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Jul 22, 2023

Holen Sie das Beste aus Ihren langweiligen Werkzeugen heraus

Von Allied Machine & Engineering Corp. Feinbohren, Schruppen,

Von Allied Machine & Engineering Corp.

Feinbohren, Schruppen, Bohren großer Durchmesser – unabhängig von der Art der Anwendung ist es wichtig, das Beste aus Bohrwerkzeugen herauszuholen. Bohrlochbearbeitungsanwendungen, sei es in einer Lohnfertigung oder in einer Umgebung mit hoher Produktion, erfordern Präzision. Hier finden Sie Möglichkeiten, das Beste aus Ihren langweiligen Werkzeugen herauszuholen.

Wenn Sie wissen, vor welchen Herausforderungen Sie stehen und welche Bohrwerkzeuge für die jeweilige Aufgabe am besten geeignet sind, kann dies zum Erfolg einer Anwendung und zur Herstellung von Bauteilen beitragen, die bestimmte Endbearbeitungsanforderungen erfüllen.

Wenn es darum geht, das Beste aus Bohrwerkzeugen herauszuholen, ist es wichtig zu bedenken, dass Bohrwerkzeuge entsprechend den individuellen Anforderungen jeder Aufgabe ausgewählt werden sollten. Wenn ein Bohrwerkzeug so eingestellt wird, dass es einen bestimmten Durchmesser bohrt, wirkt sich dies auf das Gleichgewicht des Werkzeugs aus, was sich wiederum auf die Lochgröße, die Oberflächengüte und die Eindringgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs auswirkt. Während bei Arbeiten mit geringem Volumen in der Regel vielseitige Bohrwerkzeuge vorteilhafter sind, erfordern Arbeiten mit hohem Volumen und solchen mit engeren Toleranzen oder Anforderungen an die Feinbearbeitung, dass für jede Anwendung spezielle Werkzeuge verwendet werden müssen.

Ein weiterer wichtiger Tipp besteht darin, das Werkzeug so kurz wie möglich zu halten, um die Durchbiegung zu reduzieren, die zu einer schlechten Oberfläche führen kann. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser ist bei Bohrwerkzeugen äußerst wichtig. Idealerweise beträgt das Verhältnis von Länge zu Durchmesser bei ungedämpften Bohrsystemen 5xD oder weniger, während Schwermetall-, Hartmetall- und Vibrationsdämpfungstechnologien Bohrungen von bis zu 10xD ermöglichen.

Natalie Wise, Produktmanagerin der Bohrproduktlinien von Allied Machine, sagte: „Unsere Novitech-Module nutzen viskoelastische Flüssigkeiten, um Vibrationen zu minimieren und Bohrungstiefen von bis zu 10xD zu ermöglichen. Diese Vibrationsdämpfungstechnologie verbessert nicht nur die Lebensdauer Ihrer Bohrwerkzeuge, sondern verlängert auch die.“ Lebensdauer der Spindel bei gleichzeitig hervorragender Oberflächengüte.“

Bei modularen Bohrsystemen ist es wichtig, die für eine Aufgabe ausgewählten Komponenten zu berücksichtigen und dann zu versuchen, unnötige Längen zu entfernen. Denn bei langweiligen Werkzeuglösungen gilt: Je kürzer und robuster, desto besser.

Bei Bohranwendungen mit großem Durchmesser ist es wichtig festzustellen, ob die Maschine, die zum Einsatz kommen soll, über eine Pinole verfügt. Eine Pinole ist ein Stößelsystem, das die Spindel über ihre Standardposition hinaus ausfährt. Pinolen, auch Bohrspindeln genannt, sind in verschiedenen Durchmessern erhältlich, typischerweise zwischen 5 und 10 Zoll, und können einen Verfahrweg von mehreren Fuß haben.

Beim Bohren von großen Durchmessern mit einer gewissen Tiefe ermöglichen Pinolen, das Bohrwerkzeug so kurz wie möglich zu machen, was den Unterschied ausmachen kann, ob das Werkzeug funktioniert oder nicht. Es ist wichtig, auch einige andere Faktoren im Auge zu behalten. Ein zu großer Eckenradius und eine zu geringe Schnitttiefe führen zum Abstoßen (radiale Ablenkung) und zum Rattern, was zu einer schlechten Oberflächengüte und einer schlechten Werkzeuglebensdauer führt.

