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Bohr- und Reaming-Bearbeitungsprozess Fachkenntnisse
1. Grundlegender Überblick über den Bohrprozess
Bohren ist der grundlegendste und wichtigste Primärprozess zur Bearbeitung von Löchern in massiven Werkstücken in der mechanischen Fertigung. Es dient als erstes Verfahren für fast alle Lochbearbeitungsvorgänge und bildet die Grundlage für nachfolgende Endbearbeitungsprozesse wie Reiben, Bohren und Gewindeschneiden. Bei der konventionellen industriellen Zerspanung ist der Standardbearbeitungsdurchmesser beim Bohren in der Regel auf weniger als 80 Millimeter begrenzt. Dieses Verfahren ist weit verbreitet auf verschiedene metallische und nichtmetallische Feststoffmaterialien anwendbar, darunter Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Aluminiumlegierung, Kupfer, Kunststoff und technische Harzmaterialien, und wird häufig in der Automobilherstellung, der Herstellung mechanischer Geräte, der Luft- und Raumfahrt, der Hardwareverarbeitung und der Formenbauindustrie eingesetzt.
In der tatsächlichen industriellen Produktion werden Bohrvorgänge entsprechend dem relativen Bewegungszustand des Schneidwerkzeugs und des Werkstücks in zwei Hauptverarbeitungsmodi unterteilt, nämlichBohrerdrehung bei feststehendem WerkstückUndWerkstückrotation mit festem Bohrer. Diese beiden Bearbeitungsmethoden weisen unterschiedliche Bewegungsprinzipien, anwendbare Geräte, Bearbeitungseigenschaften und Bearbeitungsfehlerformen auf, die sich direkt auf die Maßgenauigkeit, geometrische Toleranz und Oberflächenqualität der bearbeiteten Löcher auswirken.
2. Zwei Kernbohrmodi und Fehlereigenschaften
2.1 Drehung des Bohrers (Werkstück fixiert)
Dieser Bearbeitungsmodus bedeutet, dass das Werkstück fest auf der Werkbank der Bearbeitungsausrüstung eingespannt und fixiert wird und der Bohrer zum Schneiden mit hoher Geschwindigkeit rotiert, während er axial vorgeschoben wird, um die Lochbearbeitung abzuschließen. Es ist die gebräuchlichste Bohrmethode in der industriellen Verarbeitung und wird hauptsächlich mit Vertikalbohrmaschinen, Radialbohrmaschinen, Tischbohrmaschinen und Bearbeitungszentren kombiniert.
In diesem Arbeitsmodus werden die Hauptfehler durch Werkzeugdurchbiegung verursacht. Aufgrund der asymmetrischen Abnutzung der Bohrerschneidkanten, der unzureichenden Gesamtsteifigkeit des schlanken Bohrers, der inkonsistenten Schleifgenauigkeit des Werkzeugs und des ungleichmäßigen Schnittwiderstands während der Bearbeitung neigt der Bohrer bei Hochgeschwindigkeitsrotation und -vorschub zu Durchbiegungen. Der typische Verarbeitungsfehler dieses Fehlers besteht darin, dass derDie Mittellinie des bearbeiteten Lochs ist schief oder nicht geradeDies führt zu einer schlechten Geradheit und Rechtwinkligkeit des Lochs. Allerdings wird der Schnittbereich des Bohrers durch den rotierenden Schnittzustand des Bohrers selbst beeinflusst, so dass der Schnittbereich des Bohrers festgelegt istLochdurchmesser bleibt grundsätzlich unverändert bei hoher Dimensionsstabilität.
2.2 Werkstückdrehung (Bohrer fixiert)
Dieser Bearbeitungsmodus bezieht sich auf den Zustand, in dem der Bohrer auf der Werkzeugauflage befestigt ist, ohne sich zu drehen, und das Werkstück auf der Spindel der Ausrüstung festgeklemmt wird, um sich mit hoher Geschwindigkeit zu drehen, während der Bohrer einen Axialvorschubschnitt durchführt, um die Lochbearbeitung zu realisieren. Es wird hauptsächlich auf Drehmaschinen, Horizontalbohrmaschinen und spezielle Drehlochbearbeitungsgeräte angewendet und eignet sich für die Lochbearbeitung von Wellenteilen, Hülsenteilen und rotierenden Werkstücken.
Anders als im Bohrerrotationsmodus ist die Fehlerdarstellungsform völlig umgekehrt, wenn bei dieser Verarbeitungsmethode eine Bohrerablenkung auftritt. Das rotierende Werkstück kann immer ein stabiles Rotationszentrum beibehalten, so dassDie Mittellinie des bearbeiteten Lochs bleibt absolut gerademit ausgezeichneter geometrischer Geradheit. Dennoch verändert die Ablenkung des Bohrers den tatsächlichen Schneidradius, was dazu führt, dassunkontrollierte Erweiterung des Lochdurchmessers, erhöhter Maßtoleranzfehler und schlechte Durchmesserkonsistenz des Lochs.
3. Ursachen von Bohrverarbeitungsfehlern
Die geometrischen und maßlichen Fehler bei der Bohrbearbeitung werden nicht durch einen einzelnen Faktor verursacht, sondern sind das umfassende Ergebnis der Werkzeugleistung, der Gerätegenauigkeit, der Verarbeitungstechnologie und der Betriebsbedingungen. Die wesentlichen Einflussfaktoren lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- Werkzeugfaktoren: Asymmetrischer Verschleiß der Bohrerschneidkanten, ungeeignete Werkzeugschleifgenauigkeit, unzureichende Steifigkeit schlanker Bohrer, Werkzeugabsplitterung oder Anhaften von Schneidspänen und falsche Werkzeugauswahl passend zu den Werkstückmaterialien.
