„Detaillierte Erläuterung gängiger Bearbeitungsmethoden für CNC-Werkzeugmaschinen – Bohrbearbeitung“
I. Einleitung
Im Bereich der CNC-Bearbeitung ist die Bohrbearbeitung ein äußerst wichtiges technologisches Mittel. Sie kann den Innendurchmesser von Löchern oder anderen kreisförmigen Konturen mit Schneidwerkzeugen erweitern und bietet ein breites Anwendungsspektrum von der Vorschruppbearbeitung bis zur Feinbearbeitung. Hersteller von CNC-Werkzeugmaschinen stellen hier detailliert die Prinzipien, Methoden, Merkmale und Anwendungen der Bohrbearbeitung vor.
Im Bereich der CNC-Bearbeitung ist die Bohrbearbeitung ein äußerst wichtiges technologisches Mittel. Sie kann den Innendurchmesser von Löchern oder anderen kreisförmigen Konturen mit Schneidwerkzeugen erweitern und bietet ein breites Anwendungsspektrum von der Vorschruppbearbeitung bis zur Feinbearbeitung. Hersteller von CNC-Werkzeugmaschinen stellen hier detailliert die Prinzipien, Methoden, Merkmale und Anwendungen der Bohrbearbeitung vor.
II. Definition und Prinzip der Bohrbearbeitung
Bohren ist ein Schneidverfahren, bei dem ein rotierender einschneidiger Bohrer verwendet wird, um eine vorgefertigte Bohrung in einem Werkstück auf eine bestimmte Größe zu erweitern und so die erforderliche Präzision und Oberflächenrauheit zu erreichen. Als Schneidwerkzeug wird üblicherweise ein einschneidiger Bohrer, auch Bohrstange genannt, verwendet. Bohren wird in der Regel auf Bohrmaschinen, Bearbeitungszentren und kombinierten Werkzeugmaschinen durchgeführt. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung von zylindrischen Bohrungen, Gewindebohrungen, Nuten in Bohrungen und Stirnflächen an Werkstücken wie Kästen, Halterungen und Maschinenfüßen verwendet. Mit Spezialzubehör können auch innere und äußere Kugelflächen, konische Bohrungen und andere Bohrungen mit Sonderformen bearbeitet werden.
Bohren ist ein Schneidverfahren, bei dem ein rotierender einschneidiger Bohrer verwendet wird, um eine vorgefertigte Bohrung in einem Werkstück auf eine bestimmte Größe zu erweitern und so die erforderliche Präzision und Oberflächenrauheit zu erreichen. Als Schneidwerkzeug wird üblicherweise ein einschneidiger Bohrer, auch Bohrstange genannt, verwendet. Bohren wird in der Regel auf Bohrmaschinen, Bearbeitungszentren und kombinierten Werkzeugmaschinen durchgeführt. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung von zylindrischen Bohrungen, Gewindebohrungen, Nuten in Bohrungen und Stirnflächen an Werkstücken wie Kästen, Halterungen und Maschinenfüßen verwendet. Mit Spezialzubehör können auch innere und äußere Kugelflächen, konische Bohrungen und andere Bohrungen mit Sonderformen bearbeitet werden.
III. Klassifizierung der Bohrbearbeitung
- Schruppbohren
Das Schruppbohren ist der erste Prozess der Bohrbearbeitung. Der Hauptzweck besteht darin, den größten Teil des Aufmaßes zu entfernen und die Grundlage für das anschließende Vor- und Fertigbohren zu legen. Beim Schruppbohren sind die Schnittparameter relativ groß, die Anforderungen an die Bearbeitungspräzision jedoch gering. In der Regel werden Schneidköpfe aus Schnellarbeitsstahl verwendet, und die Schnittgeschwindigkeit beträgt 20–50 m/min. - Vorschlichtbohren
Nach dem Schruppbohren wird ein Vorschlichtbohren durchgeführt, um die Lochpräzision und Oberflächenqualität weiter zu verbessern. Dabei sind die Schnittparameter moderat und die Anforderungen an die Bearbeitungspräzision höher als beim Schruppbohren. Bei Verwendung eines Schnellarbeitsstahl-Schneidkopfes kann die Schnittgeschwindigkeit entsprechend erhöht werden. - Fertigbohren
Das Feinbohren ist der letzte Bearbeitungsschritt der Bohrbearbeitung und erfordert hohe Präzision und Oberflächenrauheit. Beim Feinbohren werden kleine Schnittparameter verwendet, um die Bearbeitungsqualität zu gewährleisten. Mit einem Hartmetall-Schneidkopf kann die Schnittgeschwindigkeit über 150 m/min erreichen. Für das Feinbohren mit sehr hohen Anforderungen an Präzision und Oberflächenrauheit wird in der Regel eine Lehrenbohrmaschine verwendet. Dabei kommen Schneidwerkzeuge aus ultraharten Materialien wie Hartmetall, Diamant und kubischem Bornitrid zum Einsatz. Es werden ein sehr geringer Vorschub (0,02–0,08 mm/U) und eine sehr geringe Schnitttiefe (0,05–0,1 mm) gewählt, und die Schnittgeschwindigkeit ist höher als beim normalen Bohren.
