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Einlippentiefbohrer, Tieflochbohrer
Das Tiefbohren ist ein Zerspanungsverfahren zur Herstellung von Bohrungen mit einem Tiefen-zu-Durchmesser-Verhältnis von mindestens 10:1. Dabei kommen spezielle Bohrmaschinen zum Einsatz, die Kühlmittel unter Hochdruck durch das Bohrwerkzeug leiten. Dieses Kühlmittel hilft dabei, Späne aus der Bohrung zu entfernen, den Schneidbereich zu kühlen und den Werkzeugverschleiß zu reduzieren.
Das Tiefbohren ist ein entscheidender Prozess in vielen Fertigungsindustrien, insbesondere zur Herstellung tiefer und präziser Bohrungen in Metallbauteilen. Zu den gängigen Tiefbohrverfahren gehören Einlippentiefbohren (Gun Drilling), BTA-Bohrverfahren (Boring and Trepanning Association)sowie der Einsatz herkömmlicher Hartmetall-Spiralbohrer. Jedes Verfahren bietet spezifische Vorteile für das Tiefbohren, abhängig vom erforderlichen Bohrdurchmesser und der Präzision.
Sundi Tools bietet hochwertige Einlippentiefbohrer für den Einsatz in der Automobilindustrie an, darunter Kurbelwellen, Nockenwellen, Getrieberäder und Einspritzdüsen, die für ihre Funktion tiefpräzise Bohrungen erfordern. Erfahren Sie mehr über unsere Tiefbohrer oder kontaktieren Sie unser Vertriebsteam – Sie erhalten eine schnelle Rückmeldung.
Was ist ein Einlippentiefbohrer?
Das Einlippentiefbohren ist ein Verfahren zur Herstellung tiefer und gerader Bohrungen in verschiedenen Materialien mit höchster Präzision und Oberflächengüte.
Allgemein haben Tiefbohrungen ein Tiefen-zu-Durchmesser-Verhältnis (L/d) von ≥100. Typische Anwendungen sind Zylinderbohrungen, axiale Ölnuten in Wellen, Hohlspindelbohrungen und hydraulische Ventilbohrungen. Einige dieser Anwendungen erfordern eine besonders hohe Bearbeitungspräzision und Oberflächengüte, während einige Materialien eine schlechte Zerspanbarkeit aufweisen. Dies macht ein sehr hohes Tiefen-zu-Durchmesser-Verhältnis erforderlich. Einlippentiefbohrer, mit effektiven Durchmessern von 1 bis 50 Millimetern (0,04 bis 2,00 Zoll), ermöglichen Tiefbohrungen, die über die Kapazitäten herkömmlicher Maschinen und Werkzeuge (wie Spiralbohrer)hinausgehen. Dies liegt daran, dass das Einlippentiefbohren einen erzwungenen Späneabtransport nutzt: Hochdruck-Kühlschmierstoff wird durch den Bohrerschaft zum Schnittbereich geleitet, wo er die Schneidkante kühlt und schmiert. Die Eisenspäne und das Schneidöl werden entlang der V-Nut des Bohrers abgeführt. Je tiefer die Bohrung, desto höher die Zerspanungseffizienz.
Ursprünglich wurde das Einlippentiefbohren für die Herstellung von Gewehrläufen entwickelt, da es eine hervorragende Bohrleistung bietet. Heute wird dieses Verfahren in vielen Branchen eingesetzt, darunter Schiffbau, Automobilindustrie, Motorenbau, Schienenfahrzeuge, Militärtechnik, chemische Maschinen, Einspritzdüsen und Pumpen, Bergbau sowie Hydraulikkomponenten.
- Qualitätssicherung
- OEM/ODM-Dienstleistung
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Klassifizierung von Tieflochbohrern
Hartgelötete Tieflochbohrer
Vollhartmetall-Tieflochbohrer
Indexierbare Tieflochbohrer
Vorteile der Verwendung von Tieflochbohrern
Aufgrund der einzigartigen Werkzeugstruktur von Tieflochbohrern ist während der Tiefbohrbearbeitung keine separate Späneabfuhr erforderlich, was eine Einzeldurchgangs-Bearbeitung bis zur gewünschten Tiefe ermöglicht. Je tiefer die Bohrung, desto höher die Bearbeitungseffizienz. Abhängig vom Material und Bohrungsdurchmesser kann die Bearbeitungsgeschwindigkeit 30 bis 100 mm/min oder mehr erreichen. Tieflochbohrer sind nicht nur für spezialisierte Tiefbohrmaschinen geeignet, sondern können auch auf anderen herkömmlichen Werkzeugmaschinen wie Bearbeitungszentren und CNC-Drehmaschinen verwendet werden.
(Hinweis: Im Gegensatz zu spezialisierten Tiefbohrmaschinen verwenden Bearbeitungszentren selten Führungsbuchsen zur Ausrichtung. Daher muss beim Einsatz eines Tieflochbohrers in einem Bearbeitungszentrum zunächst eine Pilotbohrung im Werkstück vorgenommen werden. Um optimale Bearbeitungsergebnisse zu erzielen, muss die Pilotbohrung bestimmte Anforderungen an Durchmessertoleranz, Tiefe und andere Parameter erfüllen.)
