Wie werden Bohrer hergestellt? Welche Probleme treten bei der Bohrerbearbeitung auf? Über das Bohrermaterial und seine Eigenschaften? Was tun, wenn Ihr Bohrer ausfällt?
Bohrer sind das gebräuchlichste Werkzeug bei der Lochbearbeitung und werden häufig in der mechanischen Fertigung eingesetzt, insbesondere für die Bearbeitung von Löchern in Teilen wie Kühlgeräten, Rohrböden von Stromerzeugungsanlagen und Dampferzeugern. Die Anwendung ist besonders umfangreich und wichtig. Heute hat der Professor für Maschinenbau diese Bohrersammlung für jedermann auf der WeChat-Plattform gefunden. Alles was Sie brauchen ist hier!
Bohrfunktionen
Bohrer haben in der Regel zwei Hauptschneiden. Bei der Bearbeitung schneidet der Bohrer rotierend. Der Spanwinkel des Bohrers nimmt von der Mittelachse zur Außenkante hin zu. Die Schnittgeschwindigkeit des Bohrers erhöht sich, je näher er dem äußeren Kreis kommt, und die Schnittgeschwindigkeit nimmt zur Mitte hin ab. Die Schnittgeschwindigkeit des Rotationszentrums des Bohrers ist Null. Die Meißelkante des Bohrers befindet sich in der Nähe der Achse des Rotationszentrums, die Meißelkante hat einen großen Hilfsspanwinkel, keinen Spanraum und die Schnittgeschwindigkeit ist niedrig, was einen großen axialen Widerstand erzeugt. Wenn die Meißelschneide auf Typ A oder Typ C nach DIN1414 geschliffen ist und die Schneidkante in der Nähe der Mittelachse einen positiven Spanwinkel aufweist, kann der Schnittwiderstand verringert und die Schnittleistung deutlich verbessert werden.
Entsprechend den unterschiedlichen Werkstückformen, Materialien, Strukturen, Funktionen usw. können Bohrer in viele Typen unterteilt werden, z. B. Schnellstahlbohrer (Spiralbohrer, Gruppenbohrer, Flachbohrer), Vollhartmetallbohrer, indexierbare Flachlochbohrer, Tieflochbohrer usw. Bohrer, Kernbohrer und Wechselkopfbohrer usw.
1. Prozess/Verarbeitung
1.1 Prozess
❶ Je nach Durchmesser und Gesamtlänge des entworfenen Bohrers können Sie eine Legierungsstangenschneidemaschine wählen oder eine Drahtschneideausrüstung für die Bearbeitung fester Längen verwenden.
❷ Bei der Schnittschiene mit fester Länge sind die beiden Enden der Stange flach, was auf einer manuellen Werkzeugschleifmaschine realisiert werden kann.
❸ Anfasen oder Bohren der Endfläche des geschliffenen Legierungsstabs als Vorbereitung für das Schleifen des Außendurchmessers und des Schafts des Bohrers, je nachdem, ob es sich bei der zylindrischen Schleifvorrichtung um eine männliche oder weibliche Spitze handelt.
❹ Auf der hochpräzisen Rundschleifmaschine werden der Außendurchmesser des Bohrers, das Hohlteil und der Außendurchmesser des Schafts bearbeitet, um die Designanforderungen wie Zylindrizität des Außendurchmessers, Rundlauf und Oberflächenbeschaffenheit sicherzustellen.
❺ Um die Bearbeitungseffizienz auf der CNC-Schleifmaschine zu verbessern, kann der Bohrerspitzenteil angefast werden, bevor der Legierungsstab auf die CNC-Schleifmaschine gelegt wird. Beispielsweise beträgt der Bohrerspitzenwinkel 140 ° und die Fase kann sein grob auf 142° geschliffen.
❻ Nachdem der abgeschrägte Legierungsstab gereinigt wurde, wird er an den CNC-Schleifmaschinenprozess übergeben und jeder Teil des Bohrers wird auf der fünfachsigen CNC-Schleifmaschine bearbeitet.
❼ Wenn es notwendig ist, die Nut des Bohrers und die Glätte des Außenkreises zu verbessern, kann dieser vor oder nach dem fünften Schritt auch mit Wollrädern und Schleifmitteln geschliffen und poliert werden. Natürlich muss in diesem Fall der Bohrer in mehreren Schritten bearbeitet werden.
❽ Die verarbeiteten und qualifizierten Bohrer werden mit einem Laser markiert. Der Inhalt kann das Markenlogo des Unternehmens, die Bohrergröße und andere Informationen sein.
❾ Verpacken Sie die markierten Bohrer und schicken Sie sie zur Beschichtung an einen professionellen Werkzeugbeschichter.
