Bohren

Ein rotierender Spiralbohrer taucht ins Teil ein

Beim Bohren entstehen runde Löcher: Ein rotierendes Werkzeug mit spitzer Schneide, der Spiralbohrer, wird gerade in das Material gedrückt. Die Löcher für jede Schraube in einem Auto, die tausenden winzigen Löcher einer Leiterplatte und das Loch, das Sie zu Hause in eine Wand machen, sind alle gebohrt. Es ist die häufigste spanende Bearbeitung überhaupt.

Foto: Hardyplants, CC0, via Wikimedia Commons

Bohren · Querschnitt mitten im Schnitt und fertige Lochtypen, 5 SchritteDie eingekreisten Zahlen entsprechen den Schritten unten. Die linke Ansicht schneidet Bohrer und Platte in der Mitte durch; die rechte zeigt die drei Arten von Löchern, denen Sie begegnen werden.

Bohren in einer Minute, von MecMade

So funktioniert es

Anzeichnen und spannen. Das Teil wird gespannt, damit es sich nicht mit dem Bohrer dreht. Ein kurzer, steifer Zentrierbohrer (oder von Hand ein Körner) markiert zuerst die genaue Stelle, damit der Bohrer nicht abwandert.
Den Bohrer drehen. Die Spindel dreht den Bohrer, meist einige hundert U/min (Umdrehungen pro Minute) bei großen Bohrern in Stahl und mehrere tausend bei kleinen.
Vorschub geben. Der Bohrer wird entlang seiner eigenen Achse gedrückt. Die zwei Schneiden (die Kanten der kegelförmigen Spitze) schaben den Lochgrund ab, meist 0,05–0,3 mm pro Umdrehung.
Die Späne abführen. Die Späne steigen in den Spannuten (den spiralförmigen Rillen) hoch und fallen oben heraus. Kühlmittel kühlt die Spitze, und tiefe Löcher werden in kurzen Hüben (Rein-und-raus-Bewegungen) gebohrt, um Späne zu entfernen.
Durchbrechen und zurückziehen. Ein Durchgangsloch endet, wenn die Spitze auf der anderen Seite austritt, und hinterlässt oft einen Grat (eine raue Lippe), der entfernt werden muss. Ein Sackloch endet in der Tiefe mit einem kegelförmigen Grund; Gewindebohren kann danach Gewinde hineinschneiden.

Wichtige Fakten

Werkstoffe: Fast alles: Metalle, Kunststoffe, Holz, Verbundwerkstoffe, Leiterplatten
Typische Teile: Löcher für Schrauben, Stifte, Niete, Flüssigkeitskanäle und elektrische Durchkontaktierungen
Bauteilgröße: Löcher von etwa 0,1 mm (Leiterplatten) bis über 50 mm; Tieflochbohrer erreichen Tiefen von 100 Durchmessern oder mehr
Präzision: Meist ±0,05–0,1 mm am Durchmesser; Reiben (ein leichter Schlichtschnitt) bringt es auf etwa ±0,01 mm
Oberfläche: Meist Ra 1,6–6,3 µm (Ra = mittlere Rauheit; 1 µm ist ein Tausendstel Millimeter) in der Bohrung
Geeignete Losgröße: Beliebig: ein Loch von Hand bis zu Millionen auf automatisierten Linien
Werkzeug- und Maschinenkosten: Bohrer kosten einige Dollar bis einige hundert; eine Ständerbohrmaschine kostet hunderte Dollar, CNC-Maschinen zehntausende und mehr
Geschwindigkeit: Sekunden pro Loch; ein Leiterplattenbohrer macht mehrere Löcher pro Sekunde

Stärken und Grenzen

Stärken

Schnell, günstig und einfach
Standardbohrer in jeder Größe, kein Sonderwerkzeug
Funktioniert an fast jedem Werkstoff
Leicht zu automatisieren, mit vielen Löchern pro Minute

Grenzen

Nur runde und nur gerade Löcher
Löcher werden tendenziell etwas übermaßig und nicht perfekt gerade
Tiefe Löcher sind schwierig: Späne verklemmen, und der Bohrer kann abwandern oder brechen
Hinterlässt Grate, und präzise Löcher brauchen danach Reiben oder Aufbohren

Wo es eingesetzt wird

AutomobilbauSchraubenlöcher in Motorblöcken und Rädern, Ölkanäle
Luft- und RaumfahrtHunderttausende Nietlöcher in der Haut eines Verkehrsflugzeugs
ElektronikLöcher und Durchkontaktierungen in Leiterplatten
BauwesenLöcher für Anker und Schrauben in Stahlträgern und Beton
EnergieLange Kühl- und Flüssigkeitskanäle in Formen, Turbinenteilen und Wärmetauschern

So erkennen Sie es

Runde Löcher mit feinen Kreisspuren an der Innenwand.
Ein kegelförmiger Grund bei Löchern, die nicht ganz durchgehen (der Spitzenwinkel des Bohrers, oft etwa 118°).
Kleine Grate oder eine Fase (eine abgeschrägte Kante) dort, wo der Bohrer ein- oder austrat.

Im Vergleich mit

Fräsen5.2eine Fräse kann sich seitlich bewegen und Nuten und Taschen erzeugen; ein Bohrer geht nur gerade hinein.Drehen5.1auf einer Drehmaschine dreht sich das Teil, und ein feststehender Bohrer macht Löcher auf der Achse; Aufbohren erweitert sie dann präzise.Gewindewalzen und Gewindebohren3.6das Gewindebohren schneidet Gewinde in ein gebohrtes Loch, damit eine Schraube eingedreht werden kann.

Ansehen

Casual DIY · Grundlagen der Ständerbohrmaschine für Einsteiger

Sandvik Coromant · Industrielles Bohren auf einer CNC-Maschine, in Nahaufnahme

MTDCNC · Wie sehr tiefe Löcher auf einem Bearbeitungszentrum gebohrt werden

Newbury Electronics · Eine Führung durch eine Leiterplattenfabrik, einschließlich CNC-Bohren winziger Löcher

Echte Fotos ansehen

Wikipedia: Bohren — Bohrer, Bohrmaschinen und Bohrungen
Offenes Lehrbuch: Introduction to Machining, 8.10 Drilling — Fotos und Video unter einer CC-BY-4.0-Lizenz
Fotosuche auf Wikimedia Commons

Merken

Ein Bohrer dreht sich und taucht gerade ein; seine zwei Spitzenkanten schneiden.
Die spiralförmigen Spannuten sind Spanrutschen, weshalb tiefe Löcher Spanbrechen (Hübe) und Kühlmittel brauchen.
Gebohrte Löcher sind schnell, aber rau; Reiben, Aufbohren oder Gewindebohren schließen sie ab.