Tiefbohrwerkzeuge
Für spiegelglatte Wände
Auf Bohrvorgänge entfällt der größte Teil der Arbeitsstufen in der Zerspanung. Umso gravierender wirken sich Einsparungen bei jeder einzelnen Bohrung aus. Als der Anwender Almü bei einem neuen Bauteil, einer Zugstange aus Vergütungsstahl, eine 375 mm tiefe Bohrung einbringen musste, verzichtete er darauf, vorzubohren und anschließend extern honen zu lassen, sondern erzeugte eine Tieflochbohrung mit dem ‘Trideep‘-Tieflochbohrer von Iscar – prozesssicher, schnell und wirtschaftlich.
30. April 2024
Die Almü Präzisionswerkzeug GmbH hat sich auf die Entwicklung, die Herstellung und den Vertrieb von Präzisions- und Sonderwerkzeugen für die spanende Fertigung spezialisiert. Seit mehr als 30 Jahren fertigt das Unternehmen in Zell unter Aichelberg am Fuße der Schwäbischen Alb Werkzeuge und hydraulische Spannvorrichtungen für Bearbeitungszentren und Sondermaschinen in der Automobilbranche, der Zulieferindustrie, dem allgemeinen Maschinenbau sowie für Unternehmen aus der Luft- und Raumfahrtechnik. Mit knapp 40 Mitarbeitern setzt Almü neben modernen Fertigungstechnologien auf Schnelligkeit, Präzision und Flexibilität.
Ursprünglicher Plan erwies sich als zu aufwendig
Dieses Eigenschaftentrio war auch bei einer Komponente für eine Schleifmaschine gefragt. Im Rahmen eines Projektes musste Almü eine 375 mm tiefe Bohrung mit einem Durchmesser von 24 mm in eine Zugstange aus Vergütungsstahl einbringen. Der ursprüngliche Plan – die Komponente vorzubohren und anschließend von einem Partnerunternehmen honen zu lassen – erwies sich schnell als nicht praktikabel und zu teuer. Eine wirtschaftlichere Lösung war gefragt. Das Almü-Team um Fertigungsleiter Gerhardt Bertich schilderte die Aufgabe seinem Technologiepartner Iscar, mit dem das Unternehmen schon seit beinahe 30 Jahren vertrauensvoll zusammenarbeitet.
Harte Nuss zu knacken
„Wir setzten uns mit Almü zusammen und ließen uns das Projekt und die Herausforderungen genau schildern“, erzählt Jonas von Kahlden, Produktmanager Bohren bei Iscar. Das Projekt zeigte sich alles andere als trivial: Die Passung musste direkt auf Fertigmaß gebohrt werden – bei einer Toleranz von lediglich 50 μm. „Die eigentliche Zugstange läuft in dieser Bohrung“, erklärt Gerhardt Bertich. „Die hohe Oberflächengüte ist notwendig, damit sie dies sauber tut und zugleich alles dicht ist.“ Eine weitere Herausforderung: Die Späne-Evakuierung in der tiefen Bohrung. „Sie durfte nur minimal verlaufen, und die Oberflächengüte musste hoch sein. Dazu kam der minimale Kühlmitteldruck von zehn Bar. Wir hatten damit eine ganz schön harte Nuss zu knacken“, fasst Nils Höing, Anwendungstechniker bei Iscar, die Aufgabe zusammen.
Erleichterte Späne-Abfuhr
Das Iscar-Team machte sich an die Arbeit und hatte auch schnell eine passende Strategie für den Versuchslauf parat: Den ‘Trideep‘-Tieflochbohrer mit dreischneidiger Wiper-Wendeschneidplatte. Zum Einsatz kam das Werkzeug GD-DH 24.00-15D-M32-11 mit einem Durchmesser von 24 mm, einer Bohrtiefe von 15 × D und innerer Kühlmittelzuführung. Seine besonders breite Spankammer erleichtert die Späne-Abfuhr. Bestückt ist der Bohrer mit einer Wendeschneidplatte TOGT 110405-DT IC908. Diese besteht aus der verschleißfesten TiAIN-PVD-beschichteten Feinstkornsorte IC908, verfügt über drei Schneidkanten mit positivem Spanwinkel und spezieller Spanteilergeometrie sowie eine Wiper-Breitschlichtfase für hohe Oberflächengüten und große Vorschübe.
Die notwendige 15 mm tiefe Pilotbohrung brachte Iscar mit dem Wechselkopfbohrer DCN 240-036-32A-1.5D aus Iscars SUMOCHAM-Serie ein. Das 24 mm durchmessende Werkzeug ist mit einem FCP 240 IC908-Flachbohrkopf mit verrundeter Schneidkante, ebenfalls ausgeführt in IC908, ausgestattet. Das gestaltet ihn widerstandsfähig gegen Kerbverschleiß und Aufbauschneidenbildung.
Das Ergebnis überzeugt
„Wir fuhren den Tieflochbohrer mit geringen Schnittdaten in die Pilotbohrung ein und aktivierten erst anschließend das Kühlschmiermittel“, beschreibt der Anwendungstechniker den Prozess. „Die ersten 25 mm bohrten wir noch mit verringertem Vorschub, erhöhten abschließend auf 100 Prozent und bohrten das Loch mit einem Vorschub von 90 Metern pro Minute bis auf die volle Tiefe.“ Die anschließende Messung auf Rundheit, Parallelität und Konzentrizität der Bohrung zeigte ein durchweg positives Ergebnis: Auf die kompletten 375 mm ist die Bohrungsachse nur um 4,3 μm verlaufen, die Rundheit weicht gerade mal um 27 μm ab, die Konzentrizität liegt bei 87 μm. „Der Plan ging voll auf, alles hat auf Anhieb funktioniert. Das Werkstück aufzubohren und auszudrehen hätte deutlich länger gedauert“, freut sich Gerhardt Bertich. „Ich war positiv überrascht vom sehr geringen Verlauf und der top Oberflächengüte. Wenn sich bei einem künftigen Projekt ähnliche Anforderungen stellen sollten, werden wir sicher wieder auf Werkzeugkombi und Strategie zurückgreifen.“
