Leitfaden für Anfänger zu U-Bohrer-Einsätzen

Der U-Bohrer, eines der am häufigsten verwendeten Werkzeuge für die Bohrlochbearbeitung, wird in der Regel mit verschiedenen Namen bezeichnet, z. B. Flachlochbohrer, Wasserstrahlbohrer, Gewaltbohrer, Schnellbohrer, T-Bohrer, Einsatzbohrer usw. Die Standardbezeichnung sollte Wendeschneidplattenbohrer oder Maschinenfutterbohrer lauten. Der Begriff "U-Bohrer" geht auf den Sandvik Coromant T-MAX U-Bohrer zurück, der dann in der Branche weit verbreitet war und sich allmählich zu einer gängigen Bezeichnung entwickelte.

Welche Arten von Einsätzen werden in U-Bohrern verwendet?

Es gibt mehrere gängige Arten von SPMG, SOMT, WCMTWCMX, die spezifischen Daten können der folgenden Tabelle entnommen werden.

Die Typen WC, SP und SO sind die am häufigsten verwendeten U-Bohrer Wendeschneidplatten in der Metallbearbeitung. Bohrvorgänge eignen sich gut für den Einsatz von Wendeschneidplattenbohrern, da sie die Zeit für den Werkzeugwechsel reduzieren. Die Technik, u-Bohrer zum Schruppen zu verwenden, ist sehr erfolgreich. Tiefere Kavitäten oder Löcher können durch mehrere axiale Schnitte mit einem Bohrer oder Fräser erzeugt werden. Diese Methode eignet sich besonders für die Schruppbearbeitung. Da sich die Hauptschneidkräfte axial entlang der Spindel konzentrieren, ist sie energieeffizient, effektiv und reduziert die Anforderungen an die Maschinenspindel. Das Bohren von Löchern für das Wendeschneidplatten-Bohrwerkzeug ist der erste Schritt beim Inneneinsatzfräsen. Der einzigartige Spanbrecher hat ein einzigartiges Design mit gewellten Kanten. Dies gewährleistet sowohl eine hohe Kantenfestigkeit als auch einen effektiven Spanbrecher.

Tipps für die Bearbeitung mit U-Bohreinsätzen

Unregelmäßige Oberflächenbohrungen

Unregelmäßig

Konvex

Konkav

• Verwenden Sie den kürzestmöglichen Bohrer, um die Vibrationsneigung zu minimieren und die Auswirkungen der Durchbiegung zu verringern.
• Empfohlene Startwerte für die Schnittgeschwindigkeit und den niedrigsten empfohlenen Vorschub
• Nicht empfohlen für 6-7×DC, wenn der Konkavradius gleich oder kleiner als der Bohrradius ist

Vorgebohrte Löcher

Um die Schnittkraft zwischen der zentralen und der peripheren Wendeschneidplatte auf einem akzeptablen Niveau zu halten, sollte das vorgebohrte Loch nicht größer sein als DC/4

Querbohrungen

Herausforderungen:

• Die Chip-Evakuierung ist betroffen und könnte problematischer werden
• Entgraten im Kreuzungsbereich ist schwierig. Die Gratbildung muss so klein wie möglich sein
• Verursacht mehr Werkzeugverschleiß als konventionelles Bohren

Leitlinien:

• Bei Löchern mit unterschiedlichem Durchmesser: zuerst das größere Loch bohren, um die Gratbildung zu verringern
• Beginnen Sie mit dem niedrigsten empfohlenen Vorschub während der Überquerung der Löcher
• Nicht empfohlen bei langspanenden Werkstoffen aufgrund der Spanabfuhr beim Durchfahren von Löchern

Bohren von schrägen Eingängen/Ausgängen

Erzeugt ungleichmäßige und übermäßige Kräfte, die auf die Schneiden wirken

• Intermittierendes Schneiden, wenn der Bohrer in das Werkstück ein- und austritt
• Erhöht die Wahrscheinlichkeit von Vibrationen
• Kann das Bohrprofil verzerren
• Verursacht mehr Werkzeugverschleiß als konventionelles Bohren

Allgemeine Empfehlungen:

• Stabilität ist entscheidend. Ein kleines Verhältnis von Länge zu Durchmesser hilft, die Toleranzen einzuhalten
• Das Fräsen einer kleinen ebenen Fläche wird empfohlen, wenn Werkstücke mit einer großen Neigung eingegeben werden.

