Man sagt immer, das Bohren sei schwierig – aber das liegt nur daran, dass Sie diese Methoden noch nicht beherrschen!

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I. Bohrende Übersicht

BohrenBearbeitungsgenauigkeitZiemlich hoch; beim Feinaufbohren kann eine Maßgenauigkeit von IT8 bis IT7 erreicht werden, wobei der Bohrungsdurchmesser auf 0,01 mm genau kontrolliert werden kann. Beim Feinaufbohren kann eine Bearbeitungsgenauigkeit von TT7 bis IT6 erreicht werden, undOberflächenqualitätGut. Bei einer normalen Bohrung liegt der Ra-Wert der Oberflächenrauheit in der Regel zwischen 1,6 und 0,8 μm.

II. Schritte und Hinweise zum Bohren

Montage des Bohrmeißels

Die Montage des Bohrwerkzeugs ist von entscheidender Bedeutung. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Einstellung des Arbeitsvorgangs nach dem Exzenterprinzip. Nach der Montage des Bohrwerkzeugs muss unbedingt darauf geachtet werden, ob die obere Fläche der Hauptschneide des Bohrwerkzeugs auf derselben Ebene liegt wie die Vorschubrichtung des Bohrkopfes. Nur wenn sie sich auf derselben Ebene befinden, kann sichergestellt werden, dass die verschiedenen Schneidkanten den korrekten Bearbeitungswinkel aufweisen.

Probebohrung mit einem Bohrstift

Aus fertigungstechnischen Gründen muss der Bohrer angepasst werden; wobei eine Aufmaß von 0,3 bis 0,5 Millimeter vorgesehen werden muss. Beim Aufbohren und Anbohren ist das Aufmaß für das Grobbohren entsprechend dem Aufmaß der Vorbohrung anzupassen; das Aufmaß für das Grobbohren darf höchstens 0,5 Millimeter betragen, um sicherzustellen, dass das erforderliche Aufmaß für die anschließende Feinbohrung gewährleistet ist.

Nach dem Einbau des Bohrmeißels muss durch eine Probe-Bohrung überprüft werden, ob die Einstellung des Bohrmeißels den Anforderungen für die Grobbohrung entspricht.

Anforderungen an die Bohrbearbeitung

Vor dem Ausbohren muss die Vorrichtung sorgfältig geprüft werden; außerdem sind die Positionierungsbezugspunkte des Werkstücks sowie die Stabilität und Zuverlässigkeit der einzelnen Positionierungselemente zu überprüfen.

Messen Sie den Durchmesser des zu bearbeitenden Vorbohrlochs mit einem Messschieber und berechnen Sie, wie viel Bearbeitungsspielraum derzeit noch verbleibt.

Vor der Bearbeitung durch Bohren muss die Anlage, d. h. die Spindel, auf ihre Wiederholgenauigkeit und ihre dynamische Auswuchtgenauigkeit überprüft werden, um festzustellen, ob sie die Anforderungen des Fertigungsprozesses erfüllt.

Beim Einsatz einer Horizontalbohrmaschine zum Ausbohren muss während des Probohrvorgangs die dynamische Rundlaufabweichung der Bohrstange im freitragenden Zustand aufgrund der Schwerkraft überprüft werden. Die Schnittparameter müssen entsprechend angepasst werden, um die Auswirkungen der durch Zentrifugal- und Scherkräfte verursachten Schwingungen während der Bearbeitung zu verringern.

Entsprechend den Schritten Grobbohren, Halbfeinbohren und Feinbohren sollten die Bohrzugaben für die einzelnen Bearbeitungsstufen sinnvoll verteilt werden. Beim Grobbohren ist eine Zugabe von etwa 0,5 mm angemessen, beim Halbfeinbohren und beim Feinbohren beträgt die Zugabe etwa 0,15 mm. Es ist zu vermeiden, dass beim Halbfeinbohren aufgrund eines zu großen Zugs ein „Eintauchen“ des Werkzeugs auftritt, was wiederum die Genauigkeit der Einstellung des Zugs beim Feinbohren beeinträchtigen würde.

Bei schwer zerspanbaren Werkstoffen sowie bei hochpräzisen Bohrungen bei denen die Toleranz kleiner oder gleich 0,02 mm ist, kann ein zusätzlicher Feinbohrschritt eingefügt werden. Die Bohrzugabe darf dabei nicht kleiner als 0,05 mm sein, um ein elastisches Nachgeben der Bearbeitungsfläche zu vermeiden.

Bei der Einmessung des Bohrmeißels ist darauf zu achten, dass der Arbeitsbereich des Bohrmeißels – also die Schneide und der Schneidhalter – nicht mit dem Einmessblock in Kontakt kommt, um eine Beschädigung der Schneide zu vermeiden. Außerdem muss verhindert werden, dass die Führungsnuten des Schneidhalters beschädigt werden, da sich sonst die Einstellwerte des Bohrmeißels verändern und dies wiederum die Genauigkeit der Bohrungsbearbeitung beeinträchtigt.

Beim Bohren ist darauf zu achten, dass eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist, um die Schmierwirkung an der Bearbeitungsstelle zu verbessern und dadurch die Schnittkräfte zu verringern.

Bei jedem Bearbeitungsschritt muss die Spanabfuhr streng kontrolliert werden, um zu verhindern, dass Späne in den Folgebearbeitungsvorgang gelangen und dadurch die Genauigkeit der Bohrungsbearbeitung sowie die Oberflächenqualität beeinträchtigen.