- Ausrüstungsfaktoren: Übermäßiger Rundlauf der Gerätespindel, schlechte Geradheit der Führungsschiene, unzureichende Klemmstabilität der Werkbank und Alterungsgenauigkeit des Übertragungsmechanismus.
- Prozessfaktoren: Unangemessene Abstimmung von Schnittgeschwindigkeit und Vorschub, unzureichende Kühlung und Schmierung während der Bearbeitung, schlechter Spanabfuhreffekt und fehlender Vorpositionierungsprozess vor dem Bohren.
- Spannfaktoren: Instabile Werkstückspannung, ungenauer Positionierungsmaßstab und Werkstückvibrationen beim Hochgeschwindigkeitsschneiden.
4. Grundlegende Einführung in den Reibprozess
Reiben ist ein Vor- und Endbearbeitungsprozess, der an den vorgebohrten Grundlöchern durchgeführt wird und ein unverzichtbarer sekundärer Bearbeitungsprozess bei der Präzisionslochbearbeitung ist. Der Hauptzweck des Reibens besteht darin, die Öffnung entsprechend zu erweitern, geometrische Fehler wie Schräglage und Unebenheit des vorgefertigten Lochs zu korrigieren, die Maßhaltigkeit des Lochs zu verbessern und die Oberflächenrauheit der Lochwand zu verringern, um den Montage- und Anpassungsanforderungen mechanischer Teile gerecht zu werden.
Bei der standardmäßigen industriellen Bearbeitung wird die einseitige Bearbeitungszugabe beim Reiben normalerweise auf einen Wert zwischen 0,25 mm und 1 mm eingestellt, und die Gesamtbearbeitungszugabe beträgt 0,5 mm bis 2 mm. Nach dem Reiben kann die Maßgenauigkeit des Lochs die Güteklasse IT8 bis IT10 erreichen und die Oberflächenrauheit kann stabil auf Ra 3,2 μm bis Ra 6,3 μm kontrolliert werden. Zu den am häufigsten verwendeten Bearbeitungswerkzeugen gehören Standard-Reibahlen, Senk-Reibahlen und verstellbare Reibahlen, die sich für die Präzisionsbearbeitung von Standardlöchern, Stufenlöchern bzw. Senklöchern eignen.
5. Wichtige Punkte für den Standardbetrieb beim Bohren und Reiben
- Positionierung vor der Verarbeitung: Stanzen Sie vor dem eigentlichen Bohren ein zentrales Positionierungsloch in die Werkstückoberfläche, um Bohrerabweichungen zu vermeiden, die Positionierungsgenauigkeit zu verbessern und Lochschiefheit wirksam zu verhindern.
- Optimierung der Werkzeugsteifigkeit: Kontrollieren Sie die Auszugslänge von Bohrer und Reibahle so weit wie möglich, reduzieren Sie Werkzeugvibrationen und -durchbiegungen und stellen Sie die Stabilität des Schneidprozesses sicher.
- Angemessene Parametereinstellung: Wählen Sie die passende Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit entsprechend den unterschiedlichen Werkstückmaterialien und Werkzeugspezifikationen. Reduzieren Sie beim Tieflochbohren die Vorschubgeschwindigkeit entsprechend, um eine reibungslose Spanabfuhr zu gewährleisten.
- Kühl- und Schmiergarantie: Wählen Sie spezielle Schneidflüssigkeit entsprechend den Bearbeitungsmaterialien aus, um Kühlung, Schmierung, Spanabfuhr und Antioxidation zu gewährleisten, den Werkzeugverschleiß zu reduzieren und die Qualität der Lochwandbearbeitung zu verbessern.
- Qualitätskontrolle des Bodenlochs: Stellen Sie vor dem Reiben sicher, dass die Oberfläche des vorgebohrten unteren Lochs glatt ist und der Öffnungsfehler innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, um sekundäre Verarbeitungsfehler durch schlechte Qualität des unteren Lochs zu vermeiden.
6. Grundsätze der industriellen Anwendung und Prozessauswahl
Bohren ist der primäre Schruppprozess für die Lochbearbeitung, der die Aufgabe übernimmt, die grundlegende Lochstruktur zu bilden; Reiben ist der wichtigste Vorbearbeitungsprozess zur Optimierung der Lochgenauigkeit und Oberflächenqualität. In der tatsächlichen Produktion ist es notwendig, einen angemessenen Bearbeitungsmodus entsprechend der Werkstückstruktur, den Anforderungen an die Lochgenauigkeit, dem Serienproduktionsvolumen und den Gerätebedingungen auszuwählen.
Für gewöhnliche Löcher mit geringen Anforderungen an die Geradheit und hohen Anforderungen an die Dimensionsstabilität kann der Bohrerrotationsbearbeitungsmodus übernommen werden; Für präzise passende Löcher mit strengen Anforderungen an die Geradheit der Lochmitte und die Koaxialität der Baugruppe wird der Bearbeitungsmodus Werkstückrotation bevorzugt und der Reibprozess für die Endbearbeitung angepasst. Durch die standardisierte Konfiguration des Bohr- und Reibprozesses können Verarbeitungsfehler wirksam reduziert, die Produktqualifizierungsrate verbessert und die Folgeverarbeitungs- und Korrekturkosten gesenkt werden. Dies ist die zentrale Garantie für eine hocheffiziente und hochpräzise Lochbearbeitung in der mechanischen Fertigung.
Kneipen-Zeit : 2026-05-19 10:21:30
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