Abgewinkelte oder geneigte Flächen, Eingang

• Verwenden Sie den kürzestmöglichen Bohrer, um die Vibrationsneigung zu minimieren und die Auswirkungen der Durchbiegung zu verringern.
• Beginnen Sie mit der niedrigsten empfohlenen Schnittgeschwindigkeit und 1/3 des niedrigsten empfohlenen Vorschubs (oder niedriger), bis Sie vollständig eingerastet sind, und kehren Sie dann zum normalen Vorschub zurück.
• 4-5×DC der schräge Eingang kann um bis zu 15º geneigt werden
• 6-7×DC der schräge Eingang kann um bis zu 10º geneigt werden

Schräge oder geneigte Flächen, Ausgang

• Verwenden Sie den kürzestmöglichen Bohrer, um die Vibrationsneigung zu minimieren und die Auswirkungen der Durchbiegung zu verringern.
• Empfohlene Startwerte für Schnittgeschwindigkeit und niedrigsten empfohlenen Vorschub (oder niedriger)  
• 4-5×DC der schräge Ausgang kann um bis zu 15º geneigt werden
• 6-7×DC der schräge Ausgang kann um bis zu 5º geneigt werden 

Bohren asymmetrisch gekrümmter Oberflächen

• Verwenden Sie den kürzestmöglichen Bohrer, um die Biegung des Bohrers von der Mitte nach außen zu minimieren, ähnlich wie bei einer schrägen Fläche.
• Reduzieren Sie den Vorschub auf 1/3 der anfänglichen Penetrationsrate für eine konkave Oberfläche
• Der Radius der gekrümmten Oberfläche sollte größer sein als der Bohrradius
• Nicht empfohlen für 6-7×DC Bohrer

Wie U-Bohreinsätze funktionieren und welche Anwendungen sie haben

Der U-Bohrer, auch bekannt als Bohrer mit Wendeschneidplatten, ist ein Werkzeug, das vor allem zum hocheffizienten Bohren von Löchern in verschiedenen Materialien verwendet wird. Im Folgenden wird die Funktionsweise eines U-Bohrers ausführlich erläutert:

1. Bestandteile und Struktur

• U-Bohrer-Körper: Dies ist der Hauptteil des U-Bohrers, der normalerweise aus einem robusten Material besteht. Er hat zwei Plattensitze: einen in der Nähe der Mitte und einen am Umfang. Diese Sitze nehmen die austauschbaren Einsätze (Schneiden) auf.
• Einsätze: Die U-Bohrer verwenden zwei Wendeschneidplatten: die Zentraler Einsatz und die Peripherieeinsatz. Der zentrale Einsatz schneidet das Material im Kern des Lochs, während der periphere Einsatz die äußeren Kanten schneidet. Die äußere Wendeschneidplatte leistet im Allgemeinen mehr Arbeit, da sie eine größere Schneidfläche bearbeitet.

2. Schneidprozess

• Doppelte Schneidwirkung: Da sich der U-Bohrer mit hoher Geschwindigkeit dreht, greifen beide Wendeplatten gleichzeitig in das Werkstück ein. Der mittlere Einsatz schneidet den inneren Teil des Lochs und der äußere Einsatz den äußeren Durchmesser. Diese Kombination macht den U-Bohrer hocheffizient, da die Schnittlast auf zwei Wendeplatten verteilt wird.
• Kühlmittel-System: U-Bohrer sind in der Regel mit inneren Kühlmittelkanälen ausgestattet. Das Kühlmittel fließt durch diese Kanäle und kühlt direkt die Schneidzone, wodurch Hitze und Reibung reduziert werden. Außerdem hilft es, die Späne aus dem Bohrloch zu spülen.

3. Bohrvorgang

• Ausrichten und Positionieren: Vor dem Bohren wird das Werkstück auf dem Maschinentisch oder einer Vorrichtung fest eingespannt. Der Mittelpunkt des U-Bohrers wird entweder durch CNC-Programmierung oder durch manuelle Positionierung auf die vorgesehene Bohrstelle ausgerichtet.
• Den Schnitt einleiten: Die Maschinenspindel dreht sich, und der U-Bohrer beginnt, sich in das Werkstück zu bewegen. Die zentrale Wendeschneidplatte beginnt mit dem Bohren des Kerns, dicht gefolgt von der peripheren Wendeschneidplatte. Während das Werkzeug tiefer eindringt, tragen beide Wendeplatten weiterhin effizient Material ab.
• Chip-Evakuierung: Beim Abtragen des Materials fallen Späne an. Diese Späne werden durch die kombinierte Wirkung der rotierenden Wendeschneidplatten und des inneren Kühlmittels aus der Bohrung herausgeschleudert, was zur Beseitigung der Späne beiträgt und Verstopfungen verhindert.
• Beendigung der Bohrung: Sobald der U-Bohrer die programmierte Tiefe erreicht hat, zieht sich das Werkzeug zurück und hinterlässt ein fertiges Loch. Aufgrund der hohen Präzision der Wendeschneidplatten und der Konstruktion des Werkzeugkörpers ist die Bohrung in der Regel genau und erfordert keine weitere Nachbearbeitung.

