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Bohrungsfeinbearbeitung - ohne Schmierstoff geht's nicht ganz


Schmierstoffe sind in der Metallbe- und -verarbeitung seit Jahren ein umstrittenes Thema. Schließlich fallen recht hohe Mengen an, die sehr aufwendig entsorgt werden müssen. Beim Fräsen und Bohren konnten zwischenzeitlich aber die Öle und Fette auf ein Minimum reduziert werden. Auf diese Minimalmengenschmierung (MMS) jedoch kann nicht verzichtet werden, beeinflusst sie doch die Oberflächenqualität des Werkstückes ebenso wie die Form- und Lagetoleranzen durch die Erhitzung des Materials. Bei der Bohrungsfeinbearbeitung handelt es sich um einen Finishing-Prozess, also einen jener Arbeitsvorgänge, die kurz vor der Fertigstellung des Produktes durchgeführt werden müssen. Deshalb unterscheidet man in der Bohrungsfeinbearbeitung auch zwischen mehreren unterschiedlichen Möglichkeiten:

Einerseits dem Reiben. Dies wird vornehmlich anhand des Hochgeschwindigkeitsreibens durchgeführt. Die Schneide ist vom Bohrungseintritt bis zum Bohrungsende im Eingriff. Dies macht eine hohe Bruchzähigkeit und Kantenstabilität des Schneidemittels erforderlich. Dabei kommt es zu langen Anlaufzeiten der Werkzeuge sowie der Arbeitsspindel und des Spannfutters. Die Optimierung dieses Vorganges stellt auch in der Bohrungsfeinbearbeitung durch Reiben die größte Herausforderung dar. Unerwünschte Qualitätsdefizite entstehen hauptsächlich durch die unglaubliche Zerspanungs - und die schnellen Vorschubgeschwindigkeiten, indem das Werkstück in Relativbewegungen zur Ahle versetzt wird. Dadurch entstehen Toleranzen (Passungsdurchmesser, Rundheit). Schmierstoffe (in Form eines Ölnebels über den Zuganker zugeführt) erwirken eine Kühlung, weshalb niemals gänzlich auf sie verzichtet werden kann.

Andererseits der Schruppzerspanung. In dieser Art der Bohrungsfeinbearbeitung werden die herkömmlichen Reibahlen durch Schneideklingen ersetzt. Die Wechselschneiden (meist vier unterschiedliche Schneidkanten pro Seite) verfügen über einen verkürzten Anschnitt. Eine individuell abgestimmte Schneidkantenbehandlung (Verrundung beispielsweise) ermöglicht es, in dieser Variante der Bohrungsfeinbearbeitung die Prozesswärme zu senken, wodurch auch der Einsatz von Schmierstoffen herabgesetzt werden kann. Diese gelangen über ein inneres Kühlsystem direkt auf die Schneideklinge. Das größte Problem liegt in der Entfernung der Späne, ohne dass sie das Werkstück beschädigen, da in dieser Art der Bohrungsfeinbearbeitung immer mehrere Klingen hintereinander angeordnet sind.

Bei der Bohrungsfeinbearbeitung werden Oberflächengüten von bis zu 0,001 Rz erreicht. Deshalb muss dabei besonders auf den Schneidstoff, die Geometrie an der Wirkstelle und die Beschichtung Bedacht genommen werden. Zerspanungstechniker betrachten sich selbst erst dann als Experten, wenn sie auch die Bohrungsfeinbearbeitung beherrschen. 

Bei Werkstoffen wie etwa Platin, Gold, Silber, Bronze oder Kunststoffen wird die Bohrungsfeinbearbeitung meist durch ein Glanzdrehen oder -fräsen mit monokristallinen Diamanten durchgeführt. Dadurch entstehen exakte und spiegelglatte Innenkonturen.

 


14.5.12 09:45

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