Wann ist eine Lünette auf einer CNC-Drehmaschine erforderlich?

Lange, dünne Wellen zittern und vibrieren oft während der Drehbearbeitung. Dieses "Rattern" ruiniert die Oberflächengüte und macht die Einhaltung enger Toleranzen unmöglich. Eine Lünette ist die einfache Lösung, um dieses Steifigkeitsproblem zu lösen.

Sie müssen eine Lünette verwenden, wenn das Verhältnis von Länge zu Durchmesser (L/D) Ihres Werkstücks 2,5:1 überschreitet. Sie bietet eine wichtige radiale Stütze für lange Teile und verhindert, dass sie sich unter dem Druck des Schneidens verbiegen. Sie ist auch zwingend erforderlich, wenn Sie Innenbearbeitungen wie Bohren oder Gewindeschneiden am Ende einer langen Welle durchführen.

Viele Anwender versuchen, die Physik zu überlisten. Sie verlangsamen die Spindel oder nehmen leichtere Schnitte. Aber irgendwann wird das Teil oval, oder das Werkzeug klappert. Lassen Sie nicht zu, dass Vibrationen Ihr teures Projekt zerstören. Lesen Sie weiter, um das Einrichten der Lünette zu meistern.

Was ist eine Lünette?

Sie sehen diese Vorrichtung oft auf dem Drehbankbett, aber wissen Sie genau, wie sie funktioniert? Die Nichtbeachtung seiner Funktion kann zu gefährlichen Bearbeitungsfehlern und Ausschussteilen führen.

Eine Lünette ist eine Stützvorrichtung, die am Drehbankbett befestigt wird. Sie verwendet drei verstellbare Backen oder Rollen, um die Mitte eines rotierenden Werkstücks zu halten. Sie dient als Zwischendrehpunkt, erhöht die Steifigkeit und verhindert, dass sich das Werkstück bei schweren Zerspanungsarbeiten wie Drehen, Bohren oder Rändeln durchbiegt.

Eine Lünette ist ein Hilfsmittel. Wir verwenden sie zur radialen Unterstützung rotierende Werkstücke¹. Sein Hauptziel ist einfach. Sie erhöht die Steifigkeit des Werkstücks. Sie stoppt die Vibrationen, die von schlanken oder flexiblen Teilen ausgehen. Dies reduziert Bearbeitungsfehler² deutlich.

Er sitzt auf dem Drehbankbett oder den Führungsschienen. Er bietet Unterstützung in der Mitte des Werkstücks. Es berührt das Werkstück mit verstellbaren Stützbacken oder Pads. Ich finde, dieses Werkzeug ist perfekt für lange Wellen, schlanke Stangen oder Kurbelwellen. Diese Teile verformen sich leicht ohne Unterstützung.

Die Auswahl der richtigen Lünette hängt von der Größe Ihrer Produktion ab.

• Manuelle Lünetten: Diese sind ideal für große Chargen. Sie werden einmalig auf einen bestimmten Durchmesser eingestellt. Sie ermöglichen die Zentrierung für mehrere Spannvorgänge. Sie verwenden oft Lager oder Messingspitzen, um die Reibung zu verringern.
• Hydraulische Lünetten: Ich empfehle sie für kleine Chargen oder komplexe Teile. Wenn Sie Drehfräsarbeiten durchführen, sind diese Geräte am besten geeignet. Mit ihnen können Sie alle Arbeitsgänge in einer Aufspannung durchführen.
• Hydrostatische Lünetten: Wir verwenden sie für unsere Schwerlastkunden. Sie können Teile mit einem Gewicht von mehreren zehn Tonnen tragen. Sie verwenden einen Ölfilm zur Schmierung. Dies ermöglicht eine Feinabstimmung und hält die Halterung stabil.

Für hochpräzise Arbeiten verwenden wir Lünetten mit Servoantrieben. Sie haben Raster-Rückkopplungsmechanismen. Sie positionieren sich automatisch. Das ist wichtig, wenn Sie eine hohe Koaxialität benötigen.

Wann sollten Sie sich für eine Lünette statt für einen Reitstock als Stütze entscheiden?

Jeder benutzt einen Reitstock, aber manchmal reicht er für die Arbeit einfach nicht aus. Wenn man sich nur auf die Endstütze verlässt, kann sich die Mitte der langen Welle durchbiegen.