4. Vorteile von U-Bohrern

• Hoher Wirkungsgrad: Da der U-Bohrer mit zwei Wendeplatten gleichzeitig schneidet, arbeitet er im Vergleich zu herkömmlichen Bohrern mit viel höheren Geschwindigkeiten und Vorschüben, was die Zykluszeit reduziert.
• Präzision: Die Konstruktion des U-Bohrers gewährleistet einen genauen Lochdurchmesser, so dass zusätzliche Nachbearbeitungsschritte wie Aufbohren oder Reiben oft überflüssig sind.
• Kühlmittel-Effizienz: Die eingebauten Kühlmittelkanäle halten die Wendeschneidplatten beim Hochgeschwindigkeitsbohren kühl, verringern den Verschleiß und verlängern die Lebensdauer der Werkzeuge.

5. Betriebliche Erwägungen

• Auswahl einfügen: Es ist wichtig, das richtige Material und die richtige Geometrie der Wendeschneidplatte in Abhängigkeit vom Werkstückmaterial (z. B. Stahl, Aluminium, Gusseisen) zu wählen. Die Verwendung der richtigen Wendeschneidplatten gewährleistet glattere Schnitte und verlängert die Standzeit der Werkzeuge.
• Schnittparameter: Die Bohrgeschwindigkeit und der Vorschub sollten entsprechend dem Material und der Tiefe des Lochs eingestellt werden. Eine zu hohe Vorschubgeschwindigkeit kann zu übermäßigem Verschleiß oder zur Beschädigung der Schneidplatten führen.
• Kühlmittelfluss: Stellen Sie sicher, dass das Kühlmittelsystem richtig eingestellt ist und funktioniert. Zu wenig Kühlmittel kann zu Überhitzung und vorzeitigem Ausfall des Werkzeugs führen.

Was sind U-Bohreinsätze und warum sind sie so beliebt?

U-Bohrereinsätze sind Schneidwerkzeuge, die in Wendeschneidplatten-Bohrern verwendet werden und speziell für hocheffizientes Bohren konzipiert sind. Diese Wendeschneidplatten bestehen in der Regel aus Hartmetall oder anderen harten Materialien, die hohen Schnittgeschwindigkeiten und Temperaturen standhalten können. Sie sind austauschbar, d. h. wenn eine Wendeschneidplatte stumpf wird, kann man sie austauschen, anstatt den gesamten Bohrer zu ersetzen, was sie kostengünstig macht.

 warum U-Bohreinsätze so beliebt sind:

Hohe Effizienz: U-Bohrer mit Wendeschneidplatten können Löcher viel schneller bohren als herkömmliche Spiralbohrer, da sie mit zwei Wendeschneidplatten gleichzeitig schneiden - eine für die Lochmitte und eine für den Umfang. Dies reduziert die Bearbeitungszeit erheblich.

Kosteneffektiv: Da die Einsätze austauschbar sind, sinken die Gesamtkosten für die Werkzeuge. Anstatt einen ganzen Bohrer zu ersetzen, müssen Sie nur die abgenutzten Einsätze austauschen.

Vielseitigkeit: U-Bohreinsätze können in verschiedenen Materialien wie Stahl, Edelstahl, Gusseisen und Nichteisenwerkstoffen eingesetzt werden. Für verschiedene Anwendungen sind unterschiedliche Geometrien und Beschichtungen der Einsätze erhältlich.

Präzision: U-Bohreinsätze bieten eine hohe Präzision beim Bohren und erzeugen oft Löcher mit minimalem Bedarf an sekundären Endbearbeitungen wie Aufbohren oder Reiben.

Kühlmittelzufuhr: Viele U-Bohrer sind mit inneren Kühlmittelkanälen ausgestattet, die die Wendeschneidplatten während des Bohrens kühlen und so die Lebensdauer des Werkzeugs und die Spanabfuhr verbessern.

