Bohrmaschine - Anwendungen und Merkmale

Unter den Drehmaschinen gelten die Maschinen aus der Gruppe der Koordinatenbohrmaschinen als die präzisesten. Koordinatenbohrmaschinen werden zur Herstellung komplexer, schwer zu produzierender Teile eingesetzt. Ein horizontal oder vertikal montiertes Bohrwerk wird zur Herstellung von Teilen mit mehreren zueinander versetzten Bohrungen verwendet. Es handelt sich um das erste NC-Teilapparat-Bohrwerk, dessen Funktionsprinzip darauf beruht, das Werkstück relativ zum Schneidwerkzeug mit einer Genauigkeit von einem Tausendstel Millimeter zu bewegen. Gleichzeitig kann das Gerät die Maßhaltigkeit sowie die Positionierung des Werkstücks automatisch kontrollieren.

Inhalt des Artikels:

• 1 Anwendungsbereich
• 2 Mögliche Layouts
• 3 Konstruktionsmerkmale
• 4 Funktionsweise
• 5 CNC-Modelle

Anwendungen

Es gibt keinen großen Unterschied zwischen Holzbearbeitungsmaschinen und Metallbearbeitungsbohrmaschinen, der Unterschied liegt in der zu bewältigenden Last und den in der Spindel installierten Schneidwerkzeugen. Natürlich sollten Sie keine Metallwerkstücke auf Modellen bearbeiten, die für Holz ausgelegt sind.

Eine Spitzendrehmaschine wurde entwickelt, um mittig angeordnete Bohrungen in einem bestimmten Abstand zueinander herzustellen. Der Betrieb des Geräts erfolgt ohne die Installation von speziellen Messgeräten, die für die Richtung des Werkzeugs ausgelegt sind.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Arbeitsprinzip der Koordinatenbohrmaschine die folgenden Vorgänge umfasst:

• Erzielung von Blind- und Durchgangslöchern.
• Oberflächenbearbeitung mit Fräsern.
• Bohren und Reiben.
• Plotten und Stirnseitenbearbeitung.
• Kontrolle von definierten Dimensionen.

Die Anordnung des Lehrenbohrwerks bedeutet, dass die meisten Werkstücke massiv sind. Außerdem werden Bohrungen in den Leitern vorgenommen, in denen sie mit großer Genauigkeit zueinander positioniert werden müssen.

Mit einer Lehrenbohrmaschine können Bohrungen und andere Arbeiten in mittleren und großen Serien durchgeführt werden.

Die eingesetzten Werkzeuge des Lehrenbohrwerks ermöglichen auch die Markierung von Teilen, vor allem von Achsabständen. Die besondere Konstruktion ermöglicht die Herstellung von Löchern, die in einem Winkel oder in zueinander senkrechten Ebenen liegen. Die Spindel des Koordinatenbohrwerks ermöglicht die Herstellung von Bohrungen an den Stirnseiten.

Bei der Betrachtung der Typen und Modelle von Lehrenbohrwerken ist zu beachten, dass die Geräte sowohl mit einer optischen Referenzvorrichtung als auch mit einer CNC-gesteuerten Positionierung von Werkstück und Schneidwerkzeug ausgestattet sein können. Die Hersteller von Koordinatenbohrmaschinen weisen darauf hin, dass es sich bei diesen Geräten um eine Kombination aus einer Messmaschine und einer Metallbearbeitungsmaschine handelt. Aus diesem Grund wird in einigen Fällen die Einstellung des Werkstücks auf der betreffenden Maschine vorgenommen, während die Bearbeitung durch andere Geräte erfolgt.

Wenn die Grundkomponenten von Koordinatenbohrmaschinen in gutem Zustand sind, beträgt die Bearbeitungsgenauigkeit 0,004 Millimeter. Auf herkömmlichen Drehzentren ist es nicht möglich, Teile mit solch exakten Abmessungen zu fertigen. In Anbetracht der GOST- und Genauigkeitsnormen für Lehrenbohrwerke ist anzumerken, dass einige von ihnen mit einem digitalen Anzeigegerät ausgestattet sind, das eine Maßkontrolle mit einer Genauigkeit von bis zu einem Tausendstel Millimeter ermöglicht.

Mögliche Layouts

Bei der Betrachtung eines Lehrenbohrwerks und seiner technischen Parameter ist zu bedenken, dass es sich lohnt, es einzusetzen, wenn eine exakte Werkzeugpositionierung erforderlich ist. Es wird unterschieden zwischen:

• Einspaltige Modelle.
• Doppelständer-Bohr- und Fräsmaschinen.

