Bohranlage, Bohrmaschine, Profilbohranlage

Das Bohren im Stahlbau, Metallbau, Stahlhandel und Anlagenbau ist schon seit längerem nur noch wirtschaftlich wenn CNC gesteuerte Bohranlagen zum Einsatz kommen. Zum Bohren von Profilstahl, Flachstahl und Blechen werden weltweit immer mehr CNC gesteuerte Bohranlagen bzw. Bohrmaschinen eingesetzt. Unterschiedliche Stahlabmessungen, wie z. B. Winkelstahl, Profilträger, U-Profile, Rechteckrohre, Bleche und Flachstahl können in unterschiedlichen Längen gebohrt werden. Die Position des Bohrvorgangs wird vorher an der CNC-Steuerung programmiert. Die jeweiligen Profile oder Bleche werden nun mit HSS Kühlkanalbohrern oder Hartmetallbohrern gebohrt oder mit einer Ankörnbohrung (Positionsbohrung) versehen. Da das Produktionsspektrum nicht für jeden Stahlbauer oder Metallbauer gleich ist, gibt es unterschiedliche Maschinengrößen und eine Vielzahl von Maschinentypen.
Zum einen gibt es die Profilbohranlagen, die zum automatischen Bohren der Profilträger in einem Größenspektrum von 300 mm bis 2000 mm Profilhöhe eingesetzt werden. Zum anderen die Plattenbohranlagen, die zum Bohren von Blechtafeln bzw. Stahlbleche in einem Größenformat von 1000 x 1000 mm bis 2000 x 2000 mm zum Einsatz kommen.

Bohranlage verfahrbar am Auflagegestell für Werkstücke

Bei diesem günstigen Bohranlagen System bewegt sich nicht das Werkstück (Profil oder Flachstahl), sondern das Werkzeug (die Bohranlage mit dem Bohrwerkzeug) bewegt sich an die zu bohrende Position des Stahlprofils. Die Profile oder der Flachstahl liegen auf einem Stahlgestell. Die angeflanschte, CNC-gesteuerte Bohreinheit fährt in der Längsachse am Profil vorbei und kann dann den Bohrvorgang an der gewünschten Position durchführen. Der Bohrvorgang erfolgt jedoch nur in einer Achse, also entweder in den Flansch oder in den Steg. Das Werkstück (Profil) muss manuell gedreht werden. Diese CNC-Bohranlage ist ein gutes Einstiegssystem in die programmierte Profilbearbeitung. Von dieser Art Bohranlage gibt es für den Stahlbau die nachfolgenden Maschinen: Ficep Excalibur Einspindel- Trägerbohrmaschine, Peddinghaus Ocean Avenger Bohranlage und Voortman V600 Träger Bohranlage. Alle diese Bohrmaschinen haben zusätzlich den Vorteil des geringen Platzbedarfs und eines günstigen Anschaffungspreis. Mittlerweile sind diese Anlagen als Option mit Werkzeugwechsler und verstärktem Antrieb für den Einsatz von Hartmetallwerkzeugen verfügbar. Günstige gebrauchte Bohranlagen unterschiedlicher Bauart finden Sie bei Nenok in Köln.

Bohranlage, Bohrmaschine mit CNC Steuerung

In der Vergangenheit wurden normale HSS Trockenbohrer eingesetzt, diese wurden seit 1987 fast ausschließlich durch den Einsatz von HSS Kühlkanalbohrern ersetzt. Durch höhere Antriebsleistungen sowie stabilere Maschinengestelle wurde um 2004 der Einsatz der Hartmetallbohrer bzw. der Hartmetallbohrer mit KSEM Schneidkörper möglich. Hier sind die Werkzeughersteller wie Hartner, Gühring, Kennametal und Walter führend.

Materialtransport und Längenmessung an Bohranlagen

Bei der Flachstahl-Bohranlage wird das Werkstück (Flachstahl oder Blech) in der Bohranlage mittels Zangengreifer gespannt und über einen Rollentisch an die zu bohrende Position gebracht. Für die Profilbohranlagen gibt es wahlweise 3 verschiedene Messsysteme. Diese Messeinrichtungen sorgen in Verbindung mit einem Rollgangsystem (Transportsystem) auf modernen CNC gesteuerten Bohranlagen für eine Materialpositionierung mit gleichzeitiger Längenmessung. Je nach Maschinenhersteller kommen die nachfolgenden Messsysteme wie Walzenmesssystem, Zangenvorschub, oder Messwagen mit Schubstange in Einsatz. Diese Messeinheiten gewährleisten eine gute Materialpositionierung, die den notwendigen Toleranzen im Stahlbau entspricht. Eine regelmäßige Kontrolle und Pflege dieser unterschiedlichen Messsysteme ist im Sinne einer zuverlässigen / verlässlichen Wiederholgenauigkeit durchzuführen. Welches System für den Anwender besonders geeignet ist, ergibt sich aus einer Vielzahl von verschiedenen Anforderungen.