Man sollte sich auch die Wendeschneidplatten ansehen, die bei Bohrwerkzeugen verwendet werden, denn auch sie spielen eine wichtige Rolle. Die richtigen Geometrien und Sorten sollten basierend auf dem zu bearbeitenden Material, der Menge des abzutragenden Materials und der benötigten Werkzeugstandzeit ausgewählt werden. Darüber hinaus wirken sich Beschichtungen und der Schneidenradius der Wendeschneidplatte, die zur Schnitttiefe passen sollten, auf die Leistung des Werkzeugs aus. Auch Spanbrecher wirken sich auf die Leistung aus, da die Spankontrolle oft eine Funktion des Spanbrechers der Wendeschneidplatte ist und daher über Erfolg oder Misserfolg entscheiden kann. Nicht nur das Werkzeug selbst entscheidet über den Erfolg, sondern auch die Leistungsfähigkeit einer Maschine. Beispielsweise können große Durchmesser bei der Berücksichtigung des Bohrwerkzeuggewichts und des Werkzeugmoments Probleme bereiten. Gewicht und Werkzeugmoment wirken sich auf die Fähigkeit des Greifsystems aus, das Werkzeug in der Spindel zu halten, was zu verschiedenen Problemen führen kann und sich darauf auswirkt, dass das Werkzeugwechslersystem entweder den Werkzeugwechsel durchführt oder das Werkzeug in seinem Magazin speichert. Ein weiteres Problem kann darin bestehen, dass die verfügbare Leistung im Verhältnis zum Durchmesser des Werkzeugs und der Menge des abzutragenden Materials steht. Daher ist es eindeutig wichtig, die Einschränkungen der Maschine zu berücksichtigen.

Dennoch ist die Bewertung von Bohrwerkzeuglösungen auf der Grundlage der Anforderungen der Anwendung immer noch von entscheidender Bedeutung. Modulare Verbindungen sind beispielsweise bei langweiligen Anwendungen von großem Vorteil. Diese Anschlüsse reduzieren nicht nur den Bedarf an Sonderverlängerungen, sondern ermöglichen auch eine einfache Adaption an Maschinen. Durch eine modulare Verbindung können die Schäfte schnell für verschiedene Spindeltypen ausgetauscht werden; Darüber hinaus bietet es maximale Flexibilität eines Systems und ermöglicht mehrere Setups.

Durch den Einsatz einer modularen Verbindung kann ein Werkzeug möglichst kurz und robust gebaut werden. Durch die Optimierung der modularen Komponenten, die einem Bohrwerkzeug seine Länge verleihen, wie Verlängerungen, Reduzierstücke und Hauptschäfte mit verlängerter Länge, kann das LxD-Verhältnis erheblich reduziert werden.

Beispielsweise kann bei einem 75-Millimeter-Loch mit einer Tiefe von 300 Millimetern ein Bohraufbau zu einem 7xD-Verhältnis führen, während ein anderer mit der gleichen Länge möglicherweise nur 5xD hat. Das 5xD-Setup wird letztendlich eine bessere Leistung erbringen als das 7xD, insbesondere wenn man die Zykluszeit berücksichtigt.

Neben modularen Anschlüssen muss auch darüber nachgedacht werden, ob ein einzelnes Bohrwerkzeug oder ein Bohrsatz für eine bestimmte Anwendung die beste Option ist.

Während Kits Flexibilität bieten, bieten einzelne Bohrwerkzeuge Konsistenz, wenn sie am meisten benötigt wird. Für Lohnwerkstätten ist es oft von Vorteil, Bohrsätze zu verwenden, um je nach den individuellen Anforderungen einer Werkstatt mehrere Durchmesserbereiche zu ermöglichen.

Zu den besten Kit-Umgebungen gehören Prototypenabteilungen, Kleinserien, Einzelkomponenten mit geringer Produktion und Reparaturabteilungen. Grundsätzlich sind Bohrsätze ideal für Maschinisten, die ein Bohrwerkzeug für die verschiedensten Aufgaben suchen. Umgekehrt werden einzelne Bohrwerkzeuge häufiger in einer Umgebung mit hoher Produktion eingesetzt. Wenn eine Werkstatt Tag für Tag produziert, sorgen Einzelwerkzeug-Setups für niedrigere Werkzeugkosten und gewährleisten die für einen engeren Durchmesserbereich erforderliche Konsistenz.

Kundenspezifische Bohrwerkzeuge sind eine weitere Option, die bei der Werkzeugauswahl in Betracht gezogen werden sollte. Von der Reduzierung der Zykluszeit und der Verbesserung der Qualität eines Bauteils bis hin zu Kosteneinsparungen durch die Kombination mehrerer Bohrungen in einem Arbeitsgang bieten spezielle Bohrwerkzeuge eine Vielzahl von Vorteilen.

