TECHNISCHE BERUFSAUSBILDUNG
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TECHNISCHE BERUFSAUSBILDUNG
TECHNISCHE BERUFSAUSBILDUNG GRUNDLAGEN MECHANIK Fertigungsverfahren BOHREN Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 1 von 21 IMPRESSUM Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH, 82178 Puchheim Grundlagen Mechanik, Fertigungsverfahren Bohren In Zusammenarbeit mit kik AG, bildungswerkstatt, CH-5430 Wettingen Version 01 / 2013 Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 2 von 21 BOHREN Vorwort Geometrisch runde Löcher, sog. Bohrungen, werden in der Technik laufend gebraucht Bohren als Fertigungstechnik (Lager, Zylinder, Stiftsitze, Kanäle usw.). Ihre Herstellung erfolgt durch das Bohren. Wer das Bohren nicht beherrscht, kann nicht als vollwertiger Fachmann gewertet werden, da er ein Werkstück, das Bohrungen beinhaltet, selbstständig anfertigen können muss. Lernziele Diese Ausbildungseinheit vermittelt dem Auszubildenden und zukünftigen Fachmann zunächst die wichtigsten Kenntnisse über Werkzeuge und Arbeitstechnik des Bohrens. Im Weiteren gehört sie zur Einführung in die maschinelle Bearbeitung der Metallwerkstoffe. Detaillierte Kenntnisse zu o Bohrverfahren o Bohrer o Bohrmaschinen o Spannen der Werkzeuge und Werkstücke o Senken und Reiben o Sicherheitshinweise Auszubildende beim Einrichten einer Bohrmaschine. Bohren ist ein spanabhebendes Arbeitsverfahren, durch das mit einem Bohrer kreisrunde Löcher hergestellt werden. Es gibt verschiedene Bohrerarten und Bohrerausführungen. Der gebräuchlichste Bohrer ist der Spiralbohrer, den man oft auch als Wendelbohrer bezeichnet. Anwendung in der Praxis Generell: o Anwendung des Bohrens, zusammen mit anderen Fertigungstechniken, zur Erzielung von Werkstückformen, unter Einhaltung der vorgeschriebenen Maße, Formen und Oberflächengüten. Speziell: o Arbeitsvorbereitung (selbständiges Bereitstellen von Werkzeugen, Maschinen, Werkstücken, Hilfsmitteln, Mess- und Prüfzeugen, Plänen und Zeichnungen) o Arbeitsplatz einrichten o Messen und Prüfen o Bohren von Hand oder maschinell o Herstellen von Werkstücken (mit allen Fertigungstechniken) o Sicherheitsvorgaben einhalten o Aufräumen, Werkzeug- und Maschinenpflege o Selbstkontrolle, Fremdkontrolle Spiralbohrerspitze Bezeichnungen am Spiralbohrer Spiralbohrer-Set Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 3 von 21 Hintergrund BOHREN – BERUFSBEGLEITENDES WISSEN Bohrverfahren Bohren Bohrarbeiten werden mit Bohrmaschinen und auf der Drehmaschine ausgeführt. Man kann dabei in den vollen Werkstoff bohren oder vorgegossene Löcher aufbohren. Bohrungen werden oft nicht als durchgehende Löcher, sondern als Grund- und Sacklöcher ausgeführt. Unter Bohrverfahren verstehen wir spanende Verfahren mit kreisförmiger Schnittbewegung. Das Werkzeug führt hierbei eine Vorschubbewegung nur in Richung der Drehachse aus. Die Bohrverfahren werden unterschieden in Bohren, Aufbohren, Senken und Reiben. Es dient der Herstellung von Löchern, bzw. zur Veränderung von bestehenden Löchern. Spezialität: Gewindebohrer dienen der Herstellung von Innengewinden. Die Bearbeitung mit Spiralbohrern stellt ein Schruppzerspanung dar, mit oft ungenügender Oberflächengüte und Maßgenauigkeit. Mit Reibwerkzeugen wird die Schlichtbearbeitung durchgeführt. Bohrverfahren im Überblick Durch kreisförmige Schnittbewegungen des Wendelbohrers nehmen die beiden keilförmigen Schneiden Späne ab und dringen unter der Kraft des Vorschubs in den Werkstoff ein. Plansenken: Bohrverfahren zur Erzeugung ebener oder kegeliger Flächen senkrecht zur Drehachse. Plansenken (für überstehende