Gratminimal bohren

Hydraulik-Gehäuse aus Stahl, eingespannt in der CNC-Maschine: Der ExBurrDrill mit TiAlN-Beschichtung (Durchmesser: 5mm, Z=3) bohrt innerhalb weniger Sekunden die vier Bohrungen, ohne dass diese im Nachgang entgratet werden müssen. So kommt das Werkstück f
Hydraulik-Gehäuse aus Stahl, eingespannt in der CNC-Maschine: Der ExBurrDrill mit TiAlN-Beschichtung (Durchmesser: 5mm, Z=3) bohrt innerhalb weniger Sekunden die vier Bohrungen, ohne dass diese im Nachgang entgratet werden müssen. So kommt das Werkstück fBild: Kempf GmbH

Bei der Fertigung eines Drehteils mit Querbohrungen für Hydraulikblöcke, das nur etwa 120mm in der Länge misst und mit einer Stückzahl von etwa 25.000 Teilen pro Jahr schon zu einem Standardprodukt bei Tries gehört, stellte sich die vermeintlich ‚einfache‘ Bohranwendung als wahrer Knackpunkt im gesamten Bearbeitungsprozess dar (www.tries.de). Die Bohrer erzeugten am Bohrungsaustritt an der Innenseite des Bauteils teilweise so hohe Grataufwürfe, dass es notwendig war, die Teile zunächst von Hand und in einem zweiten Schritt von einem externen Dienstleister noch einmal thermisch entgraten zu lassen.

Hinzu kam die relativ kurze Standzeit der eingesetzten Werkzeuge sowie die daraus resultierende fehlende bzw. nicht planbare Prozesssicherheit: Immer wieder galt es, den Grataufwurf zu kontrollieren und die Bohrer mussten nach unterschiedlicher Einsatzdauer (meistens bei rund 2.000 Bohrungen) ausgetauscht werden. Insgesamt zeigte sich der Fertigungsablauf für den Abteilungsleiter der Serienfertigung Robert König als nicht zufriedenstellend – eine neue bessere Lösung musste her.

Individuell zum besten Ergebnis

Nach mehreren Versuchen mit verschiedensten Bohrern namhafter Hersteller, die alle kein zufriedenstellendes Ergebnis in Bezug auf die Grathöhe am Bohrungsaustritt erzielten, wurde Tries schließlich auf den ExBurrDrill aus dem Hause Kempf aufmerksam. Der gratminimale Bohrer – eine Entwicklung des Entgratspezialisten aus Reichenbach-Fils – verspricht durch seine spezielle Geometrie, dass keine Bohrkappen am Bauteil hängen bleiben. Darüber hinaus besticht der ExBurrDrill durch diverse weitere Vorzüge, die die Bearbeitung im Vergleich zum Einsatz mit Standardbohrern in vielfältigen Bereichen optimieren können. Um das volle Vorteilsspektrum zu nutzen, bieten die Baden-Württemberger den Spezialbohrer nicht als Werkzeug ‚von der Stange‘, sondern individuell gefertigt für die entsprechende Kundenanwendung im Durchmesserbereich zwischen 0,8 und 20mm an.

Bei diesen Bauteilen kommt der ExBurrDrill mit insgesamt drei verschiedenen Durchmesservarianten zum Einsatz.
Bei diesen Bauteilen kommt der ExBurrDrill mit insgesamt drei verschiedenen Durchmesservarianten zum Einsatz.Bild: Kempf GmbH

Unter Berücksichtigung der Eingriffsverhältnisse am Bohrungsaustritt und des Werkstoffmaterials des Bauteils wird die Werkzeuggeometrie des ExBurrDrills parametrisiert ausgelegt. Die individuelle Werkzeugfertigung erlaubt es außerdem, gleich mehrere Prozessschritte in einem Bohrvorgang zu kombinieren. Mit dem Einsatz eines Stufenbohrers beispielsweise können sowohl der nachgelagerte Entgratprozess als auch ein Senk- oder Aufbohrprozess entfallen. Dies reduziert Werkzeugwechsel- sowie Hauptzeiten auf der Maschine. Prinzipiell wurde der ExBurrDrill dafür konzipiert, bei idealerweise höheren Vorschubwerten als bei Standardbohrern gratminimal zu bohren und dabei auch keine Bohrkappen zu hinterlassen, die immer eine Gefahr für nachfolgende Werkzeuge darstellen. Aufgrund der speziellen Schneide des Bohrers besteht diese Gefahr nicht. Sollte ein Kantenbruch am Werkstück erforderlich sein, wird das nachfolgende Entgratwerkzeug durch den geringen Restgrat deutlich entlastet. Falls die Bohrung ECM-entgratet wird, läuft auch das mit wesentlich weniger Störungen, da der Restgrat erheblich kleiner ist.

Erwartungen weit übertroffen

Bei Tries hielt sich die Erwartungshaltung an den ExBurrDrill infolge der zahlreichen unbefriedigenden Vorversuche im Rahmen. Eine zufriedenstellende Performance wäre schon erreicht gewesen, wenn man auf das externe thermische Entgraten hätte verzichten können. Daher überraschte die Leistungsfähigkeit des Spezialbohrers umso mehr. Auf mehreren Maschinen eingefahren, war der Grataufwurf am Bohrungsaustritt selbst nach vielen tausend Bohrungen nicht sicht- bzw. kaum messbar. Im seither laufenden Dauerbetrieb ist die Bearbeitung derart ausgezeichnet, dass prinzipiell kein Kontrollaufwand mehr besteht. Nichtsdestotrotz wird bei etwa 20.000 Teilen der Bohrer vorsorglich gewechselt, um einem ggf. entstehenden Grataufwurf vorzubeugen.

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