CNC-Reiben für präzise Bohrungsbearbeitung und Genauigkeit

Im Vergleich zum reinen Bohren oder Ausbohren erzielt das CNC-Reiben durchweg geringere Maßabweichungen und eine bessere Oberflächenqualität. Es wird häufig für die Endbearbeitung kritischer Merkmale wie Lagerbohrungen, Passbohrungen und Passlöcher verwendet.

Kernvorteile der CNC-Reibung:

1. Hervorragende geometrische Genauigkeit: Rundheit, Zylindrizität und Koaxialität sind stabiler, was eine hochpräzise Passung und Montage ermöglicht.
2. Stabiler Prozess: Die spezielle Geometrie der Reibahlen und der CNC-Vorschub sorgen für gleichmäßige Schnittkräfte, wodurch das Risiko von Wandabrisse und Ratschern verringert wird.
3. Hohe Kosteneffizienz: Im Vergleich zum Feinbohren bietet das Reiben in der Regel ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis und kürzere Zykluszeiten bei der Klein- bis Großserienfertigung.

Für das CNC-Reiben geeignete Werkstoffe und Bohrungsarten:

1. Metalle: Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl, Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen, Titanlegierungen usw.
2. Nichtmetalle: technische Kunststoffe (z. B. POM, PA, PEEK) und Verbundwerkstoffe; Werkzeugmaterial und -geometrie müssen entsprechend angepasst werden.
3. Bohrungsarten: Durchgangsbohrungen und Sacklochbohrungen; kann zum Fertigstellen eines bestimmten Abschnitts einer Stufenbohrung verwendet werden. Das Reiben von Sacklochbohrungen erfordert einen Spanabfuhrspielraum und die Kontrolle des Unterschnitts.
4. Anforderungen an die Vorbearbeitung: Vor dem Reiben ist eine qualifizierte Vorbohrung/Vorbohrung mit entsprechendem Materialzuschlag und guter Lochposition und Rechtwinkligkeit erforderlich.

Ausrüstung:

1. Maschinen: starre CNC-Vertikal-/Horizontalbearbeitungszentren oder Präzisionsbohrmaschinen. Der axiale Rundlauf der Spindel und die thermische Stabilität müssen kontrolliert werden.
2. Werkzeughalter und Spannvorrichtungen: Hochpräzise Spannzangenfutter/Wärmeschrumpfhalter zur Reduzierung des Radialschlags; verwenden Sie bei Bedarf Führungsbuchsen, um die anfängliche Führungsgenauigkeit zu verbessern.
3. Kühlung und Schmierung: Es können externe Kühlmittel, interne Kühlmittel oder MQL verwendet werden. Für schwer zerspanbare Werkstoffe werden interne Hochdruckkühlmittel und Hochdruck-Schneidöle empfohlen.

Werkzeugtypen:

1. Vollreibahlen: HSS, Kobalt-HSS (HSS-Co) und Hartmetall.
2. Einstellbare Reibahlen: für die Feinabstimmung der Größe, geeignet für mehrere Größen in kleinen Stückzahlen.
3. Beschichtungen: TiN, TiAlN, AlCrN, DLC usw., um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen und die Adhäsion zu verringern.
4. Führung und Anfasung: Geeignete Spanwinkel, Freiwinkel und Führungslängen verbessern die Stabilität und die Oberflächengüte.

Auswahl der Schnittparameter:

1. Drehzahl (n): Wählen Sie je nach Material und Werkzeug niedrige bis mittlere Spindeldrehzahlen, um Vibrationen und Verbrennungen zu vermeiden.
2. Vorschub (f): Verwenden Sie einen gleichmäßigen, geringen Vorschub, um die Oberflächengüte und Maßgenauigkeit sicherzustellen. Beim Reiben wird in der Regel ein konstanter axialer Vorschub verwendet; unterbrochenes Schneiden ist verboten.
3. Schneidflüssigkeit: Sorgen Sie für eine kontinuierliche, ausreichende Versorgung zur Kühlung und Schmierung.

Referenz zum Prozessablauf:

1. Vorbereitung der vorbearbeiteten Bohrung: Bohren oder Ausbohren, um die geplante Aufmaßzugabe zu erhalten und die Position und Rechtwinkligkeit der Bohrung sicherzustellen. Grate und Späne entfernen.
2. Werkzeugeinstellung und -überprüfung: Messen Sie den tatsächlichen Reiberdurchmesser und den Rundlauf. Überprüfen Sie die Programmkoordinaten und den Bezugspunkt der Vorrichtung.
3. Bearbeitung und Rückzug: Führen Sie einen kontinuierlichen Vorschub bis zur Zieltiefe durch; lassen Sie die Spindel während des Rückzugs laufen, um Kratzer an der Bohrungswand zu vermeiden.
4. Reinigung und Inspektion: Entgraten und Späne entfernen. Verwenden Sie Stecklehren, Luftlehren oder CMM, um Abmessungen und Geometrie zu überprüfen.
5. Prozessoptimierung: Feineinstellung von Vorschub, Kühlung und Werkzeugkompensation auf der Grundlage der Prüfergebnisse; Festlegung von SPC- und Kompensationsstrategien in der Serienfertigung.

Anwendungsszenarien für das CNC-Reiben:

1. Präzisionspassbohrungen: z. B. Lagersitzbohrungen, Stiftbohrungen, Passstiftbohrungen und Gleitpassbohrungen.
2. Bohrungen für Hydraulik- und Pneumatiksysteme: erfordern geringe Rauheit und gute Rundheit, um Leckagen und Verschleiß zu reduzieren.
3. Medizinische und Luftfahrtteile: Anordnungen kleiner Bohrungen mit strengen Anforderungen an Abmessungen und Oberflächen.
4. Vorrichtungen und Halterungen: Gewährleistung einer wiederholbaren Spannungsgenauigkeit und Konsistenz.

Unterschiede zwischen CNC-Reiben, Bohren und Ausbohren:

1. Bohren: Lochherstellungsmethode mit hoher Effizienz, aber begrenzter Maß- und Oberflächenqualität.
2. Bohren: Verwendung eines Bohrwerkzeugs zur Korrektur der Lochposition und -größe; sehr flexibel, geeignet für große Löcher und die Korrektur geometrischer Fehler.
3. Reiben: Konzentriert sich auf die endgültige Dimensionierung und Oberflächenbearbeitung, erzielt durchweg eine hohe Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität; wird häufig in Verbindung mit den ersten beiden Verfahren eingesetzt.