Tiefe Begegnung

Das Tieflochbohren gehört zu den Spezialdisziplinen der zerspanenden Bearbeitung, zumal solche Bearbeitungsschritte in der Regel eine besondere Ausrüstung sowohl an Werkzeugen als auch an Maschinen erfordern.

Als Maschinenhersteller rüstet WFL die Maschine so aus, dass sie gegenüber einer klassischen Tieflochbohrmaschine mehrere entscheidende Vorteile hat.

Tieflochbohren Nahezu alle Branchen, in denen die Komplettbearbeitung eingesetzt wird, verfügen über Werkstücke, die Tieflochbohren erfordern. Letztlich sind es die Aufgabenstellungen in der jeweiligen Branche, die zu Unterschieden im Prozess führen. In der Luft- und Raumfahrtindustrie müssen Materialien wie Titan, Inconel und andere hitzebeständige Legierungen bearbeitet werden.

Bei diesen Werkstoffen ist das Tieflochbohren besonders schwierig, da die Werkzeuge einem starken Verschleiß unterliegen und ein kontrollierter Spanbruch besondere Maßnahmen erfordert. Als Maschinenhersteller benötigt WFL Millturn Technologies Inc. umfassendes Know-how, wenn es um den Einsatz der richtigen Werkzeuge und die Auswahl des optimalen Kühlschmierstoffs geht.

Tiefe Bohrungen in der Kunststoffindustrie müssen eine äußerst hohe zylindrische Maßhaltigkeit aufweisen. Einige dieser Werkstücke werden anschließend geschliffen, um die erforderliche Qualität zu gewährleisten. Bei Tieflochbohrungen in der Kurbelwellenindustrie hingegen ist die Zugänglichkeit von entscheidender Bedeutung, da die Ölbohrungen in unterschiedlichsten Winkelpositionen hergestellt werden.

Ausschlaggebend hierfür ist ein flexibles Maschinenkonzept, das das Erreichen verschiedenster Winkel ohne Rüstarbeiten zum Bohren der entsprechenden Löcher ermöglicht. Durch die schwenkbare B-Achse der Millturn-Maschinen ist hier eine perfekte Zugänglichkeit möglich.

Erstklassige Ergebnisse WFL entwickelt spezielle Werkzeugaufnahmen – teilweise um eine stabile Werkzeugspannung zu gewährleisten, vor allem aber um den richtigen Kühlmitteldruck und die richtige Kühlmittelmenge direkt an die Schneidkante des Werkzeugs zu liefern. Im vollautomatischen Ablauf ist auch der Wechsel langer Tieflochbohrwerkzeuge möglich. Mit WFL kann ein automatischer Werkzeugwechsel mittels Pick-up-Magazin und prismatischem Werkzeugwechsler durchgeführt werden.

Eine präzise Vorbohrung bildet die Grundlage für gute Ergebnisse beim Tieflochbohren, wobei WFL zur Führung des langen, instabilen Bohrers eine Vorbohrung direkt in das Werkstück einbringt. Diese Pilotlöcher werden mit einem Übermaß von < 20μm bis zu einer Tiefe von 1,5x dem Lochdurchmesser hergestellt. Dank Werkstückvermessung und WFL-Messzyklen ist höchste Präzision gewährleistet. Bei der Herstellung zentrischer Bohrungen können Werkstück und Werkzeug gegenläufig gedreht werden, um die Qualität hinsichtlich der Lochmittenabweichung weiter zu verbessern.

Kühlmitteldruck versus Kühlmittelvolumen Bei der Kühlmittelzufuhr bieten Millturn-Maschinen unterschiedliche Möglichkeiten. Bei kleinen Bohrungsdurchmessern beispielsweise wird der Kühlschmierstoff mit einem Kühlmitteldruck von bis zu 200 bar direkt durch die Frässpindel gefördert, während bei größeren Bohrungsdurchmessern umgekehrt die Kühlmittelmenge entscheidend ist. Über eine Bypassleitung wird es automatisch der Werkzeugaufnahme zugeführt. Der geschlossene Arbeitsbereich der WFL-Maschinen ist bei solch hohen Kühlmitteldrücken und -mengen unerlässlich.

