Welche Punkte sind beim Bohren tiefer Löcher mit dem YSA-Servo-Gewindebohr-Antriebskopf zu beachten

Viele CNC-Bearbeitungsfachkräfte haben diese Erfahrung gemacht: Beim Bohren tiefer Löcher bleibt die Maschinenparameter unverändert, aber die Lebensdauer des Bohrers verkürzt sich plötzlich, es kommt sogar zu Werkzeugbruch oder Durchmesserabweichungen. Besonders bei der kombinierten Bohr- und Gewindebearbeitung mit dem YSA-Servo-Gewindebohrkopf werden Spanabfuhr und Steifigkeit zur größten Herausforderung.

Heute kombinieren wir die tatsächlichen Arbeitsbedingungen der YSA Yisa BD03-Serie Servospindel und besprechen mehrere wichtige technische Punkte, die beim Bohren tiefer Löcher mit einem hochpräzisen Servo-Antriebskopf beachtet werden müssen.

Warum ist die Bearbeitung tiefer Löcher problematisch?

Der Kernpunkt der Tiefbohrbearbeitung (normalerweise Löcher mit einem Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser größer als 5) liegt in der Spanabfuhr und Wärmeableitung. Wenn der Bohrer tief in das Werkstück eindringt, kann das Kühlmittel die Schneide nicht erreichen und die Späne können nicht reibungslos abgeführt werden. Für einen Servo-Antriebskopf wie den YSA mit hoher Drehzahl und hoher Präzision, obwohl die Doppel-Servo-Struktur ein stabiles Drehmoment liefert, können bei falschen Prozessparametern selbst kleine Vibrationen verstärkt werden, was zu abnormalem Werkzeugverschleiß führt.

Fünf wichtige Hinweise für das Bohren tiefer Löcher mit dem YSA-Servo-Antriebskopf

1. Auswahl geeigneter Parameter für den Pick-Zyklus

Versuchen Sie nicht, 'in einem Durchgang durchzubohren'. Bei der Programmierung mit dem YSA-Steuerungssystem muss die Pick-Funktion unbedingt aktiviert werden.

Empfehlung: Die Vorschubtiefe pro Zyklus sollte auf das 1- bis 2-fache des Lochdurchmessers begrenzt werden, und der Rückzugsweg muss ausreichen, damit die Späne vollständig aus dem Loch austreten können. Die hohe Ansprechcharakteristik der YSA-Servospindel ermöglicht es, auch bei häufigen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen die Positionsgenauigkeit zu halten – ein Vorteil, den herkömmliche pneumatische Köpfe nicht bieten können.

2. Sicherstellung eines ungehinderten Innenkühlsystems

Für die Tiefbohrbearbeitung ist eine externe Kühlung nahezu wirkungslos. Es müssen Bohrer mit Zentrumskühlung verwendet und mit dem Innenkühlkanal des YSA-Antriebskopfs kombiniert werden.

Prüfpunkte: Reinigen Sie regelmäßig die Spindelkegelbohrung und den Innenkühlungsfilter, um zu verhindern, dass Späne den Wasserweg verstopfen. Unzureichender Wasserdruck kann dazu führen, dass Späne an den Spanräumen haften bleiben und sofort ein Stau- und Werkzeugbruch verursachen. Die YSA BD03-Serie verfügt über optimierte Kühlkanäle, jedoch nur unter der Voraussetzung, dass der Druck des externen Kühlmittelsystems stabil ist (empfohlen: nicht unter 7 MPa).

3. Überwachung der Spindellast

Das selbstentwickelte YSA-System verfügt über eine Echtzeit-Lastüberwachungsfunktion. Wenn beim Bohren tiefer Löcher periodische Spitzen in der Lastkurve festgestellt werden, ist dies in der Regel ein Signal für unzureichende Spanabfuhr oder Auslenkung des Bohrers.

Gegenmaßnahmen: Warten Sie nicht bis zum Alarm, um die Maschine zu stoppen. Sobald eine abnormale Laststeigerung festgestellt wird, sollte das Programm sofort pausiert werden, um den Verschleiß des Bohrers zu prüfen oder die Picksfrequenz anzupassen. Nutzen Sie die Empfindlichkeit des Servosystems, um potenzielle Probleme im Keim zu ersticken.