Sie sollten eine Lünette wählen, wenn Sie die Stirnseite einer Welle bearbeiten müssen oder wenn das Teil zu lang ist und in der Mitte durchhängt. Während ein Reitstock die Spitze stützt, stützt eine Lünette den Mittelteil gegen radialen Schnittdruck.

Die Wahl zwischen einer Lünette und einem Reitstock³ hängt von der Form Ihres Teils ab. Es hängt auch davon ab, in welchem Stadium der Bearbeitung Sie sich befinden. Hier ist, wie ich es für mein Team aufschlüssle.

Das "langweilige" Problem
Dies ist der größte Unterschied. Wenn Sie das Ende einer langen Welle bohren, aufbohren oder Innengewinde schneiden müssen, können Sie keinen Reitstock verwenden. Der Reitstock sitzt genau dort, wo Ihr Werkzeug hin muss. Eine Lünette hält die Welle von außen sicher fest. Dadurch bleibt die Stirnfläche völlig offen. So können Sie Innenmerkmale an langen Teilen mit hoher Präzision bearbeiten.

Wenn das Teil zu flexibel ist
Wenn das Verhältnis von Länge zu Durchmesser über 2,5 liegt, ist das Teil schwach. Durch die Schnittkräfte wird es weggedrückt. Dies verursacht Vibrationen. Ein Reitstock hält nur die Enden fest. Die Mitte kann sich immer noch frei biegen. Eine Lünette fügt eine "dritte Hand" in der Mitte hinzu (einen Zwischendrehpunkt), um dies zu verhindern.

Grobzerspanung
Bei groben Schnitten sind die Kräfte hoch. Die Radialkräfte können 1000N oder 1500N erreichen. Eine Lünette ist starr. Sie hält dieser Belastung stand. Ein Reitstock kann sich verbiegen. Wenn Sie ein hohles Rohr drehen, erzeugt die Reitstockspitze außerdem einen Druck nach außen, der das Rohr spalten könnte. Eine Lünette hält die Außenseite, was sicherer ist.

Strukturelle Beschränkungen
Ich schaue mir die Stufen auf dem Teil an. Wenn ein Schaft keine Stufen hat (wie ein nahtloses Rohr), lässt sich eine Lünette leicht überall anbringen. Wenn das Teil viele kleine Stufen hat, könnte eine Lünette an den Schultern anstoßen. In diesem Fall sind wir gezwungen, einen Reitstock zu verwenden.

Kann die Verwendung einer Lünette die Oberflächengüte und Maßgenauigkeit von langen Wellen direkt verbessern?

Rattermarken sind der Feind eines jeden Bearbeiters, der ein sauberes Aussehen wünscht. Man versucht, die Spindel zu verlangsamen, aber die Vibrationen bleiben. Dieses Werkzeug ist die direkte Lösung für schlechte Oberflächenqualität.

Ja, sie verbessert direkt die Qualität, indem sie harmonische Schwingungen und Durchbiegung beseitigt. Ohne sie drückt sich ein langes Teil vom Werkzeug weg und erzeugt konische Schnitte und raue Oberflächen. Die Lünette hält den Durchmesser über die gesamte Länge konzentrisch zur Spindelachse.

Ich habe viele Projekte mit speziellen Fahrzeugteilen bearbeitet. Wir sehen oft lange Achsen⁴. Ohne eine Lünette ist die Oberflächengüte immer schlecht. Das ist der Grund, warum dieses Werkzeug für die Qualität entscheidend ist.

Den "Push-Away"-Effekt stoppen
Wenn das Werkzeug eine lange Welle berührt, will sich die Welle wegbiegen. Das ist die Durchbiegung. Wenn sich das Teil um 0,1 mm wegbiegt, ist der Schnitt 0,1 mm zu flach. Wenn das Werkzeug zurückfährt, federt das Teil zurück. Dadurch entsteht ein Konusfehler. Die Mitte der Welle wird dicker als die Enden. Eine Lünette verhindert dies. Sie hält das Teil fest. Das Werkzeug schneidet genau das, was Sie programmiert haben.