Flächen) Planeinsenken (für vertiefte Flächen) Rundbohren: Bohrverfahren zur Erzeugung kreiszylindrische Innenflächen, die axial zur Drehachse liegen. Bohren ins Volle Kernbohren Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 4 von 21 Aufbohren: Hintergrund Zur Vergrößerung eines bereits vorhandenen Loches für einen neuen Durchmesser. Oder zur Zerstörung eines vorhandenen Durchschnittes. Bohren Reiben: Aufbohren mit geringer Spanungsdicke zur Erzeugung von maß- und formgenauen kreiszylindrischen Innenflächen mit hoher Oberflächengüte Schraub- bzw. Gewindebohren: Schneiden eines Innengewindes Senken: Mit einem Profilwerkzeug durchgeführtes Bohrverfahren zur Erzeugung von rotationssymetrischen Innenflächen, die durch das Hauptschneideprofi des Werkzeuges bestimmt sind. Profilsenken (mit Profilsenker) Profilbohren (mit Zentrierbohrer) bzw. aufbohren Profilreiben (Reiben mit Profilwerkzeug) Zum Bohren werden verwendet: Wendelbohrer Spitzbohrer Flachbohrer, Tieflochbohrer Kanonenbohrer Löffelbohrer Zentrierbohrer Bohrstangen Das Bohren ist ein spanendes Fertigungsverfahren. Die Bearbeitung mit einem meist zweischneidigen Werkzeug stellt eine Schruppzerspanung dar, die oft keine gute Oberfläche und Maßhaltigkeit ermöglicht. Die Schnittgeschwindigkeit ist im wesentlichen vom Schneidstoff des Bohrers und dem zu bearbeitenden Werkstoff abhängig. Der Vorschub hängt vor allem vom Bohrerdurchmesser und dem genauen Bohrverfahren ab (genauere Angaben siehe in entsprechenden DINTabellen). Durch Vorschubkraft dringt die Werkzeugschneide in den Werkstoff ein. Die Schnittkraft wird durch die kreisförmige Schnittbewegung erzeugt. Beim Bohrvorgang entsteht Wärme, die durch das Werkzeug, die Späne und eventuell dem zuzuführenden Kühlmittel abgeführt wird. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 5 von 21 Hintergrund BOHRWERKZEUGE Spiral- oder Wendelbohrer Schneidkanten: wendelförmig um die Drehachse angeordnet: gleichbleibender Durchmesser beim Nachschleifen gute Führung durch die Führungsfase gute Spanabfuhr lange Nutzungsdauer (öfteres Nachschleifen möglich) Bohrerschaft: Bohrer mit Zylinder- oder Kegelschaft. Der Zylinderschaft wird bei kleineren Durchmessern und geringeren Kräften verwendet. Für größere Durchmesser und Kräfte ist, zur Übertragung des Drehmomentes ein Kegelschaft notwendig. Werkstoffe: Für Bohrer aller Art werden zumeist Werkzeugstahl (billig, hohe Elastizität, geringe Härte) und Schnellarbeitsstahl (höhere Härte und Verschleißwiderstand) verwendet. Für höhere Belastungen und zur Bearbeitung großer Durchmesser werden auch mit Hartmetall, Schneidkeramik oder Schaftausführung an Spiralbohrern Kegeliger Bohrerschaft Große Bohrer (ab etwa 12 mm) haben im Allgemeinen einen kegeligen Schaft. Durch die Kegelhaftung erreicht man eine bessere Mitnahme und einen guten Rundlauf der Bohrer. Zylindrischer Bohrerschaft Kleinere Bohrer haben normalerweise einen zylindrischen Schaft Sie lassen sich deshalb im Bohrfutter schneller ein- und ausspannen. Die Herstellung von Bohrern mit zylindrischem Schaft ist einfacher als die Herstellung von Bohrern mit kegeligem Schaft. