkzeugen vereinen diese Operationen in einer Aufspannung. In Fortsetzung unseres Beitrags Drehmaschine oder Langdrehautomat erklärt dieser Artikel den Platz der Komplettbearbeitung in der Lohnfertigung.
Technologiestufen
| Maschine | Fähigkeit | Typisches Teil |
|---|---|---|
| CNC-Drehmaschine (2 Achsen) | Rotationsflächen, Gewinde, Nuten | Einfache Welle, Buchse, Flansch |
| CNC-Drehmaschine + C-Achse + angetriebene Werkzeuge | Stirn-/Radialbohrungen, Nuten, Planfräsen | Welle mit Querbohrung, Fitting mit Sechskant |
| + Y-Achse | Außermittiges Fräsen, Passfedernuten, Taschen | Antriebswelle, Kupplungskörper |
| + Gegenspindel | Rückseitenbearbeitung, Fertigteil in einem Zyklus | Beidseitig bearbeitete Teile |
| Dreh-Fräszentrum (B-Achs-Fräskopf) | 5-Achs-Fräsen + Drehen, komplexe Geometrie | Luftfahrtgehäuse, Pumpenlaufräder |
| Langdrehautomat (8+ Achsen) | Komplettteile von der Stange Ø≤32 mm, hohe Stückzahl | Stecker, Nippel, Medizinstifte |
Was die Komplettbearbeitung gewinnt
1. Geometrische Genauigkeit
Koaxialität, Rechtwinkligkeit und Positionstoleranzen verschlechtern sich mit jeder Aufspannung; jedes Umspannen fügt typischerweise 0,01–0,03 mm Referenzunsicherheit hinzu. Bei einem in einer Aufspannung bearbeiteten Teil werden Drehdurchmesser und Querbohrungsposition gegen dieselbe Referenz geschnitten; eine Positionstoleranz von 0,02 mm wird ohne Vorrichtung gehalten. Unser Beitrag zu geometrischen Toleranzen erklärt diesen Zusammenhang.
2. Takt- und Durchlaufzeit
Die Summe der Bearbeitungszeit ändert sich nicht – das Fräsen kann wegen der geringeren Leistung angetriebener Werkzeuge sogar etwas länger dauern; der Gewinn liegt in Rüsten, Handling und Wartezeit. Ein Ablauf, der auf zwei Maschinen 3 Tage dauert, ist auf einer am selben Tag fertig. Bei Klein- und Mittelserien (50–2.000 Stück) ist der Effekt auf die Lieferzeit deutlich.
3. Kosten
Eine zusätzliche Aufspannung dauert typischerweise 30–90 Minuten; bei einer Serie von 100 Stück sind das 0,3–0,9 Minuten je Teil. Der Vorrichtungsbedarf entfällt oder sinkt. Im Gegenzug liegt der Stundensatz einer Dreh-Fräsmaschine 20–40 % über dem einer klassischen Drehmaschine. Der Gleichgewichtspunkt wird von der Teilekomplexität bestimmt; unser Beitrag zum Drehteilpreis zeigt den Aufbau der Rechnung.
4. Qualitätsrisiko
Das Risiko von Kratzern, Stürzen und Verwechslungen zwischen den Operationen sinkt; die Rückverfolgbarkeit wird einfacher (ein Arbeitsauftrag, ein Bediener).
Welche Teile sind geeignet?
- Rotationssymmetrischer Grundkörper plus wenige Fräsmerkmale (Querbohrung, Passfedernut, Sechskant, Planfläche).
- Beidseitig bearbeitete Teile (ein Zyklus mit Gegenspindel).
- Abgesetzte Wellen mit engen Koaxialitäts- und Positionstoleranzen.
- Stückzahlen von 20–5.000; darüber können Langdrehautomat oder Sonderlinie, darunter die klassische Methode wirtschaftlicher sein.
Welche Teile sind nicht geeignet?
- Teile, deren Fräszeit ein Mehrfaches der Drehzeit beträgt (das sind eigentlich Frästeile; das Vordrehen erfolgt separat).
- Tiefe Taschen und große Spanvolumen (Leistung angetriebener Werkzeuge begrenzt).
- Sehr große oder unwuchtige Körper.
- Teile unter Ø32 mm mit 50.000+ Stück: Der Langdrehautomat ist bei der Taktzeit klar vorn; den Umfang zeigt unsere Langdreh-Seite.
Was den Lieferanten bei der Anfrage zu fragen ist
- In wie vielen Aufspannungen wird das Teil fertig? Was ist die Referenz jeder Aufspannung?
- In welcher Aufspannung werden die kritischen geometrischen Toleranzen geschnitten?
- Gibt es eine Gegenspindel, oder ist die Rückseite eine separate Operation?
- Reicht die Kapazität der angetriebenen Werkzeuge (Drehzahl, Leistung) für die Fräsmerkmale des Teils?
- Werden die Rüstkosten im Angebot separat ausgewiesen; sinken sie bei Wiederholaufträgen?
