Tieflochbohren bei GANTER & NEHER: weiterführende Informationen
Bohrverhältnisse:
Das Bohrverhältnis bezeichnet die Relation Bohr-Durchmesser multipliziert mit der Bohrtiefe. Je kleiner der Durchmesser, desto kleiner das Bohrverhältnis.
- Bei Mikrobohrungen ø 1,0 oder kleiner sind wir in der Lage, ein Bohrverhältnis von ca. 40-50 x ø realisieren.
- Bei Durchmessern von ca. 1,1 bis 2,0 mm sind 60-70 x ø beinahe üblich. Bearbeitungen mit bis zu 80 -100 x ø haben wir ebenfalls schon realisiert.
- Im Durchmesserbereich 4,0-6,0 kommen Bohrverhältnisse von 100-120 x ø häufiger vor.
Bohrungsverlauf: Standardangaben
Bei kubischen Teilen, die fest aufgespannt werden, geht man von einem Bohrungsverlauf von 0,1-0,15 mm / 100 mm Bohrtiefe aus. Bei Drehteilen, die mittig gebohrt werden, können Verlaufswerte von 0,02-0,05 mm pro 100 mm Bohrtiefe erzielt werden.
ABER: Je größer das Bohrverhältnis, desto größer die Verlaufswerte. Lange, instabile Werkzeuge haben keine gute Eigenführung und führen in der Regel zu progressiven Verlaufswerten. Das heißt: Die Verlaufswerte der ersten Bohrungshälfte sind meist deutlich besser als die in der zweiten Hälfte der Bohrtiefe.
Bohrungsverlauf unter schwierigen Verhältnissen
Die genannten „Idealangaben“ setzen voraus, dass viele Negativ-Faktoren nicht zum Tragen kommen. Die hohen Anforderungen heutzutage führen jedoch dazu, dass wir kaum mehr „unkritische“ Werkstücke zur Tiefbohr-Bearbeitung bekommen.
Faktoren, die das Tiefbohren erschweren können
Dünnwandigkeit, Asymmetrie, Querbohrungen, Vergütungsgrad, Zähigkeit, Festigkeit, Inhomogentitäten des Materials, Verschleißanfälligkeit…. Die Liste der erschwerenden Faktoren ist lang und jeder einzelne Faktor ist bedeutend und kann über Wohl und Wehe einer Tiefbohranwendung entscheiden.
Aus diesem Grund ist unserem Unternehmen die Kommunikation mit dem Kunden im Vorfeld und während der Bearbeitung des jewligen Auftrags sehr wichtig. Der enge Kontakt und die genaue Abstimmung mit den Auftraggebern ist einer der zentralen Lösungsansätze für die Tiefbohraufgaben, die an uns gestellt werden.
Materialien
Wir bohren in alle zerspanbaren Materialien, vorausgesetzt sie sind schadstofffrei. Die meisten Werkstücke, die uns zur Bearbeitung anvertraut werden, bestehen aus Metall. Dabei handelt es sich in der Mehrzahl der Fälle um Vergütungsstähle oder rostbeständige Stähle.
Die Stahl-Bandbreite ist sehr groß:
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- Automatenstähle
- Einsatzstähle
- hoch- und niedrig legierte Vergütungs- oder Werkzeugstähle
- HSS
- rostbeständige Stähle in den Bereichen V2A und V4A
- warmfeste Stähle…
Wir zerspanen aber auch häufig Aluminium, etwas weniger oft Kupfer oder Messing. Auch Sonderlegierungen wie Hasteloy oder Inconel können von uns tiefbohrtechnisch bearbeitet werden. Die Bearbeitung von Titan zählt zu den Standardaufgaben.
Vergütungsgrade und Härten
- Bis ca. 41-42 HRC sind die meisten Stähle noch ganz gut bearbeitbar. Vergütungen bis 45 HRC sind oftmals schwieriger zu bearbeiten, vor allem bei großen Bohrverhältnissen.
- Bei ca. 50 HRC sind Grenzen erreicht, die ein prozesssicheres Arbeiten nicht mehr gewährleisten. In einzelnen Anwendungen haben wir durch induktiv gehärtete Randschichten gebohrt oder auch durch nitrierte Oberflächen. Je nach Substrat ist das möglich, wenn auch die Verschleißwerte und damit die Aufwendungen deutlich ansteigen.
Werkstückspannung
- Kubische Teile oder Wellen mit außermittigen Bohrungen werden üblicherweise fest auf einen Maschinentisch gespannt. Für kleinere Bauteile benutzen wir hierfür Präzisions-Spannschraubstöcke und können hier recht gute Positionsergebnisse erzielen.
Größere Platten oder Wellen unterliegen zwangsläufig einer größeren Positionier-Toleranz. Wir sprechen hier in der Regel von ±0,1mm, sofern die Werkstücke sauber anlegbar (Geradheit, Gratfreiheit) und maßhaltig sind.
- „Rundteile mittig“, sprich: Drehteile mit zentraler Tieflochbohrung werden zwischen Spannkonen gespannt. Spannkonen (umgangssprachlich auch „Glocken“ genannt) sind zur Bohrachse konzentrische Hohlkegel, welche die Bauteile von einer Vorzentrierung abheben und an den Außenkanten spannend sauber zentrieren. Die Spannkonen drehen sich während des Tiefbohr-Zyklus gegenläufig zur Bohrspindel.
Mit dieser Technik sind Rundlaufwerte der Bohrungen auf der Anbohrseite von 0,01 bis 0,03 mm möglich. Voraussetzung sind 100%ig rundlaufende Fasen, plangedrehte Stirnseiten und Gratfreiheit.
Anmerkung
Hin und wieder werden Anforderungen an uns herangetragen, die wir nicht erfüllen können. Rundlaufwerte von 0,1 mm bei 200 mm Bohrtiefe sind verlangt, der Kunde liefert uns mit dem „Trennjäger“ frei Hand (und somit schräg) abgelängte Stangenabschnitte, die nicht entgratet sind oder wenn, dann frei Hand am Schleifbock mit Fasenschwankungen in einer Fase von 0-2 mm Breite.
Unter solchen Vorbedingungen sind Rundlaufwerte von 1 mm wahrscheinlicher als welche von 0,1 mm.
Präzision beginnt schon vor der Tiefbohrbearbeitung.
Um unseren hohen Qualitätsstandard zu gewährleisten, sind wir auf die Präzision und Qualität unserer Kunden angewiesen. Je genauer und präziser ein Teil vorgearbeitet ist, desto leichter fallen uns gute Tiefbohr-Ergebnisse.
Eine detaillierte Absprache im Vorfeld und nicht selten eine deutlich genauere Drehbearbeitung als auf der Zeichnung vorgesehen, sind in vielen Fällen die Voraussetzung für gute Ergebnisse.