Während viele langweilige Anwendungen mit Standardwerkzeugen ausgeführt werden können, gibt es immer auch einzigartige Anwendungen, die spezielle Lösungen erfordern. Komplexe Lochprofile und Einschränkungen des Werkzeugmaschinenmagazins erfordern ein Werkzeug mit mehreren Durchmessern und Stufen. Ein weiteres Beispiel wäre die Entwicklung von Reihenbohrwerkzeugen, die aufgrund der inhärenten Beschränkungen von Bohrwerkzeugen in Bezug auf die Länge und der Notwendigkeit, eine Konzentrizität zwischen einzelnen Löchern sowie deren Rundheits- und Durchmessertoleranzen zu erreichen, entstanden sind. Letztendlich bieten kundenspezifische Bohrwerkzeuge viele Vorteile, werden jedoch oft auf der Grundlage der besonderen Anforderungen einer Anwendung entwickelt.

Unabhängig vom langweiligen Werkzeug gibt es oft Herausforderungen zu meistern, um den größtmöglichen Nutzen aus Ihrem Werkzeug zu ziehen. Nehmen wir zum Beispiel die Oberflächenbeschaffenheit; Bohrwerkzeuge können eine sehr feine Oberflächengüte erzielen, insbesondere wenn eine Wendeschneidplatte mit Wiper-Geometrie verwendet wird; Allerdings spielen auch die Vorschubgeschwindigkeit, der Eckenradius und die Schnitttiefe eine entscheidende Rolle bei der Erfüllung der erforderlichen Endbearbeitungsanforderungen. Obwohl dies normalerweise kein Problem darstellt, kann Kühlmittel dazu beitragen, die gewünschte Oberflächengüte zu erzielen und die Werkzeuglebensdauer zu verbessern, solange die Kühlmittelzufuhr erhalten bleibt.

Dennoch muss unter verschiedenen Bedingungen sorgfältig auf das Kühlmittel geachtet werden: • Integrierte digitale Werkzeuge – Einige digitale Bohrköpfe haben Einschränkungen beim Kühlmitteldruck. Das Überschreiten dieser Grenzwerte kann zu Schäden an den internen Komponenten des Bohrkopfes führen. Viele Geschäfte betreiben Pumpen mit 1000 psi, was leider zum Versagen von Dichtungen führen kann. Insbesondere beim Fertigbohren ist dieser Kühlmitteldruck nicht erforderlich. Die Späne sind oft so klein, dass die Späneabsaugung übertrieben ist. Wenn die Spänekontrolle richtig ist, sind 300 psi durchaus akzeptabel. • Schwere Schruppanwendungen – Wenn die abgetragene Materialmenge größer ist als der Unterschied zwischen Lochgröße und Körperdurchmesser, kann die Spanabfuhr behindert sein, sodass in solchen Situationen Kühlmittel eine große Rolle spielt. • CBN-Wendeschneidplatten – CBN verträgt Temperaturschocks, die bei der Verwendung von Kühlmittel auftreten können, nicht gut. In den meisten Fällen wird CBN trockengelegt, um Problemen vorzubeugen.

Letztlich eignen sich lösliche Kühlmittel am besten für interne Komponenten in Bohrwerkzeugen, da Kunststoffe interne Schäden verursachen und die Genauigkeit verringern können.

Obwohl die Spanabfuhr eher beim Schruppen als beim Schlichten ein Problem darstellt, ist sie ein Schlüsselbereich, in dem die Auswahl der Wendeschneidplatte einen erheblichen Unterschied machen kann. Geometrien sollten sorgfältig ausgewählt werden, basierend auf dem zu bohrenden Material und der Menge des abzutragenden Materials.

Ein weiterer Aspekt, auf den man achten sollte, ist der Durchmesser des Bohrwerkzeugkörpers und zusätzlicher modularer Komponenten wie Verlängerungen und Reduzierstücke im Verhältnis zur Menge des abzutragenden Materials. Wenn das abzutragende Material die Differenz zwischen Lochgröße und Körperdurchmesser überschreitet, kann die Spanabfuhr behindert werden und zu Schäden am Bohrwerkzeug und möglicherweise am Werkstück führen. Alles in allem gilt: Je kürzer der Span, desto besser die Spanabfuhr. Eine sorgfältige Auswahl des Werkzeugs und der Anwendung selbst führt also zu einer besseren Spanbildung.

