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Bohren

Bohren ist ein zerspanendes Fertigungsverfahren zum Herstellung kreisrunder Löcher. Der Zerspanungsvorgang erfolgt durch Vorschub und die kreisförmige Bewegung an den Bohrer-Hauptschneiden.

Für gewöhnlich haben Bohrer an ihrer Spitze zwei Schneiden, die kegelförmig zusammenlaufen. Übliche Spitzenwinkel sind dabei 118o  bei HSS-Bohrern oder 140o  bei Hartmetallbohrern. Durch die mit dem abnehmenden Bohrerradius bis auf 0 m/s abnehmende Schnitteschwindigkeit in Verbindung mit der Geometrie des Bohrers (Kern), ist im Bohrerzentrum keine Zerspanung mehr möglich. Spiralbohrer haben deshalb im Zentrum eine Querschneide, die zur weiteren Erhöhung des schneidenden Bereichs und zur Senkung des Schnittdrucks, ausgespitzt sein kann. Die Schneiden nehmen aus dem zu bearbeitenden Material je einen Span ab, die über die wendelförmig eingearbeiteten Nuten am Umfang aus dem Bohrloch heraus geleitet werden.

Kühlschmierstoff unterstützt dies durch Ausspülen des Bohrgutes. Außerdem führt er Reibungswärme ab und verringert die Reibung zwischen Bohrer und Werkstück. Das verlängert die Standzeit der Bohrer und erhöht die Oberflächengüte der Bohrung.
Für eine optimale Kühlschmiermittelzufuhr haben viele Spiral- und Wendeplattenbohrer Kühlkanäle. Durch diese Bohrungen durch den Schaft wird der Kühlschmierstoff direkt an die Werkzeugschneiden geleitet. Gerade bei der Erstellung von tiefen Bohrlöchern, wo die Kühlschmiermittelzufuhr sonst sehr schwer realisierbar ist, erhöht das die Werkzeugstandzeit erheblich.

Spiralbohrer zur Metallbearbeitung bestehen aus Schnellarbeitsstahl (HSS) oder Vollhartmetall (VMH). Einfache Bohrer können aus Chrom-Vanadium-Stählen (CV-Stahl) bestehen. Verschiedenste Beschichtungen erhöhen die Härte und Schnittfestigkeit von Bohrern und ermöglichen weit höhere Vorschub- und Schnittgeschwindigkeiten.

Reiben

Reiben dient der Herstellung passgenauer Bohrungen mit hoher Oberflächengüte. Eine bestehende Bohrung, die über eine Reibzugabe verfügt, wird mit einer Reibahle aufgerieben. Reibungszugaben müssen so gewählt werden, dass eine Mindestspanungsdicke gegeben ist, aber keine Überlastung durch eine zu große Spanabnahme erfolgt. Da nur ein Spanungsgang durchgeführt wird, entspricht die Reibzugabe der Spanungsdicke. Diese ist stark begrenzt und beträgt je nach Werkstoff und Durchmesser der Bohrung 0,1 mm bis 0,8 mm.
Die Zerspanungsaufgabe wird hauptsächlich vom vergleichsweise langen Anschnitt der Reibahle ausgeführt. Die Schneiden führen die Reibahle in der Bohrung.
Es gibt Hand- und Maschinenreibahlen. Handreibahlen haben einen längeren Anschnitt und sind leichter zu führen.
Zur Herstellung von konischen Bohrungen (z. B. zum Einsetzten von Kegelstiften) gibt es konische Reibahlen mit unterschiedlichen Konusverhältnissen (z. B. 1:50, 1:100).

Senken

Senkungen werden an einer bereits bestehenden Bohrung angebracht um:

  • die Bohrung zu entgraten
  • eine Fase anzubringen
  • Schrauben-, Nietköpfe, oder auch Muttern im Werkstück zu versenken

Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten von Senkungen:

  • Kegelsenkung mit konischem Senkrand
  • Zapfensenkung mit zylindrischen Senkrand, Plansenkung

Folgende Werkzeuge kommen beim Senken zum Einsatz:

Kegelsenker

Kegelsenker haben eine Schneidspitze in Kegelform, deren Spitzenwinkel üblicherweise 90 Grad beträgt. Weitere Senkwinkel sind 60, 75 und 120 Grad. Der Senkdrchmesser ist größer als der Schaftdurchmesser des Werkzeuges. Zur Verbesserung der  Laufruhe beim Senken ist die Schneidenanzahl üblicherweise ungerade (3 Schneiden oder 5 Schneiden).
Eine Bauform der Kegelsenker sind auch die Querlochsenker. Bei diesen Werkzeugen ensteht die Schneide durch eine Querbohrung.

NC-Anbohrer

NC-Anbohrer werden häufig auf CNC Maschinen zur Erzeugung einer kegligen Senkung verwendet. Sie sind mit höheren Drehzahlen einsetzbar und es kann möglicherweise ein Werkzeugwechsel eingespart werden. Auch NC-Anbohrer gibt es mit unterschiedlichen Spitzenwinkel (60, 90, 120 Grad)

Flach-/Plansenker

Flachsenker, auch Plansenker genannt, haben eine gerade Schneide und erzeugen eine  Senkung mit ebenem Grund(180 Grad). Sie können zwei, drei oder vier Schneiden haben. Häufig werden sie zur Erzeugung von Senkungen für Zylinder-, Inbusschraubenköpfe verwendet.

Zapfensenker

Wie die Flachsenker erzeugen die Zapfensenker eine  Senkung mit ebenem Grund (180 Grad). Ein Zapfen (mit Einführfase) in der rotationssymmetrischen Achse führt das Werkzeug in der Bohrung und ermöglicht ein exaktes, ratterfreies Arbeiten. Bestimmte Zapfensenkervarianten haben einen lösbaren Zapfen.
Das erleichtert das Nachschleifen des Senkteils und ermöglicht zudem unterschiedliche Kombinationen von Senk- und Bohrungsdurchmesser.
Zapfensenker werden mehrheitlich verwendet, um Senkungen für Schrauben mit zylinderförmigen Köpfen (z. B. Innensechskantschrauben) herzustellen. Es gibt auch Zapfensenker, die Senkschraubensenkungen mit 90 oder 60 Grad erzeugen.