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Bild 1 Zweinutiger, mit PKD-Schneiden bestьckter Bohrnutenfrдser (Durchmesser 20 mm, Schneidenlдnge 40 mm)

Bild 2 PKD-Bohrnutenfrдser in 1 x D- und 2 x D-Ausfьhrung

Zwei- und dreinutiger, PKD-bestьckter Bohrnutenfrдser Der Grundkцrper dieses Bohrfrдswerkzeuges besteht aus einem zдhen, biegesteifen Hartmetall. Der zylindrische Schaft entspricht der Ausfьhrung HA nach DIN 6535, so dass sich das Werkzeug in ein Spannmittel einschrumpfen oder in ein Hydrodehnspannfutter einspannen lдsst. Mцglich ist auch die HE-Ausfьhrung mit einer seitlichen Klemmung des Schaftes in ein Spannmittel.

In den genuteten Schneidteil sind bei Durchmessern von weniger als 12 mm zwei PKD-Schneidplatten eingelцtet. Bei mehr als 12 mm Durchmesser sind es drei PKD-Schneidplatten (Bild 1). Um die Frдseigenschaften zu verbessern und den Spдnetransport zu erleichtern, sind die Nuten und somit auch die Lage der Schneidplatten unter einem leichten Drallwinkel ausgestellt. Eine Stirnschneide geht grundsдtzlich ьber die Bohrermitte (Bild 2), so dass die Bohrfдhigkeit auch im Vollmaterial erhalten bleibt.

Das Werkzeug besitzt eine zentrale Kьhlschmierstoffzufuhr mit optimierten Kьhlbohrungsaustritten in den Nuten in Schneidennдhe und einen Einfьhrtrichter fьr Mindermengenschmierung. Um gleich gute Zerspanungsergebnisse, mit oder ohne Kьhlschmierstoff, zu erzielen, wurde die Schneidengeometrie der PKD-Schneidplatten hinsichtlich dem Nass- und Trockenschnittbedingungen optimiert. Der PKD-bestьckte Bohrnutenfrдser ist in den Durchmessern 6, 8, 10 und 12 mm in zweinutiger Ausfьhrung (Bild 3) und in den Durchmessern 16 und 20 mm in dreinutiger Version lagerhaltig. In Abhдngigkeit von der Bearbeitungsaufgabe kann der Anwender zwischen den kьrzeren Schneiden in 1 x D-Ausfьhrung oder den lдngeren Schneiden in 2 x D-Ausfьhrung wдhlen.

Einsatzverhalten Versuche mit dem PKD-Bohrnutenfrдser und erste Praxisergebnisse haben die Erwartungen an das Werkzeug voll erfьllt. So lassen sich z.B. Nuten in der Breite des Frдserdurchmessers in einem Arbeitsgang durch zentrisches Bohren mit den stirnseitigen Planschneiden auf Nuttiefe und anschlieЯendes Frдsen der Nut mit dem Frдserteil durch seitliches Verfahren des Bohrnutenfrдsers herstellen. Ebenso sind breitere Nuten als der Werkzeugdurchmesser oder Konturtaschen herstellbar, und zwar durch zirkulares Einstechbohren auf Nuttiefe und anschlieЯendes Ausfrдsen der Nut mit einem gдngigen Taschenfrдszyklus. Dabei kann die Nut- oder Taschentiefe, die in einem Durchgang zu erzeugen ist, entsprechend dem Frдserteil des Werkzeuges bis zu 1 x D oder 2 x D betragen. Durch mehrmaliges Nachsetzen kцnnen aber auch tiefere Nuten oder Taschen hergestellt werden. Beim Einstechbohren sind kleinere Spдne anzustreben. Vorteilhaft ist es auch, die Startbohrung durch zirkulares Bohren einzubringen, vor allem beim Trockenschnitt.

Bild 3 Hohltrдger aus AlCuMgPb mit aus Gewichtsgrьnden gefrдsten Aussparungen

Beim zentrischen Bohren ins Volle liegen die Bohrvorschьbe zwischen 0,05 und 0,1 mm pro Schneide (Tabelle 1). Beim seitlichen Frдsen hдngt der Schneidenvorschub vom Spдnefall, der geforderten Oberflдchengьte der Nutwandung und der Arbeitsaufgabe im Allgemeinen ab. Bei voller Umschlingung oder bei hohen Anforderungen an die Oberflдchengьte sind eher kleinere Vorschubwerte zu fahren. Beim Ьberfrдsen kleiner Flдchen oder beim Herstellen von Anspiegelungen lassen sich die Arbeiten mit grцЯeren Vorschьben bewerkstelligen.

Hinsichtlich der wдhlbaren Schnittgeschwindigkeiten gelten die Bedingungen des Schneidstoffes PKD mit Werten bis zu 2.500 m/min, so dass der PKD-Bohrnutenfrдser mit den hцchsten verfьgbaren Umdrehungsfrequenzen der jeweiligen Bearbeitungsmaschine beaufschlagt werden kann. In einem Anwendungsfall werden in einem hohlwandigen Aluminiumtrдger mit einer Wanddicke von 5 bis 6 mm aus Gewichtsgrьnden und um Durchbrьche fьr Leitungen zu schaffen, von zwei Seiten Freisparungen eingebracht (Bild 4). Bei der Herstellung der Freisparungen wird an einer Stelle einer Freisparung durch zirkulares Einstechbohren ein Startloch eingebracht und anschlieЯend durch Zirkularfrдsen die vorgegebene Kontur ausgefrдst. Das erfolgt im Trockenbetrieb ohne Mindermengenschmierung und funktioniert sehr gut, weil der PKD-bestьckte Bohrnutenfrдser durch einen vergrцЯerten Freiwinkel fьr die Trockenbearbeitung geometrisch optimiert wurde. Beim frьheren Einsatz eines Hartmetallwerkzeuges ergab sich bei der Trockenbearbeitung nach geraumer Einsatzzeit stets eine Aufbauschneide, die sich beim PKD-Werkzeug wegen der geringen Affinitдt zu Aluminium nicht bildet.

Tabelle 1 Schnittbedingungen bei unterschiedlichen Versuchsreihen mit einem zweinutigen PKD-bestьckten Bohrnutenfrдser

Resьmee Der Einsatz von PKD-Platten im Bohrnutenfrдser garantiert gleichbleibende Oberflдchengьten und das Einhalten enger Toleranzen ьber lange Standwege und damit eine hohe Prozesssicherheit. Neben der Feinbearbeitung kann das Werkzeug in begrenztem MaЯe auch fьr kleinere Schruppfrдsbearbeitungen genutzt werden, da es wegen der Biegesteifigkeit des Grundkцrpers auch grцЯere seitliche Krдfte schadlos aufnehmen kann. Der PKD-bestьckte Bohrnutenfrдser ist universell einsetzbar. Mit ihm lassen sich an einem komplexen Werkstьck die unterschiedlichsten Bearbeitungsoperationen durchfьhren, z.B. Bohren ins Volle oder in vorgegossenen Lцchern, Auskammern oder Frдsen kleiner Flдchen. Er lдsst sich ohne LeistungseinbuЯe im Hauptanwendungsgebiet bei der Bearbeitung von Aluminium- und Magnesiumlegierungen sowie von faserverstдrkten Kunststoffen sowohl im Nass- wie auch im Trockenschnitt einsetzen.

Bildnachweis: JEL Prдzisionswerkzeuge Joh. + Ernst Link GmbH + Co.KG, Stuttgart.

Bild 4 Herstellen der Aussparungen mit einem PKD-Bohrnutenfrдser (Trockenbearbeitung ohne Mindermengenschmierung)