4. Strikte Kontrolle der Abstimmung von Drehzahl und Vorschub

Beim Tiefbohren gilt: Höhere Drehzahl ist nicht immer besser. Mit zunehmender Bohrtiefe nimmt die Steifigkeit des Bohrers ab und die kritische Drehzahl sinkt.

Faustregel: Mit jeder 10 mm Zunahme der Bohrtiefe wird empfohlen, die Drehzahl entsprechend zu reduzieren oder die Vorschubgeschwindigkeit zu verringern. Obwohl der YSA-Servo-Antriebskopf bis zu 12.000 U/min erreichen kann, wird bei der Bearbeitung von Mikrofeinbohrungen unter Φ6 mit einer Tiefe von mehr als 50 mm empfohlen, die Drehzahl im Bereich von 3.000–5.000 U/min zu halten, um ausreichende Drehmomentreserven und Stabilität zu gewährleisten.

5. Vorprüfung und Ausrichtung des Werkzeugs beachten

Tiefbohrbearbeitung stellt höchste Anforderungen an die Koaxialität des Werkzeugs. Der YSA-Antriebskopf selbst hat einen Rundlauf von weniger als 0,003 mm, aber wenn die Werkzeugspannung stark abweicht, geht dieser Vorteil verloren.

Betriebsrichtlinien: Verwenden Sie hochpräzise Hydraulikspannfutter oder Schrumpffutter; reinigen Sie die Kegelfläche vor dem Werkzeugeinbau; beim Ausrichten nicht nur die Länge messen, sondern auch die Bohrerauslenkung mit einer Messuhr prüfen. Bei Sackloch-Tiefbohrungen sollte der Nullpunkt der Z-Achse mit einem Spielraum eingestellt werden, um ein Aufsetzen auf den Boden zu vermeiden.

Differenzierte Behandlung verschiedener Materialien

- Aluminiumlegierung: hohe Klebrigkeit, neigt zu Spanverstopfung. Es wird empfohlen, spezielle Tiefbohrer mit polierten Spanräumen zu verwenden und den Kühlmitteldurchfluss zu erhöhen. Die Hochgeschwindigkeits-Rückwärtsdreh-Rückzugsfunktion des YSA zeigt bei solchen Materialien hervorragende Leistung und unterstützt effektiv die Spanbrechung.

- Edelstahl: hohe Härte, starke Kaltverfestigung. Eine ausreichende Kühlung und Schmierung ist unerlässlich; empfohlen wird die Verwendung von synthetischen Schneidflüssigkeiten mit Hochdruckadditiven. Der Vorschub sollte gleichmäßig sein, um Stillstände im Bohrloch zu vermeiden, die die Kaltverfestigung verstärken und den Werkzeugverschleiß erhöhen.

- Gusseisen: sprödes Material, Späne fallen pulverförmig an. Obwohl es nicht zu Spanverstopfung neigt, können Stäube in die Spindeldichtung gelangen. Nach der Bearbeitung sollte die vordere Schutzabdeckung des YSA-Antriebskopfs rechtzeitig gereinigt werden, um Schleifmittelverschleiß an den Lagern zu verhindern.

Fazit

Tiefbohrbearbeitung ist der Prüfstein für Geräteleistung und Prozessniveau. Der YSA-Servo-Gewindebohr-Antriebskopf bietet mit seiner hohen Steifigkeit, Präzision und intelligenten Steuerungsfähigkeit eine solide Hardware-Basis für das Tiefbohren. Nur in Kombination mit wissenschaftlichen Prozessparametern und strengen Betriebsrichtlinien kann seine volle Leistungsfähigkeit entfaltet werden, um eine effiziente und stabile Präzisionsbearbeitung zu erreichen.

Wenn Sie bei der kombinierten Tiefbohr- und Gewindebearbeitung auf spezifische Herausforderungen stoßen, kontaktieren Sie bitte das technische Support-Team von YSA. Wir bieten maßgeschneiderte Prozesslösungen basierend auf Ihrem Werkstoff und Ihren Zeichnungsanforderungen.