Tötende Vibration
Vibrationen hinterlassen hässliche Rattermarken. Sie sehen aus wie ein Wellenmuster auf dem Metall. Dies geschieht, weil der lange Teil wie eine Gitarrensaite wirkt. Die Lünette wirkt wie ein Finger auf der Saite. Sie stoppt die Resonanz. Das Ergebnis ist eine glatte, spiegelglatte Oberfläche.

Konsistente Datumsangaben
Bei Dreh-Fräszentren verwenden wir die Lünette mit dem Reitstock. Dadurch bleibt die Positionierung genau. Sie sorgt dafür, dass der Bearbeitungsnullpunkt konstant bleibt. Bei präzisen Arbeiten, wie z. B. an unseren Walzen für die Stahlherstellung, sind Rundlauffehler nicht akzeptabel. Die Lünette minimiert den Rundlauf und sorgt dafür, dass das Teil konzentrisch zur Spindelachse bleibt.

Wenn das Teil rau aussieht, sollten Sie nicht nur den Einsatz austauschen. Überprüfen Sie Ihre Lünette. Die Lünette ist oft der Schlüssel zur Korrektur der Oberfläche.

Wie kann ein unsachgemäßes Einrichten oder Ausrichten einer Lünette das Teil beschädigen?

Eine Lünette ist hilfreich, aber eine schlechte Einstellung ist zerstörerisch. Wenn Sie die Lünette falsch ausrichten oder zu fest anziehen, wird das Teil sofort verschrottet.

Eine unsachgemäße Ausrichtung führt dazu, dass das Werkstück nicht zentriert ist. Dies führt zu starkem Rundlauf, verbrennt die Oberfläche aufgrund von Reibung oder führt dazu, dass sich das Teil verdreht und bricht. Ein zu starkes Anziehen der Backen führt zu "Lappen"-Fehlern, bei denen das Teil dreieckig statt rund wird.

Das Aufstellen einer Lünette erfordert Sorgfalt. Es geht nicht nur darum, sie einzuspannen. Sie müssen sie perfekt auf die Spindelachse ausrichten. Wenn Sie das falsch machen, beschädigen Sie die Maschine und das Werkstück.

Das Risiko der Überforderung
Die Stützpunkte müssen gleichmäßig sein. Sind sie das nicht, erzeugen Sie Überbeanspruchung⁵. Dies führt zu Kegelfehlern. Schlimmer noch, es kann das Werkstück verdrehen. Ich habe schon Wellen gesehen, die gut aussahen, aber innen verdreht waren, weil die Lünette mit dem Futter kämpfte. Diese Spannung bleibt im Werkstück und führt später zu Verzug.

Bindung und Reibungswärme⁶
Reibung ist ein großes Problem. Wenn Sie eine manuelle Lünette mit festen Pads verwenden, müssen Sie ständig geschmiert werden. Ohne Öl erzeugen die Pads übermäßige Hitze. Durch diese Hitze dehnt sich das Metall aus, wodurch sich die Abmessungen in der Mitte des Schnitts ändern. In schwerwiegenden Fällen führt dies zu "Riefen" oder "Kratzern", bei denen sich die Pads in das Werkstück eingraben und die Oberflächenbeschaffenheit zerstören.

Zentrieren Ausrichten
Die Mitte der Lünette muss mit der Mitte der Drehbankspindel übereinstimmen. Liegt die Lünette etwas tiefer oder höher, verbiegt sie das Teil bei jeder Drehung. Dies führt zu Exzentrizität. Das Teil ist dann nicht rund.

Das Timing ist wichtig
In der Praxis müssen Sie wissen, wann Sie die Lünette aktivieren müssen. Sie entscheiden dies anhand des Materials und der Schnittdaten. Wenn Sie die Lünette auf eine nicht runde Fläche spannen (z. B. ein Rohgussstück), kopiert die Lünette diese ovale Form in Ihren endgültigen Schnitt. Sie müssen zuerst einen "Punkt" oder eine ebene Fläche drehen und dann die Lünette auf diesen Punkt spannen.

Schlussfolgerung

Eine Lünette ist für jedes Teil mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser über 2,5 unerlässlich. Sie sorgt für Sicherheit, ermöglicht die Stirnseitenbearbeitung und garantiert die hohe Präzision, die J&M Werkzeugmaschinen liefert.