Anleitung
Werkstück einspannen
Rohling im Dreibackenfutter oder Spannzange sicher einspannen und Planlauf prüfen.
Werkzeug einrichten
Wendeschneidplatte einsetzen, Werkzeugkorrektur messen und in die Steuerung eingeben.
Schnittdaten festlegen
Schnittgeschwindigkeit (vc), Vorschub (f) und Schnitttiefe (ap) werkstoffgerecht wählen.
Programm starten
CNC-Programm laden, Einzelsatzmodus testen, dann Automatikbetrieb starten.
Maßkontrolle
Fertigteil mit Bügelmessschraube oder Messschieber prüfen und ggf. Werkzeugkorrektur anpassen.
Was ist CNC-Drehen?
CNC-Drehen ist ein spanendes Fertigungsverfahren, bei dem ein Werkstück um seine eigene Achse rotiert, während ein feststehendes Schneidwerkzeug Material abträgt. Die Bewegungen werden von einem Computer numerisch gesteuert (CNC = Computerized Numerical Control).
Im Gegensatz zum CNC-Fräsen, wo das Werkzeug rotiert, dreht sich beim Drehen stets das Werkstück. Dadurch entstehen rotationssymmetrische Bauteile wie Wellen, Buchsen, Bolzen, Flansche und Gewindeteile. Moderne CNC-Drehmaschinen erreichen Rundlaufgenauigkeiten unter 0,005 mm und Oberflächengüten bis Ra 0,4 µm.
CNC-Drehmaschinen gibt es als einfache 2-Achs-Maschinen (X/Z), als Dreh-Fräszentren mit Y-Achse und angetriebenen Werkzeugen oder als Multitasking-Maschinen mit Gegenspindel und B-Achse. Je nach Maschinentyp lassen sich neben reinen Drehkonturen auch Fräsoperationen, Querbohrungen und exzentrische Bearbeitungen in einer Aufspannung realisieren. Einen umfassenden Vergleich der Fräsbearbeitung finden Sie in unserem CNC-Fräsen Guide.
Verfahren und Operationen beim Drehen
Die CNC-Drehbearbeitung umfasst eine Vielzahl spezialisierter Operationen, die in einem einzigen Programm kombiniert werden können:
Das Werkzeug verfährt parallel zur Drehachse (Z-Richtung) und erzeugt zylindrische Außen- oder Innenkonturen. Beim Schruppen werden Schnitttiefen bis 5 mm verwendet, beim Schlichten 0,1–0,5 mm für die geforderte Maßhaltigkeit.
Bearbeitung der Stirnfläche — das Werkzeug fährt radial (X-Richtung). Für gleichmäßige Oberflächen ist G96 (konstante Schnittgeschwindigkeit) unverzichtbar, da sich der effektive Durchmesser ständig ändert.
Mit schmalen Stechplatten (2–6 mm Breite) werden Nuten erzeugt oder das Fertigteil abgestochen. Kritisch sind Spanabfuhr und Kühlmittelzufuhr — die Schnittgeschwindigkeit liegt typisch 20–30 % unter dem Längsdrehen.
Simultane X/Z-Interpolation erzeugt Kegel, Radien und Freiformkonturen. Zyklen wie G73 (Konturabspanungszyklus) vereinfachen die Programmierung mehrerer Zustellungen erheblich.
Zentrieren, Bohren und Innendrehen (Ausdrehen) sind Standard auf jeder CNC-Drehmaschine. Mit angetriebenen Werkzeugen lassen sich auch Querbohrungen und Gewinde einbringen.
G96 vs. G97 — Konstante Schnittgeschwindigkeit vs. Drehzahl
Die Wahl zwischen G96 und G97 ist die wichtigste Grundsatzentscheidung beim CNC-Drehen. Sie beeinflusst Oberflächenqualität, Werkzeugstandzeit und Prozesssicherheit direkt:
G96 — Konstante Schnittgeschwindigkeit
- Die Steuerung passt die Drehzahl automatisch an den aktuellen Drehdurchmesser an
- Formel: n = (vc × 1000) / (π × d)
- Ergibt gleichmäßige Oberflächen beim Plandrehen
- Zwingend mit G50 S... (FANUC) oder LIMS=... (Siemens) begrenzen!
