Fünf Hauptprobleme beim Bohren

Bohrer, das häufigste Werkzeug bei der Lochbearbeitung, werden häufig in der mechanischen Fertigung eingesetzt, insbesondere für die Bearbeitung von Löchern in Kühlgeräten, Rohrböden von Stromerzeugungsanlagen, Dampferzeugern und anderen Teilen.

1、Eigenschaften des Bohrens

Der Bohrer hat normalerweise zwei Hauptschneiden.Während der Bearbeitung dreht sich der Bohrer und schneidet gleichzeitig.Der vordere Winkel des Bohrers wird von der Mittelachse zur Außenkante immer größer, die Schnittgeschwindigkeit des Bohrers näher am Außenkreis ist höher und die Schnittgeschwindigkeit nimmt zur Mitte hin ab, und die Schnittgeschwindigkeit des Bohrers nimmt zur Mitte hin ab Das Drehzentrum des Bohrers ist Null.Die horizontale Kante des Bohrers befindet sich in der Nähe der Achse des Drehzentrums.Die Seitenkante hat einen großen Hilfsspanwinkel, keinen Spanraum und eine niedrige Schnittgeschwindigkeit, sodass sie einen großen axialen Widerstand erzeugt.Wenn die Querkante nach Typ A oder C nach DIN1414 geschliffen wird und die Schneidkante in der Nähe der Mittelachse einen positiven Spanwinkel aufweist, kann der Schnittwiderstand verringert und die Schnittleistung deutlich verbessert werden.

Entsprechend den unterschiedlichen Formen, Materialien, Strukturen, Funktionen usw. der Werkstücke können Bohrer in viele Typen unterteilt werden, z. B. Bohrer aus Schnellarbeitsstahl (Bratteig-Spiralbohrer, Gruppenbohrer, Flachbohrer) und integrierte Hartmetallbohrer Bohrer, Wendeplatten-Flachlochbohrer, Tieflochbohrer, Nesting-Bohrer und austauschbare Bohrer.

2、Spanbrechen und Spanabfuhr

Das Schneiden des Bohrers erfolgt in einem engen Loch und die Späne müssen durch die Schneidnut des Bohrers abgeführt werden, sodass die Spanform einen großen Einfluss auf die Schneidleistung des Bohrers hat.Zu den üblichen Chipformen gehören Flockenchips, röhrenförmige Chips, Nadelchips, sich verjüngende Spiralchips, Bandchips, fächerförmige Chips, pulverförmige Chips usw.

Der Schlüssel zum Bohren – Spankontrolle

Wenn die Chipform nicht geeignet ist, treten folgende Probleme auf:

①Feine Späne blockieren die Kantenrille, beeinträchtigen die Bohrgenauigkeit, verkürzen die Lebensdauer des Bohrers und brechen sogar den Bohrer (z. B. pulverförmige Späne, fächerförmige Späne usw.).

②Lange Späne wickeln sich um den Bohrer, behindern den Betrieb, verursachen Schäden am Bohrer oder verhindern, dass Schneidflüssigkeit in das Loch eindringt (z. B. Spiralspäne, Bandspäne usw.).

So lösen Sie das Problem der falschen Spanform:

①Der Spanbruch- und Spanabfuhreffekt kann durch Erhöhen der Vorschubgeschwindigkeit, intermittierenden Vorschub, Schleifen der Querkante, Einbau eines Spanbrechers usw. bzw. gemeinsam verbessert werden, um die durch Späne verursachten Probleme zu beseitigen.

②Zum Bohren kann ein professioneller Spanbrechbohrer verwendet werden.Beispielsweise wird die spezielle Spanbrechkante in die Nut des Bohrers eingefügt, um die Späne in leichter zu entfernende Späne zu brechen.Der Schutt muss gleichmäßig entlang des Grabens abgeführt werden, ohne dass es zu Verstopfungen im Graben kommt.Daher erzielt der neue Spanbrecherbohrer einen viel gleichmäßigeren Schneideffekt als der herkömmliche Bohrer.

Gleichzeitig erleichtert der kurze Eisenschrott den Fluss des Kühlmittels zur Bohrspitze, wodurch die Wärmeableitungswirkung und die Schnittleistung während der Bearbeitung weiter verbessert werden.Da die neu hinzugefügte Spanbruchkante zudem die gesamte Nut des Bohrers durchdrungen hat, bleiben Form und Funktion auch nach mehrmaligem Schleifen erhalten.Zusätzlich zu der oben genannten Funktionsverbesserung ist es erwähnenswert, dass das Design die Steifigkeit des Bohrerkörpers stärkt und die Anzahl der gebohrten Löcher vor dem Einzelschleifen deutlich erhöht.