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 6 von 21 Winkel am Schneidteil Der heute gebräuchlichste Spitzenanschliff (Grundanschliff) ist der Kegelmantelanschliff. Alle nachfolgend genannten Begriffe und Winkel beziehen sich auf diese Anschliffart. Der Spanwinkel y (Spiralwinkel) ist jedoch durch den Drall der wendelförmigen Span-Nuten gegeben und kann durch das Anschleifen nicht verändert werden. Winkel am Schneidteil (Kegelmantelanschliff) Aufbau des Spiral- bzw. Wendelbohrers Der Wendelbohrer besteht aus: Schaft, Wendel, und Spitze. An der Spitze befinden sich die beiden Hauptschneiden und die Querschneide. Die beiden Hauptschneiden liegen quer zueinander und bilden den Spitzenwinkel. Beim Kegelmantelanschliff beträgt der Spitzenwinkel (sigma) normalerweise 118°. Die beiden Freiwinkel (alpha) werden durch die Werkstoffoberfläche und die beiden Freiflächen (c und l, siehe Seite 5) gebildet. Die beiden Keilwinkel (beta) werden durch die Freiflächen und Spanflächen (e) begrenzt. Die beiden Spanwinkel liegen zwischen einer gedachten Senkrechten und den Spanflächen. Wie bei allen Schneidwerkzeugen bilden Keil- und Freiwinkel die beiden Schnittwinkel. Hintergrund Bohren Ein gewöhnlicher Bohrer weist an der Spitze zwei Schneiden auf, die von dem zu bearbeiten-dem Material je einen Span abnehmen. Die Späne werden durch seitliche, wendelförmig eingearbeitete Nuten entgegen der Vorschubrichtung aus dem entstandenen Bohrloch heraus geleitet. Am Ende des Bohrers befindet sich ein Schaft (häufig zylinder-förmig, manchmal auch ein Sechskant), an dem er über ein Spannfutter mit einer Bohrmaschine verbunden werden kann. Größere Durchmesser (ab ca. 10 mm) können auch mit einer kegelförmigen Aufnahme, dem so genannten Morsekegel versehen sein. Geführt wird der Bohrer mit den beiden Führungsfasern, die von den Hinterfräsungen begrenzt werden. In der Achse des Bohrers befindet sich die Bohrseele, die zur Spitze hin verjüngt ist. Auf dem Bohrerschaft befindet sich die Beschriftung. Körnen um Bohren Der konische Bohrschaft schließt mit dem Austreiblappen ab, der zylindrische Bohrschaft mit dem regelmässigen Mitnehmerlappen. Werden Spiralbohrer nachgeschliffen (nachgeschärft), dann ist darauf zu achten, dass die Hauptschneiden gleich lang sind und gleiche Winkel zur Bohrerachse haben. Außerdem müssen die Bohrer hinterschliffen sein, das heißt einen Seitenfreiwinkel (alpha) haben. Erst dieser Hinterschliff ermöglicht es dem Bohrer, in den Werkstoff einzudringen. Defekte Bohrer Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 7 von 21 Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 8 von 21 SPEZIALBOHRER Hintergrund Spitzbohrer Bohren Der Spitz- oder Drillbohrer ist der Vorläufer des Spiralbohrers. Heute findet der Spitzbohrer nur noch beim Bohren kleiner Durchmesser (Handbearbeitung), in der Holzbearbeitung und für Spezialaufgaben Anwendung. Wendelbohrer (auch Spiralbohrer) wer-den rollgewalzt oder geschliffen. Rollgewalzte Wendelbohrer haben aufgrund ihrer Fertigungsmethode eine hohe Elastizität. Sie sind ein konventionelles Werkzeug zum Bohren unter normaler Beanspruchung. Zentrierbohrer Zentrierbohrer dienen zur Herstellung der Aufnahmebohrungen an Drehteilen. Kernbohrer Der Kernbohrer entspricht einem Rohr, das an der Stirnseite mit Wendeschneid-plättchen aus Hartmetall, Schneidkera-mik oder Schneiddiamant bestückt ist. Sie dienen zur Herstellung großer Durchmesser ohne Zerspanung des Kernes geringere Leistungsaufnahme der Maschine. Der Kernbohrer findet Anwendungsgebiete zur Leistungseinsparung, und wenn man Bohrkerne erzeugen will (Gesteinsproben und Proben von Schnee und Eis). Geschliffene Bohrer sind aus gehärtetem Vollmaterial hergestellt und ermöglichen Arbeiten mit engen Toleranzen sowie hohen Standzeiten. SENKWERKZEUGE Das Bohren Während mit Aufbohren eine bereits vorhandene Bohrung erweitert wird, handelt es sich beim Senken um ein Profilbohren mit umlaufendem Werkzeug, wobei der Vorschub in Richtung der Drehachse erfolgt. Werkzeuge mit strinseitigen Schneiden werden als Bohrwerkzeuge