Ebenso wie die Einführung neuer Wendeschneidplattenbeschichtungen wird es bei den Bohrwerkzeugen insgesamt wahrscheinlich weitere Verbesserungen und einige Innovationen geben. Wie in jeder anderen Branche wird Technologie, die bisher nur in einmaligen oder kleinvolumigen Spezialanwendungen eingesetzt wurde, auf allgemeinere Alltagsanwendungen übertragen, wodurch sie leichter zugänglich und gleichzeitig kostengünstiger ist.

Letztendlich werden die meisten, wenn nicht alle einstellbaren Bohrwerkzeuge digital sein. Es kann auch üblich werden, dass einstellbare Bohrwerkzeuge über ein separates Modul oder sogar über Ihr Telefon eingestellt werden. Auch wenn dies möglicherweise nicht allgemein bekannt ist, gibt es mittlerweile ähnliche Technologien auf dem Markt.

Da die Zerspanungsindustrie jedoch auf diese Fortschritte wartet, muss untersucht werden, welche Werkzeuglösungen in der Arbeitsumgebung am besten funktionieren und wie diese Werkzeuge potenzielle Herausforderungen meistern können, um den größtmöglichen Nutzen aus den eigenen Bohrwerkzeugen zu ziehen.

Vergrößerung eines bereits gebohrten oder entkernten Lochs. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um einen Vorgang, bei dem das zuvor gebohrte Loch mit einem Einspitz-Drehwerkzeug abgerichtet wird. Beim Bohren handelt es sich im Wesentlichen um Innendrehen, bei dem normalerweise ein Einschneidewerkzeug die Innenform formt. Einige Werkzeuge sind mit zwei Schneiden erhältlich, um die Schnittkräfte auszugleichen.

Ein- oder Mehrpunkt-Präzisionswerkzeug, das verwendet wird, um ein vorhandenes Loch innerhalb der Maßtoleranz zu bringen. Der Kopf wird an einem Standard-Werkzeughalter befestigt und ein Mechanismus ermöglicht die Feineinstellung des Kopfes innerhalb eines Durchmesserbereichs.

Vibrationszustand der Maschine, des Werkstücks und des Schneidwerkzeugs. Sobald dieser Zustand auftritt, bleibt er oft von selbst bestehen, bis das Problem behoben ist. Rattern erkennt man daran, dass im Werkstück in regelmäßigen Abständen Linien oder Rillen entstehen. Diese Linien oder Rillen werden durch die Zähne des Fräsers verursacht, wenn diese in das Werkstück hinein und aus diesem heraus vibrieren, und ihr Abstand hängt von der Vibrationsfrequenz ab.

Flüssigkeit, die den Temperaturaufbau an der Schnittstelle zwischen Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung reduziert. Liegt normalerweise in Form einer Flüssigkeit vor, z. B. einer löslichen oder chemischen Mischung (halbsynthetisch, synthetisch), kann aber auch Druckluft oder ein anderes Gas sein. Aufgrund der Fähigkeit von Wasser, große Mengen an Wärme zu absorbieren, wird es häufig als Kühlmittel und Träger für verschiedene Schneidpasten verwendet, wobei das Wasser-zu-Massen-Verhältnis je nach Bearbeitungsaufgabe variiert. Siehe Schneidflüssigkeit; halbsynthetische Schneidflüssigkeit; Schneidflüssigkeit mit löslichem Öl; synthetische Schneidflüssigkeit.

Aus Bornitrid unter hohem Druck und hoher Temperatur hergestellter Kristall. Zum Schneiden schwer zerspanbarer Eisen- und Nickelbasiswerkstoffe bis 70 HRC. Zweithärtestes Material nach Diamant. Siehe Superabrasive-Werkzeuge.

Abstand zwischen der Unterseite des Schnitts und der ungeschnittenen Oberfläche des Werkstücks, gemessen in einer Richtung im rechten Winkel zur bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks.

Geschwindigkeit der Positionsänderung des Werkzeugs als Ganzes relativ zum Werkstück während des Schneidens.

Metallabtragende Kante auf der Stirnfläche eines Fräsers, die sich in einer Ebene senkrecht zur Achse bewegt. Es ist die Kante, die die bearbeitete Oberfläche überstreicht. Die Fläche sollte so breit sein wie der Vorschub pro Umdrehung des Fräsers. Dadurch kann jede einzelne Wendeschneidplatte die gesamte Werkstückoberfläche abwischen und bei hoher Vorschubgeschwindigkeit eine feine Oberflächengüte erzielen.