Ein gutes Angebot erklärt die Bearbeitungsstrategie in wenigen Sätzen. Für die Lieferantenauswahl siehe unsere Checkliste mit 15 Fragen.
Hinweise für den Konstrukteur
- Fräsmerkmale nach Möglichkeit in einer Winkelebene bündeln; weniger C-Achs-Indexierungen.
- Bei Querbohrungen Standardbohrerdurchmesser bevorzugen; ein Sondermaß bedeutet ein zusätzliches Werkzeug.
- Die Passfedernuttiefe nach DIN 6885 wählen; der Fräserdurchmesser wird Standard.
- Bei Rückseitenbearbeitung einen Durchmesser vorsehen, den die Gegenspindel greifen kann.
Dreh-Fräs-Kapazität in der Türkei
CNC-Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen und Gegenspindel sind in türkischen Lohnfertigungsbetrieben weit verbreitet; Multitasking-Zentren mit Y- und B-Achse finden sich bei mittleren und großen Lieferanten. Exportorientierte Betriebe wenden bei Verbindungselementen, Ventilgehäusen, Wellen und Hydraulikblöcken aus Europa die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung standardmäßig an. Langdrehautomaten sind das hochvolumige, kleindurchmessrige Ende dieser Familie; den Umfang sehen Sie auf unserer Seite Langdrehen. Praktische Folge für den Einkäufer: Der Hinweis „Bearbeitung in einer Aufspannung bevorzugt“ in der Anfrage sorgt dafür, dass der Lieferant die richtige Maschine wählt und entsprechend kalkuliert.
Checkliste für die Angebotsphase
- Wird das Teil in einer Aufspannung fertig oder ist eine zweite Operation nötig? Der Lieferant soll den Prozessplan erläutern.
- Welches Koaxialitätsniveau wird bei der Übergabe an die Gegenspindel garantiert?
- Sind die Merkmale, die eine Y-Achse erfordern (außermittige Bohrungen, Planflächen), auf der Maschine verfügbar?
- Passen Stangendurchmesser und -länge zur Maschinenkapazität; gibt es einen automatischen Stangenlader?
- Messplan: Welche Merkmale werden auf der Maschine, welche auf dem KMG geprüft?
- Sind Absicherungen für mannlose Fertigung wie Werkzeugbruchüberwachung und Stückzähler vorhanden?
Diese Fragen helfen zu verstehen, ob ein Unterschied im Stückpreis von der Maschinenfähigkeit oder von einem Kalkulationsunterschied kommt.
Häufig gestellte Fragen
Ein Dreh-Fräszentrum ist eine teurere Maschine – wird das Teil auch teurer?
Der Stundensatz ist höher, aber Aufspann-, Vorrichtungs- und Handlingkosten sinken. Bei rotationssymmetrischen Teilen mit wenigen Fräsmerkmalen sinken die Gesamtkosten meist; bei fräslastigen Teilen können sie steigen.
Ist 0,01 mm Koaxialität in einer Aufspannung garantiert?
Eine Aufspannung bietet die besten Bedingungen; Maschinenzustand, Werkzeugabdrängung und thermische Effekte spielen weiterhin eine Rolle. Nachgewiesen wird es mit dem Messprotokoll.
Bearbeitet nicht auch der Langdrehautomat in einem Durchgang?
Ja; bei kleinen Durchmessern und hohen Stückzahlen ist der Langdrehautomat die wirtschaftlichste Form der Komplettbearbeitung. Das Dreh-Fräszentrum eignet sich für größere Durchmesser und geringere Stückzahlen.
Werden Dreh-Fräszentren für Prototypen genutzt?
Ja; die Programmierzeit ist länger, aber da keine Vorrichtung nötig ist, ist es selbst beim Einzelstück schnell.
Ist ein auf dem Dreh-Fräszentrum bearbeitetes Teil teurer als von der klassischen Drehmaschine?
Der Maschinenstundensatz ist höher, doch weil zweite Aufspannung, Handling und Zwischenprüfung entfallen, sinken die Gesamtteilekosten meist. Bei einfachen Drehteilen ist die klassische Drehmaschine weiterhin wirtschaftlicher; ein guter Lieferant kalkuliert beides.
Ändert sich das Messprotokoll bei einem in einer Aufspannung bearbeiteten Teil?
Das Berichtsformat ist gleich; der Unterschied ist, dass zusammenhängende Merkmale wie Koaxialität und Rechtwinkligkeit mit engerer Streuung kommen. In der Serie zeigen SPC-Daten diesen Unterschied deutlich.
Fazit
Dreh-Fräszentren und Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen sind bei rotationssymmetrischen Teilen mit wenigen Fräsmerkmalen dem klassischen Zwei-Maschinen-Ablauf in Genauigkeit, Lieferzeit und Gesamtkosten überlegen. Die richtige Entscheidung hängt von Teilegeometrie und Stückzahl ab; senden Sie Ihre Zeichnung über unser Angebotsformular, und wir erläutern Bearbeitungsstrategie und Anzahl der Aufspannungen mit dem Angebot.
