Verschleiß und Problembehebung beim Bohren

Problembehebung

• Wendeschneidplattenbohrer
• Wechselkopfbohrer
• Vollhartmetallbohrer

Wendeschneidplattenbohrer

Übermaßbohrungen

Rotierender Bohrer

1. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
2. Zähere Geometrie für die Außenseite wählen (Zentrumschneide beibehalten)

Nicht rotierender Bohrer

1. Ausrichtung der Drehmaschine überprüfen
2. Bohrer um 180 Grad drehen
3. Zähere Geometrie für die Außenseite wählen (Zentrumschneide beibehalten)

Untermaßbohrungen

Rotierender Bohrer

1. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
2. Zähere Geometrie für die Zentrumschneide und leicht schneidende Geometrie für die Außenseite wählen

Nicht rotierender Bohrer

1. Nicht rotierend: Ausrichtung der Drehmaschine überprüfen
2. Nicht rotierend: Bohrer um 180 Grad drehen
3. Zähere Geometrie für die Zentrumschneide und leicht schneidende Geometrie für die Außenschneide wählen

Stift in Bohrung

Rotierender Bohrer

1. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
2. Eine andere Geometrie auf der Außenseite wählen und Vorschub innerhalb der empfohlenen Schnittdaten anpassen
3. Bohrerüberhang verringern

Nicht rotierender Bohrer

1. Ausrichtung der Drehmaschine überprüfen
2. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
3. Bohrerüberhang verringern
4. Eine andere Geometrie auf der Außenseite wählen und Vorschub innerhalb der empfohlenen Schnittdaten anpassen

Vibrationen

1. Bohrerüberhang kürzen, Werkstückstabilität verbessern
2. Schnittgeschwindigkeit verringern
3. Eine andere Geometrie auf der Außenseite wählen und Vorschub innerhalb der empfohlenen Schnittdaten anpassen

Unzureichendes Drehmoment der Maschine

1. Vorschub verringern
2. Leicht schneidende Geometrie zur Verringerung der Schnittkraft wählen

Unzureichende Maschinenleistung

1. Schnittgeschwindigkeit verringern
2. Vorschub verringern
3. Leicht schneidende Geometrie zur Verringerung der Schnittkraft wählen

Bohrung nicht symmetrisch

Die Bohrung weitet sich am Grund (aufgrund von Spanstau an der Zentrumschneide)

1. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
2. Eine andere Geometrie auf der Außenseite wählen und Vorschub innerhalb der empfohlenen Schnittdaten anpassen
3. Bohrerüberhang verringern

Geringe Standzeit

1. Schnittdatenempfehlungen überprüfen
2. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
3. Bohrerüberhang verkürzen, Bauteilstabilität verbessern und Werkzeughalterung überprüfen
4. Plattensitz und Schraube auf Schäden überprüfen
5. Siehe typische Verschleißarten für spezifische Abhilfe
6. Wenn möglich, verschleißfestere Sorte wählen

Gebrochene Wendeplattenschrauben

1. Drehmomentschlüssel und Molykote zum Anziehen der Schraube verwenden

Schlechte Oberflächengüte

1. Gute Spankontrolle wichtig
2. Vorschub reduzieren (wenn v_f beibehalten werden muss, auch Schnittgeschwindigkeit erhöhen)
3. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
4. Bohrerüberhang kürzen, Werkstückstabilität verbessern

Spanstau in den Spankanälen

Durch lange Späne verursacht

1. Geometrie- und Schnittdatenempfehlungen überprüfen
2. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
3. Vorschub innerhalb der empfohlenen Schnittdaten verringern
4. Schnittgeschwindigkeit innerhalb der empfohlenen Schnittdaten erhöhen

Ablenkung

• Unzulässiger Bohrungstoleranz
• Schlechte Oberflächengüte - Rückzugsriefen
• Verschleiß des Bohrerkörpers
• Wendeschneidplattenbruch

Probleme bei der Spanbildung

Lang spanende Werkstoffe, z. B. rostfreier Stahl oder Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt

Kurz spanende Werkstoffe, z. B. normaler Stahl

Wechselkopfbohrer

Außerhalb der Toleranz

1. Verschleiß der Bohrerspitze überprüfen
2. Rundlauffehler überprüfen
3. Vorschub verringern
4. Stabilität des Bauteils, Werkzeughalter und Bauteiloberflächen überprüfen
5. Bei längeren Bohrern pilot-/punktbohren
6. Bei nicht rotierender Anwendung - Ausrichtung überprüfen

Vibrationen

1. Bohrerüberhang verkürzen, Bauteilstabilität verbessern und Werkzeughalterung überprüfen
2. Schnittgeschwindigkeit verringern
3. Vorschub/U anpassen