1. Wenn die Nut des Bohrers geöffnet ist, oder Spiral- oder gerade Nut, umfasst dieser Schritt auch das negative Anfasen der Umfangskante; Bearbeiten Sie dann die Schneidkante der Bohrspitze, einschließlich des Spielteils der Bohrspitze und der hinteren Ecke der Bohrspitze. Fahren Sie dann fort. Der hintere Teil der Umfangskante des Bohrers wird bearbeitet und eine bestimmte Tropfenmenge wird geschliffen, um sicherzustellen, dass der Außendurchmesserteil der Umfangskante des Bohrers und die Kontaktfläche der Werkstücklochwand kontrolliert werden in einem bestimmten Verhältnis.
2. Die Bearbeitung der negativen Fase der Bohrerspitzenkante wird in CNC-Schleifmaschinenbearbeitung oder manuelle Bearbeitung unterteilt, die aufgrund der unterschiedlichen Prozesse jeder Fabrik unterschiedlich ist.
1.2 Verarbeitungsprobleme
❶ Bei der Bearbeitung des Außenkreisteils des Bohrers auf der Rundschleifmaschine muss darauf geachtet werden, ob die Vorrichtung ungültig ist, der Legierungsstab während der Bearbeitung vollständig abgekühlt ist und eine gute Angewohnheit beim Messen des Außendurchmessers beibehalten werden die Bohrerspitze.
❷ Versuchen Sie bei der Bearbeitung von Bohrern auf CNC-Schleifmaschinen, die Grob- und Feinbearbeitung bei der Programmierung in zwei Schritte zu trennen, um mögliche thermische Risse durch zu starkes Schleifen zu vermeiden, die sich auf die Lebensdauer des Werkzeugs auswirken.
❸ Verwenden Sie für die Handhabung der Messer eine gut gestaltete Materialablage, um Schäden an der Schneidkante durch die Kollision der Messer zu vermeiden.
❹ Bei der Diamantschleifscheibe, die nach dem Schleifen schwarz geworden ist, verwenden Sie den Ölstein, um die Kante rechtzeitig zu schärfen.
Hinweis: Je nach verarbeiteten Materialien/Geräten/Arbeitsbedingungen ist die Verarbeitungstechnologie nicht dieselbe. Die vorstehende Prozessgestaltung stellt lediglich die persönliche Meinung des Autors dar und dient ausschließlich der technischen Kommunikation.
2. Material bohren
2.1 Schnellarbeitsstahl
Schnellarbeitsstahl (HSS) ist ein Werkzeugstahl mit hoher Härte, hoher Verschleißfestigkeit und hoher Hitzebeständigkeit, auch bekannt als Schnellarbeitsstahl oder Frontstahl, allgemein bekannt als Weißstahl.
Schnellarbeitsstahlschneider sind härtere und leichter zu schneidende Fräser als gewöhnliche Fräser. Schnellarbeitsstahl hat eine bessere Zähigkeit, Festigkeit und Hitzebeständigkeit als Kohlenstoff-Werkzeugstahl und seine Schnittgeschwindigkeit ist höher als die von Kohlenstoff-Werkzeugstahl (Eisen-Kohlenstoff-Legierung). Da es viele davon gibt, wird er auch Schnellarbeitsstahl genannt. und Hartmetall hat eine bessere Leistung als Schnellarbeitsstahl und die Schnittgeschwindigkeit kann um das 2- bis 3-fache erhöht werden.
Eigenschaften: Die rote Härte von Schnellarbeitsstahl kann 650 Grad erreichen. Schnellarbeitsstahl hat eine gute Festigkeit und Zähigkeit. Nach dem Schärfen ist die Schneide scharf und die Qualität stabil. Es wird im Allgemeinen zur Herstellung kleiner und komplex geformter Messer verwendet.
2.2 Hartmetall
Die Hauptbestandteile von Hartmetallbohrern sind Wolframkarbid und Kobalt, die 99 % aller Bestandteile ausmachen, und 1 % sind andere Metalle, daher wird es Wolframkarbid (Wolframkarbid) genannt. Wolframcarbid besteht aus mindestens einem Metallcarbid, einem gesinterten Verbundwerkstoff. Wolframkarbid, Kobaltkarbid, Niobkarbid, Titankarbid und Tantalkarbid sind häufige Bestandteile von Wolframstahl. Die Korngröße der Karbidkomponente (oder -phase) liegt normalerweise zwischen 0,2 und 10 Mikrometern und die Karbidkörner werden durch ein Metallbindemittel zusammengehalten. Bindemetalle sind im Allgemeinen Metalle der Eisengruppe, üblicherweise werden Kobalt und Nickel verwendet. Daher gibt es Wolfram-Kobalt-Legierungen, Wolfram-Nickel-Legierungen und Wolfram-Titan-Kobalt-Legierungen. Beim Sintern von Bohrermaterial aus Wolframstahl wird das Pulver zu einem Knüppel gepresst, es dann in einem Sinterofen auf eine bestimmte Temperatur (Sintertemperatur) erhitzt, für eine bestimmte Zeit (Haltezeit) gehalten und dann abgekühlt um das Wolframstahlmaterial mit den erforderlichen Eigenschaften zu erhalten.
