Die wichtigsten Gründe, warum Sie eine Bohrbearbeitung benötigen

Spezifikationen von Bohrmaschinen

Die Abmessungen zwischen dem Element und dem Werkzeugeinsatz können um zwei Achsen geändert werden, um sowohl vertikal als auch horizontal auf der Innenfläche zu schneiden. Das Schneidwerkzeug ist normalerweise einschneidig und besteht aus M2- und M3-Schnellarbeitsstahl oder P10- und P01-Hartmetall. Durch Drehen des Kopfes kann auch ein konisches Loch hergestellt werden.

Bohrmaschinen sind in vielen verschiedenen Größen und Ausführungen erhältlich. Das Bohren kleiner Objekte kann auf einer Drehbank erfolgen, während größere Objekte auf einer Bohrmaschine bearbeitet werden. Werkstücke haben typischerweise einen Durchmesser von 1 bis 4 Metern (3 Fuß 3 bis 13 Fuß 1 Zoll), können aber bis zu 20 Meter (66 Fuß) groß sein. Der Leistungsbedarf kann bis zu 200 PS (150 kW) betragen.

Die Kühlung der Bohrungen erfolgt durch einen Hohlkanal durch die Bohrstange, in dem das Kühlmittel frei fließen kann. Scheiben aus Wolframlegierung sind auf dem Band versiegelt, um Vibrationen und Vibrationen beim Bohren entgegenzuwirken. Steuerungssysteme können computergestützt sein, was eine Automatisierung und größere Konsistenz ermöglicht.

Warum ist eine Bohrbearbeitung erforderlich?

Da das Bohren dazu dient, die Toleranz des Produkts gegenüber bereits vorhandenen Löchern zu verringern, müssen einige Konstruktionsüberlegungen berücksichtigt werden. Erstens werden Längen mit großem Durchmesser für das Loch aufgrund der Ablenkung des Schneidwerkzeugs nicht bevorzugt. Dann werden Durchgangsbohrungen gegenüber Sackbohrungen (Bohrungen, die die Werkstückdicke nicht durchdringen) bevorzugt.

Bohren und Tieflochbohren sind aufgrund dieser Faktoren naturgemäß schwierige und anspruchsvolle Praxisbereiche spezielle Werkzeuge und Techniken. Dennoch wurden Technologien entwickelt, die tiefe Löcher mit beeindruckender Genauigkeit erzeugen. Sie beziehen sich meist auf viele diametral gegenüberliegende Schnittpunkte, deren Auslenkkräfte sich gegenseitig aufheben.

Normalerweise beinhalten sie auch die Zufuhr von Schneidflüssigkeit, die unter Druck durch das Werkzeug in Löcher in der Nähe der Schneidkanten gepumpt wird. Bohrpistolen und Bohrkanonen sind klassische Beispiele. Diese Bearbeitungstechniken, die erstmals für die Herstellung von Schusswaffen und Artillerierohren entwickelt wurden, werden heute in vielen Branchen in der Produktion eingesetzt.

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Wie funktioniert die Bohrbearbeitung? Auf CNC-Steuerungen stehen verschiedene konstante Bohrzyklen zur Verfügung. Hierbei handelt es sich um programmierte Unterprogramme, die das Werkzeug durch aufeinanderfolgende Schnitte wie Schneiden, Rückzug, Vorschub, Schnitt, Rückzug, Rückkehr zur Ausgangsposition usw. bewegen.

Die meisten Drehoperationen, die beim Außendrehen auftreten, können ebenfalls ausgeführt werden gefunden in langweiligen. Beim Außendrehen hat die Länge des Werkstücks keinen Einfluss auf den Werkzeugüberstand, und die Größe der Werkzeugaufnahme kann so gewählt werden, dass sie den während der Bearbeitung auftretenden Kräften und Belastungen standhält. Beim Innendrehen oder Bohren ist die Werkzeugauswahl jedoch durch den Durchmesser und die Länge der Werkstückbohrung stark eingeschränkt.

Die allgemeine Regel, die für alle Bearbeitungen gilt, lautet, den Werkzeugüberhang zu minimieren, um zu erhalten die bestmögliche Stabilität und damit Genauigkeit. Beim Bohren wird die Tiefe des Lochs durch den Überhang bestimmt. Die Stabilität steigt bei Verwendung eines größeren Werkzeugdurchmessers, aber auch dann sind die Möglichkeiten begrenzt, da der Platzbedarf durch den Bohrungsdurchmesser im Werkstück beim Abtransport von Spänen und Radialbewegungen berücksichtigt werden muss.

Einschränkungen hinsichtlich der Bohrstabilität werden gesetzt, da bei der Planung und Vorbereitung der Produktion besondere Sorgfalt geboten ist. Verständnis der Auswirkungen der Werkzeuggeometrie und ausgewählter Schnittdaten auf die Schnittkräfte sowie das Verständnis, wie sich verschiedene Arten von Bohrstangen und Werkzeugspannung auf Stabilität und Vibration auswirken, können auf ein Minimum reduziert werden.

Welche Bedeutung haben Schnittkräfte?

Während der Kopplung versuchen die Tangentialkraft und die radiale Schnittkraft, das Werkzeug vom Werkstück wegzudrücken, was zu Durchbiegungen führt.

