In diesem Video bearbeitet der Zerspanungsmechaniker Adam (Abom79) auf einer manuellen Precision Matthews Drehmaschine sechs Stahlbolzen für eine Bohranlage im Rahmen eines Eilauftrags. Ziel der Bearbeitung ist das Herunterdrehen der Bolzen auf einen Soll-Durchmesser von 2,150 Zoll (54,61 mm) mit einer weiten Spielpassung. Die Rohmaße der Bolzen variieren zwischen 2,242 und 2,292 Zoll, was eine Spantiefe von etwa 0,100 bis 0,125 Zoll erfordert.
Im Verlauf des Zerspanungsprozesses traten an den durch Brennschneiden und Schweißarbeiten gehärteten Enden der Bolzen lokale Hartstellen auf, welche die Standard-Wendeplatten beschädigten. Durch den gezielten Einsatz einer spezialisierten Seco TH1000-Hartmetall-Wendeplatte zur Bearbeitung gehärteter Werkstoffe konnten die Hartstellen erfolgreich überdreht werden. Abschließend wurden die Bolzen über den auf 20° geschwenkten Oberschlitten mit einer 3/8-Zoll langen Einführungsfase versehen und entgratet.
Wichtigste Punkte & Zeitstempel
0:15 Werkstückspezifikationen: Übernahme von sechs Stahlbolzen für eine Bohranlage. Zieldurchmesser ist 2,150 Zoll bei einer lockeren Toleranz (ca. $\pm 0,005$ Zoll). Die Ausgangsmaße schwanken zwischen 2,242 und 2,292 Zoll.
3:40 Aufbereitung der Zentrierbohrungen: Nacharbeiten der beschädigten oder verschmutzten Zentrierbohrungen mit einem Nr. 6 Zentrierbohrer, um eine präzise Aufnahme durch die mitlaufende Körnerspitze zu gewährleisten.
7:07 Erster Schruppdurchgang: Einspannen der Bolzen im Dreibackenfutter der Precision Matthews Drehmaschine unter Abstützung durch eine Riten Industries Quad-Bearing Mitlaufkörnerspitze. Der Spanabtrag erfolgt schrittweise in zwei Durchgängen (von $\approx 2,270$ auf $2,209$ und auf $2,150$ Zoll).
13:17 Präzisionskontrolle: Die Erstmessung bestätigt das Erreichen des Zieldurchmessers von exakt 2,150 Zoll an der ersten Seite; schrittweise Bearbeitung der ersten Helfte aller sechs Bauteile.
34:20 Rundlaufprüfung & Werkzeugwechsel: Umschpannen der Bolzen auf die bereits überdrehte Fläche. Das Dreibackenfutter zeigt eine Rundlaufabweichung von unter 0,001 Zoll ($< 25,\mu\text{m}$). Wechsel auf ein links schneidendes Drehwerkzeug.
36:16 Wendeplatten-Spezifikation: Einsatz der bevorzugten Iscar IC8250 (CNMG 431 TF) Hartmetall-Wendeplatte für optimale Spanbrechung bei Kohlenstoffstahl (1045) und Chrom-Molybdän-Stahl (4140).
38:59 Beschädigung durch Hartstellen: Schweiß- und Brennschneidrückstände an den Bolzenenden verursachen extreme Schneidkantenbrüche an der Iscar-Wendeplatte.
52:05 Sonderwerkzeug-Einsatz (Seco TH1000): Wechsel auf eine Seco TH1000 Wendeplatte (konzipiert für gehärteten Stahl), montiert in einem Halter für ungenutzte Plattenecken, um die Hartstellen verschleißfrei zu überdrehen.
1:01:17 Bearbeitung der 20°-Fase: Schwenken des Oberschlittens auf 20 Grad, um die vom Kunden gewünschte 3/8-Zoll ($9,525,\text{mm}$) lange Einführungsfase anzudrehen.
1:10:03 Optimierung des Spanbruchs: Ein Indizieren (Drehen) der Wendeplatte verhindert die Bildung von gefährlichen Band- und Wirrspänen und stellt den sauberen Spanbruch wieder her.
1:13:38 Projektabschluss & Endkontrolle: Abschließende Maßkontrolle und Entgratung aller sechs Bolzen mit einer Handfeile vor der Rückgabe an den Kunden.
Glossar
Dreibackenfutter (3-jaw scroll chuck): Eine zentrisch spannende Vorrichtung an der Drehmaschinenspindel zum Fixieren von runden Werkstücken.
Mitlaufkörnerspitze (Live center): Eine gelagerte Spitze im Reitstock der Drehmaschine, die sich mit dem Werkstück dreht und lange Bauteile gegen Abbiegen durch Schnittkräfte abstützt.
Wendeplatte (Indexable insert): Auswechselbarer Schneidstoffeinsatz aus Hartmetall, der bei Verschleiß gedreht (indiziert) oder ausgetauscht wird.
CNMG 431: Normbezeichnung nach ISO/ANSI für eine rhombische $80^\circ$-Wendeplatte mit Bohrung, Spanbrecher und einem Eckenradius von $1/64$ Zoll ($0,4,\text{mm}$).
Hartstelle (Hard spot / Thermal hardening): Lokale Gefügeverhärtung im Metall, die durch extrem schnelles Abkühlen nach dem Schweißen oder Brennschneiden entsteht und Schneidwerkzeuge rasch zerstört.
Oberschlitten (Compound slide): Drehbarer Schlitten auf dem Werkzeugschlitten der Drehmaschine, der manuell in bestimmten Winkeln geführt wird, um Kegel oder Fasen zu drehen.
Spanbrecher (Chipbreaker): Eine eingeformte Geometrie auf der Oberseite einer Wendeplatte, die kontinuierliche Abspanungen in kurze, sichere Bruchstücke ("6er und 9er Späne") bricht.
Spielpassung (Clearance fit): Eine Toleranzklasse, bei der das Außenmaß der Welle stets kleiner ist als das Innenmaß der Aufnahmebohrung, sodass eine freie Beweglichkeit gewährleistet ist.