© Michael Stern
Berlin 1997...dato
- Uhrenliteratur auf CD
- Gottschalk
- Uhrenliteratur Herold
- Uhren-Magazin
- Chronos
- Klassik Uhren
- Jahrbücher DGC
- vieles, was Sie schon immer wissen wollten
UHRENFOREN
Drehen an der Uhrmacher-Drehmaschine
Bild: Vektor
Die Wahl der richtigen DrehzahlAch natürlich: Drehzahl ist ein veralteter Begriff - Drehfrequenz das ist moderner (Da lacht das Herz des Technologen!).
Nun aber ein paar nötige Vorbetrachtungen. Beim Drehen, wie auch bei allen anderen Fertigungsverfahren, geht es um Prozesse, deren Eingangs- und Ausgangsgrössen betrachtet werden wollen. Es soll aber nicht zu kompliziert werden:
Eingangsgrössen sind die
- Motorleistung M,
- die Drehfrequenz (-zahl) n,
- der Vorschub, f,
- die Schnitttiefe/Zustellung a,
- Werkstoff,
- Schneidstoff,
- Winkel an der Schneide (Spanwinkel gamma, Keilwinkel beta, Freiwinkel alpha u.a.),
- u.a. -
Ausgangsgrössen sind
- Werkstückoberfläche,
- Masshaltigheit,
- Schnittkraft,
- Spanbildung,
- Spanform
- u.a.
Diese Vielzahl von Parametern zeigt schon, wieviel wir beim Drehen einfach nur nach Gefühl optimieren können und auch müssen. Ist aber der Spanfluss gut, und die Werkstückoberfläche so wie wir sie haben wollen, dann haben wir vermutlich instinktiv alles richtig gemacht. Doch ein paar Anhaltspunkte können nicht verkehrt sein!
Eine der wichtigsten Grössen beim Spanen ist die Schnittgeschwindigkeit . Drehen wir blauharte Stahl mit einem Werkzeugstahl-Drehmeissel, so beträgt sie 10 m/min, arbeitet man mit Schnellarbeitsstahl HSS, erhöht sich der Wert auf ca. 20 m/min und mit Hartmetall (HM z.B. P10) auf ca. 40 m/min. Wir merken uns:
Je härter der Schneidstoff, desto grösser kann die Schnittgeschwindigkeit gewählt werden!
Doch Vorsicht: HM-Meissel sind teilweise sehr schlagempfindlich - jeder Schneidstoff hat seine Vor- und Nachteile!Was ist denn aber die Schnittgeschwindigkeit? Das gleiche wie die sog. Umfangsgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit, die ein Punkt am Umfang eines rotierenden (drehenden) Körpers hat. Da sich die Geschwindigkeit aus Weg pro Zeit zusammensetzt, erhalten wir
. Beim Rotationskörper steckt der Weg im Kreisumfang (Durchmesser • ¼) und die Zeit in der Drehfrequenz n in 1 pro Minute. Damit haben wir jetzt:
Schnittgeschwindigkeit
Stellen wir diese nach der Drehfrequenz um, können wir jede "Drehzahl" berechnen:
Drehfrequenz
, wobei vc in mm/min einzusetzen ist, damit die Gleichung aufgeht (da der Ø in mm angegeben wird).
z.B.
Ein Zapfen mit einem Ø 1,2 mm wird mit einem Werkzeugstahl-Drehmeissel bearbeitet. Wie gross ist die einzustellende Drehfrequenz?Lösung:
geg.: vc = 10 m/min = 10.000 mm/min, d = 1.2 mm
ges.: nein realistischer Wert!
Was passiert aber, wenn wir einen kleinen Zapfen von nur 0,12 mm Durchmesser drehen wollen?
Wir erreichen sofort die Grenze der Uhrmacher-Dreherei! Die Maschine müsste rechnerisch eine Drehzahl n = 26.530 1/min haben, um eine saubere Arbeit vollenden zu können. Keine in der Werkstatt gebräuchliche Uhrmacher-Drehmaschine erreicht nur annähernd diesen Wert! In der Regel ist bei ca. 4000 1/min die Leistungsfähigkeit erreicht, zumindest bei Maschinen mit Gleitlagern. In wie weit sich Wälzlager ("Kugellager") in Maschinen befinden ist mir nicht bekannt - es wird eher die Ausnahmen sein.Wie werden nun diese technologischen Probleme von den Uhrmachern seit vielen Jahrzehnten gelöst?
Inzwischen habe ich alle Informationen auf einer CD zusammengestellt! Klicken Sie bitte links auf LITERATUR.
Wenn Sie es lieber in Buchform wünschen, finden Sie das von mir überarbeitete Jendritzki-Buch "Der Uhrmacher an der Drehbank" bei www.uhrenliteratur.de. Auf dieser Seite finden Sie auch interessante Berichte über Hartmetalldrehmeißel und digitate Wegmesssysteme. ("Der Uhrmacher an der Drehbank" >>> ganz unten auf der Seite "Service") Hier finden Sie auch interessante Bilder der Vector-Drehmaschine.
Wer sich für alte Drehmaschinen interessiert, dem sei noch folgende Seite empfohlen: