Wo tiefe Bohrungen in Teile des Antriebsstranges eingebracht werden sollen, sind diese Werkzeuge die Spezialisten. Doch nicht nur ein großer Durchmesserbereich lässt sich mit den Vierschneidern herstellen, sondern auch Bohrtiefen von bis zu 40xD. Und das alles in einem unschlagbaren Tempo: Verglichen mit herkömmlichen Bohrverfahren sind hier mindestens doppelte Geschwindigkeiten möglich – auch mit Tieflochbohrern. Für den Zerspaner bedeutet das eine deutliche Taktzeiteinsparung von mehreren Minuten und massive Kapazitätserhöhungen.

Sie sind die Kolosse des Verkehrs: Schiffe, Trucks, Busse, Bau- und Landmaschinen. Wo so viel Masse bewegt wird, muss ordentlich Kraft unter der Haube stecken – das geht nur mit großen Motoren.

In Motorblöcke, Zylinderköpfe und weiteren Antriebskomponenten aus unterschiedlichen Gusssorten müssen tiefe Bohrungen eingebracht werden. Auf herkömmlichem Weg sind diese Bohrungen zeitaufwendig und somit teuer in den Prozessketten der Motoren-, Aggregate- und Gehäuseherstellung.

Hier muss eine neue Werkzeuglösung her, deren angepasste Geometrie und Eigenstabilität die Kräfte während der Zerspanung auffängt und so gering wie möglich hält.

Die Krux an der Sache: Die maschinenbedingten Belastungsgrenzen der Axialkraft und des Drehmoments sind bei vielen Maschinen begrenzt. Außerdem sollen Bohrungsqualität und Standweg im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren nicht an Leistung verlieren. In partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit einem Kunden entwickelte Gühring eine neue Power-Technologie: den vierschneidigen Tieflochbohrer VB 80 sowie den vierschneidigen Bohrer VB 100, mit welchem Bohrungen, Pilotierungen und Stufenbohrungen gefertigt werden.

 

2+4 Schneiden und massiver Schaft für höchste Prozesssicherheit

Diese Werkzeuge sind speziell für die Gussbearbeitung ausgelegt. Grundlage für ihre Leistung bilden das von Gühring eigens produzierte Hartmetall aus Ultrafeinstkorn sowie die bewährte SIGNUM-Beschichtung. „Diese hat sich als stärkste Schicht für die Gussbearbeitung erwiesen“, erklärt Philipp Kunze, Entwickler im Bereich Tieflochbohren bei Gühring. Um das hohe Spanvolumen zu bewältigen, wendet Gühring seine patentierte 2+4-Schneidenaufteilung an. Die Hauptbelastung des massiv erhöhten Umdrehungsvorschubs wird zuerst durch die beiden inneren Schneiden aufgenommen. Diese werden gestützt durch einen dicken Kern und eine speziell definierte Schneidkeilstatik. Der spezielle Schliff zur Herstellung der Querschneide sorgt dabei für geringe Kräfte. Im Anschluss kommen die vier „Peripherie-Schneiden“ zum Einsatz, welche das hohe Drehmoment aufnehmen. Der typische Gussverschleiß teilt sich auf vier statt nur zwei Schneiden auf. Die Eckenradien komplettieren das System, indem sie feinste Oberflächen erzeugen. Das Ergebnis: kürzere Späne, höhere Schnittparameter und eine deutliche Steigerung der Prozesssicherheit.

Beim Vierschneider reduzieren die vier Schneidecken den Abrasivverschleiß

Philipp Kunze

Entwickler im Bereich Tieflochbohren, Gühring

Der Tieflochbohrer VB 80 verfügt über einen massiven HSS-Grundkörper mit geraden Spannuten auf welchen ein VHM-Kopf formschlüssig aufgelötet wird. Trotz der schnelleren Bearbeitung bleiben die Standwege gleich bzw. können sogar deutlich erhöht werden. Philipp Kunze weiß warum: „Erfahrungsgemäß führt ein höherer Vorschub zu einer längeren Lebensdauer der Werkzeuge. Das liegt daran, dass die Eingriffszeit mit erhöhter Geschwindigkeit kürzer ist. Beim Vierschneider kommt hinzu, dass die vier Schneidecken den Abrasivverschleiß reduzieren.“ Das Resultat kann sich sehen lassen: Mit dem VB 80 und VB 100 sind beispielsweise im Material GG25 unter optimalen Bedingungen Standwege bis zu 250 m möglich. Wenn die Werkzeuge diese hohen Standwege erreicht haben, können Sie aufgrund des geringen Verschleißes 5 bis 10 mal nachgeschliffen werden.

Oberflächen- und Durchmessergüten überzeugen mit höchster Präzision

Im Hinblick auf mögliche Rundheiten wurden mit den Vierschneidern bereits Werte kleiner 10 µm erreicht. Mit Durchmessergüten bis IT7 stellt der Vierschneider bekannte Qualitätswerte in den Schatten. In verschiedenen Gusssorten lassen sich mit dem Werkzeug Oberflächenwerte in der Rauheitsklasse N8, teilweise sogar N7 erzielen. Durch Schneidenformation und Eigenstabilität werden zudem sehr geringe Bohrungsverläufe generiert. In Kombination mit einem VB 100 als Pilotbohrer werden, trotz der hohen Vorschübe, gegenüber bekannten Prozessen vergleichbare oder sogar bessere Ergebnisse im Bezug auf den Bohrungsverlauf erreicht.

Die bereits erprobte Durchmesser-Range beim Bohrer VB 100 bis 5xD liegt zwischen 8,0 und 40mm. Beim Tieflochbohrer VB 80 können aktuell Durchmesser von 8 bis 30 mm und Werkzeuglängen bis 1.000 mm hergestellt werden. „Wir arbeiten aber schon daran, dass wir in Zukunft die Range deutlich vergrößern“, verrät Philipp Kunze. Eine andere Weiterentwicklung wurde bereits umgesetzt: Für kleine Durchmesser und Anwendung mit Minimalmengenschmierung (MQL) wurde die Standardgeometrie durch Spanbrecher erweitert. Sie sorgen für kleinste Späne und eine optimale Prozessstabilität ohne Standwegeinbußen. Auch bei ungünstigen Kühlschmiermittel-Leistungen an Bearbeitungsmaschinen führt diese „Modifikation“ zum Erfolg.

Ohne Spanbrecher

Mit Spanbrecher

Sichere Kühlung und flexible Spannung

Wie bei jedem Hochleistungsbohrwerkzeug ist die Versorgung mit Kühlschmiermittel entscheidend für die Funktions- und Prozesssicherheit. Bei den Vierschneidern wird das Kühlschmiermittel bzw. die Minimalmengenschmierung über einen zentralen Kanal und eine, in das Vollhartmetall eingebrachte, Y-Verteilung transportiert.

Von dort aus wird es hocheffizient in die vorderen vier Kanäle und an die Schneiden verteilt. Das ist notwendig, um die beim Bohren entstehende KSS-Spanmasse mit maximalen Fließgeschwindigkeiten aus der Bohrung zu spülen. Das Resultat: Auch bei Hochleistung bewahrt das Werkzeug einen „kühlen Kopf“ und schont Geometrie und Material. Dieses System sorgt für maximale Effizienz und Zufriedenheit unserer Kunden.

Der Tieflochbohrer kann sowohl mit genormten Spannhülsen (DIN 1835 und DIN 6535) als auch mit Sonderaufnahmen für Sondermaschinen individuell realisiert werden. So lässt er sich auch auf Ihre Produktion anpassen. Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf.

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