IV. Werkzeuge für die Bohrbearbeitung
- Einschneidiger Bohrfräser
Der einschneidige Bohrfräser ist das am häufigsten verwendete Werkzeug in der Bohrbearbeitung. Er zeichnet sich durch eine einfache Struktur und große Vielseitigkeit aus. Je nach Verarbeitungsanforderungen können unterschiedliche Materialien und geometrische Formen ausgewählt werden. - Exzentrischer Bohrfräser
Der Exzenterbohrer eignet sich zum Bearbeiten einiger Löcher mit Sonderformen, beispielsweise exzentrischer Löcher. Er steuert die Bearbeitungsgröße durch Anpassen der Exzentrizität. - Rotierende Klinge
Die rotierende Klinge kann die Lebensdauer und Verarbeitungseffizienz des Werkzeugs verbessern. Sie kann sich während des Verarbeitungsprozesses automatisch drehen, um einen gleichmäßigen Verschleiß der Schneide zu gewährleisten. - Spezial-Rückenbohrer
Der Rückwärtsbohrer wird zum Bearbeiten von Rückwärtsbohrungen verwendet. Auf CNC-Werkzeugmaschinen verwenden wir häufig nicht standardmäßige Werkzeuge und verwenden CNC-Bearbeitungsprogramme zum Rückwärtsbohren.
V. Prozessmerkmale der Bohrbearbeitung
- Breites Verarbeitungsspektrum
Durch die Bohrbearbeitung können Löcher unterschiedlicher Formen bearbeitet werden, darunter zylindrische Löcher, Gewindelöcher, Nuten in Löchern und Stirnflächen. Gleichzeitig können auch speziell geformte Löcher wie innere und äußere Kugelflächen und konische Löcher bearbeitet werden. - Hohe Verarbeitungspräzision
Durch die sinnvolle Auswahl von Schneidwerkzeugen, Schneidparametern und Verarbeitungstechnologien lässt sich eine hohe Verarbeitungspräzision erreichen. Im Allgemeinen kann die Bohrpräzision von Stahlwerkstoffen IT9-7 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt Ra2,5–0,16 µm. Beim Präzisionsbohren kann die Verarbeitungspräzision IT7-6 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt Ra0,63–0,08 µm. - Starke Anpassungsfähigkeit
Die Bohrbearbeitung kann auf verschiedenen Arten von Werkzeugmaschinen durchgeführt werden, beispielsweise auf Bohrmaschinen, Bearbeitungszentren und kombinierten Werkzeugmaschinen. Gleichzeitig können je nach Bearbeitungsanforderungen unterschiedliche Schneidwerkzeuge und Bearbeitungstechnologien ausgewählt werden. - Großer Überhangabstand und leichte Vibrationserzeugung
Aufgrund des großen Überhangs der Bohrstange können leicht Vibrationen auftreten. Daher müssen während des Bearbeitungsprozesses geeignete Schnittparameter ausgewählt werden, um die Auswirkungen von Vibrationen auf die Bearbeitungsqualität zu verringern.
