Bohrmaschinen

Industrielle Bohrmaschinen für die Metallbearbeitung

Das spanende Verfahren "Bohren"

Bohren ist ein spanendes Fertigungsverfahren mit rotatorischer Schnittbewegung, welches von einer translatorischen Vorschubbewegung in Richtung der Rotationsachse des Werkzeugs überlagert ist. Beide Bewegungen sind meist dem Werkzeug zugeordnet, können aber auch vom Werkstück ausgeführt werden. Ein Beispiel ist das Herstellen zentrischer, axialer Bohrungen in Drehteilen auf einer Drehmaschine.
Das Ergebnis einer Bohrbearbeitung sind in der Regel kreisrunde Durchgangs- oder Sacklöcher. Abweichungen von der Zylinderform sind meist unerwünscht, können in Sonderfällen aber auch gewollt wein.

Die Lage der Spindel ist bei Bohrmaschinen meist vertikal. Sie werden für fünf verschiedene Bearbeitungsarten eingesetzt: das Bohren mit Spiralbohrer oder Bohrstange, das Senken, das Reiben sowie das Gewindeschneiden mittels Gewindebohrmaschine. Darüber hinaus ist das Fräsen eng mit dem Bohren verwandt und Bohraufgaben lassen sich teilweise auch mit Fräsmaschinen ausführen (und umgekehrt). Für das Schneiden von Gewinden ist ein automatischer, mit der Drehbewegung synchronisierter Vorschub erforderlich, der bei Bohrmaschinen durch Leitmuttern oder Gewindeschneidköpfe realisiert werden kann.

Bohren zählt zu den ältesten Fertigungstechniken, obwohl es aufgrund der nötigen Drehbewegung des Werkzeugs von Hand vergleichsweise schwierig auszuführen ist. Daher erleichterte sich der Mensch schon früh die Bohrarbeiten durch einfache Handbohrmaschinen. Der entscheidende Meilenstein auf dem Weg zu den modernen CNC-Werkzeugmaschinen für die Bohrbearbeitung war aber 1921 das koordinatengesteuerte Lehrenbohrwerk der Genfer SIP.

Typen von Metall-Bohrmaschinen

Beim Bohren von Metallen kommen verschiedene Arten spezialisierter sowie multifunktionale Werkzeugmaschinen zum Einsatz. Das Fertigungsverfahren kann aber auch auf Fräsmaschinen und Drehmaschinen ausgeführt werden.

Eine Besonderheit beim Bohren axialer Löcher an Drehteilen auf einer Drehmaschine ist, dass sich das Werkstück dreht und das Werkzeug still steht. Normalerweise ist das beim Bohren umgekehrt.

Hand- und Magnetbohrmaschinen

Für den Einsatz bei Montage- und Reparaturarbeiten eigenen sich zunächst Handbohrmaschinen, insbesondere netzunabhängige Geräte mit Akkubetrieb. Bei Arbeiten an magnetisierbaren Stählen werden zunehmend aber auch Magnetbohrmaschinen eingesetzt. Diese Form der Ständerbohrmaschine hält durch Magnetkraft am Werkstück. Dadurch lassen sich Vorteile wie die Präzision bei der Ausrichtung und Führung des Bohrwerkzeugs auch mobil nutzen.

Bekannte Hersteller von Hand- und Magnetbohrmaschinen sind AEG, BDS, FEIN, MAB und MAGTRON.

Mehrspindelbohrmaschinen

Die Mehrspindelbohrmaschine verkürzt die Bearbeitungszeiten in der Serienfertigung, indem sie mittels Lochmustern mehrere Bohrungen an einem Werkstück gleichzeitig anfertigen kann.

Zu den Herstellern von Mehrspindelbohrmaschinen zählen ERLMANN und KALTENBACH. Ein Spezialist für Mehrspindelköpfe ist die Heinrich Metz GmbH aus Aschaffenburg.

Radialbohrmaschinen

Besonders große oder schwere Metallteile, welche für Ständerbohramschinen zu schwer sind, lassen sich vorteilhaft auf einer Radialbohrmaschine bearbeiten. Der Bohrkopf der Radialbohrmaschinen ist, im Gegensatz zur Ständerbohrmaschine, nicht nur in der Höhe, sondern auch radial verstellbar ist.

Revolverbohrmaschinen

Revolverbohrmaschinen erlauben dank CNC Steuerung einen automatischen Werkzeugwechsel und markieren den Übergang zu CNC Bohrmaschinen bzw. zum Bohrautomaten sowie dem Bearbeitungszentrum.

Säulen- und Ständerbohrmaschinen

Klassiker der zum Bohren eingesetzten Werkzeugmaschinen sind Säulen- und Ständerbohrmaschinen. Sie sind die Alleskönner für den Einsatz bei Kleinserien oder im Handwerk. Säulen- und Ständerbohrmaschinen sind vor allem in Werkstätten zu finden und lassen sich auch für das Gewindeschneiden nutzen.

Der Bohrmaschinenkopf mit Motor, Getriebe und Bohrspindel ist durch eine einzelne Stütze (entweder eine zylindrische Säule oder einen Ständer mit prismatischem Querschnitt) mit einem Standfuß verbunden. Dadurch ergibt sich ein C-förmiges Gestell, das je nach Größe, als Tischbohrmaschine oder freistehend genutzt wird.
An der Stütze kann ein Arbeitstisch in der Höhe verstellbar und bei Säulenbohrmaschinen auch seitlich verschwenkbar genutzt werden.

Hergestellt werden sie beispielsweise von ALZMETALL, EPPLE und GILLARDON.

Tieflochbohrmaschinen

Bohrungen, deren Tiefe den Durchmesser um mehr als das zehnfache übersteigen, werden auf Tiefbohrmaschinen angefertigt. Problematisch ist dabei insbesondere die Spanabfuhr und die Kühlung des Werkzeugs. Aus diesem Grund kommen bei Tieflochbohrmaschinen spezielle Bohrwerkzeuge zum Einsatz, die zum Beispiel das Kühlmittel direkt an die Schneiden fördern.

Empfehlenswerte Anbieter von hochwertigen Tieflochbohrmaschinen sind DEGEN, IXION, SIG und WOHLENBERG.

Worauf ist beim Kauf von Bohrmaschinen für die Metallbearbeitung zu achten?

Gebrauchte Bohrmaschinen zu kaufen ist grundsätzlich unkritisch. Bei entsprechender Wartung kann eine Gebraucht-Bohrmaschine grundsätzlich über viele Jahre problemlos eingesetzt werden.

Beim Bohren von Metall ist die Kühlung und Schmierung des Werkzeugs ein wesentlicher Faktor, der Werkzeugverschleiß mindert und die Bohrleistung erhöht. Beim Kauf von Bohrmaschinen für die Metallbearbeitung ist daher ein spezieller Blick auf eine Kühlmitteleinrichtung empfehlenswert.

Weitere Kriterien hängen stark vom Anwendungsfall ab. Eine numerische Steuerung ist beispielsweise vor allem dann hilfreich, wenn die Bohrmaschine in ein Fertigungssystem integriert werden soll.

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