3、Bohrgenauigkeit

Die Genauigkeit eines Lochs setzt sich hauptsächlich aus Faktoren wie Lochgröße, Positionsgenauigkeit, Koaxialität, Rundheit, Oberflächenrauheit und Lochgrat zusammen.

Faktoren, die die Genauigkeit des beim Bohren zu bearbeitenden Lochs beeinflussen:

①Die Spanngenauigkeit und die Schnittbedingungen des Bohrers, wie z. B. Werkzeughalter, Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Schneidflüssigkeit usw.

②Bitgröße und -form, wie z. B. Bitlänge, Kantenform, Kernform usw.

③Werkstückform, wie Öffnungsseitenform, Öffnungsform, Dicke, Spannzustand usw.

Senkung

Das Reiben entsteht durch das Schwingen des Bohrers während der Bearbeitung.Die Schwingung des Werkzeughalters hat großen Einfluss auf den Lochdurchmesser und die Positionierungsgenauigkeit des Lochs.Wenn der Werkzeughalter stark abgenutzt ist, sollte daher rechtzeitig ein neuer Werkzeughalter ausgetauscht werden.Beim Bohren kleiner Löcher ist es schwierig, den Schwung zu messen und einzustellen. Daher ist es besser, einen Bohrer mit grobem Schaft und kleinem Durchmesser mit guter Koaxialität zwischen Klinge und Schaft zu verwenden.Bei der Bearbeitung mit einem Nachschleifbohrer liegt der Grund für die Verschlechterung der Lochgenauigkeit meist in der Asymmetrie der Rückenform.Durch die Kontrolle des Kantenhöhenunterschieds kann das Aufweiten des Lochs wirksam eingeschränkt werden.

Rundheit des Lochs

Aufgrund der Vibration des Bohrers kann das Bohrloch leicht vieleckig sein und die Lochwand erscheint wie ein Doppellinienmuster.Übliche mehreckige Löcher sind meist dreieckig oder fünfeckig.Der Grund für das dreieckige Loch liegt darin, dass der Bohrer beim Bohren zwei Rotationszentren hat und diese alle 600 mit einer Wechselfrequenz vibrieren. Der Hauptgrund für die Vibration ist, dass der Schnittwiderstand unausgeglichen ist.Wenn sich der Bohrer einmal dreht, ist der Widerstand aufgrund der schlechten Rundheit des bearbeiteten Lochs während der zweiten Schneiddrehung unausgeglichen.Die letzte Vibration wird noch einmal wiederholt, aber die Vibrationsphase weist eine gewisse Abweichung auf, wodurch die Doppellinien an der Lochwand entstehen.Wenn die Bohrtiefe einen bestimmten Grad erreicht, nimmt die Reibung zwischen der Bohrerkante und der Lochwand zu, die Vibration wird schwächer, die Evolvente verschwindet und die Rundheit wird besser.Diese Art von Loch ist vom Längsschnitt her trichterförmig.Aus dem gleichen Grund können beim Schneiden auch fünfeckige und siebeneckige Löcher auftreten.Um dieses Phänomen zu beseitigen, sollten neben der Kontrolle von Faktoren wie der Spannzangenvibration, dem Höhenunterschied der Schneidkante und der asymmetrischen Form des Rückens und der Klinge auch Maßnahmen zur Verbesserung der Steifigkeit des Bohrers und zur Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit ergriffen werden drehen, Rückenwinkel verkleinern und Querkante schleifen.

Bohren Sie Löcher an Hängen und Flächen

Wenn die Schnittfläche oder die Bohrfläche des Bohrers geneigt, gekrümmt oder abgestuft ist, ist die Positionierungsgenauigkeit schlecht.Zu diesem Zeitpunkt wird der Bohrer nur auf einer radialen Seite geschnitten, was die Standzeit des Werkzeugs verkürzt.

Zur Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit können folgende Maßnahmen ergriffen werden:

①Bohren Sie zuerst das mittlere Loch.

②.Fräsen Sie den Lochsitz mit dem Schaftfräser.