Wichtige Überlegungen bei der Verwendung von U-Bohreinsätzen

Um eine optimale Leistung beim Einsatz von U-Bohreinsätzen zu gewährleisten, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

1. Auswahl des Einsatzmaterials

Wählen Sie den richtigen Wendeplattenwerkstoff (Hartmetall, beschichtetes Hartmetall usw.) entsprechend dem Werkstoff des Werkstücks. Unterschiedliche Materialien erfordern spezifische Wendeplatten, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Zum Beispiel können härtere Wendeplatten für das Bohren durch harte Stähle erforderlich sein, während weichere Materialien wie Aluminium eine speziellere Geometrie der Wendeplatte erfordern können.

2. Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit

Die Schnittgeschwindigkeit und der Vorschub sollten für das Werkstückmaterial und den Einsatztyp geeignet sein. Zu hohe Vorschübe können zum Ausfall der Wendeschneidplatte führen, während zu niedrige Vorschübe zu schlechter Spanbildung oder übermäßiger Wärmeentwicklung führen können.

Konsultieren Sie die Richtlinien des Herstellers für die empfohlenen Geschwindigkeiten und Vorschübe und passen Sie diese je nach Materialhärte und Bohrtiefe an.

3. Kühlmittelmanagement

Stellen Sie sicher, dass das Kühlmittel richtig in die Schneidzone geleitet wird. Kühlmittel hilft, die Hitze zu reduzieren, Werkzeugverschleiß zu verhindern und die Spanabfuhr zu unterstützen. U-Bohrer sind oft mit inneren Kühlmittelkanälen ausgestattet, aber Sie müssen sicherstellen, dass diese Kanäle richtig funktionieren.

Die Verwendung von zu wenig Kühlmittel oder ein verstopfter Kühlmittelkanal kann zu Überhitzung, verkürzter Lebensdauer des Werkzeugs und schlechter Lochqualität führen.

4. Korrekter Einbau des Einsatzes

Stellen Sie sicher, dass die Einsätze ordnungsgemäß im U-Bohrer-Körper sitzen und gesichert sind. Ein unsachgemäßer Einbau kann zu einem Verrutschen der Einsätze, einer schlechten Lochqualität oder sogar zu einer Beschädigung des Werkzeugkörpers führen.

Prüfen Sie regelmäßig den Verschleiß der Wendeplatten und tauschen Sie sie aus, wenn sie stumpf sind, um eine Beschädigung des Werkstücks oder des Werkzeugs zu vermeiden.

5. Chip-Evakuierung

Überwachen Sie die Spanabfuhr während des Bohrvorgangs. Eine unzureichende Spanabfuhr kann dazu führen, dass die Späne das Loch verstopfen, was zu Werkzeugversagen, Überhitzung oder Beschädigung des Werkstücks führen kann.

Passen Sie die Vorschubgeschwindigkeit oder den Kühlmittelfluss an, wenn die Späne nicht effektiv aus dem Loch entfernt werden.

6. Bohrlochtiefe und -genauigkeit

U-Bohrer sind ideal für die schnelle Herstellung von Löchern, aber die Genauigkeit kann je nach Einstellung und Material variieren. Bei tiefen Löchern ist auf eine korrekte Ausrichtung des U-Bohrers zu achten, um Abweichungen zu vermeiden, die zu konischen oder unrunden Löchern führen können.

7. Überwachung des Einsatzverschleißes

Achten Sie auf den Verschleiß der Wendeplatten während des Einsatzes. Abgenutzte Wendeschneidplatten können sich negativ auf die Qualität der Bohrung auswirken und außerdem zu einer übermäßigen Erwärmung führen, wodurch sich das Risiko eines Bruchs oder einer Beschädigung des Werkstücks erhöht.

Regelmäßige Inspektionen und ein rechtzeitiger Wechsel der Wendeschneidplatten sind unerlässlich, um die Qualität der Bohrungen zu erhalten und die Lebensdauer der Werkzeuge zu verlängern.

Wenn Sie diese Richtlinien befolgen und die richtige Wendeplatte für die jeweilige Anwendung verwenden, können Sie die Effizienz, Kosteneffizienz und Präzision von U-Bohrern in Ihrem Bearbeitungsprozess maximieren

Schlussfolgerung

Der U-Bohrer ist ein Bohrwerkzeug mit Hartmetalleinsätzen, das sich durch einfache Handhabung und Kosteneffizienz auszeichnet. Um die Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstoffen zu erleichtern, sind ONMY U-Bohrer-Einsätze in einer Vielzahl von Typen und Größen erhältlich. ONMY U-Bohrer-Einsätze bieten eine energiesparende und effiziente Lösung sowie ein hohes Zerspanungsvolumen. Wenden Sie sich an ONMY, wenn Sie hochwertige U-Bohreinsätze benötigen! Setzen Sie sich mit uns in Verbindung und wir beantworten gerne Ihre Fragen und Anliegen.