Funktionsweise eines Horizontalbohrwerks

Fräser und Drehmaschinen sind äußerst vielseitige Werkzeugmaschinen, die das Herzstück der meisten Maschinenhallen bilden. Bohrwerke hingegen sind spezialisierter, was bedeutet, dass sie häufig als Teil einer größeren Produktionslinie auftreten.

Bohrwerke spielen eine Schlüsselrolle in der Welt der modernen Fertigungs- und Werkzeugmaschinen.

Was ist ein Bohrwerk?

Die einfachste Art zu beschreiben, was ein Bohrwerk tut, ist zu sagen, dass ein Bohrwerk Löcher bohrt. Die Realität ist etwas komplexer. Bohrwerke werden häufiger verwendet, um bereits gebohrte Löcher zu erweitern.

Während herkömmliche Fräser und Drehmaschinen auch zum Schruppen oder Schlichten von Bohrlöchern verwendet werden können, bieten Bohrwerke zusätzliche Leistung und Stabilität. Dies gewährleistet ein präziseres Finish des Lochs selbst und bewahrt auch die Abmessungen des Stücks.

Bohrwerke arbeiten nach den gleichen allgemeinen Prinzipien wie Drehmaschinen mit einer rotierenden Spindel. Im Gegensatz zu Drehmaschinen werden Bohrwerke immer an Innengeometrien und nicht an Außengeometrien eines Teils verwendet. Zum Beispiel:Ein Maschinist könnte mit einer Drehbank aus einem Materialblock eine Kugel herstellen. Dann könnte dieselbe Kugel in einem Bohrwerk platziert werden, um ein perfekt gleichmäßiges Loch durch die Mitte der Kugel zu erzeugen.

Horizontale vs. vertikale Bohrwerke

Bohrwerke gibt es in zwei Grundtypen, die jeweils etwas anders funktionieren.

Bei kleineren Werkstücken funktionieren Karussellbohrwerke fast genauso wie eine Karusselldrehmaschine oder ein Drehzentrum. Das Werkstück wird auf einem Spannfutter befestigt und dreht sich schnell, während das Schneidwerkzeug stationär ist. Der Fräser wird in das rotierende Werkstück abgesenkt, wobei die Bewegung des Teils zum Ausbohren des Lochs genutzt wird.

Im Gegensatz zu vertikalen Bohrwerken verwenden horizontale Fräser ein stationäres Werkstück. Das Schneidwerkzeug ist am Ende einer rotierenden Spindel montiert, die in das Werkstück vorgeschoben wird. Der Name rührt von der Tatsache her, dass sich die Spindel horizontal zum Arbeitsbett (oder Boden bei größeren Bohrwerken) bewegt.

Der größte Vorteil eines Horizontalbohrwerks sind die erweiterten Größenbeschränkungen. Die meisten Spindeln ragen aus dem Spindelstock des Bohrwerks heraus, sodass sie für tiefere Bearbeitungen in das Werkstück greifen können. Bei Bedarf kann das Werkstück entnommen, geschwenkt und für eine größere Reichweite wieder montiert werden.

Verwendung eines Horizontalbohrwerks

Jede Bohrstange besteht aus drei kritischen Teilen:der Spindel, dem Anker und dem Einsatz. Der Anker ist einfach – es ist der Punkt, an dem die Stange mit dem Körper der Mühle verbunden ist. Die Spindel dreht sich unter Strom, dreht das Werkzeug und erzeugt die notwendige Kraft, um in das Werkstück zu schneiden. Die Wendeschneidplatte ist der ausfahrbare Teil der Spindel, mit dem der Fräser langsam in das Werkstück getrieben wird.

Eine der Schlüsselideen bei der Verwendung eines Bohrwerks ist die Idee des Überhangs. Je länger der Index und je weiter das Schneidwerkzeug vom Anker entfernt ist, desto schwächer ist die Verbindung. Toleranzen werden weniger eng, Schnitte werden ungenauer und die Fehlerwahrscheinlichkeit wird größer.

Trotz der Risiken bieten Horizontalbohrwerke eine größere Flexibilität beim Schneiden größerer Werkstücke. Bediener können das Risiko eines Überhangs minimieren, indem sie das Werkstück nach Bedarf neu positionieren und den Überhang kurz halten.

In vielen Fällen ist der Einsatz selbst die Schneide; es wird aus einem Schleif- oder Schneidmaterial hergestellt; Ein beliebtes ist Betonkarbid. Der Einsatz kann auch in Größe und Form variieren, sodass die Bediener mit ihren Bohrwerken unterschiedliche Geometrien und Oberflächen herstellen können.

Langweilige Anwendungen

Moderne Bohrwerke sind fast immer mit CNC-Technologie (Computer Numerical Control) ausgestattet. Mit CNC kann ein Maschinist jeden Arbeitsschritt vorprogrammieren und die Maschine ohne direkte manuelle Steuerung laufen lassen. Dieser Automatisierungsgrad ist besonders nützlich für größere Teile, bei denen ein einzelner Vorgang mehrere Stunden dauern kann.

Horizontalbohrwerke sind oft in Verbindung mit Schwerindustrie und Maschinen zu finden. Die Energie- sowie die Öl- und Gasindustrie verwenden Bohrwerke, um Teile herzustellen und Anlagen zu warten. Neben dem Bohren von Löchern in neue Werkstücke werden Bohrwerke häufig im Reparaturprozess älterer Maschinen eingesetzt. Sogar schwere Baumaschinen wie Bagger und Bagger sind auf Bohrwerke angewiesen, um verschlissene Verbindungen und Muffen nachzuschneiden und zu reparieren.

Bohrwerksbetrieb

Der Betrieb eines Bohrwerks erfordert fortgeschrittene Bearbeitungskenntnisse und ein ausgeprägtes Bewusstsein für die mechanischen Eigenschaften des Werkstücks und des Schneideinsatzes. Für CNC-Fräser sind darüber hinaus zumindest Grundkenntnisse in G-Code und CNC-Programmierung sowie möglicherweise eine gewisse Vertrautheit mit Computer Assisted Design (CAD)- und Computer Assisted Machining (CAM)-Software erforderlich.

Bohrwerke gehören aufgrund ihrer Größe und technischen Anforderungen zu den teureren Werkzeugmaschinen, die weit verbreitet sind. Ihr Betrieb ist kostspielig, ebenso wie die Kosten für beschädigte oder falsch geschnittene Werkstücke. Aber in den richtigen Händen kann ein High-End-Horizontalbohrwerk Operationen ausführen, die auf anderen Werkzeugmaschinen nicht möglich sind.