③Es muss ein Bohrer mit guter Durchdringung und Steifigkeit ausgewählt werden.

④Reduzieren Sie die Vorschubgeschwindigkeit.

Gratbehandlung

Beim Bohren entstehen Grate am Locheingang und -ausgang, insbesondere bei der Bearbeitung von Materialien und dünnen Blechen mit hoher Zähigkeit.Der Grund dafür ist, dass es beim Durchbohren des Bohrers zu einer plastischen Verformung des zu bearbeitenden Materials kommt.Zu diesem Zeitpunkt wird der dreieckige Teil, der von der Kante des Bohrers in der Nähe der Außenkante geschnitten werden soll, unter der Wirkung der axialen Schnittkraft verformt und nach außen gebogen und unter der Wirkung der Fase der Außenkante weiter gewellt des Bohrers und der Kante des Kantenbandes, wodurch sich Wellen oder Grate bilden.

4、Verarbeitungsbedingungen beim Bohren

Der Gesamtkatalog der Bohrerprodukte enthält die Referenztabelle der grundlegenden Schnittparameter, geordnet nach den Bearbeitungsmaterialien.Benutzer können die Schnittbedingungen für das Bohren anhand der bereitgestellten Schnittparameter auswählen.Ob die Auswahl der Schnittbedingungen angemessen ist, sollte umfassend durch Probeschneiden anhand von Faktoren wie Bearbeitungsgenauigkeit, Bearbeitungseffizienz, Bohrerlebensdauer usw. beurteilt werden.

1. Bit-Lebensdauer und Verarbeitungseffizienz

Unter der Voraussetzung, dass die technischen Anforderungen des zu bearbeitenden Werkstücks erfüllt werden, sollte der ordnungsgemäße Einsatz des Bohrers umfassend an der Lebensdauer und der Bearbeitungseffizienz des Bohrers gemessen werden.Als Bewertungsmaßstab für die Bit-Lebensdauer kann der Schnittabstand gewählt werden;Als Bewertungsindex für die Bearbeitungseffizienz kann die Vorschubgeschwindigkeit gewählt werden.Bei Schnellarbeitsstahlbohrern wird die Lebensdauer des Bohrers stark von der Drehzahl beeinflusst und weniger von der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung.Daher kann die Bearbeitungseffizienz durch Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung verbessert und gleichzeitig eine längere Lebensdauer des Bohrers gewährleistet werden.Es ist jedoch zu beachten, dass bei einem zu großen Vorschub pro Umdrehung der Span dicker wird, was zu Schwierigkeiten beim Spanbrechen führt.Daher ist es notwendig, den Bereich der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung für einen reibungslosen Spanbruch durch Probeschneiden zu bestimmen.Bei Bohrern aus Hartmetall gibt es eine große Fase in Richtung des negativen Spanwinkels der Schneidkante, und der optionale Bereich der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung ist kleiner als bei Bohrern aus Schnellarbeitsstahl.Wenn der Vorschub pro Umdrehung während der Bearbeitung diesen Bereich überschreitet, verringert sich die Lebensdauer des Bohrers.Da die Hitzebeständigkeit von Hartmetallbohrern höher ist als die von Schnellarbeitsstahlbohrern, hat die Drehzahl kaum Einfluss auf die Lebensdauer des Bohrers.Daher kann die Methode zur Erhöhung der Drehzahl eingesetzt werden, um die Verarbeitungseffizienz von Hartmetallmeißeln zu verbessern und die Lebensdauer des Meißels sicherzustellen.

2. Rationeller Einsatz von Schneidflüssigkeit

Der Bohrer wird in ein schmales Loch geschnitten, sodass die Art der Schneidflüssigkeit und die Injektionsmethode einen großen Einfluss auf die Lebensdauer des Bohrers und die Bearbeitungsgenauigkeit des Lochs haben.Schneidflüssigkeiten können in wasserlösliche und wasserunlösliche unterteilt werden.Die wasserunlösliche Schneidflüssigkeit weist eine gute Schmierfähigkeit, Benetzbarkeit und Adhäsionsbeständigkeit auf und hat auch die Funktion, Rost zu verhindern.Wasserlösliche Schneidflüssigkeit hat gute Kühleigenschaften, raucht nicht und ist nicht entflammbar.Aus Gründen des Umweltschutzes wurden in den letzten Jahren häufig wasserlösliche Schneidflüssigkeiten verwendet.Wenn jedoch das Verdünnungsverhältnis der wasserlöslichen Schneidflüssigkeit falsch ist oder sich die Schneidflüssigkeit verschlechtert, verkürzt sich die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich, sodass bei der Verwendung Vorsicht geboten ist.Unabhängig davon, ob es sich um eine wasserlösliche oder wasserunlösliche Schneidflüssigkeit handelt, muss die Schneidflüssigkeit bei der Verwendung den Schneidpunkt vollständig erreichen, und der Durchfluss, der Druck, die Anzahl der Düsen, der Kühlmodus (interne oder externe Kühlung) usw. der Schneidflüssigkeit müssen berücksichtigt werden müssen streng kontrolliert werden.

