Hochdruckkühlsystem für Tieflochbohrungen Was sind die Schwierigkeiten bei der Tieflochbearbeitung, welche Arten von Tieflochbohrern gibt es und worauf ist bei der Auswahl und dem Einsatz von Tieflochbohrern zu achten? Welche Bearbeitungsverfahren mit Hochdruckkühlsystemen für Tieflochbohrungen existieren und welche Besonderheiten sind bei der Tieflochbearbeitung zu beachten? All diese Aspekte werden in diesem Artikel vorgestellt – wir hoffen, er ist für Sie hilfreich!

　　. Hochdruckkühlsystem für Tieflochbohrungen Schwierigkeiten bei der Tieflochbearbeitung

　　Der Schaft des Werkzeugs ist durch den Bohrungsdurchmesser begrenzt: Er weist einen geringen Durchmesser, eine große Länge, eine geringe Steifigkeit und eine niedrige Festigkeit auf, wodurch beim Zerspanen leicht Vibrationen, Wellenbildung und Konizität entstehen – was sich jedoch nachteilig auf die Geradheit und die Oberflächenrauheit von Tiefbohrungen auswirkt.

　　Bei Bohr- und Aufbohrarbeiten ist es, sofern keine speziellen Schutzvorrichtungen eingesetzt werden, nur schwer möglich, Kühlschmiermittel in den Schnittbereich zu fördern; dies verringert die Beeinflussung von Werkzeug und Standzeit und erschwert zudem die Späneabfuhr.

　　Bei der Tieflochbearbeitung ist es nicht möglich, den Schneidvorgang direkt zu beobachten. Stattdessen müssen die Schneidgeräusche erfahrener Bediener wahrgenommen, die Spanbildung, die Vibrationen am Werkzeug sowie die Werkstücktemperatur überprüft und die Maschinendaten (Hydraulikdruckanzeige, Strommessgerät) ausgewertet werden, um zu beurteilen, ob der Trennvorgang ordnungsgemäß abläuft.

　　Aufgrund der schwierigen Spanabfuhr müssen zuverlässige Maßnahmen ergriffen werden, um die Späne zu zerkleinern, ihre Länge und Form zu kontrollieren, eine reibungslose Spanabfuhr zu gewährleisten und ein Verstopfen der Spanabfuhr zu verhindern.

　　Es werden zusätzliche innere (oder äußere) Späneabfuhrvorrichtungen, Führungsträger und Hochdruckkühl- und Schmiermittelversorgungssysteme eingebaut, um den reibungslosen Ablauf der Tieflochbearbeitung sowie die Anforderungen an die Bearbeitungsqualität zu gewährleisten.

　　Schlechte Wärmeabfuhr der Schneidwerkzeuge führt zu einem Anstieg der Schnitttemperatur und zu einer verringerten Standzeit der Werkzeuge.

　　. Typen von Tieflochbohrern, Anwendungsbereiche und grundlegende Funktionsprinzipien

　　Tieflochbohrer werden in zwei Typen unterteilt: Entladungsbohrer und Innenentladungsbohrer. Zu den Entladungsbohrern zählen Gewehrkörperbohrer sowie integrale Hartmetall-Tieflochbohrer (die wiederum in solche mit Kühlbohrungen und solche ohne Kühlbohrungen unterteilt werden).

　　Die interne Späneabfuhr wird in drei Typen unterteilt: BTA-Tieflochbohrer, Strahlbohrer und DF-System-Tieflochbohrer. Die Typen der Tieflochbohrer sowie deren Einsatz- und Verwaltungsrahmen sind den in der nachstehenden Abbildung dargestellten Daten zu entnehmen.

　　Hinweise zur Hochdruckkühlsystem für Tieflochbohrungen

　　(1) Betriebspunkte bei der Tieflochbearbeitung: Die Koaxialität der Mittelachsen von Spindel und Werkzeugschiene, des Stützmutterschafts für den Schneidwerkzeugträger sowie des Werkstückstützmutterschafts muss den Anforderungen entsprechen. Das Schneidflüssigkeitssystem muss einwandfrei funktionieren; die bearbeitete Werkstückendfläche darf keine Mittellochbohrung aufweisen. Es darf nicht in einer Schräge gebohrt werden; die Spanform ist normal zu halten, um die Bildung linearer Späne zu vermeiden; bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung durchgehender Löcher ist vor dem vollständigen Durchdringen des Bohrers abzubremsen oder zu stoppen, um eine Beschädigung des Bohrers zu verhindern.

　　(2) Tieflochbearbeitung und Schneidflüssigkeit: Im Produktionsprozess der Tieflochbearbeitung entsteht ständig große Mengen an Schnittwärme, die sich nur schwer abführen lässt; daher ist es erforderlich, das Schmier- und Kühlsystem für die Schneidflüssigkeit mit ausreichender Förderleistung zu betreiben, um eine wirksame Kühlung der Werkzeuge zu gewährleisten. Üblicherweise werden Emulsionen im Mischungsverhältnis 1:100 oder Hochdruckemulsionen eingesetzt; bei hochpräzisen Bearbeitungsverfahren sowie bei Anforderungen an hohe Oberflächenqualität oder bei der Bearbeitung von zähplastischen Werkstoffen können Hochdruckemulsionen oder hochkonzentrierte Hochdruckemulsionen verwendet werden. Die Viskosität des Schneidöls liegt typischerweise im Bereich von (40–10–20 cm²/s, während die Durchflussgeschwindigkeit der Schneidflüssigkeit 15–18 m/s beträgt; bei unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern ist jeweils ein Schneidöl mit niedrigerer Viskosität zu verwenden. Bei Tieflochbearbeitungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen kann als Mischungsverhältnis des Schneidöls 40 % Hochdruckschwefelöl, 40 % Kerosin und 20 % chloriertes Paraffin gewählt werden. Der Druck und die Durchflussmenge der Schneidflüssigkeit stehen in engem Zusammenhang mit dem Bohrungsdurchmesser und der jeweiligen Bearbeitungsart, wie in der Abbildung dargestellt. (3) Um die Standzeit der Werkzeuge zu sichern, ist der Einsatz automatisch verfahrender Schneidwerkzeuge empfehlenswert.

　　Bei Verschleiß der Führungselemente des Flüssigkeitszufuhrgeräts und des beweglichen Mittelträgers ist eine umgehende Austauschung erforderlich, um die Bohrerdurchmesserpräzision nicht zu beeinträchtigen.

　　Die Tieflochbearbeitung ist ein werkzeuggesteuerter Fertigungsbereich, der für den Einsatz bestehender Technologien konzipiert wurde; zahlreiche Forschungsprojekte aus verschiedenen Branchen befassen sich mit der Tieflochbearbeitung.

　　Das oben Genannte sind die wichtigsten Hinweise zur Hochdruckkühlsystemtechnik für Tieflochbohrungen – eine Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten. Wenn Sie weitere Informationen wünschen, stehen wir Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung! Unser Unternehmen verfügt über langjährige Erfahrung und freut sich jederzeit auf Ihre Zusammenarbeit.