- Einsatz: Längsdrehen, Plandrehen, Kegeldrehen
G97 — Konstante Drehzahl
- Die Spindeldrehzahl bleibt fix, unabhängig vom Durchmesser
- vc ändert sich mit dem Durchmesser
- Keine automatische Anpassung — volle Kontrolle
- Wichtig: Gewindeschneiden mit G76/G32 erfordert G97!
- Einsatz: Gewindeschneiden, Bohren, Abstechen
Praxistipp: Beginnen Sie jedes Programm mit G96 S... für allgemeine Drehoperationen und schalten Sie nur für Gewindeschneiden und Bohren auf G97 um. Die optimale Schnittgeschwindigkeit für Ihren Werkstoff berechnet unser Schnittdaten-Rechner Drehen automatisch.
Werkstoffauswahl und Zerspanbarkeit
Jeder Werkstoff erfordert eine spezifische Kombination aus Schneidstoff, Geometrie und Schnittdaten. Die ISO-Klassifizierung hilft bei der richtigen Wendeschneidplatten-Auswahl:
| ISO-Gruppe | Werkstoff | vc (m/min) | f (mm/U) | Hinweis |
|---|---|---|---|---|
| P (blau) | Baustahl S235/C45 | 180–280 | 0,15–0,35 | Lange Späne — Spanbrecher wählen |
| M (gelb) | Edelstahl 1.4301 | 120–180 | 0,10–0,25 | Kaltverfestigung — nie ohne Vorschub stehenbleiben |
| K (rot) | Gusseisen GJL 250 | 200–350 | 0,20–0,40 | Kurzspanend — oft trocken bearbeiten |
| N (grün) | Aluminium AlMgSi | 400–800 | 0,10–0,30 | PKD oder polierte HM-Platten verwenden |
| S (braun) | Titan Ti6Al4V | 40–80 | 0,10–0,20 | Hochdruckkühlung >70 bar empfohlen |
Nutzen Sie unseren Schnittdaten-Rechner Drehen für werkstoffspezifische Empfehlungen und automatische Drehzahl-Berechnung.
Werkzeuge für die CNC-Drehbearbeitung
Die Wendeschneidplatten-Technologie dominiert das CNC-Drehen. Die Plattengeometrie bestimmt Einsatzbereich und Leistungsfähigkeit:
80° bzw. 55° Rautenform. CNMG für Schruppbearbeitung mit hoher Stabilität, DNMG für Schlichtbearbeitung und Konturen mit engen Radien. Beidseitig einsetzbar (4 Schneidkanten bei CNMG).
35° bzw. 80° Rautenform für enge Hinterschnitte und Innenbearbeitungen. Weniger stabil als CNMG, aber flexibler bei komplexen Konturen und Einstichen.
Spezialgeometrien für Einstich-, Abstech- und Gewindeoperationen. Gewindeschneidplatten sind profilgeschliffen (z. B. ISO-metrisch 60°, UN 60°, Whitworth 55°) und werden mit passendem Halter und Teilprofil gewählt. Mehr zur Gewindefertigung in unserem Gewindeschneiden-Rechner.
Die richtige Werkzeugauswahl beeinflusst auch die Werkzeugstandzeit erheblich. Eine falsch gewählte Geometrie kann die Standzeit um bis zu 60 % reduzieren.
Schnittdaten-Empfehlungen
Die drei Hauptparameter beim CNC-Drehen sind Schnittgeschwindigkeit (vc), Vorschub (f) und Schnitttiefe (ap). Ihre optimale Kombination bestimmt Produktivität, Oberflächenqualität und Werkzeugkosten:
Faustregeln für die Praxis
- Schruppen: ap = 2–5 mm, f = 0,20–0,35 mm/U, vc nach Werkstofftabelle
- Schlichten: ap = 0,1–0,5 mm, f = 0,05–0,15 mm/U, vc um 10–20 % erhöhen
- Rauheit-Formel: Rz ≈ f² / (8 × rε) — kleinerer Vorschub und größerer Eckenradius = bessere Oberfläche
- Schnitttiefe zuerst reduzieren wenn Vibrationen auftreten, erst danach vc und f anpassen
- Bei Aufbauschneidenbildung: Schnittgeschwindigkeit um 20 % erhöhen oder anderen Schneidstoff wählen
Für die automatische Berechnung aller Parameter nutzen Sie unseren Schnittdaten-Rechner Drehen — inklusive werkstoffabhängiger Empfehlungen.