eingegliedert, z.B. Zentrierbohrer. unterscheidet sich von anderen Zerspanverfahren wie folgt: Beim Fräsen Reibahlen, Reibwerkzeuge Durch das Feinbearbeitungsverfahren Reiben erhält die Bohrung hohe Paßgenauigkeit und Oberflächengüte. Wichtig ist eine gute Vorarbeit, Ausreichende Zugabe und Schmierung. Reibahlen sind in ihren Toleranzen genormt. Reibahlen bestehen aus einem Schaft und dem Schneidenteil. Der vordere Teil der Reibahle heißt Anschnitt, ist kegelig ausgeführt, und dient der Zerspanung des Werkstoffs. Der zylindrische Teil übernimmt die Führung der Reibahle in der Bohrung und glättet die Lochwandlung. Reibahlen werden in Hand- und Maschinenreibahlen unterschieden. Maschinenreibahlen haben einen kurzen Anschnitt, während bei Handreibahlen ca. ¼ der Schneidenlänge Anschnitt sind. erfolgt der Vorschub in allen drei Dimensionen. Beim Drehen steht das Werkzeug (meist) fest, während das Werkstück rotiert. Beim Schleifen sind die Schneiden geometrisch unbestimmt. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 9 von 21 Hintergrund Bohrmaschinen BOHRMASCHINEN In der Werkstatt werden meist Tisch-, Ständer- und Säulenbohrmaschinen verwendet. Außer diesen gibt es aber noch eine Vielzahl anderer Bohrmaschinen, wie zum Beispiel: Handbohrmaschine (elektrisch) Vorteile: Beweglich, handlich und vielseitig verwendbar Nachteile: Netzabhängig; Lö-cher werden ungenau. Bruchgefahr der Bohrer durch ungenaue Führung. Erhöhte Unfallgefahr. Tischbohrmaschine Vorteile: Die Bohrung wird winkelgerecht und genau. Geringer Platzbedarf. Nachteile: Begrenzte Spannmöglichkeit (bis etwa 13 mm). Kleine Bohrhöhe und geringe Bohrtiefe, Säulenbohrmaschine Ständerbohrmaschine Reihenbohrmaschine Vorteile: Schwenkbarer und in der Höhe verstellbarer Bohrtisch. Spannmöglichkeit für Bohrer bis etwa 40 mm Druchmesser (Aufnahmekegel). Zum Teil automatischer Vorschub. Vorteile: Starrer Bohrständer; zusätzliche Abstützung des Bohrtisches, dadurch geeignet zum Bohren großer Löcher. Vorteile: Vorteile: Bei mehreren Arbeitsgängen ist ein Umspannen der Werkzeuge nicht erforderlich; dadurch ist ein rationelles Arbeiten möglich. Nachteile: Aufbäumen bei zu großer Vorschubkraft (Bohrdruck). Nachteile: Bohrtisch nicht schwenkbar. Nachteile: Großer Platzbedarf. Verwendung: Zum Bohren von kleinen und großen Löchern. Mit Zusatzeinrichtung auch zum Gewindebohren. Verwendung: Zum Bohren von genauen und großen Löchern. Verwendung: Zum Bohren großer und sperriger Werkstücke in der Fertigmontage. Spannen der Bohrwerkzeuge Beim Einspannen des Bohrers muss darauf geachtet werden, ob der Bohrerschaft zylindrisch oder kegelig ist. Bohrer mit kegeligem Schaft werden direkt in die Spindel der Bohrmaschine gesteckt; Bohrer mit zylindrischem Schaft werden in das Bohrfutter gespannt. Um Größenunterschiede zwischen Bohrerschaftkegel bzw. Bohrfutterschaftkegel und Spindelinnenkegel auszugleichen, verwendet man Bohrhülsen. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 10 von 21 Zum Spannen im Bohrfutter dürfen nur Bohrer mit unbeschädigtem zylindrischem Schaft verwendet werden. Die Bohrer müssen auf dem Grund des Bohrfutters aufsitzen und so fest eingespannt sein, dass sie sich nicht im Futter drehen können. Das Bohrfutter darf nur von Hand bzw. mit dem dazugehörigen Schlüssel angezogen werden. Aufnahme des Bohrers in der Bohrspindel Der Aufnahmekegel (Innenkegel) in der Bohrspindel und der Kegel des Bohrers (Außenkegel) müssen schmutz- und fettfrei sein. Hülse Bohrer (Werkzeuge) mit einem zu kleinen Kegelschaft werden durch Reduzierhülsen dem Aufnahmekegel angepasst. Zum Austreiben des Bohrers muss ein Austreiber verwendet