Bohrungen in allen Winkelgraden

In der Vergangenheit wurden Tiefbohrungen – wenn man wirtschaftlich fertigen wollte – durch den Einsatz von Tiefbohrmaschinen eingebracht oder alternativ auf Fräszentren, Bohrwerken und sonstigen Spanabhebenden Maschinen. Das war relativ umständlich. Die lang ausragenden Werkzeuge abzubrechen verursachte zusätzliches Unbehagen und trieb manchem Maschinenbediener den Angstschweiß auf die Stirn. Eine Entwicklung der Auerbach Maschinenfabrik GmbH soll damit nun Schluss machen.

Seit über 60 Jahren beschäftigt sich die Auerbach Maschinenfabrik mit dem Bau von Fräsmaschinen und nicht zuletzt seit nunmehr 15 Jahren mit der Tiefbohrtechnologie. Die Neuentwicklung des Tiefbohrfix – eine wirtschaftliche Alternative zur Tiefbohrmaschine – rundet die Lücke des Auerbacher Maschinenportfolios bei Tiefbohrungen bis 850 mm Tiefe ab. Das adaptierte Zusatzgerät, das künftig Tiefbohrungen von 1 bis 15 mm im Längenverhältnis von 120 x D realisieren wird, verfügt über die Möglichkeit, Einlippenbohrer sowie längere Spiralbohrer in jeder Winkellage durch NC-gesteuerte Lünetten unterstützt einzubringen. Somit knickt das beim Bohren unter Schnittdruck stehende Werkzeug nicht ab. Resultierender Nutzen: höhere Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl.

Außerdem muss ein Maschinenbediener nicht mehr befürchten, dass ein Bohrer wegen eines Spänestaus bricht. Die Auerbacher greifen hierbei zu einer in der Tiefbohrtechnik erprobten Überwachungsfunktion zurück. Schnittkraft, Durchfluss und Kühlmitteldrucküberwachung können an der Maschinensteuerung angepasst werden.

Wie funktioniert die Tiefbohreinheit?

Die Funktionsweise der Tiefbohreinheit ist einfach zu erklären: Die Tiefbohreinheit wird an eine parallel zur Spindel angebrachte Fläche des Spindelgehäuses durch ein Nullpunktspannsystem an das Spindelgehäuse angedockt. Der schon vorab in der Tiefbohreinheit montierte Werkzeughalter mit Tiefbohrwerkzeug wird in die Werkzeugaufnahme des Spindelgehäuses eingeführt und durch den Werkzeugspanner gehalten. Durch einen elektrischen Schnellverschluss wird nun das Tiefbohrfix mit der Maschinensteuerung verbunden. Jetzt ist gewährleistet, dass die NC-gesteuerten Lünetten die nötigen Vorschubsignale erhalten. Die dafür benötigte Rüstzeit zum Einbringen der Tiefbohreinheit – bei vorgerichteten Werkzeug – liegt unter fünf Minuten.

Nach dem Andocken der Tiefbohreinheit inklusive des Bohrwerkzeugs werden die Werkzeugpositionsdaten in die Maschinensteuerung eingegeben und in die speziell für das Tiefbohren vorgesehenen Auerbach-Bearbeitungsszyklen die Bearbeitungswerte für die programmierten Löcher (zum Beispiel spezifische Anbohrdaten, allgemeine Schnittdaten, Schnitt- und Kühlmittelflussüberwachungsdaten). Diese Bearbeitungs- und Überwachungsdaten sind ein wesentlicher Bestandteil der neuen Art, tiefe Löcher auf Bearbeitungszentren zu bohren und dienen der Überwachung des Bohrprozesses um Werkzeugbrüche zu vermeiden.

Nachdem alle Vorbereitungen getroffen worden sind, startet der Bearbeitungsprozess indem der Startpunkt der Bohrung angefahren wird. Das Werkzeug wird nun durch die in der Steuerung vorgegeben Vorschubwerte in das zu bearbeitende Werkstück eingebracht. Die Lünetten, die in einem definierten Abstand von maximal 40 x D eingestellt worden sind, ziehen sich synchron zum Maschinenvorschub zusammen, so dass das Werkzeug jederzeit gestützt ist.

