Bohren Prozesskräfte am Wendelbohrer durch Drehversuche ermitteln

Zur Verbesserung der Bohrer-Schneidengeometrie und zum Optimieren der Schnittdaten für neue Werkstoffe sind experimentelle Untersuchungen notwendig. Mit Messwerten, die auf einem kombinierten Prüfstand für Drehen und Bohren ermittelt wurden, konnte eine Methode zur Berechnung der Prozesskräfte beim Bohren entwickelt werden, die auf Kennwerten aus den orthogonalen Drehversuchen basiert.

Anbieter zum Thema

Knuth Werkzeugmaschinen GmbH

Weil Technology GmbH

SMW-AUTOBLOK Spannsysteme GmbH

Das Bohren ist eines der wichtigsten spanenden Bearbeitungsverfahren. Der Zeitanteil für das Bohren beläuft sich bei typischen Drehteilen schätzungsweise auf 30%. Bohren und Drehen sind insofern ähnliche Prozesse, als sowohl beim Drehen als auch beim Bohren die Schneiden im Normalfall kontinuierlich im Eingriff sind und auch die gleichen Schneidstoffe angewendet werden.

Wesentliche Unterschiede zwischen Drehen und Bohren

• Beim Bohren ist mehr als eine Schneide im Eingriff.
• Die Schnittgeschwindigkeit an der Bohrerschneide variiert von 0 bis zur nominalen Schnittgeschwindigkeit, das heißt, es gibt extrem schlechte Schnittbedingungen bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und trotzdem großen Vorschüben im Zentrum des Spiralbohrers.
• Bohrer haben eine stark veränderliche Schneidengeometrie (Span-, Frei-,Keil-, Neigungswinkel) entlang der Schneidkante.
• Die Querschneide hat je nach Ausspitzung einen wesentlichen Einfluss auf die Axialkraft des Bohrers.
• Durch das geschlossene Volumen von Bohrungen ist die Spanausbringung aus der Bohrung stark behindert, Ausspanzyklen oder kontrollierte Kühlschmiermittelzirkulation kann die Situation etwas verbessern.

All diese Herausforderungen sowie die schwierige Messsituation bei der experimentellen Untersuchung der Zerspanung mit Spiralbohrern können besser verstanden und untersucht werden, wenn es gelingt, den Bohrprozess anhand von Daten zu simulieren, die beim Drehen ermittelt wurden.

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