Maschinenleistung oder Drehmoment unzureichend

1. Schnittgeschwindigkeit verringern
2. Vorschub verringern
3. Leicht schneidende Geometrie zur Verringerung der Schnittkraft wählen

Bohrung nicht zylindrisch

Die Bohrung weitet sich am Eintritt

1. Rundlauffehler überprüfen
2. Vorschub anpassen
3. Bohrerüberhang verringern und Werkzeughalter überprüfen
4. Pilotbohrung mit kurzem Bohrer bei längeren Bohrern erstellen

Geringe Standzeit

Schnittdatenempfehlungen überprüfen

1. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
2. Bohrerüberhang verkürzen, Bauteilstabilität verbessern und Werkzeughalterung überprüfen
3. Plattensitz und Schraube auf Schäden überprüfen
4. Siehe typische Verschleißarten für spezifische Abhilfe
5. Wenn möglich, verschleißfestere Sorte wählen

Schlechte Oberflächengüte

1. Gute Spankontrolle wichtig
2. Vorschub verringern (wenn v_f beibehalten werden muss, auch Schnittgeschwindigkeit erhöhen)
3. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen
4. Bohrerüberhang verringern, Bauteilstabilität verbessern

Spanstau in den Spankanälen

1. Schnittdaten für eine bessere Spankontrolle anpassen
2. Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen, Filter reinigen, Kühlschmierstoffbohrungen im Bohrer reinigen, Kühlschmierstoffkonzentration überprüfen
3. Probleme mit Spanstau können extremen Verschleiß des Bohrerkörper hervorrufen
4. Sämtlichen Bauteilwerkstoff entfernen, der am Bohrerkörper haftet, um Spanstau zu vermeiden

Span beim Eintritt

„Nadeln"

an der Außenseite

1. Risiko von übermäßigem Verschleiß, wenn Nadeln außen am Anfangsspan sichtbar
2. Wahrscheinliche Ursache, Unwucht aufgrund von: RundlauffehlerSchräger EintrittVorschub zu hochInstabile/ungünstige BedingungenEckenbruch–/verschleiß

Spankontrolle - Optimierung

1. Kratzer auf den Spänen, wie oben abgebildet, sind ein Zeichen von Spanstau, der die Bohrungsqualität beeinträchtigt. Zur Verbesserung der Bohrungsqualität empfiehlt es sich, den Vorschub zu verringern, und wenn möglich die Schnittgeschwindigkeit zu erhöhen

Vollhartmetallbohrer

Span beim Eintritt – Vollhartmetallbohrer und Wechselkopfbohrer

„Nadeln" an der Außenseite

1. Risiko von übermäßigem Verschleiß, wenn Nadeln außen am Anfangsspan sichtbar
2. Wahrscheinliche Ursache, Unwucht aufgrund von: RundlauffehlerSchrägem EintrittVorschub zu hochInstabilen/ungünstigen BedingungenEckenbruch–/verschleiß

Spankontrolle - Optimierung

1. Kratzer auf den Spänen, wie oben abgebildet, sind ein Zeichen von Spanstau, der die Bohrungsqualität beeinträchtigt. Zur Verbesserung der Bohrungsqualität empfiehlt es sich, den Vorschub zu verringern, und wenn möglich die Schnittgeschwindigkeit zu erhöhen

Verschleißarten beim Bohren

• Wendeschneidplattenbohrer
• Wechselkopfbohrer
• Vollhartmetallbohrer

Wendeschneidplattenbohrer

Freiflächenverschleiß

Wenn er gleichmäßig auftritt, ist Freiflächenverschleiß die bevorzugte Verschleißart. Auswirkungen von Freiflächenverschleiß:

• Schlechte Oberflächengüte
• Unzulässiger Bohrungstoleranz
• Höhere Leistungsaufnahme

Kolkverschleiß

Zentrumschneide

Außenschneide

Auswirkungen von Kolkverschleiß:

• Instabile Schneidkante, die Schneidkantenbrüche und ungünstige Späne verursacht
• Schlechte Oberflächengüte
• Höherer Leistungsaufnahme

Plastische Deformation

Depression

Impression

Depression oder Impression der Schneidkante kann zu schlechter Spankontrolle, schlechter Oberflächengüte und zu einer Bohrung außerhalb der Toleranz führen.

