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Bohren - Bohren Vorrichtungen

Bohrvorrichtungen und Werkstückaufnahmen

Wie positioniert und spannt man Werkstücke zuverlässig zum genauen Bohren? Bohrvorrichtungen haben sich als robust und wirtschaftlich erwiesen.

Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
Seite 338 ff.

Bohrvorrichtungen werden abgestimmt auf Werkstücke, Maschinen, Qualitätsforderungen, Wirtschaftlichkeit, Fertigungslosgrößen, geforderte Flexibilität und Produktivität. Ihr Aufbau, ihre Funktion und der Einsatz werden detailliert beschrieben.

Bohren ist ein Teil der Bearbeitung von Werkstücken und wird meistens in Kombination mit anderen Bearbeitungen, z. B. Fräsen, Senken, Gewindebohren oder -fräsen, vorgenommen. Die Werkstücke werden für diese Bearbeitung speziell in Bohrvorrichtungen aufgenommen. Diese sind meist mit entsprechend großen Werkzeugmagazinen ausgerüstet, die auch eine Komplettbearbeitung des Werkstückes ermöglichen, nicht nur Bohrbearbeitung. Bohrvorrichtungen werden insbesondere dann eingesetzt, wenn

  • nur die Vorgänge Bohren, Reiben, Senken und Gewindebohren gefordert werden oder geführte Werkzeuge erforderlich sind
  • die Maschinenausrüstung auf Basisfunktionen beschränkt sein soll oder die Funktionen Bohren, Senken, Reiben getrennt ausgeführt werden sollen
  • Fehler und Verwechselungen bei der Fertigung der Werkstücke vermieden werden sollen (Poka-Yoke-Prinzip)
  • eine hohe Flexibilität bei gleichzeitig ökonomischer Maschinenausstattung erreicht werden soll
  • geringe Ressourcen in Bezug auf Maschinenausrüstung, Programmierung und Planung zurückgegriffen werden kann und einfache Abläufe gewünscht werden
  • hochproduktive Einrichtungen, meist Massenfertigung, eingesetzt werden
  • keine zusätzlichen Achsen bei der Fertigung vorliegen und die Bearbeitung unter einem beliebigen Winkel durch konstruktive Maßnahmen in der Vorrichtung erreicht werden soll.

Schwimmend gelagerter Schnellspanner als universelle Komponente für Sondervorrichtungen

Die Ausführung der Vorrichtung richtet sich nach den Werkstücken, den Maschinen, den Qualitätsanforderungen, der Wirtschaftlichkeit, den gewünschten Fertigungslosgrößen und nach der gewünschten Flexibilität und der Produktivität der Einrichtung.

Allgemein

Eine Bohrvorrichtung hat die Aufgabe, die Werkstücke sicher und fest zu spannen und gleichzeitig die Bearbeitungswerkzeuge zu führen. Die Positionen der zu fertigenden Bohrungen müssen nach der Bearbeitung in der geforderten Fertigungstoleranz liegen. Die Bohrvorrichtung bestimmt ganz wesentlich die Toleranz der vorgefertigten Bohrungen im Werkstück und muss somit genauer gefertigt werden als das Werkstück. Ein Werkstück kann auf verschiedene Arten in einer Bohrvorrichtung positioniert, gestützt und gespannt werden.

Gliederung von Bohrvorrichtungen

Bohrvorrichtungen kann man je nach Ausführung und Anforderung gliedern (Dolmetsch et al. 2007) in:

  • Aufsteckbohrvorrichtungen
  • Bohrschablonen
  • Handbohrvorrichtungen
  • Klappbohrvorrichtungen
  • Ständerbohrvorrichtungen
  • Kippbohrvorrichtungen
  • Feststehende Bohrvorrichtungen
  • Schwenkbohrvorrichtungen
  • Mehrspindelbohrvorrichtungen
  • Wechselbohrvorrichtungen
  • Genormte Bohrvorrichtungen
  • Bohrvorrichtungen mit Bohrklappe
  • Schnell spannende Bohrvorrichtungen
  • Mehrfachspannvorrichtung.

Funktionen und Funktionselemente von Bohrvorrichtungen

Die dargestellten Aufgaben von Bohrvorrichtungen bestimmen die Funktion. Nachfolgend werden die dazu wichtigen Funktionselemente aufgeführt, die einzeln oder in unterschiedlichen Kombinationen vorliegen.

Positionieren der Werkstücke

Dies geschieht entweder durch festes Anschlagen, mit Positionierdornen oder mit Positionierelementen, um ein Werkstück z. B. radial um eine Bohrung zu zentrieren oder zu positionieren.

Spannen der Werkstücke

Hierzu werden mechanische Spannelemente in Form von Schrauben, Klappen und Federn verwendet, insbesondere, um die Werkstücke in Position zu halten und Verschiebungen bei Einwirkung der Bearbeitungskräfte zu verhindern, oder es werden hydraulische oder pneumatische Spannelemente verwendet, die entweder direkt, d. h. mit ihrem Spannkolben, oder indirekt, d. h. über Hebel oder Spanneisen das Werkstück spannen.

Stützen

Durch das Einwirken der Bearbeitungskräfte auf die Werkstücke und die Vorrichtungen können Verformungen sowohl im Werkstück als auch in den Vorrichtungselementen auftreten. Aus diesem Grund werden die Werkstücke gestützt, entweder mit mechanischen Stützelementen, die ggf. justierbar sein müssen oder aber durch automatische Elemente, z. B. hydraulisch.

Führen von Werkstücken beim Be- und Entladen der Vorrichtung

In den Fällen, in denen Werkstücke nicht von Hand eingelegt werden können, sondern durch Handhabungseinrichtungen in die Vorrichtung eingelegt werden, z. B. bei automatisiertem Vorgang, ist ein Führungs- oder ein Handhabungselement erforderlich.

Hilfsfunktion Schwenken oder Klappen

Diese ist erforderlich, um das Be- und Entladen von Werkstücken oder das In-Position-Bringen von Vorrichtungselementen zu ermöglichen.

Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
Seite 338 ff.
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