Bohrungsbearbeitung: Arbeitsschritte und Tipps zum Bohren von Löchern

Die Bohrungsbearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, das in verschiedenen Bereichen wie der Automobil-, Fertigungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt wird, in denen eine präzise und genaue Lochbearbeitung erforderlich ist.

Darüber hinaus können moderne Bohrmaschinen die Produktionsdauer verkürzen, die Oberflächengüte verbessern und die Herstellung von Löchern nach Maß ermöglichen, was für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik, die eine hohe Präzision erfordern, unerlässlich ist.

Was ist Bohrungsbearbeitung?

Beim Aufbohren handelt es sich um ein Bearbeitungsverfahren, bei dem ein speziell entwickeltes Schneidwerkzeug wie ein Bohrer verwendet wird, um ein bereits im Teil vorhandenes Loch zu vergrößern und die Genauigkeit zu verbessern. Daher ermöglicht das Aufbohrfertigungsverfahren die Herstellung von präzisen Löchern, die enge Toleranzen und spezifische Konstruktionsanforderungen erfüllen.

Wann und wo wird das Bohren eingesetzt?

Das Bohren ist ein Verfahren, das eingesetzt wird, wenn spezifische Vergrößerungen bestehender Bohrungen erforderlich sind. Es wird zum Beispiel in der Automobilindustrie bei der Herstellung von Motorblöcken und Zylinderköpfen eingesetzt. Unter Rattern bei der BearbeitungWenn die Zylinder nach genauen Spezifikationen gefertigt werden, kann die Leistung und Zuverlässigkeit des Motors verbessert werden. Auch im Flugzeugbau wird die Bohrungsbearbeitung eingesetzt, um präzise Löcher in Turbinentriebwerkskomponenten wie Triebwerksgehäusen und Fahrwerkskomponenten herzustellen.

Wie bohrt man ein Loch?

Das Bohren eines Lochs ist ein Standardbearbeitungsvorgang, für den in der Regel eine Maschine oder eine Drehbank verwendet wird. Wählen Sie das Werkzeug entsprechend der Größe und Tiefe des zu erstellenden Lochs. Vergewissern Sie sich, dass das Werkstück je nach Einrichtung entweder in einem Drehfutter oder in einem Schraubstock fest eingespannt ist.

Setzen Sie das Bohrwerkzeug in den Werkzeughalter der Maschine ein und bewegen Sie es in die Ausgangsposition, die mit der Mitte der vorhandenen Bohrung oder der gewünschten Stelle für die neue Bohrung ausgerichtet ist. Schalten Sie dann die Maschine ein und stellen Sie die Geschwindigkeit und den Vorschub entsprechend dem Material, mit dem Sie arbeiten, und der Lochgröße ein.

Bei einer Drehmaschine wird die Bohrstange in das bereits vorhandene Loch eingesetzt. Während die Maschine das Werkstück dreht, schneidet der Schneideinsatz die Kanten des Lochs und vergrößert es dabei. Bei einer Fräsmaschine hingegen wird das Werkstück fest eingespannt und das Schneidwerkzeug dreht sich, um das Loch zu erweitern.

In beiden Fällen wird das Loch vergrößert, bis die gewünschte Oberflächengüte und die gewünschten Abmessungen erreicht sind. Sobald Sie ein Loch gebohrt haben, ziehen Sie das Werkzeug zurück und schalten die Maschine aus. Entfernen Sie das Werkstück und entgraten Sie das Loch, falls erforderlich, um scharfe Kanten oder Grate zu entfernen.

Arten von Bohrmaschinen

Bohrmaschinen, auch bekannt als Ausdrehbänke, sind leistungsstarke Werkzeuge zur Vergrößerung und Formung von Löchern in Materialien wie Metall, Holz oder Stein. Hier sind ein paar Arten von Bohrmaschinen.

Vertikal-Bohrmaschinen

Ein Vertikalbohrwerk ist für die Bearbeitung schwerer und großer Werkstücke ausgelegt, die auf einer herkömmlichen Drehmaschine nur schwer zu manövrieren sind. Sie verfügt über eine vertikale Spindel, d. h. das Werkstück wird auf einen Drehtisch gelegt. Das Schneidwerkzeug, z. B. eine Bohrstange oder ein Bohrer, wird vertikal zum Werkstück geführt, um verschiedene Bearbeitungen wie z. B. Aufbohren durchzuführen.