werden. Werkstücke einspannen Grundsätzlich ist jedes Werkstück beim Bohren gegen Herumreißen und Hochreißen zu sichern. Die Art wie das Werkstück gesichert oder gespannt wird, ist von seiner Größe und seiner Form abhängig. Die Werkstücke werden in Maschinenschraubstöcke eingespannt, mit Vorrichtungen festgehalten oder mit Spanngeräten auf dem Bohrtisch aufgespannt. Kühlen und Späne Um die Reibung zu vermindern, um zu kühlen und um teilweise die Späne fortzuspülen, wird Bohrwasser verwendet. Entferne die Späne nie mit der Hand, sondern verwende dazu einen Spänehaken Großer Bohrdurchmesser = niedrige Drehzahl Kleiner Bohrdurchmesser = hohe Drehzahl. Hintergrund Fixieren der Werkstücke Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 11 von 21 ARBEITSTECHNISCHES WISSEN ERSTELLEN EINES PROBEWERKSTÜCKS BOHREN Arbeitsvorbereitung Es sind bereitzulegen: Werkzeuge Schlichtfeile, Parallelreißer (Höhenmessschieber), Reißnadel, Körner, Hammer 500 g, Schlagzahlen 5 mm, Bohrer Mess- und Prüfzeuge Stahlmaßstab, Anschlagwinkel 90° Hilfsmittel Parallelschraubstock, Werkbank, Blechschutzbacken, Fiberschutzbacken, Anreißplatte, Anreißfarbe Technische Zeichnung Werkstoffe Gemäß Aufgabenstellung Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 12 von 21 Überprüfung der Rohmaße Man überprüft den Werkstück-Rohling nicht mit dem Messschieber (Beschädigung der Messschnäbel), sondern benutzt dazu den weniger empfindlichen Stahlmaßstab. Miss das Werkstück mit dem Stahlmaßstab, vergleiche mit der Zeichnung. Entgraten des Rohlings Überprüfen der Rohmaße und Entgraten des Rohlings Das Breitenmaß ist gemäß Plan und Aufgabe gegeben und wird nicht mehr bearbeitet, ebenso die Dicke. Prüfe mit dem Messschieber die Parallelität der Grund- zur Deckfläche und der beiden Seitenflächen zueinander. Feilen einer Stirnfläche als Bezugsfläche zum Anreißen Ohne vorerst das Längenmaß zu berücksichtigen, feile eine Stirnseite auf schnellstem Wege eben, im rechten Winkel zur Deck- und Grundfläche und im rechten Winkel zu den beiden Seitenflächen. Die zweite Stirnfläche an der Gegenseite wird vorerst nicht gefeilt. – Entgrate die gefeilte Stirnseite. Anreißen der Bohrungsmittelpunkte Nach dem Bestreichen der Deckfläche mit Anreißfarbe werden, von der gefeilten Bezugsfläche (Stirnseite) ausgehend, sämtliche Längenabstände mit einer Zugaben von 0,2 mm (Korrekturüberschuss) angerissen. Bei Verwendung des Höhenmessschiebers wird ein Prisma als Stütze benutzt. Bei Verwendung des Messschiebers werden die Maße nach dem Markieren mit dem Anschlagwinkel angerissen. Die Breitenmaße (40mm, 60 mm) liegen mittig und werden, von der vorher angerissenen Mittellinie ausgehend, angerissen. Messe dabei auch von der Gegenseite (Umschlagverfahren?!). Anreißen der Bohr- und Bohrhilfskreise Nach dem Körnen der Bohrungsmittelpunkte werden mit dem Spitzzirkel dem Bohrungsdurchmesser entsprechende Kreise und 2 mm größere Hilfskreise angerissen. Die Hilfskreise dienen als Kontrolle beim Bohren. Nachkörnen der Bohrungsmittelpunkte und Körnen der Bohrkreise Die Spitze des Spiralbohrers ist bei näherem Hinsehen flach. Um dem Bohrer beim Anbohren Halt zu geben, muss die ursprüngliche kleine Anreißkörnung vergrößert werden. Als Kontrolle beim Bohren dient das Körnen der Schnittpunkte der Bohrkreise mit den Mittellinienkreuzen. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 13 von 21 Einspannen des Werkstückes in den Schraubstock Das Halten des Werkstückes von Hand ist gefährlich. Das Werkstück muss in einen Maschinenschraubstock fest eingespannt werden. Achte dabei darauf, dass es waagerecht liegt, sonst werden die Bohrungen schräg. Das Werkstück muss unten frei sein, damit der Bohrer beim Durchbrechen der Grundfläche frei auslaufen kann und nichts beschädigt. Einspannen des Bohrers in die Maschine Der Bohrer wird entweder, wenn er einen zylindrischen Schaft hat, fest in ein Bohrfutter gespannt (mit dem Schlüssel zudrehen, nicht mit der Hand!) und mit diesem dann in die Bohrspindel gesteckt, oder, wenn er einen konischen Schaft hat, direkt in die konische Aufnahme der Bohrspindel gesteckt. Der Bohrer wird dabei durch die vom Anpressdruck hervorgerufene Flächenreibung zwischen Spindelinnenkegelfläche und Bohreraußenkegelfläche mitgenommen. Einstellen der Drehzahl zum Bohren mit dem ø 6-mm-Bohrer Zum Bohren ist eine bestimmte Schnittgeschwindigkeit, das ist die Geschwindigkeit, mit der der Span abgenommen wird, erforderlich. Diese Schnittgeschwindigkeit hängt von der Beschaffenheit des Bohrers, des zu bohrenden Materials und von der Art der Kühlung ab; sie hängt aber nicht direkt vom Bohrerdurchmesser ab. Da sie bei allen Durchmessern gleichbleibend ist, muss also die Drehzahl angepasst werden, denn bei gleichbleibenden Drehzahlen hätte ein Bohrer mit Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 14 von 21 großem Durchmesser eine wesentlich höhere Schnittgeschwindigkeit als ein Bohrer mit kleinem Durchmesser. Um das zu vermeiden, erhalten Bohrer mit kleinem Durchmesser eine hohe und Bohrer mit großem Durchmesser eine niedere Drehzahl (wenig U/min.; U/min. = Umdrehung pro Minute). Beim Bohren von Stahl, wie wir ihn verwenden, ist eine Schnittgeschwindigkeit von 20 bis 35m/min. erforderlich. Die dazu erforderliche Drehzahl erhält man näherungsweise durch die Faustformel 6000 : Bohrerdurchmesser (unser Fall 6000/6 = 1000 U/min.) Der Elektromotor hat immer die gleiche Drehzahl. Um aber verschiedene Drehzahlen zu erreichen, sind Elektromotor und Bohrspindel über Stufenscheiben miteinander verbunden. Je nachdem, ob der Übertragungsriemen am Motor auf einer großen Scheibe und an der Spindel auf einer kleinen Scheibe liegt, oder umgekehrt, wird die Drehzahl im Verhältnis der Scheibendurchmesser ins Hohe oder Niedere übersetzt. Man kann also bei 3 verschiedenen Stufenscheiben drei verschiedene Drehzahlen erhalten. Merke dir: Große Scheibe an der Spindel – kleine Bohrerdrehzahl, kleine Scheibe an der Spindel – große Bohrerdrehzahl. Ausrichten des Bohrers auf den Bohrungsmittelpunkt Beim Anbohren kann der Bohrer trotz ordentlich gekörntem Bohrungsmittelpunkt außermittig bohren oder gar ganz verlaufen, wenn die Bohrerachse nicht genau mit dem Bohrungsmittelpunkt fluchtet („Fluchten“ = in einer Linie liegen). Deshalb muss vor dem Bohren ausgerichtet werden. Der Bohrer Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 15 von 21 wird mit der Spitze genau in die Mittelpunktskörnung der vorgesehenen Bohrung gesetzt. Die Stellung wird aus zwei um 90° versetzte Blickrichtungen kontrolliert. Anschließend wird die Bohrspindel mit dem Bohrer um 180° von Hand rückwärts gedreht. In dieser neuen Stellung wird wiederum aus zwei um 90° versetzte Blickrichtungen die Mittelstellung des Bohrers kontrolliert. Bei Bedarf muss der Schraubstock mit dem eingespannten Werkstück so weit verschoben werden, bis der Bohrer genau über dem Bohrungsmittelpunkt steht. Bohren mit dem ø 6-mm-Bohrer Nach dem Einschalten der Maschine wird mit angemessenem Druck der laufende Bohrer auf das Werkstück gesetzt. Dabei wird mit der linken Hand das längere Ende des Schraubstockes gehalten (Hebelgesetz). Hat der Bohrer angebohrt, so wird abgesetzt und nachgeprüft, ob die Bohrung mittig wird. Bei