Bohren

Bohren ist der Zerspanprozess zum Vergrößern einer vorhandenen Bohrung oder zum Herstellen einer präzise bearbeiteten inneren Oberfläche mit einem rotierenden einschneidigen Schneidwerkzeug, das in einer Bohrerstange gehalten wird. Im Gegensatz zum Bohren, das ein Loch aus dem vollen Material schafft, verfeinert Bohren bereits vorhandene Bohrungen, ob durch Bohren, Gießen oder Schmieden hergestellt. Das Werkzeug schneidet an seiner Spitze, während die Stange rotiert und entlang der Bohrungsachse vorschiebt und Material in kontrollierter Spanform entfernt und eine fertige Oberfläche hinterlässt.

Bohren kommt zum Einsatz, wenn Bohren die geforderte Toleranz oder Oberflächengüte nicht erreichen kann. Eine gebohrte Bohrung ist von Natur aus rau und dezentrisch; Bohren kann den Rundlauf auf Zehntel einer Tausendstel reduzieren und Durchmessertoleranzen von wenigen Zehntausendstel einhalten. Typische Anwendungen sind das Fertigbearbeiten von Zylinderbohren in Motorblöcken, das Honen von Lagersitzen und das Vergrößern von Senkbohrungen. Der Prozess kann auf Drehmaschinen, Bohrwerken, Horizontalbohrmaschinen und CNC-Bearbeitungszentren durchgeführt werden, die jeweils für unterschiedliche Werkstückgrößen und Produktionsvolumina geeignet sind.

Die Bohrerstange selbst ist eine Stahlwelle mit einem einschneidigen Schneidwerkzeug an ihrem Ende, entweder hartgelötet oder in einem verstellbaren Werkzeughalter befestigt. Starre Stangen eignen sich für schwere unterbrochene Schnitte; gedämpfte Stangen mit Federspannung reduzieren Rattern beim Bohren langer, schlanker Bohrungen, die zum Schwingen neigen. Die Werkzeuggeometrie ist entscheidend: der Schneidkantenwinkel, der Freiwinkel und der Eckenradius bestimmen die Spanbildung und Oberflächengüte. Vorschubgeschwindigkeiten reichen je nach Materialhärte und erforderlicher Oberflächengüte von 0,003 bis 0,010 Zoll pro Umdrehung.

Bohren unterscheidet sich stark von Bohrerstangen, die zum Bohren von Bohrungen verwendet werden. Ein Bohrwerkzeug schneidet an seiner Hinterkante, während die Stange vorwärts fährt; die Schneiden eines Bohrers schneiden an der Spitze. Bohren ermöglicht das Zurückziehen des Werkzeugs, während die Spindel noch dreht, so dass der Bediener das Werkstück prüfen kann, ohne die Maschine zu stoppen. Der Begriff "Bohren" spiegelt die direkte Natur der Arbeit wider: man bohrt in eine vorhandene Bohrung ein und vergrößert und verfeinert sie.

Probleme beim Bohren entstehen durch mangelnde Steifigkeit, unzureichende Kühlmittelzufuhr, stumpfe Werkzeuge und zu hohen Spindellauf. Lange, dünne Bohrerstangen durchbiegen unter Schnittlast und erzeugen konische oder glockenförmige Bohrungen. Rattern, eine regenerative Vibration, hinterlässt Spiralmarken und zerstört die Oberflächengüte. Harte Schuppen auf Guss- oder Schmiedeteilen stumpfen Werkzeuge schnell ab und brechen Kanten. Korrekte Maschineneinrichtung, scharfe Werkzeuge, gleichmäßige Vorschübe und Flutkühlmittelzufuhr sind unverzichtbar, um Toleranzen bei der Serienbohrarbeit einzuhalten.