1. Generelles
Ein zentraler Faktor bei nahezu allen Bohrprozessen ist die Innenkühlung. Sie sorgt für eine effektive Wärmeabfuhr direkt an der Schneide, verbessert die Spanabfuhr und reduziert den Werkzeugverschleiß erheblich. Besonders bei tieferen Bohrungen oder schwer zerspanbaren Werkstoffen ist eine zuverlässige Kühlmittelversorgung entscheidend, um Werkzeugbruch, Aufbauschneidenbildung und Maßabweichungen zu vermeiden.
Ebenso wichtig ist bei Bohren mit Spanbruch und Bohren mit Entspanen eine definierte Verweilzeit am Bohrgrund. Diese ist notwendig, damit der Bohrer mindestens eine vollständige Umdrehung sauber ausführen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass beim erneuten Eintauchen nicht nur eine Schneide partiell in das Material eingreift. Ohne diese Maßnahme kann die Bohrung verlaufen, die Rundlaufgenauigkeit leiden und der Werkzeugverschleiß deutlich ansteigen.
2. Bohren ohne Spanbruch
Beim Bohren ohne Spanbruch erfolgt die Bearbeitung in einer kontinuierlichen Vorschubbewegung ohne Unterbrechung. Die Späne werden fortlaufend über die Spiralnuten oder durch Innenkühlung aus der Bohrung abgeführt.
Diese Strategie eignet sich besonders für kurze Bohrungen, gut zerspanbare Werkstoffe wie Aluminium oder Automatenstahl sowie hochproduktive Serienfertigung. Der Vorteil liegt in kurzen Zykluszeiten und einem ruhigen Bearbeitungsprozess.
Bei zähen oder langspanenden Materialien kann diese Methode jedoch problematisch sein, da sich lange Späne bilden und den Prozess stören können.
3. Bohren mit Spanbruch
Beim Bohren mit Spanbruch wird der Vorschub in definierten Intervallen kurz unterbrochen, ohne dass das Werkzeug vollständig aus der Bohrung austritt. Ziel ist das kontrollierte Brechen langer Späne in kurze, prozesssichere Spansegmente.
Dieses Verfahren wird bevorzugt bei langspanenden Werkstoffen wie Edelstahl, Baustahl oder hochlegierten Materialien eingesetzt.
Die Strategie erhöht die Prozesssicherheit erheblich, benötigt jedoch eine korrekt abgestimmte Verweilzeit, um Werkzeugbelastung und Bohrungsverlauf zu vermeiden.
4. Bohren mit Entspanen
Das Bohren mit Entspanen (Peck Drilling) erfolgt in mehreren Zustellungen mit regelmäßigem Rückzug des Werkzeugs, um Späne aktiv aus der Bohrung zu entfernen.
Diese Strategie ist ideal für tiefe Bohrungen, schwierige Werkstoffe oder Anwendungen mit kritischer Spanabfuhr. Besonders bei Titan, Werkzeugstahl oder rostfreien Werkstoffen sorgt dieses Verfahren für höhere Prozessstabilität.
Durch den kontrollierten Rückzug verbessert sich die Kühlung, die Spanabfuhr wird optimiert und das Risiko von Werkzeugbruch sinkt deutlich. Nachteil sind längere Bearbeitungszeiten.
5. Pilotbohrung
Die Pilotbohrung dient der präzisen Führung des nachfolgenden Bohrwerkzeugs. Sie wird eingesetzt, wenn hohe Positionsgenauigkeit erforderlich ist oder größere Bohrdurchmesser gefertigt werden.
Besonders bei schrägen oder unebenen Werkstückoberflächen verhindert eine Pilotbohrung das Verlaufen des Bohrers beim Anschnitt. Sie reduziert zudem Radialkräfte und verbessert die Zentrierung des Werkzeugs.
In der CNC-Fertigung wird die Pilotbohrung häufig als vorbereitender Prozessschritt genutzt, um die Prozesssicherheit und Bohrungsqualität deutlich zu erhöhen.
6. Kanonenbohren
Das Kanonenbohren ist ein Spezialverfahren für hochpräzise Tieflochbohrungen mit kleinen Durchmessern. Dabei wird ein Einlippenbohrer mit Hochdruck-Innenkühlung eingesetzt, wodurch Späne zuverlässig aus der Bohrung transportiert werden.
Dieses Verfahren kommt zum Einsatz, wenn extrem tiefe und präzise Bohrungen mit hoher Oberflächengüte gefordert sind, beispielsweise in der Medizintechnik, Luftfahrt oder Hydraulik.
7. Tieflochbohren
Das Tieflochbohren beschreibt verschiedene Verfahren für Bohrungen mit großen Tiefen, typischerweise ab einem Verhältnis von 10xD oder mehr. Hierzu zählen unter anderem BTA-Bohren, Ejektorbohren und Kanonenbohren.
Diese Verfahren werden eingesetzt, wenn konventionelle Bohrstrategien hinsichtlich Spanabfuhr, Wärmeentwicklung oder Prozessstabilität nicht mehr ausreichen.
Fazit
Die richtige Bearbeitungsstrategie beim CNC-Bohren entscheidet maßgeblich über Produktivität, Präzision und Werkzeugstandzeit. Während kontinuierliches Bohren maximale Effizienz bietet, erhöhen Strategien wie Spanbruch, Entspanen und Pilotbohrung die Prozesssicherheit.
Für extreme Bohrtiefen sind Kanonenbohren und Tieflochbohren unverzichtbare Spezialverfahren.