Methode zur Standwegprognose für lange Vollhartmetall-Spiralbohrer zum Tiefbohren auf Bearbeitungszentren

Der Standwegrückgang beim 30 x d Werkzeug ist mit über 60% zum 10 x d Werkzeug vergleichsweise groß. Es ist davon auszugehen, dass diese Standwegunterschiede zum überwiegenden Teil in der Werkzeuglänge und dem daraus resultierenden Schwingungsverhalten des Werkzeugs im Bohrprozess begründet liegen. Die Biege- und Torsionssteifigkeit dieser Werkzeuge sinken mit steigender Werkzeuglänge [Spu-1961], so dass auch die Biege- und Torsionseigenfrequenzen gleicher Ordnung der Werkzeuge mit steigender Werkzeuglänge abnehmen. Den Werkzeugherstellern aber auch den Anwendern liegen Mess- sowie Erfahrungswerte für das Verschleißverhalten von Standardbohrwerkzeugen (z. B. nach [DIN 6539 L]) in unterschiedlichen Werkstoffen vor. Hingegen ist der Einfluss der Werkzeuglänge auf das Verschleißverhalten bei diesen Vollhartmetallbohrwerkzeugen bislang nicht untersucht worden. Das Ziel dieser Arbeit ist daher das Verstehen der Mechanismen im Bohrprozess, die sich aufgrund der Werkzeuglänge ändern, sowie das Bewerten deren Auswirkung auf die Werkzeugbelastung und damit auf das Verschleißverhalten der Werkzeuge. Im Fokus stehen Biegeschwingungen und insbesondere gekoppelte Axial-/Torsionsschwingungen. Auf dieser Basis soll eine experimentelle Methode zur Auswahl standwegoptimaler sowie wirtschaftlich optimaler Prozessparameter entwickelt werden. Dazu werden Versuchswerkzeuge in drei verschiedenen Längen und mit zwei unterschiedlichen Kerngeometrien bei gleichem Durchmesser angefertigt und auf unterschiedlichen Maschinen in unterschiedlichen Werkstoffen eingesetzt. Mit geeigneter Messtechnik und Auswertemethoden sollen die auftretenden Schwindungsphänomene quantifizierbar und damit bewertbar werden.