Die Tangentialkraft versucht, das Werkzeug nach unten und von der Mittellinie weg zu drücken . Durch die Krümmung des Bohrungsinnendurchmessers verringert sich auch der Freiwinkel. Daher ist es bei Bohrungen mit kleinem Durchmesser besonders wichtig, dass der Schneidplatten-Freiwinkel ausreichend ist, um einen Kontakt zwischen dem Werkzeug und der Bohrungswand zu vermeiden.

Radiale Ablenkung verringert die Schnitttiefe. Zusätzlich zur Beeinflussung der Durchmessergenauigkeit ändert sich die Spandicke, wenn sich die Schnittkräfte ändern. Dies verursacht Vibrationen, die von der Klinge auf den Werkzeughalter übertragen werden. Werkzeugstabilität und Klemmung bestimmen die Stärke der Vibration und ob sie verstärkt oder unterdrückt wird.

Welche Faktoren beeinflussen die Schnittkräfte?

● Geometrie einfügen:

Die Plattengeometrie hat einen entscheidenden Einfluss auf den Schneidprozess. Die positive Wendeschneidplatte hat einen positiven Spanwinkel. Plattenkantenwinkel und Freiwinkel betragen zusammen weniger als 90 Grad. Ein positiver Spanwinkel bedeutet eine geringere tangentiale Schnittkraft. Ein positiver Spanwinkel wird jedoch auf Kosten eines Freiwinkels oder Schneidenwinkels erzielt.

Bei kleinem Freiwinkel besteht die Gefahr von Werkzeug- und Werkstückabrieb und Reibung kann Vibrationen verursachen. In Fällen, in denen der Spanwinkel groß und der Kantenwinkel klein ist, wird eine schärfere Schneidkante erhalten. Eine scharfe Schneide dringt leichter in das Material ein, kann aber auch leichter verändert oder durch eine Kante oder anderen ungleichmäßigen Verschleiß beschädigt werden.

Kantenverschleiß bedeutet eine Änderung der Plattengeometrie, die das Spiel verringert Winkel. Daher bestimmt beim Schlichten die erforderliche Oberflächengüte des Werkstücks, wann der Einsatz ausgetauscht werden muss. Im Allgemeinen sollte der Kantenverschleiß beim Schlichten zwischen 0,004 und 0,012 Zoll und beim Schruppen zwischen 0,012 und 0,040 Zoll liegen.

● Spanwinkel:

Der Spanwinkel beeinflusst die axiale und radiale Richtung der Schnittkräfte. Ein kleiner Spanwinkel erzeugt eine große Komponente der axialen Schnittkraft, während ein großer Spanwinkel zu einer größeren radialen Schnittkraft führt.

Die axiale Schnittkraft hat einen minimalen negativen Einfluss auf den Betrieb, da die Kraft entlang der Bohrstange gerichtet ist. Um Vibrationen zu vermeiden, ist es daher vorzuziehen, einen kleinen Anstellwinkel zu wählen, aber da der Anstellwinkel auch andere Faktoren wie Spandicke und Spanflussrichtung beeinflusst, muss man oft Kompromisse eingehen.

Der Hauptnachteil eines kleinen Anstellwinkels liegt darin, dass die Schnittkräfte auf einen kürzeren Abschnitt der Schneide verteilt werden als bei einem großen Anstellwinkel. Zusätzlich wird die Schneidkante einem schnellen Be- und Entladen ausgesetzt, wenn die Kante in das Werkstück eintritt und aus diesem austritt.

Da das Aufbohren normalerweise in einer vorbearbeiteten Bohrung durchgeführt wird und als leichte Bearbeitung gekennzeichnet ist, verursachen kleine Spanwinkel im Allgemeinen kein Problem. Üblicherweise werden Steigungswinkel von 15 Grad oder weniger empfohlen. Bei einem Anstellwinkel von 15 Grad ist die radiale Schnittkraft jedoch fast doppelt so hoch wie bei einem Anstellwinkel von 0 Grad. Auf der vorherigen Seite ist eine typische Bohrstange mit einer Wendeschneidplatte mit einem Spanwinkel von 0 Grad abgebildet.

● Nasenradius:

Der Spitzenradius der Wendeschneidplatte beeinflusst auch die Verteilung der Schnittkräfte. Je größer der Eckenradius ist, desto größer sind die radialen und tangentialen Schnittkräfte und der Vibrationsbeginn. Dies gilt jedoch nicht für radiale Schnittkräfte. Die Auslenkung des Werkzeugs in radialer Richtung wird durch das Verhältnis zwischen Schnitttiefe und Spitzenradiusgröße beeinflusst.

Ist die Schnitttiefe kleiner als der Radius des Sägeblatts, nehmen die radialen Schnittkräfte mit zunehmender Schnitttiefe zu. Wenn die Schnitttiefe gleich oder größer als der Spitzenradius ist, wird die radiale Auslenkung durch den Anstellwinkel bestimmt.

Daher ist es sinnvoll, den Scheitelradius etwas kleiner als die Schnitttiefe zu wählen. Auf diese Weise können radiale Schnittkräfte auf ein Minimum reduziert werden, indem die Vorteile des größtmöglichen Eckenradius genutzt werden, was zu einer stärkeren Schneidkante, einer besseren Oberflächengüte und einem gleichmäßigeren Druck auf die Schneidkante führt.