Nach Erreichen der Bohrtiefe wird die Spindeldrehzahl gestoppt und das Werkzeug aus der Bohrung zurückgezogen. Auch hier fahren die beiden Lünetten synchron zum Spindelvorschub zurück in die Ausgangsposition. Danach kann die Tiefbohreinheit in der dafür vorgesehenen Transporthalterung mit einem Platzbedarf von nur 1 m² abgestellt werden.

Worin liegt der wirtschaftliche Nutzen der Tiefbohreinheit ‚Tiefbohrfix‘?

Nach dem wirtschaftlichen Nutzen der Tiefbohreinheit ‚Tiefbohrfix‘ gefragt, erklärt der Vertriebs und Serviceleiter der Auerbach Maschinenfabrik, Andreas Soiné, dass hier ganzheitliche Aufgaben direkt erledigt werden können. Das heißt, es können Tiefbohrungen durch Schwenkung des Spindelkopfes im Winkel von +/- 90° eingebracht werden. Durch die Nutzung eines Rundtisches ist es möglich, an fünf Seiten des Werkstückes Bohrungen in allen Winkelgraden einzubringen. Bisher war es üblich, für Tiefbohrungen auf dafür speziell geeignete Tiefbohrmaschinen zu gehen. Dies hatte zum einen den Nachteil, dass sich Fehler und Ungenauigkeiten durch das Umspannen der Werkstücke einschlichen. Zum anderen verlor man durch das Umspannen einen Tag durch Transport und Liegezeiten. Des Weiteren gibt es keine kleinen Tiefbohrmaschinen, die solche Fertigungsmöglichkeiten bieten, wie die kombinierte Fräsmaschine mit der adaptierten Tiefbohreinheit. Außerdem kostet das Tiefbohrfix nur zirka ein Drittel einer vergleichbaren Tiefbohrmaschine, ist überdies leistungsfähiger und benötigt weniger Platz.

Für die in Auerbach eigens hergestellten HSC-Bettfräsmaschinen werden künftig verschiedene Optionen angeboten, welche das Tiefbohren mit dem adaptierbaren Zusatzgerät unterstützen. So können beispielsweise die angebotenen Kühlmittelanlagen mit Tiefbohr-gerechten Kühlmitteldruck- und Durchflusseigenschaften gewählt werden. Ebenfalls Teil des Auerbach-Systems ist eine auf das Tiefbohren abgestimmte SPL-Frässpindel. Neben der notwendigerweise angepassten Drehdurchführung ist auch die Innenkontur der Welle oder des automatischen Spannsystems auf die zusätzlichen Anforderungen des Tiefbohrens hin von SPL ausgelegt worden.

Optional ist diese Spindel mit erweiterter Sensorik bis hin zum Monitoringsystem erhältlich. Es können neben Temperaturen, Schwingungen und gSE-Werten der Lager auch Überlastungen angezeigt beziehungsweise registriert werden. Auch eine Empfehlung zur Neulagerung kann angezeigt werden, bevor es einen überraschenden Spindelausfall gibt.

Auf der Metav wird die zum Patent angemeldete Tiefbohreinheit an einer eigenen Bettfräsmaschinenständer in seiner Funktion vorgeführt. Die Auerbach Maschinenfabrik ist auf Kundenversuche vorbereitet und auch darauf, künftig im Werk das Tiefbohrfix zu demonstrieren. Hierfür wurde eine Maschine vorbereitet, die alle derzeit möglichen Optionen wie zum Beispiel Minimalmengschmierung von HPM-Breeze, Hochdruckanlagen bis 120 bar und die künftig verwendete SPL-Spindel mit erweiterter Sensorik bereit hält.W

www.auerbach-x.de