Was ist eine Drehmaschine mit variabler Geschwindigkeit?
Eine Drehmaschine, mit der Teile für andere Maschinen hergestellt werden, gilt als älteste Werkzeugmaschine. Diese Fähigkeit, Maschinenteile zuverlässig zu reproduzieren, war eine der Schlüsseltechnologien der industriellen Revolution. Einer der Schlüssel zu dieser Reproduzierbarkeit ist die Steuerung der Drehgeschwindigkeit. Grundsätzlich müssen alle Drehmaschinen die Möglichkeit haben, die Spindeldrehzahl zu variieren. Eine Drehmaschine mit variabler Geschwindigkeit bezieht sich auf Drehmaschinen, die über moderne und präzise Mittel zur Steuerung der Spindeldrehzahl verfügen.
Eine Spindel ist die Vorrichtung, die das zu bearbeitende Stück hält. Es ist die Achse, um die sich das Teil dreht. Die Spindeldrehzahl ist kritisch, da sie das Drehmoment oder die Leistung beeinflusst, die auf den Schneidvorgang einwirken. Eine niedrige Drehzahl bringt im Allgemeinen mehr Drehmoment auf. Die Umdrehungen pro Minute (U / min) sind ein Maß für die Spindeldrehzahl.
Die Schnittgeschwindigkeit ist von der Spindeldrehzahl abhängig, hängt aber auch vom Durchmesser des Werkstücks ab. Ein Stück mit größerem Durchmesser hat eine größere Schnittgeschwindigkeit, da ein längerer Schnittweg in einer Umdrehung des Stücks zurückgelegt wurde. Auch die Härte des Materials spielt eine Rolle. Härtere Werkstoffe erfordern mehr Schnittkraft und damit geringere Geschwindigkeiten. Aufgrund der Notwendigkeit sehr unterschiedlicher Drehzahlen wird eine Drehmaschine mit variabler Drehzahl für einen bestimmten Materialtyp wie Holz oder Metall spezifiziert.
Mit dem Fuß angetriebene Drehmaschinen, z. B. eine Töpferscheibe, steuern die Geschwindigkeit durch die Frequenz und die Kraft, die auf die Fußpumpe ausgeübt wird. Kleine Hobby-Drehmaschinen können einen einfachen dreistufigen Motor verwenden und die Geschwindigkeitseinstellungen auf einige endliche Stufen begrenzen. Eine frühere industrielle Drehmaschine mit variabler Geschwindigkeit verwendete eine Reihe von Riemen und Riemenscheiben, einschließlich konischer Riemenscheiben, um die Spindeldrehzahl zu variieren.
Variable Drehzahlen in Direktantriebsmotoren werden durch die Verwendung von Zahnrädern oder Riemenscheiben erreicht. Diese Art einer Drehmaschine mit variabler Drehzahl weist typischerweise Spindeldrehzahlen auf, die ein Vielfaches voneinander sind, beispielsweise das Acht-, 12-, 16- und 24-fache der Basisdrehzahl. Durch das Wechseln der Riemenscheiben stehen mehr Geschwindigkeitsoptionen zur Verfügung. Zahnräder und Riemenscheiben können von Hand oder häufiger über Wählscheiben und Hebel eingestellt werden, die dem Mechanismus eines 10-Gang- oder 21-Gang-Fahrradschalters ähneln.
Durch die Verwendung von Wechselstrommotoren mit stufenlos regelbaren Getrieben oder neueren elektronischen Steuerungen stehen unendlich viele verschiedene Drehzahlen zur Verfügung. Die elektronische variable Drehzahlregelung wird häufig mit einem Motor mit variabler Drehzahl kombiniert, um den Betriebsbereich zu vergrößern. Eine Drehmaschine mit variabler Geschwindigkeit, die die elektronischen Steuerungen enthält, wird häufig mit der Fähigkeit integriert, eine konstante Schnittgeschwindigkeit beizubehalten, wenn sich der Durchmesser des Werkstücks ändert, entweder während es geschnitzt wird oder entlang seiner Länge.