Drehen ist ein Bearbeitungsprozess, der auf einer Drehmaschine durchgeführt wird; Sein Grundprinzip besteht darin, dass das Werkstück rotiert, um die primäre Schneidbewegung bereitzustellen, während das Drehwerkzeug die Vorschubbewegung ausführt. Das Drehen wird normalerweise auf einer Drehmaschine durchgeführt und dient der Bearbeitung von Merkmalen wie inneren und äußeren zylindrischen Flächen, Endflächen, konischen Flächen, konturierten Flächen und Gewinden. Drehmaschinen werden hauptsächlich zur Bearbeitung von Wellen, Scheiben, Hülsen und anderen Werkstücken mit Rotationssymmetrie eingesetzt; Sie können auch Werkzeuge wie Bohrer, Senker, Reibahlen, Gewindebohrer, Matrizen und Rändelwerkzeuge für verschiedene Bearbeitungsvorgänge aufnehmen.
Beim Drehen von Innen- oder Außenzylinderflächen bewegt sich der Drehmeißel parallel zur Drehachse des Werkstücks. Beim Planen (Bearbeiten der Stirnfläche) oder Abstechen (Abschneiden) des Werkstücks bewegt sich das Werkzeug horizontal, senkrecht zur Drehachse. Konische Flächen können erzeugt werden, wenn die Bewegungsbahn des Werkzeugs einen schiefen Winkel mit der Rotationsachse bildet. Konturierte Rotationsflächen können entweder mit der Formwerkzeugmethode oder der Werkzeugspitzen-Trajektorienmethode bearbeitet werden. Beim Drehen wird das Werkstück von der Maschinenspindel in Rotation versetzt (Hauptbewegung), während das im Werkzeughalter eingespannte Werkzeug die Vorschubbewegung ausführt. Die Schnittgeschwindigkeit ($v$) ist die lineare Geschwindigkeit (m/min) am Kontaktpunkt zwischen dem Werkzeug und der rotierenden Werkstückoberfläche, die bearbeitet wird. Die Schnitttiefe ist der senkrechte Abstand (mm) zwischen der unbearbeiteten Oberfläche und der bearbeiteten Oberfläche während jedes Schnittdurchgangs; beim Abstechen und Formdrehen bezieht es sich jedoch auf die Kontaktlänge (mm) zwischen Werkzeug und Werkstück, gemessen senkrecht zur Vorschubrichtung. Die Vorschubgeschwindigkeit stellt die Verschiebung des Werkzeugs entlang der Vorschubrichtung pro Umdrehung des Werkstücks dar (mm/U). Sie kann jedoch auch als Vorschub des Werkzeugs pro Minute (mm/min) ausgedrückt werden. Beim Drehen von gewöhnlichem Stahl mit Schnellarbeitsstahlwerkzeugen beträgt die Schnittgeschwindigkeit im Allgemeinen 25–60 m/min, während Hartmetallwerkzeuge 80–200 m/min erreichen können; Beschichtete Hartmetallwerkzeuge können Geschwindigkeiten von über 300 m/min erreichen.
Drehvorgänge werden im Allgemeinen in Schruppdrehen und Fertigdrehen (einschließlich Halbfertigdrehen) eingeteilt. Ziel des Schruppdrehens ist es, die Effizienz durch den Einsatz großer Schnitttiefen und hoher Vorschübe zu maximieren, ohne die Schnittgeschwindigkeit zu verringern. Die resultierende Bearbeitungsgenauigkeit ist jedoch auf IT11 mit einer Oberflächenrauheit von Ra 20–10 μm begrenzt. Beim Halbschlicht- und Schlichtdrehen werden hohe Geschwindigkeiten in Kombination mit kleineren Vorschüben und Schnitttiefen eingesetzt, wodurch Genauigkeitsniveaus von IT10–7 und eine Oberflächenrauheit von Ra 10–0,16 μm erreicht werden. Wenn Hochpräzisionsdrehmaschinen mit feingeschliffenen Diamantwerkzeugen verwendet werden, um Nichteisenmetallteile mit hohen Geschwindigkeiten zu bearbeiten, kann die Genauigkeit IT7–5 und die Oberflächenrauheit Ra 0,04–0,01 μm erreichen; Dieser Vorgang wird als „Spiegeldrehen“ bezeichnet. Wenn die Schneidkante des Diamantwerkzeugs so geschliffen wird, dass sie ein konkaves oder konvexes Profil (0,1–0,2 μm) aufweist, weist die gedrehte Oberfläche extrem feine, geordnete Streifen auf, die durch Lichtbeugung einen brokatähnlichen Glanz erzeugen und so ein dekoratives Finish erzeugen. Diese Technik wird „Regenbogendrehen“ genannt.
Wenn sich beim Drehen das Schneidwerkzeug mit einem bestimmten Geschwindigkeitsverhältnis (normalerweise ein Vielfaches der Werkstückgeschwindigkeit) in die gleiche Richtung wie das Werkstück dreht, ändert sich die relative Bewegungsbahn zwischen Werkzeug und Werkstück, was die Bearbeitung von Bauteilen mit vieleckigen Querschnitten (wie Dreiecken, Quadraten, Rauten oder Sechsecken) ermöglicht. Durch Überlagerung einer periodischen radialen Hin- und Herbewegung auf den Werkzeughalter bei jeder Umdrehung des Werkstücks-bei gleichzeitiger Anwendung eines Längsvorschubs-ist es möglich, Nocken oder andere nicht-kreisförmige Querschnitte-zu bearbeiten. Auf einer Hinterdrehmaschine wird ein ähnliches Prinzip verwendet, um die Freiflächen (Flanken) von Mehrzahnfräsern (z. B. Formfräsern oder Wälzfräsern) zu bearbeiten, ein Vorgang, der als „Hinterdrehen“ (oder „Rückdrehen“) bekannt ist.
Entwicklung der Drehmaschine