Bohranlagen Walzenmesssystem

Dieses Walzen- oder Rollenmesssystem besteht aus einer Kombination von sehr stabilen angetriebenen geriffelten Transportrollen und separaten gehärteten Messscheiben. Die angetriebenen Transportrollen spannen das Profil und bewegen durch ihre Rotation das Profil in seiner Längsachse. Separate Messscheiben ermitteln über digitale Drehgeber laufend die genaue Ist-Position des Profils und geben diese Daten als Messwert zur Überwachung an die CNC Steuerung. Dieses System ist besonders Platz sparend und findet Anwendung bei Maschinenherstellern wie z. B. Voortman, Peddinghaus und zeitweise auch bei Kaltenbach und Ficep.

Bohranlagen Zangenmesssystem

Dieses Zangen- oder Greifermesssystem besteht aus einem Messarm, der seitlich an einem Rollgang über ein Zahnstangensystem bewegt wird. Am Ende dieses Messarmes befindet sich eine Greiferzange, die das Werkstück spannt und durch die Sägebohranlage in Längsachse bewegt und es dann an der jeweils von der CNC Steuerung vorgegebenen Stelle für den Säge oder Bohrvorgang positioniert. Dieses System hat den besonderen Vorteil, dass bei einer kombinierten Säge-Bohranlage nahezu ohne Restlängen gearbeitet werden kann. Nachteilig ist der erhöhte Platzbedarf. Dieses System findet Anwendung bei Maschinenherstellern wie z. B. Kaltenbach, Ficep, Behringer, Vernet und Voortman.

Bohranlagen Vorschubwagen

Dieses Schubwagen- oder Anschlagsystem besteht aus einem Messarm, der seitlich an einem Rollgang über ein Zahnstangensystem bewegt wird. Am Ende dieses Messarmes befindet sich eine Platte die mit einem Sensor versehen ist. Das Material wird mit den angetriebenen Rollgängen an die Platte bewegt und über den Sensor bekommt die Steuerung die Mitteilung, dass der Träger an der Platte anliegt. Der Schubwagen bewegt das Werkstück durch die Säge-Bohranlage in Längsachse an der jeweils von der CNC Steuerung vorgegebenen Stelle für den Säge- oder Bohrvorgang. Dieses System hat den Vorteil, dass nahezu ohne Restlängen gearbeitet werden kann. Nachteilig ist der erhöhte Platzbedarf. Dieses System findet Anwendung bei Maschinenherstellern wie z. B. Kaltenbach, Wagner.

Werkzeugwechsler

Bei vielen modernen Maschinen werden zur höheren Flexibilität Werkzeugwechselsystem eingesetzt. Die vom Programm vorgegebene Werkzeugauswahl wird von der CNC Steuerung an den Werkzeugwechsler als Befehl weiter gegeben. Der Werkzeugwechsler übergibt nun automatisch das gewählte Werkzeug an die Werkzeugaufnahme der Bohrspindel. So können unterschiedliche Bohrdurchmesser, neu geschliffene Bohrer, Senker, Fräser oder Senker während eines Bohrvorganges automatisch eingewechselt werden. Diese Systeme haben den hohen Vorteil einer sehr flexiblen Arbeitsweise.

Markiereinheit

Zur besseren Identifizierung der gebohrten Profile oder Bleche ist es wünschenswert, die Teile mit einer Markierung zu versehen. Diese über die CNC Steuerung programmierbare Zusatzfunktion ermöglicht die Beschriftung mit einer Nummern- oder Buchstabenmarkierung. Diese werden bei modernen Bohranlagen automatisch mit Schlagzahlen, Nadeln oder mit einem Fingerfräser in den Stahl geprägt. Es ist wichtig darauf zu achten, dass die Markierung auch tief genug gewählt werden kann, um auch nach einem Strahlen, Verzinken oder Lackieren noch lesbar zu sein.

Bohreinheiten für Kühlkanalbohrer

Für den Einsatz der HSS Kühlkanalbohrer sind Bohrspindel Drehzahlen von bis zu 1000 U/min und Antriebsleistungen bis 7,5 KW ausreichend. Eine Kühlmittelzufuhr mit mindestens 6 bar Druckluftleistung ist für eine gute Kühlschmierung an der Bohrer Schneide  notwendig.

Bohreinheiten für KSEM Hartmetallbohrer oder Vollhartmetallbohrer

Für den Einsatz der KSEM Hartmetallbohrer oder der Vollhartmetallbohrer sind sehr stabile Maschinen mit guter Werkstückklemmung notwendig. Außerdem sind hohe Bohrspindel Drehzahlen und hohe Antriebsleistungen erforderlich. Drehzahlen von über 2000 U/min sind hierfür keine Seltenheit. Die Bohrgeschwindigkeiten von Hartmetallbohrern wie die KSEM Schneidkörper von Kennametal sind durch den hohen Vorschub um ein vielfaches schneller als die herkömmlichen HSS Kühlkanalbohrer.

Hartmetallbohrer im Einsatz auf Kaltenbach Bohranlage



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