Wie viel wissen Sie über Bohrmaschinen und Bohrlöcher?

Bohrer sind das gebräuchlichste Werkzeug bei der Lochbearbeitung und werden häufig in der mechanischen Fertigung eingesetzt, insbesondere für die Bearbeitung von Löchern in Kühlgeräten, Rohrplatten von Stromerzeugungsanlagen und Dampferzeugern. Ihre Anwendung ist besonders umfangreich und wichtig.
1, Die Eigenschaften des Bohrens
Ein Bohrer verfügt normalerweise über zwei Hauptschneidkanten, und während der Bearbeitung führt der Bohrer rotierende Schnitte aus. Der vordere Winkel des Bohrers nimmt von der Mittelachse zur Außenkante zu, und die Schnittgeschwindigkeit des Bohrers nimmt zu, wenn er sich dem äußeren Kreis nähert. Die Schnittgeschwindigkeit nimmt zur Mitte hin ab und die Schnittgeschwindigkeit im Rotationszentrum des Bohrers ist Null. Die seitliche Kante des Bohrers befindet sich in der Nähe der zentralen Drehachse, mit einem größeren Unterspanwinkel und ohne Spanraum. Die Schnittgeschwindigkeit ist niedrig, was zu einem erheblichen axialen Widerstand führt. Wenn die Schneidkante des Quermessers gemäß DIN 1414 auf Typ A oder C geschliffen ist und die Schneidkante in der Nähe der Mittelachse einen positiven Spanwinkel aufweist, kann dies den Schneidwiderstand verringern und die Schneidleistung erheblich verbessern.
Entsprechend den unterschiedlichen Formen, Materialien, Strukturen und Funktionen der Werkstücke können Bohrer in viele Typen unterteilt werden, z. B. Schnellarbeitsstahlbohrer (Fried Dough Twists-Bohrer, Gruppenbohrer, Flachbohrer), integrierte Hartmetallbohrer und indexierbare Flachlochbohrer , Tieflochbohrer, Nestingbohrer und Wechselkopfbohrer.
2, Spanbrechen und Spanentfernung
Das Schneiden des Bohrers erfolgt in engen Löchern und die Späne müssen durch die Schneidnut des Bohrers abgeführt werden. Daher hat die Form der Späne einen erheblichen Einfluss auf die Schneidleistung des Bohrers. Zu den üblichen Chipformen gehören Flockenchips, röhrenförmige Chips, Nadelchips, konische Spiralchips, Bandchips, fächerförmige Chips, Pulverchips usw.

Der Schlüssel zur Bohrbearbeitung – Spankontrolle
Wenn die Chipform nicht geeignet ist, treten folgende Probleme auf:
① Feine Späne blockieren die Schneidkantennut, beeinträchtigen die Bohrgenauigkeit, verkürzen die Lebensdauer des Bohrers und führen sogar zum Bruch des Bohrers (z. B. pulverförmige Späne, fächerförmige Späne usw.);
② Lange Späne verfangen sich im Bohrer, behindern den Betrieb, führen zum Bruch des Bohrers oder behindern den Eintritt von Schneidflüssigkeit in das Loch (z. B. Spiralspäne, Streifenspäne usw.).
So lösen Sie das Problem einer ungeeigneten Spanform:
① Methoden wie die Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit, der intermittierende Vorschub, das Schleifen der Seitenkante und der Einbau von Spanbrechern können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um die Spanbrech- und -entfernungseffizienz zu verbessern und durch Späne verursachte Probleme zu beseitigen.
② Zum Bohren von Löchern können professionelle Spanbrecherbohrer verwendet werden. Wenn Sie beispielsweise eine spezielle Spanbrechklinge in die Nut des Bohrers einbauen, werden die Späne in leichter zu entfernende Rückstände zerkleinert. Der Schutt wird sanft entlang des Grabens abgeführt, ohne dass es zu Verstopfungen im Graben kommt. Daher erzielt der neue Spanbrecherbohrer wesentlich gleichmäßigere Schnitteffekte als herkömmliche Bohrer.