Horizontal-Bohrmaschinen

Diese Art von Bohrmaschine wird zum Bohren horizontal ausgerichteter Löcher verwendet. Sie bestehen in der Regel aus einer Spindel, die in verschiedenen Winkeln eingestellt werden kann, um die gewünschte Lochposition zu erreichen. Im Gegensatz zu Vertikalbohrmaschinen mit einer vertikalen Spindelausrichtung haben Horizontalbohrmaschinen eine horizontale Spindelausrichtung. Diese Ausrichtung ermöglicht eine größere Flexibilität in Bezug auf die Größe und Form des Werkstücks.

Präzisions-Bohrmaschinen

Präzisionsbohrmaschinen sind fantastische Werkzeuge zur Vergrößerung bestehender Löcher oder zur Herstellung präziser zylindrischer Löcher in verschiedenen Materialien. Diese Maschinen verwenden fortschrittliche Technologie, um ein hohes Maß an Genauigkeit und Konsistenz zu erreichen. Sie verfügen häufig über Funktionen wie digitale Anzeigen, einstellbare Spindeldrehzahlen und präzise Vorschubgeschwindigkeiten.

Darüber hinaus werden verschiedene Schneidewerkzeuge und -techniken eingesetzt, wie CNC-PräzisionsbearbeitungDiese Maschinen sind in der Lage, Löcher mit engen Toleranzen zu erstellen, die eine perfekte Passform für verschiedene Komponenten gewährleisten.

Bohrwerkzeuge für den Bearbeitungsprozess

Beim Bohren wird eine Reihe von Spezialwerkzeugen eingesetzt. Diese Werkzeuge sind entscheidend für die Herstellung von Präzisionslöchern und glatten Oberflächen in verschiedenen Materialien. Im Folgenden sind einige der Werkzeuge aufgeführt, die beim Bohren eines Lochs verwendet werden.

Bohrstangen

Eine Bohrstange ist ein Schneidwerkzeug, das in erster Linie zur Vergrößerung oder Herstellung von Präzisionsbohrungen in Werkstücken verwendet wird. Der Hauptzweck einer Bohrstange besteht darin, Material vom Innendurchmesser eines Lochs zu entfernen und die gewünschte Größe, Form und Oberflächengüte zu erzielen.

Er wird vorsichtig in das Werkstück eingeführt und rotiert während der Bohrungsbearbeitung. Der Schneidkopf greift in das Material ein und trägt nach und nach Material vom Innendurchmesser der Bohrung ab. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis die gewünschten Abmessungen und Oberflächengüten erreicht sind.

Drehmaschinen oder Fräsmaschinen

Eine Drehmaschine ist eine Werkzeugmaschine, mit der ein Werkstück gedreht werden kann, um verschiedene Arbeitsgänge wie Bohren, Gewindeschneiden und CNC-Bearbeitung von Prototypen durchgeführt werden können. Beim Bohren kann eine Drehmaschine verwendet werden, um zylindrische Löcher in ein Werkstück zu bohren. Das Werkstück wird in die Spindel eingespannt, die sich mit kontrollierter Geschwindigkeit dreht.

Das Schneidwerkzeug, eine Bohrstange, wird dann in das Werkstück eingeführt, um Material zu entfernen und den gewünschten Lochdurchmesser zu erzeugen. Die Schneidwerkzeuge von Drehmaschinen sind für ihre Genauigkeit und Präzision bei Bohrvorgängen bekannt.

Schneideinsatz

Ein Schneideinsatz ist in der Regel ein kleines, oft dreieckiges oder quadratisches Teil aus hartem Material wie Hartmetall, Keramik oder kubischem Bornitrid (CBN). Beim Bohren wird der Schneideinsatz auf eine Bohrstange oder einen Werkzeughalter montiert, der dann in das Werkstück eingeführt wird, um ein zylindrisches Loch zu erzeugen.

Während sich die Bohrstange dreht, schaben die Schneidkanten der Wendeschneidplatte das Material ab und vergrößern so allmählich das Loch. Die Schnitttiefe und der Vorschub können eingestellt werden, um die gewünschten Abmessungen und die Oberflächengüte zu erreichen.

Herausforderungen bei der Bearbeitung von Bohrungen

Die Bohrungsbearbeitung ist einer der am häufigsten verwendeten Vorgänge in der Fertigungsindustrie. Wie bei den meisten Bearbeitungsprozessen gibt es jedoch einige Herausforderungen beim Bohren, die sorgfältige Überlegungen und Problemlösungen erfordern.