Automatische Werkstückvermessung Aufgrund der langen Einwirkungszeit des Werkzeugs kommt es bei tief gebohrten Löchern zu einer Lochmittenabweichung, die mit der Lochtiefe zunimmt. Diese Bearbeitungsfehler können auch bei der Bearbeitung auf Millturn-Maschinen nicht vollständig beseitigt werden. Daher kommt hier ein besonders interessantes Bearbeitungsverfahren zum Einsatz.

Lochmittenabweichungen werden durch intelligente In-Prozess-Messung nach Abschluss der Tieflochbohrung gemessen. Dies erfolgt entweder mit einer verlängerten Messsonde oder mittels Ultraschall-Wanddickenmessung. Dabei wird die Wandstärke an verschiedenen Umfangspositionen gemessen und die Mitte des Mittellochs berechnet. Anschließend werden durch Drehfräsen neue Spannstellen am Werkstück konzentrisch zur defekten Tiefbohrung erzeugt. Dies ermöglicht die Durchführung aller nachfolgenden Bearbeitungsprozesse mit enger Form- und Lagetoleranz zum tiefen Bohrloch.

Um Werkzeugbrüche oder Werkzeugverschleiß frühzeitig zu erkennen, kommt das speziell entwickelte Prozessüberwachungssystem WFL iControl zum Einsatz. Solche Überwachungssysteme sind in der Innenbearbeitung wichtig, da der Bediener keinen Blick auf die Bearbeitungsstelle hat. Dadurch verhindert das System Werkzeugbrüche, die das Werkzeug und das Werkstück gefährden, bzw. hält deren Auswirkungen auf das Werkstück und die Maschine auf ein Minimum.

Die Vorteile auf einen Blick:

Stoffe mit metallischen Eigenschaften, die aus zwei oder mehr chemischen Elementen bestehen, von denen mindestens eines ein Metall ist.

Flüssigkeit, die den Temperaturaufbau an der Schnittstelle zwischen Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung reduziert. Liegt normalerweise in Form einer Flüssigkeit vor, z. B. einer löslichen oder chemischen Mischung (halbsynthetisch, synthetisch), kann aber auch Druckluft oder ein anderes Gas sein. Aufgrund der Fähigkeit von Wasser, große Mengen an Wärme zu absorbieren, wird es häufig als Kühlmittel und Träger für verschiedene Schneidpasten verwendet, wobei das Wasser-zu-Massen-Verhältnis je nach Bearbeitungsaufgabe variiert. Siehe Schneidflüssigkeit; halbsynthetische Schneidflüssigkeit; Schneidflüssigkeit mit löslichem Öl; synthetische Schneidflüssigkeit.

Maschine zum Drehen von Endenschneidwerkzeugen. Kann auch zum Reiben, Gewindeschneiden, Senken, Senken, Plandrehen und Bohren verwendet werden.

Geschwindigkeit der Positionsänderung des Werkzeugs als Ganzes relativ zum Werkstück während des Schneidens.

Bearbeitung mit mehreren auf einer Welle montierten Fräsern, im Allgemeinen zum gleichzeitigen Schneiden.

Bearbeitungsvorgang, bei dem Metall oder anderes Material durch Krafteinwirkung auf einen rotierenden Fräser entfernt wird. Beim Vertikalfräsen wird das Schneidwerkzeug vertikal auf der Spindel montiert. Beim Horizontalfräsen wird das Schneidwerkzeug horizontal montiert, entweder direkt auf der Spindel oder auf einem Dorn. Das Horizontalfräsen wird weiter in das konventionelle Fräsen unterteilt, bei dem sich der Fräser entgegen der Vorschubrichtung oder „nach oben“ in das Werkstück hinein dreht. und Gleichlauffräsen, bei dem sich der Fräser in Vorschubrichtung oder „nach unten“ in das Werkstück dreht. Zu den Fräsvorgängen gehören Plan- oder Flächenfräsen, Schaftfräsen, Planfräsen, Winkelfräsen, Formfräsen und Profilfräsen.

Der minimale und maximale Betrag, um den eine Werkstückabmessung von einem festgelegten Standard abweichen darf und dennoch akzeptabel ist.