VI. Anwendungsgebiete der Bohrbearbeitung
- Maschinenbauindustrie
Im Maschinenbau wird die Bohrbearbeitung häufig zur Bearbeitung von Werkstücken wie Kästen, Halterungen und Maschinensockeln eingesetzt. Diese Werkstücke müssen in der Regel mit hochpräzisen zylindrischen Löchern, Gewindelöchern und Nuten in Löchern bearbeitet werden. - Automobilindustrie
In der Automobilindustrie müssen Schlüsselkomponenten wie Motorblöcke und Getriebegehäuse durch Bohren mit hoher Präzision bearbeitet werden. Die Verarbeitungsqualität dieser Komponenten wirkt sich direkt auf die Leistung und Zuverlässigkeit von Automobilen aus. - Luft- und Raumfahrtindustrie
Die Luft- und Raumfahrtindustrie stellt extrem hohe Anforderungen an die Verarbeitungspräzision und Qualität der Komponenten. Die Bohrbearbeitung wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Schlüsselkomponenten wie Triebwerksschaufeln und Turbinenscheiben in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. - Formenbauindustrie
Im Formenbau müssen Hohlräume und Kerne von Formen üblicherweise durch Bohren mit hoher Präzision bearbeitet werden. Die Verarbeitungsqualität dieser Komponenten wirkt sich direkt auf die Lebensdauer der Formen und die Qualität der Produkte aus.
VII. Vorsichtsmaßnahmen bei der Bohrbearbeitung
- Werkzeugauswahl
Wählen Sie geeignete Werkzeugmaterialien und geometrische Formen entsprechend den unterschiedlichen Verarbeitungsanforderungen aus. Für eine hochpräzise Verarbeitung sollten Werkzeuge aus ultraharten Materialien ausgewählt werden. - Auswahl der Schnittparameter
Wählen Sie die Schnittparameter sinnvoll aus, um übermäßige Schnittkräfte und Vibrationen zu vermeiden. Beim Schruppbohren können die Schnittparameter entsprechend erhöht werden, um die Bearbeitungseffizienz zu verbessern. Beim Fertigbohren sollten die Schnittparameter reduziert werden, um die Bearbeitungsqualität sicherzustellen. - Werkstückinstallation
Stellen Sie sicher, dass das Werkstück fest installiert ist, um eine Verschiebung während der Bearbeitung zu vermeiden. Für eine hochpräzise Bearbeitung sollten spezielle Vorrichtungen und Positioniergeräte verwendet werden. - Präzision von Werkzeugmaschinen
Wählen Sie für die Bohrbearbeitung eine Werkzeugmaschine mit hoher Präzision und guter Stabilität. Warten und pflegen Sie die Werkzeugmaschine regelmäßig, um ihre Präzision und Leistung sicherzustellen. - Überwachung des Verarbeitungsprozesses
Überwachen Sie während des Bearbeitungsprozesses den Bearbeitungsstatus genau und passen Sie die Schnittparameter und den Werkzeugverschleiß rechtzeitig an. Für eine hochpräzise Bearbeitung sollte eine Online-Erkennungstechnologie eingesetzt werden, um die Bearbeitungsgröße und Oberflächenqualität in Echtzeit zu überwachen.
VIII. Fazit
Als eines der gängigsten Bearbeitungsverfahren für CNC-Werkzeugmaschinen zeichnet sich die Bohrbearbeitung durch einen großen Bearbeitungsbereich, hohe Präzision und hohe Anpassungsfähigkeit aus. Sie findet breite Anwendung in Branchen wie dem Maschinenbau, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und dem Formenbau. Bei der Bohrbearbeitung ist es notwendig, Schneidwerkzeuge, Schneidparameter und Bearbeitungstechnologien sorgfältig auszuwählen, auf die Werkstückmontage und die Präzision der Werkzeugmaschine zu achten und die Prozessüberwachung zu verstärken, um die Qualität und Effizienz der Bearbeitung sicherzustellen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der CNC-Technologie werden sich Präzision und Effizienz der Bohrbearbeitung weiter verbessern und einen größeren Beitrag zur Entwicklung der Fertigungsindustrie leisten.
Als eines der gängigsten Bearbeitungsverfahren für CNC-Werkzeugmaschinen zeichnet sich die Bohrbearbeitung durch einen großen Bearbeitungsbereich, hohe Präzision und hohe Anpassungsfähigkeit aus. Sie findet breite Anwendung in Branchen wie dem Maschinenbau, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und dem Formenbau. Bei der Bohrbearbeitung ist es notwendig, Schneidwerkzeuge, Schneidparameter und Bearbeitungstechnologien sorgfältig auszuwählen, auf die Werkstückmontage und die Präzision der Werkzeugmaschine zu achten und die Prozessüberwachung zu verstärken, um die Qualität und Effizienz der Bearbeitung sicherzustellen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der CNC-Technologie werden sich Präzision und Effizienz der Bohrbearbeitung weiter verbessern und einen größeren Beitrag zur Entwicklung der Fertigungsindustrie leisten.