Ausbrüche im Schneidbereich

Auswirkungen durch Ausbrüche in der Schnittzone:

• Übermäßiger Freiflächenverschleiß
• Schlechte Oberflächengüte

Bruch

Auswirkungen durch Bruch:

• Werkzeugausfall
• Bauteilausschuss

Aufbauschneidenbildung

Auswirkungen von Aufbauschneidenbildung:

• Schlechte Oberflächengüte und Schneidkantenausbrüche, wenn die wachsende Aufbauschneide durch Späne abgerissen wird
• Ausbröckeln der Schneidkante

Wechselkopfbohrer

Typischer Verschleiß in unterschiedlichen Werkstoffen bei PM-Geometrie

Unlegierter Stahl / CMC01.1

• Verschleiß an Rand / Peripherie beginnt sich auszubilden, Kerbe entwickelt sich entlang des Rands und im Spankanal
• Kontinuierlich zunehmender Verschleiß an der Zentrumschneide

Niedrig legierter Stahl / CMC02.2

• Kontinuierlich zunehmender Verschleiß an der Zentrumschneide/am Rand nahe der Ecke

Freiflächenverschleiß

Freiflächenverschleiß an der Zentrumschneide

Freiflächenverschleiß an der Rundschlifffase

Normale und bevorzugte Verschleißart, wenn gleichmäßig

Plastische Deformation

Schneidenausbrüche

Ausbrüche an der Außenschneide

Ausbrüche an der Zentrumschneide

Ausbröckeln ist beim Bohren in eine Vorbohrung eine sehr verbreitete Art des Verschleißes. Ist der Spitzenwinkel an der Vorbohrung kleiner, wird die Stabilität beeinträchtigt und die Schneiden können beschädigt werden. Das kann auch passieren, wenn Toleranzen an den Spitzenwinkeln nicht passen. Vermieden werden kann dies durch Tailor-Made-Bohrer oder mit einem durch Fräsen hergestellten flachen Bohrungsgrund.

Aufbauschneidenbildung

Wenn Sie den Bereich, in dem eine Aufbauschneidenbildung auftritt, nicht vollständig vermeiden können, berechnen Sie eine Schnittgeschwindigkeit, der die Aufbauschneidenbildung im stärksten Teil des Bohrers hält (= 50 % des Durchmessers).

Der Einsatz äußerer Kühlschmierstoffzufuhr kann sich negativ auf die Spanabfuhr auswirken.

Schnittgeschwindigkeit erhöhen, damit sich die Aufbauschneidenbildung
in die Mitte des Bohrers verlagert

Schnittgeschwindigkeit verringern, um die Aufbauschneidenbildung
außen zu verlagern oder sie komplett zu vermeiden

Vollhartmetallbohrer

Freiflächenverschleiß

Freiflächenverschleiß an der Zentrumschneide

Freiflächenverschleiß an der Rundschlifffase

Bevorzugte Verschleißart, wenn gleichmäßig

Freiflächenverschleiß an Querschneide

Freiflächenverschleiß an der Querschneide hat auch Einfluss auf die Bohrungsqualität aufgrund der schlechten Zentrierung.

Schneidenausbrüche

Ausbrüche an der Außenschneide

Ausbrüche an der Zentrumschneide

Ausbröckeln ist beim Bohren in eine Vorbohrung eine sehr verbreitete Art des Verschleißes. Ist der Spitzenwinkel an der Vorbohrung kleiner, wird die Stabilität beeinträchtigt und die Schneiden können beschädigt werden. Das kann auch passieren, wenn Toleranzen an den Spitzenwinkeln nicht passen. Vermieden werden kann dies durch Tailor-Made-Bohrer oder mit einem durch Fräsen hergestellten flachen Bohrungsgrund.

Bohrerbruch

Aufbauschneidenbildung

Wenn Sie den Bereich, in dem eine Aufbauschneidenbildung auftritt, nicht vollständig vermeiden können, berechnen Sie eine Schnittgeschwindigkeit, der die Aufbauschneidenbildung im stärksten Teil des Bohrers hält (= 50 % des Durchmessers).

Der Einsatz äußerer Kühlschmierstoffzufuhr kann sich negativ auf die Spanabfuhr auswirken.

Schnittgeschwindigkeit erhöhen, damit sich die
Aufbauschneidenbildung in die Mitte des Bohrers verlagert

Schnittgeschwindigkeit verringern, um die Aufbauschneidenbildung
nach außen zu verlagern oder sie komplett zu vermeiden

Typischer Verschleiß

Unabhängig vom Werkstoff

• Stets Freiflächenverschleiß
• Ausbrüche selten Prozesssicherheit

Unlegierter Stahl / CMC01.1

• Verschleiß an Rand/Peripherie Verschleiß von Kerbe ausWachstum gegen Schneide

Niedrig legierter Stahl / CMC02.2

• Schneidenverschleiß

Hoch legierter Stahl / CMC03.11

• Erheblicher Freiflächenverschleiß
• Geringe Schäden an Schneide

Schneidenausführung

Achtung!

• Verschleiß nicht mit Verstärkung verwechseln