Kühlschmierstoff beim Drehen
Die richtige Kühlstrategie beeinflusst Standzeit, Oberflächenqualität und Spanabfuhr maßgeblich. Drei Strategien werden in der Praxis eingesetzt:
Standardlösung für die meisten Stahlbearbeitungen. Kühlt und schmiert gleichzeitig. Wichtig: Kühlmittelstrahl direkt auf die Schneidzone richten, nicht auf den Span. Druck: 20–40 bar für Standardbearbeitung.
Für schwer zerspanbare Werkstoffe (Titan, Inconel, Edelstahl). Der Hochdruckstrahl bricht den Span kontrolliert und kühlt die Schneidkante effektiv. Kann die Standzeit um 50–300 % verlängern.
Bei Gusseisen und mit keramischen Schneidstoffen oder CBN-Platten üblich. Spart Kühlmittelkosten und Entsorgung. Voraussetzung: stabile Schnittbedingungen und hohe Schnittgeschwindigkeiten, damit die Wärme über den Span abgeführt wird.
Gewindeschneiden auf der CNC-Drehmaschine
Gewindeschneiden ist eine der anspruchsvollsten Operationen auf der Drehmaschine. Die Spindel muss im G97-Modus mit fester Drehzahl laufen, damit die Steigung konstant bleibt:
G76 vs. G32 — Zwei Wege zum Gewinde
Die Steuerung berechnet automatisch die Zustelltiefe pro Durchgang (degressiv oder konstant). Einfach zu programmieren, ideal für Standardgewinde. Nutzen Sie unseren Gewindeschneiden-Rechner für die G76-Parameter.
Jeder Schnitt wird einzeln programmiert — volle Kontrolle über Zustelltiefe und -methode (radial, flanken, alternierend). Für Sondergewinde und präzise Passungen.
Alle gängigen metrischen und Zoll-Gewindemaße finden Sie in unserer Gewindetabelle mit Kernloch-Durchmessern, Steigungen und Toleranzklassen.
Häufige Fehler beim CNC-Drehen
Diese Fehler kosten in der Praxis die meiste Zeit und Geld — so vermeiden Sie sie:
Ohne Drehzahl-Begrenzung beschleunigt die Spindel bei kleinen Durchmessern (z. B. Plandrehen zur Mitte) unkontrolliert — Crashgefahr! Immer G50 S3000 (FANUC) oder LIMS=3000 (Siemens) vor G96 programmieren.
Zu hohe Spannkraft verformt dünnwandige Teile — die Maße stimmen erst nach dem Ausspannen nicht mehr. Zu wenig Spannkraft lässt das Werkstück durchrutschen. Faustregel: Spannkraft anhand von Schnittleistung und Reibwert berechnen.
Bei langen, schlanken Werkstücken (L/D > 4:1) treten schnell Vibrationen auf. Lösungen: Reitstock einsetzen, Lünette verwenden, Schnitttiefe reduzieren, Eckenradius verkleinern (z. B. rε = 0,4 statt 0,8 mm).
Der Kühlmittelstrahl muss auf die Schneidkante zielen, nicht auf den abfließenden Span. Falsch gerichtete Kühlung reduziert die Standzeit und verschlechtert die Spanform. Bei Innenbearbeitung: innere Kühlmittelzufuhr durch den Halter verwenden.
Nach dem Wechsel einer Wendeschneidplatte muss die Werkzeuglängenkorrektur neu vermessen werden. Schon 0,02 mm Abweichung bedeuten Ausschuss bei engen Toleranzen. Automatische Werkzeugvermessung (Toolsetter) eliminiert dieses Risiko.