Bohren mit dem Feinbohrsystem Romicron von Kennametal

Wie man Bohrungen hoher Genauigkeit bei hohen Drehzahlen ohne zusätzliche Einstellgeräte oder vorherige Erfahrung des Bedieners bei der Bohrungs-Feinbearbeitung erzielt

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Die Feinbohrsysteme von Kennametal erlauben es Anwendern, extrem eng tolerierte Durchmesser an dem in der Werkzeugmaschine befindlichen Werkzeug einzustellen, womit Zeit gespart und das Anlernen des Bedieners erleichtert wird.

Die Systeme ermöglichen Feinstbohrungen mit Durchmessertoleranzen von nur wenigen Mikrometern und Abweichungen von Bohrung zu Bohrung von nur wenigen Zehnteln eines Mikrometers. Darüber hinaus kann mittels Erfassen des gefertigten Durchmessers und Rückkopplung über die Maschinensteuerung eine automatisierte Nachstellung des Romicron Feinbohrkopfes erfolgen. Kennametal bezeichnet dies als „Closed-Loop-Boring“.

Die Notwendigkeit, Bohrungen hoher Qualität und enger Toleranzen zu produzieren nimmt in manchen Herstellungsbereichen beträchtlich zu, darunter Luft- und Raumfahrt, Energieerzeugung, Transportwesen und in der Medizintechnik. Herkömmlicherweise bedeutete dies den Einsatz von speziellen Bohrvorrichtungen oder das Investieren in andere Feinbohrausrüstung, mit teuren Aufbauten, Hilfswerkzeugen, weitreichender Ausbildung des Bedieners und zeitaufwändigen Testbohrungen.

Bohren mit neuem verbessertem Feinbohrsystem Romicron von Kennametal

Die nun verbesserten Präzisions-Feinbohrwerkzeuge Romicron von Kennametal werden auf den vorhandenen Werkzeugmaschinen eingesetzt und liefern in automatischer Produktion fertige Bohrungen mit Durchmessertoleranzen von wenigen Mikrometern. Mit der Verwendung von Kassetten oder Bohrstangen kann jedes Romicron-Werkzeug über einen Einstellring in Schritten von 2 Mikrometer auf extrem enge Toleranzen eingestellt werden. Dabei gibt es eine sofortige Rückmeldung über den Klick-Mechanismus des Romicron-Werkzeugs, so dass der Maschinenbediener die Einstellung nicht nur auf der Skala ablesen kann, sondern sie auch hört und fühlt.

Das neue Werkzeugsystem Romicron AVS überdeckt den Durchmesserbereich von 25 bis 79 mm und läuft auf Hochgeschwindigkeitsspindeln bis 20.000 UPM. Es verwendet Standard ISO Wendeschneidplatten, einschließlich der neuesten Kennametal BeyondTM Wendesschneidplatten, und kann zur besseren Spanabfuhr und um geringere Temperaturen an der Schneide zu erzielen, mit Hochdruck-Kühlung bis zu 120 bar betrieben werden.

Im Wesentlichen besteht das Romicron-System aus einem eigenentwickelten Schiebermechanismus, der ähnlich einer Übersetzung arbeitet und die Einstellung im Verhältnis 10:1 überträgt. Es wird also eine kleine Einstellung des Bedieners am Werkzeug übertragen in eine noch kleinere im Bohrdurchmesser. Der Trennschieber ist selbsthemmend, so dass keine Klemmschraube vonnöten ist. Die Spindel ist von der Schneidkraft abgekoppelt, und der gesamte Mechanismus ist praktisch spielfrei. Angesichts einer so einfachen und robusten Konstruktion ist bei der Bedienung von Romicron fast kein Anlernen oder gar Erfahrung nötig. Der Einstellmechanismus erlaubt das Einstellen größerer oder kleinerer Durchmesser ohne unnötige Drehung, im Gegensatz zum herkömmlichen Ausschalten des Spiels durch mehrfaches Hin-und-Her-Drehen. Da die Einstellungen beim System Romicron einfach sind und kein zusätzliches Werkzeug oder Messgerät erfordern, können die Einstellungen an der Maschine mit höherer Verfügbarkeit und Prozessstabilität gemacht werden. Die Zeitersparnis ist in der Tat erstaunlich: Ein paar Klicks sind in wenigen Sekunden getan, während andere Systeme Minuten zur Einstellung benötigen.

Ferner: Da Romicron keine Klemmschraube oder sonstige Werkzeuge benötigt, kann der Einstellvorgang durch die Maschinensteuerung automatisiert werden, das heißt, dies ist ein Closed-Loop-Boring (CLB) Bohrsystem. Mit entsprechender prozessparalleler Messeinrichtung können die Messdaten des gerade gebohrten Loches nach dem Bohren an die Steuerung der Werkzeugmaschine übermittelt werden. Die Steuerung berechnet die Zahl der zum Einhalten der Toleranz nötigen Nachstell-Inkremente. Dazu positioniert die Maschine das Romicron-Werkzeug in einer bestimmten Position. Ein ausfahrbarer, federbelasteter Zapfen wird erfasst, der an entsprechenden CLB-Löchern auf dem Einstellring des Romicron-Werkzeugs einrastet. Entsprechend der Berechnung dreht die Spindel um die erforderliche Zahl von Inkrementen zum Nachstellen des Romicron-Werkzeugs weiter und setzt die Zerspanung bis zum nächsten geplanten Mess- und Nachstellzyklus fort. Auf vorhandenen Maschinen können Feinbohrungen extrem enger Toleranzen durchgeführt werden und gleichzeitig werden Leistung und Produktivität der Fertigung gesteigert.

Tipps für das Ultra-Feinbohren

Mit Romicron-Bohrsystemen ergeben sich Feinbohrungen mit Durchmessertoleranzen von nur wenigen Mikrometern und Abweichungen von Bohrung zu Bohrung von nur einigen Zehnteln eines Mikrometers unter idealen Fertigungsbedingungen, darunter auch die folgenden:

  • Der Abtrag beim Feinbohren sollte regelmäßig und konzentrisch gleichmäßig verteilt sein, und der Abtrag sollte innerhalb 0,25 mm oder weniger liegen.
  • Der Vorschub sollte bei 0,15 mm oder weniger pro Umdrehung liegen, je nach dem zu bearbeitenden Werkstoff und den Anforderungen an die Oberfläche.
  • Der Radius der Werkzeugspitze sollte vor dem Bohren gründlich geprüft werden.
  • Eine der ISO IT6 entsprechende Toleranz kann unter normalen Bedingungen erzielt werden. Bei weiteren Größen kann auch IT5 erreicht werden.
  • Feste, sichere Einspannung des Werkstücks ist entscheidend. Dünnwandige Werkstücke zum Beispiel neigen zu Verformungen und müssen sorgfältig aufgespannt werden.
  • Spezielle Bohrschäfte sind unter Umständen erforderlich, wenn die Bohrtiefe 2,5 x D überschreitet.
  • Ungewöhnliche Werkstoffe müssen sorgfältig im Hinblick auf die beste Bearbeitungsmethode geprüft werden.

Kontakt:

www.kennametal.com