Abnutzung oder Beschädigung eines Maschinenteils

Beim CNC-Bohren besteht ein ständiger Kontakt zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück, was im Laufe der Zeit zu Werkzeugverschleiß und Schäden führt. Während CNC-AluminiumbearbeitungManche Werkstoffe reagieren mit den Beschichtungen oder Zusammensetzungen des Schneidwerkzeugs, was zu chemischem Verschleiß führt.

Bei der Bearbeitung von Materialien mit hohem Kohlenstoffgehalt, wie z. B. Gusseisen, kann der Kohlenstoff in das Werkzeug diffundieren und es spröde und anfällig für Abplatzungen oder Risse machen.

Fehler bei der Bearbeitung

Jeder Fehler oder jede Abweichung von den gewünschten Spezifikationen bei der Bohrungsbearbeitung kann negative Auswirkungen auf den Bohrungsbearbeitungsprozess und die Qualität des Endprodukts haben. Falsche Schnittparameter, wie Vorschub, Schnittgeschwindigkeit und Schnitttiefe, können zu Bearbeitungsfehlern führen.

So kann beispielsweise eine falsche Vorschubgeschwindigkeit zu Problemen wie Rattermarken und Vibrationen führen, was wiederum eine schlechte Oberflächengüte zur Folge hat. Außerdem kann eine unzureichende Vorschubgeschwindigkeit zu einer Materialansammlung am Schneidwerkzeug führen, während eine zu hohe Vorschubgeschwindigkeit Werkzeugbruch oder -ausfall zur Folge hat.

Oberfläche

Verschiedene Werkstoffe stellen unterschiedliche Anforderungen an eine gute Oberflächengüte bei der Bohrungsbearbeitung. Härtere Werkstoffe wie gehärteter Stahl oder Gusseisen sind in der Regel schwieriger zu bearbeiten, da sie einen schnellen Werkzeugverschleiß verursachen und eine raue Oberfläche erzeugen können.

Im Allgemeinen spielt die Vorschubgeschwindigkeit eine wesentliche Rolle beim Erreichen der gewünschten Oberflächengüte der gebohrten Teile. Maschinenbediener beginnen das Bohren in der Regel mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,1 bis 0,2 mm pro Umdrehung. Zu hohe Vorschubgeschwindigkeiten können Rattererscheinungen verursachen, die zu Oberflächenfehlern führen.

Überlegungen und Tipps für eine optimale Bohrungsbearbeitung

Die Qualität des Endprodukts lässt sich verbessern, wenn man die verschiedenen Parameter kennt, die beim Bohren eines Lochs erforderlich sind. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, finden Sie hier einige Überlegungen und Tipps:

Auswahl der Werkzeuge

Die Wahl des richtigen Ausdrehwerkzeugs ist entscheidend für das Erreichen der gewünschten Ergebnisse. Die Verwendung von hochwertigen Werkzeugen wie Vollhartmetall, Wendeschneidplatten oder beschichtetem Schnellstahl verbessert die Bearbeitungsgenauigkeit und reduziert Vibrationen. Die Auswahl des falschen Werkzeugs kann zu schlechter Leistung, erhöhtem Verschleiß und verringerter Produktivität bei der Ausdrehbearbeitung führen.

Schnittparameter

Optimieren Sie die Schnittparameter für Ihre spezifische Material- und Werkzeugkombination. Dazu gehört die Auswahl der geeigneten Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe. Dieser Prozess hilft, das Auftreten von Fehlern zu minimieren und die Effizienz zu erhöhen.

Einrichten und Ausrichten von Werkzeugen

Das richtige Einrichten ist entscheidend für eine erfolgreiche Bohrbearbeitung. Vergewissern Sie sich, dass das Werkstück sicher eingespannt und genau ausgerichtet ist, um eine Durchbiegung oder Bewegung während der Bearbeitung zu vermeiden. Prüfen Sie außerdem, ob die Schnittparameter, wie Vorschub und Spindeldrehzahl, für das zu bohrende Material geeignet sind.

Kühlmittel und Schmierung

Beim Bohren entsteht Wärme und Reibung, die das Werkzeug und das Werkstück beschädigen und die Oberflächengüte negativ beeinflussen können. Achten Sie auf die Verwendung von Kühl- oder Schmiermitteln wie löslichen Ölen oder synthetischen Flüssigkeiten, um die Temperatur der Schneidwerkzeuge zu regulieren und die Spanabfuhr zu verbessern.