5、Nachschärfen des Bohrers

Beurteilung des Nachschleifens von Bohrern

Die Kriterien für das Nachschleifen des Bohrers sind:

①Verschleißmenge an Schneidkante, Querkante und Kante mit Kante;

②Maßgenauigkeit und Oberflächenrauheit des bearbeiteten Lochs;

③Farbe und Form der Chips;

④Schnittwiderstand (Spindelstrom, Lärm, Vibration und andere indirekte Werte);

⑤Verarbeitungsmenge usw.

Bei der tatsächlichen Verwendung müssen anhand der oben genannten Indikatoren genaue und praktische Kriterien entsprechend den spezifischen Bedingungen ermittelt werden.Durch die Verwendung des Verschleißmaßes als Kriterium soll der wirtschaftlich günstigste Nachschleifzeitraum ermittelt werden.Da die Hauptschleifteile die Rückseite des Kopfes und die horizontale Kante sind, wie z. B. der übermäßige Verschleiß des Bohrers, der übermäßige Verschleiß der Kante, der große Schleifaufwand und die verringerte Anzahl von Nachschleifzeiten (der Gesamtservice). Standzeit des Werkzeugs = Standzeit des Werkzeugs nach dem Nachschleifen× (Nachschleifzeiten), im Gegenteil, es verkürzt die Gesamtlebensdauer des Bohrers;Wenn die Maßgenauigkeit des zu bearbeitenden Lochs als Beurteilungsmaßstab verwendet wird, muss die Säulenlehre oder Grenzlehre verwendet werden, um die Schnittausdehnung und Nichtgeradheit des Lochs zu überprüfen.Bei Überschreitung des Kontrollwertes muss sofort nachgeschliffen werden;Wenn der Schnittwiderstand als Beurteilungsmaßstab verwendet wird, kann er automatisch sofort gestoppt werden, wenn der eingestellte Grenzwert (z. B. Spindelstrom) überschritten wird.Wenn das Verarbeitungsmengenbegrenzungsmanagement eingeführt wird, müssen die oben genannten Beurteilungsinhalte integriert und die Beurteilungsstandards festgelegt werden.

Schleifmethode des Bohrers

Beim Nachschärfen des Bohrers ist es besser, eine spezielle Werkzeugmaschine oder eine Universal-Werkzeugschleifmaschine zu verwenden, was für die Lebensdauer und Bearbeitungsgenauigkeit des Bohrers sehr wichtig ist.Wenn sich die ursprüngliche Bohrart in einem guten Verarbeitungszustand befindet, kann sie entsprechend der ursprünglichen Bohrart nachgeschliffen werden;Sollte der ursprüngliche Bohrertyp Mängel aufweisen, kann die hintere Form entsprechend verbessert und die Querkante entsprechend dem Verwendungszweck geschliffen werden.

Achten Sie beim Schleifen auf folgende Punkte:

①Verhindern Sie Überhitzung und reduzieren Sie die Bithärte.

②Die Schäden am Bohrer (insbesondere die Schäden an der Klingenkante) müssen vollständig entfernt werden.

③Der Bohrertyp muss symmetrisch sein.

④Achten Sie beim Schleifen darauf, dass die Schneide nicht beschädigt wird und entfernen Sie nach dem Schleifen die Grate.

⑤Bei Hartmetallbohrern hat die Schleifform einen großen Einfluss auf die Leistung des Bohrers.Der Bohrertyp beim Verlassen des Werks ist der beste, der durch wissenschaftliche Konstruktion und wiederholte Tests erreicht wurde. Daher sollte beim Nachschleifen der ursprüngliche Kantentyp beibehalten werden.