Zwei verschiedene Konfigurationen für das Tiefbohren
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Schritt 1: Vorbohrung:
Das Werkstück wird mit einer Pilotbohrung gebohrt, um den Tieflochbohrer zu führen. Die Pilotbohrung hat eine Länge vom 1,5-fachen des Durchmessers (L=1,5xD) und einen leicht überdimensionierten Durchmesser als Spielraum.
Schritt 2: Tieflochbohren:
Anschließend wird der Tieflochbohrer in das Vorbohrloch eingeführt, um bis zur gewünschten Tiefe weiterzubohren. Der Kühlmittelkreislauf wird gezeigt, bei dem Hochdruck-Kühlmittel in den Bohrer gepumpt wird, um die Schneide zu kühlen und die Späne durch die inneren Kühlkanäle des Bohrers zu spülen.
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Einrichtung:
Das Werkstück ist sicher eingespannt.
Ein Bohrbuchsenhalter und eine Bohrbuchse führen den Bohrer und sorgen für Geradheit.
Die Spindeleinheit treibt die Drehung und den Vorschub des Bohrers an.
Kühlmittelkreislauf:
Das Hochdruck-Kühlmittelsystem ist fortschrittlicher, mit einer speziellen Hochdruckpumpe und Filtern.
Das Kühlmittel wird durch die inneren Kanäle des Bohrers direkt an die Schneide geleitet.
Das Kühlmittel führt die Späne aus dem Bohrbereich ab, sorgt für einen reibungslosen Betrieb und verhindert eine Überhitzung.
Tieflochbohrer vs. Spiralbohrer
Spiralbohrer sind häufig verwendete Bohrwerkzeuge für allgemeine Bohranforderungen. Gewöhnliche Spiralbohrer können für Bohrungen mit einem Tiefen-zu-Durchmesser-Verhältnis von 5:1 eingesetzt werden, während Hochleistungs-Spiralbohrer mit Innenkühlung für Bohrungen mit einem Verhältnis von 10:1 oder mehr geeignet sind. Für Bohrungen mit den oben genannten Tiefen-zu-Durchmesser-Verhältnissen bieten Spiralbohrer die folgenden Vorteile:
Stabilität und Effizienz:
Spiralbohrer bieten eine gute Stabilität und können Bohrarbeiten für relativ flache Tiefbohrungen effizient abschließen.
Breite Anwendbarkeit:
Dieses Verhältnis von Bohrtiefe ist in vielen routinemäßigen Bearbeitungsprozessen üblich, und Spiralbohrer sind in der Lage, solche Aufgaben zu bewältigen.
Kosteneffizienz:
Spiralbohrer sind relativ kostengünstig und haben eine lange Standzeit, was sie für die Massenproduktion geeignet macht.
Einfache Handhabung:
Spiralbohrer haben eine einfache Struktur und sind leicht zu bedienen, was sie für den Einsatz auf verschiedenen Werkzeugmaschinen geeignet macht.
Für Bohranforderungen mit einem Verhältnis von 5:1 sind Spiralbohrer ideal aufgrund ihrer Stabilität, Kosteneffizienz und einfachen Handhabung. Bei tiefen Bohrungen, beispielsweise mit einem Tiefen-zu-Durchmesser-Verhältnis von 10:1 oder höher, sind jedoch fortschrittlichere Werkzeuge und Ausrüstungen erforderlich, wie Hochleistungs-Spiralbohrer, spezialisierte Tiefbohrwerkzeuge oder Tieflochbohrer.
Häufig auftretende Probleme beim Tieflochbohren und deren Ursachen
Häufige Probleme beim Tieflochbohren und ihre Lösungen
Die häufigsten Fragen und Antworten
- Die inneren Schnittkanten sind zu hoch.
- Unzureichende Rückenfreiheit.
- Die Schnittkanten sind nicht zentriert oder die Größe ist zu klein.
- Übermäßiger Verschleiß oder Ausbrüche an den Schneidkanten.
- Niedrige Schnittgeschwindigkeit oder zu hoher Vorschub.
- Zu hohe Vorschubgeschwindigkeit.
- Lockerer Zentralrahmen oder Führungsbuchse, die den Werkzeugschaft nicht halten kann.
- Verschleiß der Führungsbuchse.
- Starke Abnutzung oder Absplitterung der Schneidkanten.
- Unzureichender Kühlmitteldruck, der zum Verklemmen der Späne führt.
- Die Viskosität des Kühlmittels ist zu hoch, was zu einer schlechten Spanabfuhr führt.
- Grate am Öleinlass oder zu große Öleinlasstiefe.
- Späne werden nicht wirksam gebrochen oder entfernt.
- Übermäßiger Verschleiß an der zentralen Schneide, falsche Wahl des seitlichen Schneidenabstands.
- Verkantung oder Fehlausrichtung der Führungsbuchse oder des Werkstücks.
- Fehlausrichtung des Werkzeugs, der Maschine und der Spindelmittellinie.
- Verformung des Werkstückmaterials.
- Übermäßiger Verschleiß an der Außenkante des Bohrkopfes.
- Verschleiß der Führungsbuchse.
- Die Materialhärte und die Bearbeitbarkeit des Werkstücks sind uneinheitlich, was zu einer Durchbiegung des Werkzeugs führt.
- Steifigkeitsprobleme der Maschine, die die Genauigkeit beeinträchtigen.