Gleichzeitig erleichtern die kurzen und fragmentierten Eisenspäne den Fluss des Kühlmittels zur Bohrerspitze, wodurch die Wärmeableitungswirkung und die Schnittleistung während des Bearbeitungsprozesses weiter verbessert werden. Und da die neu hinzugefügte Spanschneide die gesamte Nut des Bohrers durchdringt, behält dieser auch nach mehreren Schleifrunden seine Form und Funktion bei. Zusätzlich zu den oben genannten Funktionsverbesserungen ist es erwähnenswert, dass diese Konstruktion die Steifigkeit des Bohrerkörpers erhöht und die Anzahl der Bohrlöcher vor einem einzigen Schleifvorgang deutlich erhöht.
3, Bohrgenauigkeit
Die Genauigkeit eines Lochs setzt sich hauptsächlich aus Faktoren wie Öffnungsgröße, Positionsgenauigkeit, Koaxialität, Rundheit, Oberflächenrauheit und Lochgraten zusammen.
Faktoren, die die Genauigkeit des bearbeiteten Lochs während der Bohrbearbeitung beeinflussen:
① Die Spanngenauigkeit und die Schnittbedingungen des Bohrers, wie Werkzeughalter, Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Schneidflüssigkeit usw.;
② Bohrergröße und -form, wie Bohrerlänge, Klingenform, Bohrkernform usw.;
③ Die Form des Werkstücks, z. B. die Seitenform des Lochs, die Lochform, die Dicke und der Klemmstatus.
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1. Erweiterungslöcher
Das Aufweiten von Löchern entsteht durch das Schwingen des Bohrers während der Bearbeitung. Die Schwingung des Werkzeughalters hat einen erheblichen Einfluss auf die Öffnungs- und Positionierungsgenauigkeit der Bohrung. Daher sollte bei starkem Verschleiß des Werkzeughalters rechtzeitig ein neuer Werkzeughalter ausgetauscht werden. Beim Bohren kleiner Löcher ist es schwierig, den Schwung zu messen und einzustellen. Daher ist es am besten, einen Bohrer mit grobem Griff und kleinem Durchmesser mit guter Koaxialität zwischen Klinge und Griff zu verwenden. Bei der Bearbeitung mit einem Nachschleifbohrer liegt der Grund für die Verschlechterung der Lochgenauigkeit oft in der asymmetrischen Form dahinter. Durch die Kontrolle des Höhenunterschieds der Schneidkante kann die Schnittausdehnung des Lochs wirksam unterdrückt werden.
2. Die Rundheit des Lochs
Aufgrund der Vibration des Bohrers ist die Form des gebohrten Lochs leicht vieleckig und an der Lochwand bilden sich doppelte linienartige Muster. Die üblichen mehreckigen Löcher sind meist Dreiecke oder Fünfecke. Der Grund für die Bildung dreieckiger Löcher liegt darin, dass der Bohrer beim Bohren zwei Rotationszentren aufweist, die mit einer Frequenz von 600 Schritten vibrieren. Der Hauptgrund für Vibrationen ist der unausgeglichene Schnittwiderstand. Wenn sich der Bohrer um eine Umdrehung dreht, ist der Widerstand aufgrund der schlechten Rundheit des bearbeiteten Lochs während der zweiten Schneidrunde unausgeglichen. Die vorherige Vibration wird wiederholt, aber die Vibrationsphase weist eine gewisse Abweichung auf, was zum Auftreten von Doppellinienmustern an der Lochwand führt. Wenn die Bohrtiefe ein bestimmtes Niveau erreicht, erhöht sich die Reibung zwischen der Bohrerkante und der Lochwand, die Vibration wird schwächer, die Evolvente verschwindet und die Rundheit verbessert sich. Eine solche Lochform erscheint im Längsschnitt trichterförmig. Aus dem gleichen Grund können beim Schneiden auch fünfeckige und siebeneckige Löcher entstehen. Um dieses Phänomen zu beseitigen, sollten neben der Kontrolle von Faktoren wie Futtervibration, Höhenunterschied der Schneidkante, Asymmetrie von Rücken und Klingenform Maßnahmen wie eine Erhöhung der Steifigkeit des Bohrers, eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung, eine Verringerung des Rückenwinkels und das Schleifen der Seitenkante ergriffen werden auch genommen werden.
3. Bohren auf geneigten und gekrümmten Flächen
Wenn die Schnittfläche oder die Bohrfläche des Bohrers geneigt, gekrümmt oder abgestuft ist, ist die Positionierungsgenauigkeit schlecht. Durch die radiale einseitige Bearbeitung des Bohrers zu diesem Zeitpunkt verringert sich die Standzeit.
