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Tiefbohren mit Wendelbohrern 

Vorwort:

Der verbreitete Einsatz von Bearbeitungszentren, die ein Werkstück in einer Aufspannung fertig bearbeiten, hat auch den Wunsch zur Tiefbohrbearbeitung auf solchen Zentren verstärkt.

So werden heute durchaus konventionelle Tiefbohrwerkzeuge wie das ELB-Tiefbohrwerkzeug und das ZLB-Tiefbohrwerkzeug auch auf Bearbeitungszentren eingesetzt. Die Bohrbuchse ersetzt dabei in der Regel eine Pilotbohrung.  

Wendelbohrer zum Tiefbohren:

Daneben werden, wie auch in Einzelfällen schon in der Vergangenheit, zunehmend Wendelbohrer zum Tiefbohren eingesetzt.

Neuere Entwicklungen, insbesondere hinsichtlich des Werkzeugmateriales, der Schneidzonengestaltung und der Kühlschmierung führten zum „Wendelbohrer zum Tiefbohren“. Diese Werkzeuge erzeugen (ohne Ausspanhübe) bei Werkzeugdurchmessern bis ca. 12 mm eine Bohrungstiefe mit Länge zu  Durchmesser Verhältnis von max. 40.        

Bei Durchmessern ab ca. 2-3 mm werden hierzu fast ausschließlich Vollhartmetallwendelbohrer (VHM-Wendelbohrer) mit Innenkühlung eingesetzt. Diese stehen inzwischen auf Bearbeitungszentren, aber z.B. auch in Transferstraßen der Automobilindustrie in starker Konkurrenz zu den ELB- und ZLB-Tiefbohrwerkzeugen.

Quelle: Titex/ISF

VHM-Wendelbohrer zum Tiefbohren weisen den für Wendelbohrer typischen symmetrischen, zweischneidigen Werkzeugaufbau auf, der gegenüber den konventionellen Tiefbohrverfahren meist höhere Vorschubgeschwindigkeiten ermöglicht.

Wenn die Bohrtiefe bei max. ca. 40 x Durchmesser liegt und lediglich das Vorhandensein einer Bohrung im Vorderund steht, ist der Einsatz solcher Werkzeuge häufig wirtschaftlicher als der von ELB- und ZLB-Werkzeugen. Dabei sind die Qualitätsanforderungen an die zu erzeugende Bohrung zu beachten. Mit den ELB Tiefbohrwerkzeugen werden im Regelfall höhere Bohrungsgüten, besonders hinsichtlich Mittenverlauf, Rundheitsabweichung und Oberflächengüte erzielt.      

Die VHM-Wendelbohrer zum Tiefbohren verfügen über einen an die Bearbeitungsaufgabe angepassten Werkzeugaufbau mit einem entsprechenden Anschliff. Neben einer speziellen Auslegung des Schneidenbereichs werden auch die Spannuten angepasst, um einen sicheren Spanabtransport zu gewährleisten. Der Werkzeugschaft wird meist als Zylinderschaft ausgeführt.

Der Spanabtransport wird durch die Wendelform der Spannuten verbessert. Der Kühlschmierstoff (KSS), der durch die innenliegenden Kühlkanäle zugeführt wird, unterstützt jedoch den Spanabtransport und ist daher bei den VHM-Wendelbohrern zu Herstellung tiefer Bohrungen Standard. Die geringen Kühlkanaldurchmesser, besonders bei kleinen Werkzeugdurchmessern, erfordern wie bei den anderen Tiefbohrwerkzeugen eine KSS-Hochdruck-Versorgung.

In Abhängigkeit vom zu bearbeitenden Werkstoff werden unterschiedliche Schneidstoffe eingesetzt. Häufig werden beschichtete Wendelbohrer verwendet. Die Beschichtung wird meist nur im Kopfbereich des Werkzeugs aufgebracht, denn die Schicht verfügt über einen höheren Reibungskoeffizient als nachbehandeltes (z.B. poliertes, ...) HM.

Die verschleißbeständigere Schicht und die nachbehandelten Spannuten sollen die Eignung zum Tiefbohren verbessern und damit die Prozesssicherheit der Werkzeuge erhöhen. Das Nachschleifen verschlissener Werkzuge ist möglich.

Im Durchmesserbereich von D = 11…26 mm bei l/D-Verhältnissen von bis l/D = 7 kommen auch modular aufgebaute Werkzeuge mit wechselbaren Schneidelementen aus Hartmetall zum Einsatz. Nur das verschlissene HM-Schneidteil (meist beschichtet) wird ausgetauscht und der Werkzeuggrundkörper wieder verwendet.