Merkmale:
Die Rothärte von Hartmetall kann 800-1000 Grad erreichen.
Die Schnittgeschwindigkeit von Hartmetall ist 4-7 mal höher als die von Schnellarbeitsstahl. Hohe Schneidleistung.
Die Nachteile sind geringe Biegefestigkeit, schlechte Schlagzähigkeit, hohe Sprödigkeit sowie geringe Schlag- und Vibrationsfestigkeit.
3. Anwendungsprobleme/-maßnahmen
3.1 Bohrerspitzenverschleiß
Grund:
1. Das Werkstück bewegt sich unter der Wirkung der Bohrkraft des Bohrers nach unten und der Bohrer springt nach dem Durchbohren zurück.
2. Die Steifigkeit der Werkzeugmaschine ist unzureichend.
3. Das Material des Bohrers ist nicht stark genug.
4. Der Bohrer springt zu stark.
5. Die Klemmsteifigkeit reicht nicht aus und der Bohrer rutscht.
messen:
1. Reduzieren Sie die Schnittgeschwindigkeit.
2. Erhöhen Sie die Vorschubgeschwindigkeit
3. Kühlrichtung anpassen (Innenkühlung)
4. Fügen Sie eine Fase hinzu
5. Prüfen und justieren Sie die Koaxialität des Bohrers.
6. Prüfen Sie, ob der Rückenwinkel angemessen ist.
3.2 Bandkollaps
Grund:
1. Das Werkstück bewegt sich unter der Wirkung der Bohrkraft des Bohrers nach unten und der Bohrer springt nach dem Durchbohren zurück.
2. Die Steifigkeit der Werkzeugmaschine ist unzureichend.
3. Das Material des Bohrers ist nicht stark genug.
4. Der Bohrer springt zu stark.
5. Die Klemmsteifigkeit reicht nicht aus und der Bohrer rutscht.
messen:
1. Wählen Sie einen Bohrer mit einem größeren Hinterkegel.
2. Überprüfen Sie den Rundlaufbereich des Spindelbohrers (<0,02 mm).
3. Bohren Sie das obere Loch mit einem vorzentrierten Bohrer.
4. Verwenden Sie einen steiferen Bohrer, ein hydraulisches Spannfutter mit Halshülse oder ein Schrumpfset.
3.3 Akkumulierter Tumor
Grund:
1. Verursacht durch die chemische Reaktion zwischen dem Schneidstoff und dem Werkstückmaterial (kohlenstoffarmer Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt)
messen:
1. Schmiermittel verbessern, Öl- oder Additivgehalt erhöhen.
2. Erhöhen Sie die Schnittgeschwindigkeit, reduzieren Sie den Vorschub und verkürzen Sie die Kontaktzeit.
3. Wenn Sie Aluminium bohren, können Sie einen Bohrer mit polierter Oberfläche und ohne Beschichtung verwenden.
3.4 Gebrochenes Messer
Grund:
1. Die Spiralnut des Bohrers wird durch den Schnitt blockiert und der Schnitt wird nicht rechtzeitig abgegeben.
2. Wenn das Loch schnell gebohrt wird, wird die Vorschubgeschwindigkeit nicht reduziert oder das Manöver wird auf manuellen Vorschub umgestellt.
3. Beim Bohren von weichen Metallen wie Messing ist der hintere Winkel des Bohrers zu groß und der vordere Winkel ist nicht geschliffen, so dass der Bohrer automatisch einschraubt.
4. Der Schliff der Bohrerkante ist zu scharf, was zu Absplitterungen führt, aber das Messer kann nicht schnell zurückgezogen werden.
messen:
1. Verkürzen Sie den Zyklus des Werkzeugwechsels.
2. Verbessern Sie die Installation und Fixierung, z. B. durch Vergrößerung der Stützfläche und Erhöhung der Klemmkraft.
3. Überprüfen Sie das Spindellager und die Gleitnut.
4. Verwenden Sie hochpräzise Werkzeughalter, beispielsweise hydraulische Werkzeughalter.
5. Verwenden Sie härtere Materialien.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. April 2023