Zur Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit können folgende Maßnahmen ergriffen werden:
1. Bohren Sie zuerst das mittlere Loch.
2. Verwenden Sie einen Schaftfräser, um den Lochsitz zu fräsen.
3. Wählen Sie Bohrer mit guter Durchdringung und Steifigkeit;
4. Reduzieren Sie die Vorschubgeschwindigkeit.
4. Gratbehandlung
Beim Bohren können Grate am Ein- und Austritt des Lochs entstehen, insbesondere bei der Bearbeitung von Materialien und dünnen Blechen mit hoher Zähigkeit. Der Grund dafür ist, dass beim Durchbohren des Bohrers das zu bearbeitende Material eine plastische Verformung erfährt. Zu diesem Zeitpunkt wird der dreieckige Teil, der von der Kante in der Nähe der Außenkante des Bohrers hätte geschnitten werden sollen, unter der Wirkung der axialen Schnittkraft verformt und nach außen gebogen, und unter der Wirkung der Außenkantenfase und der Kantenkante wird er weiter gewellt Oberfläche des Bohrers und bildet Locken oder Grate.

4, Verarbeitungsbedingungen für das Bohren
Der Gesamtkatalog der Bohrerprodukte enthält eine „Referenztabelle der grundlegenden Schneidparameter“, geordnet nach den Bearbeitungsmaterialien. Benutzer können sich auf die bereitgestellten Schnittparameter beziehen, um die Schnittbedingungen für die Bohrbearbeitung auszuwählen. Ob die Auswahl der Schnittbedingungen angemessen ist, sollte durch Probeschneiden ermittelt werden, basierend auf Faktoren wie Bearbeitungsgenauigkeit, Bearbeitungseffizienz und Bohrerlebensdauer.
1. Lebensdauer des Bohrers und Bearbeitungseffizienz
Unter der Voraussetzung, dass die technischen Anforderungen des zu bearbeitenden Werkstücks erfüllt werden, sollte der angemessene Einsatz des Bohrers umfassend anhand der Lebensdauer des Bohrers und der Bearbeitungseffizienz gemessen werden. Der Bewertungsindex für die Lebensdauer von Bohrern kann den Schnittabstand wählen; Als Vorschubgeschwindigkeit kann der Bewertungsindex für die Bearbeitungseffizienz gewählt werden. Bei Schnellarbeitsstahlbohrern wird die Lebensdauer des Bohrers stark von der Drehzahl beeinflusst und weniger von der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung. Daher kann eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung die Bearbeitungseffizienz verbessern und gleichzeitig eine längere Lebensdauer des Bohrers gewährleisten. Es ist jedoch zu beachten, dass bei einem zu großen Vorschub pro Umdrehung die Späne dicker werden und der Spanbruch erschwert wird. Daher ist es notwendig, den Bereich der Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung zu bestimmen, der die Späne durch Probeschneiden reibungslos brechen kann. Bei Bohrern aus Hartlegierungen gibt es eine deutliche Fase in der negativen Spanrichtung 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. Aufgrund der höheren Hitzebeständigkeit von Hartlegierungsbohrern im Vergleich zu Schnellarbeitsstahlbohrern ist der Einfluss der Drehzahl auf die Bohrerlebensdauer minimal. Daher kann eine Erhöhung der Drehzahl dazu genutzt werden, die Bearbeitungseffizienz von Bohrern aus Hartlegierungen zu verbessern und gleichzeitig die Lebensdauer des Bohrers sicherzustellen.
2. Angemessener Einsatz von Schneidflüssigkeit
Das Schneiden von Bohrern erfolgt in engen Löchern, daher haben die Art und die Injektionsmethode der Schneidflüssigkeit einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer von Bohrern und die Bearbeitungsgenauigkeit von Löchern. Schneidflüssigkeiten können in zwei Kategorien eingeteilt werden: wasserlösliche und nicht wasserlösliche. Nicht wasserlösliche Schneidflüssigkeiten weisen eine gute Schmier-, Benetzungs- und Haftbeständigkeit sowie Rostschutzeigenschaften auf. Wasserlösliche Schneidflüssigkeit hat gute Kühleigenschaften, raucht nicht und ist nicht entflammbar. Aus Umweltschutzgründen werden in den letzten Jahren häufig wasserlösliche Schneidflüssigkeiten eingesetzt. Wenn jedoch das Verdünnungsverhältnis der wasserlöslichen Schneidflüssigkeit falsch ist oder sich die Schneidflüssigkeit verschlechtert, verkürzt sich die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich. Daher muss bei der Verwendung vorsichtig vorgegangen werden. Unabhängig davon, ob es sich um eine wasserlösliche oder nicht wasserlösliche Schneidflüssigkeit handelt, muss sichergestellt werden, dass die Schneidflüssigkeit während des Gebrauchs die Schneidstelle vollständig erreicht. Gleichzeitig müssen Durchflussrate, Druck, Anzahl der Düsen und Kühlmethode (Innen- oder Außenkühlung) der Schneidflüssigkeit streng kontrolliert werden.