Andere Methoden zur Herstellung eines Lochs in der Fertigung

Bei der maschinellen Bearbeitung gibt es mehrere Methoden zur Herstellung von Bohrungen. Das Verständnis der Gemeinsamkeiten und Unterschiede mit der Bohrungsbearbeitung hilft bei der Verbesserung der Bearbeitungsvorgänge. Einige der Möglichkeiten sind:

Aufbohren und Bohren

Unter Bohren versteht man die Herstellung eines Lochs in einem Werkstück mit Hilfe eines Bohrers. Es wird in erster Linie zur Herstellung einfacher, gerader Löcher mit verschiedenen Durchmessern verwendet. Der Bohrer rotiert und übt eine axiale Kraft aus, um Material abzutragen und das Loch herzustellen. Bohrungen werden häufig im Baugewerbe, in der Metallverarbeitung, in der Holzbearbeitung und in vielen anderen Branchen eingesetzt.

Bei der Gegenüberstellung von Bohren und Ausbohren ist es wichtig zu wissen, dass vor dem Ausbohren ein Loch gebohrt werden muss. Beide Verfahren erfordern Präzision und Genauigkeit, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Ganz gleich, ob ein vorhandenes Loch vergrößert oder ein neues geschaffen werden soll, sowohl das Aufbohren als auch das Bohren erfordern eine sorgfältige Kontrolle, um die erforderlichen Spezifikationen zu erfüllen.

Ein wesentlicher Unterschied ist der Grad der Präzision und Genauigkeit. Die Bohrbearbeitung bietet eine höhere Genauigkeit von etwa 0,0005 Zoll und wird häufig bei Anwendungen eingesetzt, die enge Toleranzen erfordern. Das Bohren hingegen hat eine Genauigkeit von bis zu 0,02 Zoll.

Aufbohren vs. Reiben

Beim Reiben wird mit einem Schneidwerkzeug, der so genannten Reibahle, Material aus dem Inneren eines Lochs entfernt, um es glatter, gerader und präziser zu machen. Die Reibahle hat mehrere Schneidkanten mit einer leichten Verjüngung, so dass sie eine kleine Menge Material präzise entfernen und gleichzeitig ein Loch mit engen Toleranzen herstellen kann.

Der Hauptunterschied zwischen Reiben und Bohren liegt in der Anwendung. Reiben wird in der Regel verwendet, wenn ein hohes Maß an Präzision erforderlich ist. Aufbohren hingegen ist häufig eingesetzt in Anwendungen, bei denen größere Durchmesser benötigt werden, z. B. in Zylinderbohrungen, Motorblöcken und bei der Bearbeitung von großen Durchmessern.

Bohrbearbeitungsdienste bei XinCheng

Bei XinCheng wissen wir, wie wichtig Genauigkeit und Konsistenz bei der Bohrungsbearbeitung sind. Unsere fortschrittlichen CNC-Maschinen sind in der Lage, eine breite Palette von Materialien zu bearbeiten und bieten kostengünstige Lösungen für Ihre Bohrungsbearbeitungsprojekte. Vom Prototyping bis zur Produktion, unsere CNC-Fräsen und CNC-Dreharbeiten sind immer bereit, Ihre individuellen Anforderungen zu erfüllen.

Schlussfolgerung

Die Bearbeitung von Bohrungen ist in Branchen, in denen eine präzise und genaue Herstellung oder Vergrößerung von Bohrungen erforderlich ist, von entscheidender Bedeutung. Sie trägt dazu bei, die Funktionalität, Zuverlässigkeit und Leistung verschiedener mechanischer Systeme und Strukturen zu gewährleisten. Durch den Einsatz fortschrittlicher Bearbeitungstechniken können Ingenieure die Spezifikationen und Toleranzen erreichen, die für einen optimalen Betrieb erforderlich sind.

FAQs

Welche gängigen Werkstoffe können mit Bohrverfahren bearbeitet werden?

Zu den gängigen Materialien gehören Aluminium, Stahl, Kunststoff und Holz.

Was sind die Vorteile der Bohrungsfertigung?

Zu den Vorteilen gehören eine höhere Genauigkeit, saubere Oberflächen und die Möglichkeit, anpassbare Löcher herzustellen.

Welches sind die optimalen Parameter, die einen reibungslosen Bohrprozess gewährleisten?

Die wichtigsten optimalen Parameter für einen erfolgreichen Bohrprozess sind Drehzahl, Vorschub und Schnitttiefe.