Was sind die Unterschiede zwischen diesen Modellen? Bei der Beschreibung von Koordinatenbohrmaschinen muss darauf geachtet werden, wie weit die Säule über den Tisch angehoben wird. Bei größeren Tischen werden zwei Säulen verwendet, um die Steifigkeit der Struktur zu erhöhen und eine höhere Genauigkeit der Werkzeugpositionierung zu gewährleisten. Die Konstruktion eines modernen Bohr- und Fräswerks kann sehr unterschiedlich sein, was berücksichtigt werden muss.

Konstruktionsmerkmale

Das horizontale Koordinatenbohrwerk ist sehr beliebt, da die Hauptaggregate für die Bearbeitung großer Werkstücke günstig angeordnet sind. Der Aufbau eines einstieligen und eines zweistieligen Horizontalbohrwerks unterscheidet sich erheblich. Ein Beispiel ist eine Einständer-Bohr- und Drehmaschine:

• Der Hauptteil der Konstruktion ist das Bett, in dem alle Komponenten untergebracht sind.
• Das Bohren auf einer modernen Zentrierbohrmaschine wird mit einem speziellen Bohrkopf durchgeführt. In einigen Fällen geht es um einen schnellen Werkzeugwechsel. Die Werkzeuge eines modernen Bohr- und Fräswerks können mit Spezialwerkzeugen befestigt werden.
• Kreuztisch. Das Funktionsprinzip dieser Maschine bestimmt die Fähigkeit, Werkstücke in zwei Richtungen zu bewegen.

Die Hersteller produzieren Doppelständer-Bohr- und Fräsmaschinen mit den folgenden Einheiten:

• Derselbe Tisch, auf dem die zu rüstenden Werkstücke bearbeitet werden. Sie können eingespannt werden, um ein Loch oder mehrere Löcher mit präziser gegenseitiger Ausrichtung zu erhalten.
• Ständer und Sockel. Bei vielen Modellen kann das Werkzeug über einem Schrank oder einem anderen Werkstück positioniert werden. Die Spindel kann aus verschiedenen Typen bestehen.
• Kopf bohren. Die wichtigsten technischen Merkmale werden durch die Eigenschaften des zu installierenden Bohrkopfs bestimmt. Einige Maschinen sind mit Werkzeugwechslern ausgestattet.

Ein Zweiständer- oder Einständerbohrwerk hat fast immer ein Bett, das aus zwei flachen und einer T-förmigen Führungsbahn besteht. Diese Führungsschienen führen die Schlitten. Die GOST-Genauigkeitsstandards werden durch die präzise Positionierung aller Elemente zueinander erfüllt. Steuergeräte können an den unterschiedlichsten Elementen angebracht werden: Ihre Typen hängen vom Maschinenhersteller und der Art des installierten Steuerungssystems ab.

Funktionsprinzip

Bei der Herstellung der betreffenden Geräte werden die folgenden Punkte berücksichtigt:

• Das Werkstück wird auf einem Tisch befestigt, der sich, wie bereits erwähnt, entlang der festgelegten Führungen bewegen kann. Dies ist der Punkt, an dem es möglich ist, Bohrungen durch Bohren herzustellen.
• Fast alle Metallbearbeitungsmaschinen und solche, die Holz bearbeiten können, haben eine Spindel. Es ist zu bedenken, dass die Spindel für die Aufnahme des Schneidwerkzeugs ausgelegt ist. Bei einigen Modellen wird die Spindel durch einen Spindelkopf dargestellt, der das Schneidwerkzeug nach einem vorgegebenen Programm wechseln kann. Das macht den Prozess viel einfacher. Die Spindel kann sich je nach Modell an verschiedenen Bauteilen befinden.
• Der Bohrkopf und die Traverse werden vom Bediener in der gewünschten Höhe fixiert, die von der Größe des Werkstücks abhängt.

Bei der Planung eines Bohr- und Drehwerks muss die Positionierung der Spindel berücksichtigt werden:

• Die Beschreibung dieser Maschine bestimmt die Möglichkeit der Positionierung durch die Positionierung des Tisches, dank der senkrecht zueinander angeordneten Führungsschienen.
• Der zu installierende Kopf kann auf der Traverse verschoben werden. Daher kann das Bohrwerk zur Herstellung von Bohrungen an sehr großen Werkstücken verwendet werden.

Die Herausforderung liegt jedoch nicht in der Möglichkeit, Werkzeug und Werkstück relativ zueinander zu positionieren, sondern in der hohen Präzision aller Maße. Die Norm schreibt eine Genauigkeit von mindestens 0,004 mm vor.