5, Nachschärfen der Bohrer
Unterscheidung beim Nachschleifen von Bohrern
Die Unterscheidungskriterien für das Nachschleifen von Bohrern sind:
1. Verschleißmenge an Schneidkante, horizontaler Kante und Kante mit Kanten;
2. Die Maßgenauigkeit und Oberflächenrauheit des bearbeiteten Lochs;
3. Die Farbe und Form der Chips;
4. Schnittwiderstand (indirekte Werte wie Spindelstrom, Lärm, Vibration usw.);
5. Verarbeitungsmenge usw.
Bei der tatsächlichen Verwendung sollten anhand der oben genannten Indikatoren auf der Grundlage spezifischer Umstände genaue und praktische Unterscheidungskriterien ermittelt werden. Bei der Verwendung des Verschleißes als Unterscheidungskriterium sollte der wirtschaftlichste und optimale Nachschleifzeitraum ermittelt werden. Da die Hauptschleifteile die Rückseite des Kopfes und die Querkante sind, verringert sich die Anzahl der Nachschliffe, wenn der Bohrer zu stark verschleißt, die Klinge stärker verschleißt und die Schleifmenge groß ist (Gesamtwartung). Lebensdauer des Werkzeugs=Lebensdauer des Werkzeugs nach dem Nachschleifen) × Die Häufigkeit, mit der es nachgeschliffen werden kann, verkürzt tatsächlich die Gesamtlebensdauer des Bohrers; Wenn die Maßgenauigkeit des bearbeiteten Lochs als Unterscheidungsmaßstab verwendet wird, sollten Säulen- oder Grenzlehren verwendet werden, um das Schnitt- und Dehnungsmaß, die Nichtgeradheit usw. des Lochs zu überprüfen. Sobald der Kontrollwert überschritten wird, sollte sofort nachgeschärft werden; Bei Verwendung des Schnittwiderstands als Unterscheidungskriterium können Methoden wie die automatische Abschaltung unmittelbar nach Überschreiten des eingestellten Grenzwerts (z. B. Spindelstrom) eingesetzt werden; Beim Einsatz des Verarbeitungsmengenbegrenzungsmanagements sollten die oben genannten Diskriminierungsinhalte umfassend berücksichtigt und Diskriminierungsstandards festgelegt werden.
Die Schleifmethode von Bohrern
Beim Nachschleifen des Bohrers verwenden Sie am besten eine spezielle Bohrerschleifmaschine oder eine Universal-Werkzeugschleifmaschine, was für die Gewährleistung der Lebensdauer und Bearbeitungsgenauigkeit des Bohrers sehr wichtig ist. Wenn die ursprüngliche Bohrform in gutem Zustand ist, kann sie entsprechend der ursprünglichen Bohrform umgestuft werden; Bei Mängeln in der ursprünglichen Bohrerform kann die spätere Form entsprechend dem Einsatzzweck entsprechend verbessert und die Seitenkante poliert werden.
Beim Schleifen sollte auf folgende Punkte geachtet werden:
1. Vermeiden Sie eine Überhitzung und eine Verringerung der Härte des Bohrers.
2. Eventuelle Beschädigungen am Bohrer, insbesondere an den Kanten der Klinge, sollten vollständig entfernt werden;
3. Das Bohrmuster sollte symmetrisch sein;
4. Achten Sie beim Schleifen der Klinge darauf, die Klingenkante nicht zu beschädigen und entfernen Sie nach dem Schleifen alle Grate.
5. Bei Hartlegierungsbohrern hat die Schleifform einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Bohrers. Die Bohrerform im Werk ist die beste Bohrerform, die durch wissenschaftliches Design und wiederholte Tests erreicht wurde. Daher sollte beim Nachschleifen grundsätzlich die ursprüngliche Klingenform beibehalten werden.