Automatisierte Fertigung mit CNC Drehmaschinen

Was haben der gute alte Drechsler und ein moderner, technologisch ausgereifter 3D-Drucker gemeinsam? – Die Antwort ist einfach: Beide befassen sich mit der Fertigung von Werkstücken auf der Grundlage dreidimensionaler Modellentwürfe. Doch während erster dabei manuell vorgeht, das heißt auf seine vom menschlichen Gehirn gesteuerte Handwerkskunst im Drehen, Fräsen, Schleifen und Bohren zurückgreift, steht letzterer am Ende einer Entwicklung zur vollautomatisierten und werkzeuglosen Herstellung von Objekten. Die so genannte Zerspantechnik – also das mechanische Abtragen von Material hin zu einer gewünschten Urform – hat sich auch in der heutigen computergesteuerten Herstellungstechnik als Fertigungsmethode gegenüber dem Spritzgussverfahren mit Negativformen durchgesetzt. Und das natürlich nicht nur bei dem eher privaten Einsatz von 3D-Druckgeräten, sondern auch und gerade in der industriellen Massenproduktion von Waren, die mit Hilfe von CNC Drehmaschinen realisiert wird.

Herkömmliche Drehmaschinen ermöglichten im Zuge der industriellen Revolution zu Beginn des 19. Jahrhunderts erstmals eine maschinelle – und damit wesentlich schnellere – Herstellung von rotationssymmetrischen Werkstücken, zum Beispiel die 1810 in Würzburg entwickelte erste Leitspindeldrehmaschine. Bald darauf wurde dieses Verfahren vom Bearbeitungsstoff Holz auch auf Metall, Kunststoff und viele andere Rohmaterialien ausgeweitet.

Ein weiterer Schritt zur Automatisierung von 3D-Herstellungsverfahren stellte schließlich die Kombination der maschinellen Fertigung mit computerbasierten Zeichnungen und Bearbeitungsinformationen dar. Diese Option wurde im Digitalen Zeitalter mit dem Aufkommen von Programmen des „Computer-aided Design“ (CAD) eröffnet. So wurden mithilfe der CAD-Software seit den 80er-Jahren des 20. Jahrhunderts immer präzisere digitale Zeichnungsentwürfe möglich, die sich auch zur Entwicklung und Verarbeitung von 3D-Modellen nutzen ließen.

Die CNC Drehmaschine verbindet bei der industriellen Produktion von 3D-Objekten genau diese beiden Elemente: die maschinelle, werkzeuglose Fertigung mit dem digitalen Entwurf und der vollautomatischen Maschinensteuerung. CNC steht für „Computerized Numerical Control“ und weist auf die rechnergestützte Rationalisierung des Prozesses hin. Der Unterschied zur Vorläufervariante der NC Drehmaschine besteht nämlich darin, dass CNC Drehmaschinen Hersteller ihre Maschine um eine Schnittstelle zum Einlesen von 3D-Zeichnungen und Programmieren des Bearbeitungsprozesses sowie um den dafür benötigten Speicherplatz erweitert haben.

Worum es im Einzelfall auch geht – um Fräsmaschinen, Bohrwerke, computergestützte Bearbeitungszentren, Schleifmaschinen oder Karusselldrehmaschinen – die Werkzeugmaschinen der modernen Großindustrie machen sich also alle technologischen Errungenschaften unserer Zeit nach den Regeln der Wirtschaftlichkeit zunutze und stellen moderne Produkte immer rascher und kontrollierter, und vor allem absolut bedarfsorientiert, her.