CNC-Modelle

Dabei ist zu bedenken, dass moderne CNC-gesteuerte Koordinatenbohrmaschinen in letzter Zeit sehr weit verbreitet geworden sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Abmessungen vieler Teile nach GOST sehr genau sein müssen. Wenn GOSTs eine hohe Genauigkeit erfordern und die Produktion innerhalb eines kurzen Zeitraums erfolgen soll, sollten daher CNC-Koordinatenbohrmaschinen in Betracht gezogen werden.

Warum ist dieser Maschinentyp heute so gefragt?

CNC-gesteuerte Bohr- und Fräsmaschinen sind mit Computern ausgestattet, die zur Einstellung von Koordinaten und Bearbeitungsparametern verwendet werden. Da die GOSTs nicht manuell vom Bediener beobachtet, sondern per Computer überwacht werden, ist die Fehlerwahrscheinlichkeit deutlich geringer. Deshalb ist GOST jetzt auch mit CNC-gesteuerten Modellen möglich.

CNC-Modelle können sowohl zum Schruppen als auch zum Schlichten verwendet werden. Es ist zu bedenken, dass diese Bearbeitungszentren nur von geschultem Personal bedient werden können, auch wenn eine manuelle Bedienung nicht erforderlich ist. Drechsler und andere Fachleute müssen für die ordnungsgemäße Bedienung der Geräte geschult werden.

Die Vorteile von Modellen mit einer numerischen Steuerung sind

• Hohe Arbeitsgenauigkeit.
• Die hohe Produktivitätsrate.
• Die Möglichkeit der Installation auf automatisierten Linien.
• Schutz des Schnittbereichs vor der Umwelt.
• Möglichkeit zur Herstellung komplexer Werkstücke mit verschiedenen Ebenen und Bohrungen: blind, gekreuzt, schräg usw.
• Kompakte Größe mit hoher Produktivität.

Allerdings gibt es auch einige erhebliche Nachteile:

• Hohe Kosten. Der Einsatz moderner Technologien führt zu einem erheblichen Anstieg der Kosten für die Ausrüstung. Daher muss die Rentabilität der Installation von CNC-Maschinen sorgfältig berechnet werden.
• Schwierigkeiten bei der Wartung. Es ist zu bedenken, dass eine CNC-Koordinatenbohrmaschine nur von einem Fachmann mit entsprechenden Kenntnissen gewartet und repariert werden kann. Im Falle einer Beschädigung oder eines Ausfalls eines der Bauteile müssen Sie sich an Ihren Händler oder an Unternehmen wenden, die Reparaturdienste anbieten. Es ist praktisch unmöglich, das Problem selbst zu lösen.
• In manchen Fällen ist es notwendig, bei der Installation von CNC-Maschinen einen Fachmann mit der Einrichtung der Produktion zu beauftragen. Dies ist auf die Komplexität der Programmierung der Bearbeitung und der Einrichtung der Geräte zurückzuführen.
• Die Arbeitskosten werden um bis zu 80 % gesenkt und die Produktivität um etwa 50 % gesteigert. Das bedeutet, dass eine CNC-Maschine drei konventionelle Maschinen ersetzen kann.

Moderne Fertigungsnormen für eine Vielzahl von Teilen verpflichten Fabriken und andere an der Produktion beteiligte Organisationen zur Installation von CNC-Maschinen. Denn nur CNC-Maschinen können die geforderte Maß- und Rauhigkeitsgenauigkeit garantieren.

MZKRS und Stan-Samara gelten als die besten Hersteller. Sie stellen Modelle her, die in fast allen Fabriken und Produktionslinien eingesetzt werden. Die gebräuchlichsten Modelle sind 2B440A, 2D450, 2A450. Achten Sie bei der Auswahl des am besten geeigneten Modells auf die folgenden Punkte:

• Die maximalen Abmessungen des Werkstücks.
• Das Gewicht der Konstruktion.
• Der maximale und minimale Durchmesser des Lochs.
• Die Geschwindigkeit, mit der sich das Schneidwerkzeug drehen kann.
• Das maximale Gewicht des Werkstücks.
• Die Leistung des Hauptantriebs und aller elektrischen Hilfsmotoren.

Diese Metallbearbeitungsgeräte werden am häufigsten in Maschinenhallen eingesetzt. Heute sind auch die unter der Marke Newall (England) hergestellten Modelle weit verbreitet. Die unter den Markennamen WHN und WKV hergestellten Modelle sind noch relativ wenig verbreitet.