Während des Bohrvorgangs muss der Verschleißgrad des Schneidwerkzeugs, d. h. der Schneideinsätze, regelmäßig überprüft und diese rechtzeitig ausgetauscht werden, um die Qualität der Bohrungsbearbeitung zu gewährleisten; beim Feinbohren ist der Austausch von Schneideinsätzen jedoch strengstens untersagt, um Fehler zu vermeiden. Nach Abschluss jedes einzelnen Bearbeitungsschritts müssen die Anforderungen der prozessbezogenen Qualitätskontrolle strikt eingehalten werden. Die tatsächlich bearbeiteten Bohrungsdurchmesser sind sorgfältig zu prüfen und zu dokumentieren, um die Analyse, Anpassung und Optimierung des Bohrvorgangs zu erleichtern.

III. Hauptprobleme bei der Bohrbearbeitung

Werkzeugverschleiß

Beim Ausbohren führt das Werkzeug kontinuierlich Zerspanungsvorgänge durch, wodurch es leicht zu Verschleiß und Beschädigungen kommen kann. Dies beeinträchtigt die Maßgenauigkeit der Bohrung, führt zu einer erhöhten Oberflächenrauheit und verursacht gleichzeitig Abweichungen bei der Kalibrierung der Feinverstelleinheit, was zu Einstellfehlern führt. Dies wiederum führt zu Abweichungen beim Bohrungsdurchmesser und kann sogar zu Mängeln an der Produktqualität führen.

Veränderungen des Klingenverschleißes

Verarbeitungsfehler

Nach dem Bohren ändern sich die Abmessungen der Bohrung, es kommt zu Abweichungen bei Form und Lage sowie zu Schwankungen der Oberflächenqualität. Dies sind die sich manifestierenden Bearbeitungsfehler beim Bohren, deren Hauptursachen folgende sind:

Das Längen-Durchmesser-Verhältnis des Schneidschafts ist zu groß oder der Überstand ist zu lang

Das Material des Schneidwerkzeugs passt nicht zum Material des Werkstücks

Unangemessene Schnittparameter beim Ausbohren

Unangemessene Verteilung der Spielraumkorrekturen

Eine Abweichung der Position des ersten Lochs führt zu periodischen Schwankungen des Aufmaßes

Das Werkstückmaterial weist eine hohe Steifigkeit oder geringe Duktilität auf, oder es besteht die Tendenz, dass das Werkzeug oder das Material nachgibt.

Oberflächenqualität

Beim Ausbohren treten auf bereits bearbeiteten Oberflächen häufig schuppenartige oder gewindeartige Schnittspuren auf; dies ist ein recht häufiges Phänomen im Zusammenhang mit der Oberflächenqualität.

Hauptsächlich aufgrund von Unstimmigkeiten zwischen Vorschub und Geschwindigkeit des Werkzeugs

Hauptsächlich aufgrund von starren Vibrationen beim Bohren und Werkzeugverschleiß

Anpassungsfehler

Beim Ausbohren muss der Bediener die Schnitttiefe der Verteilungsschicht einstellen. Wenn bei der Anpassung des Verteilungs-Zustellmaßes Fehler auftreten, kann dies leicht zu Abweichungen bei der Maßgenauigkeit führen.

Messfehler

Während des Bohrvorgangs sowie bei den Messvorgängen während und nach der Bearbeitung kam es zu unsachgemäßem Einsatz der Messgeräte und zu fehlerhaften Messverfahren; dies stellt eine häufige Ursache für potenzielle Qualitätsrisiken beim Bohren dar.

Fehler bei den Messgeräten

Die Messmethode ist falsch.

Analyse typischer Qualitätsprobleme bei der Bohrbearbeitung

Qualitätsprobleme

Ursachen

Verschreibung

Maßgenauigkeit außerhalb der Toleranz

Ein zu großer Grobbohr-Aufmaß beeinträchtigt die Genauigkeit der Feinbohr-Feineinstellung des Vorschubaufmaßes

Durch gleichmäßige Anpassung der Aufmaße beim Halbfein- und Feinbohren wird ein stabiler Bohrvorgang gewährleistet.

Die Schnitttiefe beim Feinbohren ist nicht ausreichend

Überprüfung der Werkzeugausrichtung und Anpassung der Schnitttiefe

Veränderung der Abmessungen aufgrund von Klingenverschleiß

Klingenwechsel

Eine unzureichende Steifigkeit der Bohrstange führt zu einem Nachlauf des Werkzeugs

Eine Stange mit höherer Steifigkeit verwenden oder die Bohrparameter reduzieren

Zu großer radialer Rundlauf der Werkzeugmaschinenspindel

Zunächst wird die gleichmäßige Aufmaßhöhe vor der Feinausbohrung festgelegt; anschließend werden die Kompensation der Rundlaufabweichung und die Feineinstellung stabilisiert oder an die Maschinenabteilung zurückgemeldet, um die Maschine entsprechend anzupassen.

Das Längen-Durchmesser-Verhältnis des Bohrmeißels (Bohrstange) ist zu groß, was zu einer unzureichenden Bearbeitungssteifigkeit führt.

Das Längen-Durchmesser-Verhältnis verringern, die Zerspanungssteifigkeit erhöhen oder die Zerspanungsparameter anpassen

Fehler bei der Feineinstellung des Vorschubspielraums

Jeder Vorschub wird von einer dafür zuständigen Person überprüft und sorgfältig protokolliert.

Falsche Messverfahren oder ungenaue Kalibrierung

Den standardisierten Messablauf erlernen