Welche Zerspankräfte wirken beim Bohren?
Als Zerspankraft bezeichnet man beim Bohren die Schnittkraft Fc, die tangential wirkt und die größte Kraft ist.
In Abb. 1 ist zu sehen, dass die beim Bohren entstehenden Abdrängkräfte Fx und Fy sowie die Vorschubkraft Ff mit einem stationären Dynamometer direkt ermittelt werden können. Mit einem rotierenden Dynamometer lässt sich auch das Bohrmoment Mz messen.
Wie werden Zerspankräfte beim Bohren gemessen
Für die Messung der Prozesskräfte können beim Bohren stationäre und rotierende Dynamometer (RCD) eingesetzt werden. Ein RCD wird direkt in die Maschinenspindel eingesetzt, während das Werkzeug durch entsprechende Werkzeughalter mit ihm verbunden wird. Durch die Verbindung zur Maschinenspindel dreht sich das RCD während des Betriebs mit. Die auf das Bohrwerkzeug wirkende Schnittkraft Fc und Passivkraft Fp lassen sich mithilfe des Bohrmomentes Mz (mitunter auch Mc genannt) und den Abdrängkräften Fx und Fy berechnen, während die Vorschubkraft Ff direkt ermittelt werden kann.
Bei Verwendung eines stationären Dynamometers wird das Werkstück fest auf dem Dynamometer montiert.
Die Wahl eines stationären oder rotierenden Dynamometers für die Zerspankraftmessung hängt von den Messanforderungen ab. Soll das Bohrmoment gemessen werden, muss ein RCD verwendet werden. Mit einem stationären Dynamometer kann das Bohrmoment nur mithilfe der anderen orthogonalen Kraftkomponenten berechnet werden. Einige Hersteller bieten auch stationäre Dynamometer an, die das Zerspanmoment messen können.
Wozu dient die Zerspankraftmessung beim Bohren?
Beim Bohren sind die Werkstücke extrem hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Vor allem bei sicherheitsrelevanten Teilen ist die Analyse der Prozesskräfte unerlässlich, um die maximale Zuverlässigkeit in der Fertigung zu gewährleisten.