negativem Ergebnis muss mit einem Körner oder Nutenmeißel die Bohrung in der Mitte nachgekörnt werden. Die kann aber nicht mehr geschehen, wenn der Bohrer bereits mit der ganzen Spitze bis zum vollen Durchmesser in den Werkstoff eingedrungen ist. Bei weiterem Eindringen des Bohrers muss mit Bohrwasser reichlich gekühlt und geschmiert werden. Damit der Span nicht zu lang wird, muss durch leichtes Abheben der Bohrspindel der Span gebrochen werden. Entferne den abgebrochenen Span nicht mit der Hand, sondern mit einem Haken oder einem Holzstab. Kurz vor dem Austreten des Bohrers aus dem Werkstück ist die Bohrkraft zu verringern, damit der Bohrer nicht in dem zu stark gewordenen Span hängen bleibt und bricht. Sämtliche Bohrungen werden mit dem ø 6-mm-Bohrer gebohrt. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 16 von 21 Bohren mit dem ø 7-mm-Bohrer Dadurch, dass alle Bohrungen mit dem ø 6mm-Bohrer vorgebohrt sind, ist die Belastungen für den ø 7-mm-Bohrer nicht mehr so groß, weil die negative Schabwirkung der Querschneide wegfällt und der Span schmäler wird. Die Folge ist eine saubere und maßhaltige Bohrung. Bei größeren Bohrungen wird deshalb immer vorgebohrt. Die Drehzahl wird entsprechend dem größeren Durchmesser von 1000 U/min. auf 850 U/min. (6000 : ø 7 = 850) reduziert. Achte darauf, dass der Bohrtisch sauer und frei von Spänen ist, damit der Schraubstock nicht durch darunterliegende Späne schräg aufliegt (schräge Bohrung, Verkanten des Bohrers). Bohren mit dem ø 10-mm-Bohrer Reduziere die Drehzahl auf 600 U/min (6000 : ø 10 mm = 600 U/min.). Vergesse auch bei den vorgebohrten Bohrungen nicht das Werkstück auszurichten. Beim Herausnehmen des Bohrers wird der Keiltreiber in den Spindelquerdurchbruch gedrückt. Dabei ist darauf zu achten, dass die abgerundete Seite nach oben zeigt. Entgraten der Bohrungen mit der Brustleier Nach dem Bohren wird das Werkstück in den Parallelschraubstock am Arbeitsplatz gespannt und die Bohrungen mit einer Brustleier entgratet und angepasst. Die noch nicht gefeilte zweite Stirnseite, die der Bezugskante gegenüber liegt, wird jetzt eben in den rechten Winkel und auf Maß gefeilt. Entgraten und Stempeln des Werkstückes Entferne den Grat! Feile keine Fasen an die Werkstückkanten. Stemple das Werkstück gemäß Plan. Prüfen auf Genauigkeit Der Vergleich mit der Zeichnung verlangt unter Umständen Korrekturen, die mit Schuppen oder Schlichten herbeigeführt werden können. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 17 von 21 ARBEITSTECHNISCHES WISSEN Arbeitssicherheit beim Bohren ACHTUNG! UNFALLGEFAHREN BEIM BOHREN Langes Haar kann leicht von der sich drehenden Bohrspindel erfasst und zusammen mit der Kopfhaut abgerissen werden. Lose Ärmel können ebenfalls erfasst werden, was besonders bei größeren Maschinen schwerwiegende Folgen haben kann. Nicht eingespannte Werkstücke können herumgerissen werden und die Hand verletzen. Zu lange herumfliegende, nicht abgebrochene Späne können zu Verletzungen führen. Das Entfernen der Späne mit der Hand ist sehr gefährlich (Schnittwunden). Das Anhalten der auslaufenden Bohrspindel mit der Hand ist grundsätzlich zu unterlassen. Unsaubere, mit Spänen übersäte Bohrtische können dazu führen, dass das Werkstück schräg aufliegt, wodurch sich der Bohrer verkanten kann, entweder abbricht oder das Werkstück mitreißt. UNTERLASSE JEDE TÄTIGKEIT AN EINER MASCHINE, DEREN FUNKTION DIR VORHER NICHT ERLÄUTERT WURDE! Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 18 von 21 ERFOLGS- UND QUALITÄTSKONTROLLE AE Nr. Teil-Nr. Pos. Benennung Bewertung selbst fremd Summe Summe Bohren 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Gesamteindruck Sauberkeit der Bohrungen Entgraten Kennzeichnung Maß 12,5 +/- 0,2 Maß 33,5 +/- 0,3 Maß 51 +/- 0,3 Maß 125 +/- 0,3 Maß 140 +/- 0,5 Maß 160 +/- 0,3 Maß 170 +/- 0,2 Bohrungsmittenabstand 40 +/- 0,3 Bohrungsø 6, 7, 10 + 0,2 Sitz der Bohrungen zum Kontrollkreis Mittigkeit der drei mittleren Bohrungen BERECHNUNG DER NOTE Prinzip: Punktesumme x 10) / Positions-Anzahl 5 = Endpunktezahl (entspricht der Note) Selbstbewertungspunkte Fremdbewertungspunkte Gesamtpunktesumme ________ x 10 / 15 = _____________ ________ x 10 / 15 = _____________ ________ x 10 / 15 = _____________ BEWERTUNGSKRITERIEN Bewertet wird mit 0 Punkten, 6 Punkten oder 10 Punkten 0 Punkte = Qualität außerhalb der zugelassenen Toleranz 6 Punkte = Nacharbeit möglich. Nacharbeit durchführen! 10 Punkte = Qualität innerhalb der zugelassenen Toleranz Bei den mit einem Stern gekennzeichneten Bewertungspositionen müssen 10 Punkte erreicht werden, sonst: „Nicht bestanden"! Das Prüfungsziel ist nur dann erreicht, wenn die Endnote über 50 Punkte ausweist. Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 19 von 21 ÜBERPRÜFE DEIN WISSEN ZUM BOHREN! 1. Welches Verfahren gehört nicht zur Hauptgruppe "Trennen"? Sägen Bohren Schneiden Kleben 2. Wie heißt das am meisten in Verwendung stehende Bohrwerkzeug? __________________________________________________________________________ 3. Beschreibe Sie den Aufbau eines Spiralbohrers! __________________________________________________________________________ 4. Was muss beim Einspannen eines Bohrers beachtet werden? __________________________________________________________________________ 5. Erklären Sie die Herstellung einer Bohrung Durchmesser 10 mm! __________________________________________________________________________ 6. Nennen Sie die Ursachen, wenn die Bohrung zu groß wird ? __________________________________________________________________________ 7. Was verstehen Sie unter einem Stufenbohrer? __________________________________________________________________________ 8. Wie bringt man einen kegeligen Bohrer wieder aus der Bohrspindel heraus ? __________________________________________________________________________ 9. Nenne Maßnahmen zur Unfallverhütung beim Bohren! _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Bilfinger OKI Isoliertechnik GmbH Lehrgang Isolierer – Bohren Seite Seite 20 von 21 ENTSCHEIDUNGS- UND BEURTEILUNGSHILFE PHASE / ABLAUFSCHRITT AUFTRAGSKLÄRUNG 1. Arbeitsumfang und Auftragsziel analysieren 2. Informationen beschaffen (z.B. technische Unterlagen) 3. Informationen auswerten 4. Spezielle Anforderungen klären (z.B. Zeitvorgaben, Schnittstellen) AUFTRAGSPLANUNG 5. Arbeitsschritte planen 6. Zeitplanung erstellen 7. Meilensteine festlegen (Vorlage an Ausbilder) EINSATZPLANUNG 8. Teilaufträge formulieren (ev. Team-Briefing) 9. Arbeitsplatz (-plätze) auswählen und Bereitschaft erstellen ARBEITSVORBEREITUNG 10. Werkzeug und Hilfsmittel auswählen und beschaffen 11. Betriebsbereitschaft von Maschinen sicherstellen 12. Werkzeuge, Spannzeuge und Prüfzeuge bereitlegen 13. Sicherheitsmaßnahmen und -einrichtungen überprüfen 14. Werkstücke (Rohre, Bleche) nach Zeichnung auswählen, richten HERSTELLEN HALBZEUG 15. Bauteile durch Trennen und Umformen herstellen 16. Kontrollen (Funktion, Maße), Fehler feststellen, beheben 17. Bauteile lage- und funktionsgerecht montieren ARBEITSABSCHLUSS 18. Zeichnungen/Pläne mit Erfahrung abgleichen ev. ändern 19. Arbeitszeit/Materialverbrauch dokumentieren 20. Arbeitsprotokolle ausfüllen (Logbuch, Beurteilungen) WICHTIG ZEITLIMITE GEPRÜFT X IN H