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Tiefbohrmaschine

5.919 Bytes hinzugefügt, 09:35, 28. Mär. 2019
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== Werkzeuge ==
Beim Tiefbohrenkommen spezielle Werkzeuge zum Einsatz, welche sich in drei Kategorien einteilen lassen: Einlippen-, BTA- und Ejektorbohrer. Alle drei Typen verfügen über eine asymmetrische Schneide mit einer außerhalb der Rotationsachse liegenden Schneidspitze. An den Seiten des Bohrerschaftes verfügen die Werkzeuge über Führungs- und Stützleisten. In der VDI 3208 werden die Anforderungen und Ausprägungen der einzelnen Bohrertypen ausführlich beschrieben.
*''' Einlippenbohrer ''': Welche Ausführung des Einlippenbohrers zum Einsatz kommt hängt von dem Durchmesser der Bohrung ab. Bei Bohrungen von 3 - 25 mm kommen Standard-Einlippenbohrer zum Einsatz mit einem nahezu zylindrischen Hartmetallkopf mit geschliffener Schneide und Führungsleisten. Der Schaft ist genau zylindrisch mit einem Einspannelement am Ende. Die Einzelteile werden durch Hartlöten zusammengefügt. Das macht es den Herstellern einfach die Werkzeuglänge den Kundenbedürfnissen anzupassen indem die Schaftlänge verändert und die passende Anzahl von Führungsleisten verwendet wird. Für verschiedene Anwendungen werden unterschiedlich geschliffene Umfangsformen zum Einsatz gebracht. Beispielsweise für hohe Oberflächengüte wird die C-Form benutzt und für Bohren auf schrägen Oberflächen die Umfangsform A. Für Bohrungen unter 3 mm aber auch bis 8 mm sind Vollhartmetall-Bohrer vorgesehen. Bei diesen Bohrern besteht auch der Schaft aus Hartmetall und lediglich das Einspannelement, welches ebenfalls angelötet wird, besteht aus einem weicherem Stahl. Für das Nachschleifen gibt es spezielle Schleifautomaten und Vorrichtungen zum Schleifen auf Schleifsteinen. Eine spezialisierte Unterart der Einlippenbohrer stellt der High-Speed-Einlippenbohrer dar. Mit einer speziell geschliffenen Umfangsform und einer beschichteten Schneide sind mit ihm bis zu 5 mal höhere Zerspanraten möglich als mit herkömmlichen Einlippenbohrern. Bohrer über 12 mm verfügen in den meisten Fällen über Wechselschneidplatten zum Austauschen der Schneide, da der Schaft zu wertvoll wäre um ihn komplett auszutauschen.
 
*''' BTA-Werkzeuge ''': Werkzeuge nach dem Verfahren der ''Boring and Trepanning Association'' (BTA) bestehen aus einem zylindrischem Bohrrohr mit einem durch eine Schraubverbindung gesicherten Bohrkopf. Schneidplatten und Führungsleisten sind dabei meist welchselbar aufgrund des Wertes des Schaftes. Die Schneidspitze befindet sich wie bei Einlippenbohrern dabei außerhalb der Rotationsachse. Bei größeren Durchmessern werden mehrere Schneidplatten auf dem Bohrkopf verteilt. Für Vollbohrungen sind BTA-Bohrer von bis zu 500 mm auf dem Markt erhältlich. Aufgrund von Beschränkungen der Maschinenleistung können bei großen Durchmessern auch zuvor Kernlochbohrungen hergestellt werden. Für Hochpräzisionsrohre wie zum Beispiel für Hydraulikbauteile werden BTA-Werkzeuge eingesetzt die in einem Arbeitsgang Aufbohren, Schälen und Glattwalzen können. Dazu werden anstelle der Führungsleisten Glattwalzen verbaut die wie ein Rollenlager aufgebaut sind. Dabei beträgt der Spanabtrag der Schälschneiden lediglich 0,3 - 0,5 mm. Die Schneiden zum Aufbohren können dabei wesentlich größer ausgeprägt sein. Für die spezialisierte Herstellung von komplexen Innenkonturen können BTA-Werkzeuge mit einstellbaren Schälschneiden verwendet werden. Diese verändern CNC-gesteuert ihre Position und damit den Durchmesser der Bohrung. Dadurch kann einer Nachbearbeitung auf einer Drehbank vorgegriffen und vermieden werden. Diese spezielle Form nennt man Auskammerwerkzeug. Voraussetzungen für den Einsatz von Auskammerwerkzeugen sind allerdings ein Mindestquerschnitt und eine vorgebohrte Durchgangsbohrung in das Werkstück. Das Auskammerwerkzeug wird zunächst an die tiefste Position der Bohrung gefahren und beginnt dort rückläufig den Bohrprozess.
 
*''' Ejektorbohrer ''': Im grundlegenden Aufbau ähneln Ejektorbohrer den BTA-Bohrer allerdings befindet sich an der Bohrköpfen zwischen Schneide und Führungsplatte ein Gewinde mit Kanülen zur Zufuhr von KSS aus dem Ringraum.
 
*''' Wendeltiefbohrer ''': Anders als die herkömmlichen Tiefbohrwerkzeuge verfügt der Wendel- bzw. Spiralbohrer über eine zentrierte und symmetrische Schneide. Für das Bohren mit diesem Werkzeug ist eine Pilotbohrung notwendig zum Führen des Bohrers. Die KSS-Zufuhr wird über zwei Kanülen im Inneren des Bohrers gewährleistet. Über Führungsleisten verfügen diese Werkzeuge nicht, allerdings befindet sich an der Außenkante eine Seitenschneide. Sie zählen nicht zu den klassischen Tiefbohrwerkzeugen und sind nur für Bohrungen mit geringeren Anforderungen verwendbar und beispielsweise für eine Durchgangsbohrung für eine Schraube gut geeignet. Die Einteilung zu den Tiefbohrern erfolgt bei dieser Ausführung nur über das eingehaltene Verhältnis von Länge:Durchmesser <10.
 
 
== Ablauf des Bohrprozesses ==
 
Aufgrund der asymmetrischen Schneide der Bohrer und der Länge der Werkzeuge müssen die Werkzeuge beim Anbohren in der Bohrbuchse geführt werden. Diese gewährt ein punktgenaues Anbohren auch bei unebenen oder winkligen Oberflächen anders als bei anderen Bohrertypen wie dem klassischen Spiralbohrer. Während des Bohrprozesses wird das Werkzeug über die Führungsleisten geführt. Zwischen Führungsleiste und Werkstück herrscht lediglich eine geringe Nassreibung aufgrund des hohen Einsatzes von Bohrölen. Die hohe Hauptschnittkraft verursacht durch die asymmetrische Schneide des Bohrers wird über die Führungsleisten an die Außenwand der Bohrung übertragen, trotz Schmierfilm im µm-Bereich. Durch diese minimale plastische Verformung kommt die typisch glatte und kaltverfestigte Oberfläche von Bohrungen mit Tiefbohrmaschinen und -werkzeugen zu Stande. Durch die permanente Zentrierung der Bohrerspitze durch die Führungsleisten ensteht eine hohe Geradheit wie sie nur schwer zu erreichen ist.
== Automatisierung ==
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