Die Bearbeitung von Bohrungen ist ein sehr häufig durchgeführter technologischer Prozess, da sie in den meisten hergestellten Gegenständen zu finden sind. Elemente aus Metall erfordern eine präzise Bearbeitung, um ihnen die richtige Form zu geben und die Haltbarkeit des Materials zu verbessern. Zu diesem Zweck werden verschiedene Methoden der spanenden Bearbeitung eingesetzt.
Bei Teilen, die mit hoher Genauigkeit hergestellt werden müssen, werden verschiedene Zerspanungsverfahren wie Drehen, Fräsen oder Bohren eingesetzt. Jede Zerspanungsmethode hat ihre eigenen Besonderheiten. Durch Drehen erhalten wir Rotationskörper, durch Fräsen können wir Oberflächen ein beliebiges Profil geben, was bei der Herstellung von Elementen mit komplizierten Formen nützlich ist. Wie sieht also die Bearbeitung von Bohrungen auf einer Drehmaschine aus und was sollte man darüber wissen? Wir werden uns diesem Thema im heutigen Artikel näher ansehen.
Die Besonderheiten der spanenden Bearbeitung
Durch die spanende Bearbeitung erhält man die gewünschte Form eines Elements. Dies geschieht durch das Entfernen von Überschussschichten aus dem Halbzeug. Ein Werkzeug mit höherer Härte übt mechanischen Druck aus – dies wird durch die Bewegung des Werkzeugs oder des zu bearbeitenden Materials verursacht. Das Werkzeug löst die Späne. Die Genauigkeit und Qualität der Arbeit hängt von mehreren Faktoren ab, nämlich von den Eigenschaften des bearbeiteten Materials, der Art des verwendeten Werkzeugs (Geometrie der Schneiden, Härte, Ausführungsstandard). Einfluss haben auch die Art der Halterung, in der das Werkzeug zum Ablösen der Späne befestigt ist, sowie die Steifigkeit der Konstruktion, die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs und die Drehzahl.
Werkzeuge für die spanende Bearbeitung werden in verschiedenen Konfigurationen und aus verschiedenen Materialien hergestellt. Die Rohstoffe, aus denen sie hergestellt werden, sollten eine hohe Härte, eine geringe Wärmeausdehnung, Abriebfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Schlagfestigkeit aufweisen. Dazu gehören Werkzeug- und Schnellarbeitsstähle, Hartmetalle, Cermets, die eine Verbindung aus keramischen Elementen und metallischen Grundwerkstoffen darstellen, sowie Keramik-Sinterwerkstoffe und superharte Werkstoffe (Bornitrid oder Diamant).
Werkzeuge zum Bohren von Löchern haben unterschiedliche Konstruktionen. Die einfachsten davon sind monolithische Bohrer, die aus einem einzigen Material hergestellt sind. Häufig werden auch komplexere Verbundbohrer verwendet, bei denen der Befestigungsteil und der Arbeitsteil mit einem Material mit besseren Eigenschaften kombiniert sind. Auch zusammengesetzte Bohrer werden aus verschiedenen Materialien hergestellt. Hier werden die Platten im Körper befestigt und können bei Bedarf ausgetauscht werden. Ähnlich funktionieren modulare Bohrer, wobei in diesem Fall der gesamte Kopf ausgetauscht wird, was eine praktische Lösung ist.
Bohren von Löchern
Die Bearbeitung von Löchern ist eine häufig ausgeführte Tätigkeit, da Löcher in den meisten Gegenständen zu finden sind. Löcher sind in der Regel Montageöffnungen, die das Verbinden von Teilen mit Verbindungselementen ermöglichen. Sie werden als Gehäuse verwendet, in denen andere Komponenten, beispielsweise Lager, eingesetzt werden. Häufig werden sie als Kanäle für den Durchfluss von Flüssigkeiten – Schmiermittel oder Kühlmittel – verwendet.
Es lassen sich mehrere Verfahren für diese Art der Bearbeitung unterscheiden. Am häufigsten wird das Bohren verwendet, bei dem eine Bohrung mit bestimmten Parametern hergestellt wird. Diese Art der Bearbeitung gewährleistet keine hohe Präzision. Ein weiteres Verfahren ist das Aufbohren, mit dem der Durchmesser einer zuvor gebohrten Bohrung vergrößert wird.
Bei der Herstellung von Bohrungen ist häufig eine Vertiefung erforderlich, die notwendig ist, wenn die Bohrung in verschiedenen Bereichen einen unterschiedlichen Durchmesser haben soll.
Dem Bohren geht oft das Vorbohren voraus – dabei wird eine kleine Öffnung gebohrt, um das Bohren oder Drehen zu erleichtern.
Das Aufbohren wiederum ermöglicht es, eine bestimmte Maßgenauigkeit sowie die richtige Oberflächenrauheit beizubehalten.
Bearbeitungsgenauigkeit
Das wichtigste Ziel bei der spanenden Bearbeitung ist die Herstellung eines Bauteils mit der vom Konstrukteur vorgegebenen Genauigkeit. Dies gilt sowohl für die Abmessungen des Werkstücks als auch für die Oberflächengüte. Die Genauigkeitsklassen können durch die Stufen der Schrupp-, Schrupp- und Schlichtbearbeitung erreicht werden. Die Maßtoleranz sollte in einem der 18 Bereiche von IT1 bis IT18 liegen:
- IT18-12 – Grobtoleranz;
- IT11-6 – erforderliche Genauigkeit bei Passungen in verschiedenen Konstruktionen;
- unter IT5 – Toleranz, die bei Messgeräten erforderlich ist.
Die Rauheitsklasse umfasst 14 Stufen, die für die Parameter Ra (Durchschnittswerte) und Rz (Abweichungen) gemeinsam sind.
Verschiedene Arten der Bohrungserstellung ermöglichen unterschiedliche Rauheits- und Genauigkeitsparameter.
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