Mikroeinlippentiefbohren bei anspruchsvollen Anbohrsituationen

Biermann, D.1, a; Kirschner, M.1, b; Michel, S.1, c

1)
Institut für Spanende Fertigung, Technische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, 44227 Dortmund

a) biermann@isf.de; b) kirschner@isf.de; c) michel@isf.de

Kurzfassung

Tiefbohrungen mit kleinsten Durchmessern gewinnen durch die Miniaturisierung von Komponenten, steigende Bauteilanforderungen und komplexere Bauteilgeometrien in der industriellen Anwendung zunehmend an Bedeutung. Anwendungsgebiete liegen z. B. in der Medizintechnik bei der Bearbeitung von stark variierenden und komplex konturierten Implantaten, in der Automobilindustrie bei der Fertigung von Schmierbohrungen in Wälzlagerringen oder Getriebewellen sowie in der Luftfahrtindustrie bei der Erzeugung von Kühlbohrungen in Turbinenschaufeln. Die komplex geformten Oberflächen dieser Bauteile stellen durch die ungünstigen Anbohrbedingungen hohe Anforderungen an die Auslegung von Prozessen zum Mikroeinlippentiefbohren dar. Mithilfe der Kombination von Pilotieren mit Laserstrahlen und anschließendem Einlippentiefbohren lässt sich die konventionelle Prozesskette aus den Fertigungsschritten Fräsen zur Erzeugung einer Planfläche, Pilotbohren und Einlippentiefbohren deutlich verkürzen. Die Verfahrenskombination vereint die Eigenschaftsvorteile des Laserbohrens, charakterisiert durch eine schnelle und verschleißfreie Bearbeitung bei schrägen oder gewölbten Oberflächen, mit den hohen realisierbaren Aspektverhältnissen und der sehr guten Bohrungsqualität beim mechanischen Einlippentiefbohren. Die Prozesshauptzeit für das Einbringen einer Laserpilotbohrung liegt im Bereich von wenigen Millisekunden und sorgt damit für eine deutliche Produktivitätssteigerung. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit, Bohrungen in rand-schichtgehärtete Bauteile einzubringen. Die randschichtgehärteten Bereiche, die eine mechanische Bearbeitung stark limitieren, werden dabei mithilfe des Laserbohrens bearbeitet. Im anschließenden Prozessschritt lässt sich das mechanische Einlippentiefbohren in den Bauteilbereichen ohne Wärmebehandlung wirtschaftlich anwenden.

Schlüsselwörter

Mikrotiefbohren, Laserpilotieren, Komplexe Anbohrsituationen

Veröffentlichung

Unter Span, 1 (2017), S. 23, ISSN 2365-7006