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Bohren

[179] Bohren, die Herstellung eines gewöhnlich zylindrischen Loches in festem Material mittels eines sich um seine Achse drehenden, durch axialen Druck gegen das Arbeitsstück gepreßten Werkzeugs, des Bohrers.

Man stellt auch kegelige und kantige Löcher und lange Keilnuten durch Bohren her. Ein schon vorhandenes Loch erweitern, heißt Ausbohren. Dampfzylinder werden ausgebohrt, und zwar mittels einer Bohrstange (s.d.), in deren Kopf (Bohrkopf) zwei oder mehrere Bohrmesser befestigt sind. Die Wirkung des Bohrens besteht darin, daß die Schneiden des Bohrers Späne von dem Werkstück trennen. Diese werden bei hartem oder sprödem Material abgeschabt, bei weichem oder zähem Material abgeschnitten. Ueber Bohren in Gestein vgl. Bohr- und Sprengarbeit. Der Bohrer wird von Hand oder durch Maschinen gedreht. Zum Handbohren bedient man sich meist der Bohrgeräte. Der axiale Vorschub erfolgt bei Handbohrern durch den Druck der Hand des Arbeiters, bei Bohrmaschinen durch Gewichtsbelastung, von Hand (mittels Druckspindel) oder selbsttätig. Wichtig ist die Entfernung der Bohrspäne, um ein Festklemmen des Bohrers im Bohrloch zu verhindern.

Die Herstellung kegeliger Löcher mittels einer bohrerartigen Vorrichtung, bei der sich Schneidmesser kegelförmig um eine Achse drehen, wobei kein Bohren im eigentlichen Sinne, sondern ein Ausdrehen stattfindet, heißt Kegeligbohren.

Die Herstellung kantiger (drei-, vier-, sechseckiger u.a.) Löcher mittels eines profilierten Bohrers, der sich in einer feststehenden Führungsschablone dreht oder abwickelt, heißt Kantigbohren.

Bei Herstellung von Keilnuten, dem Langlochbohren, findet außer der Drehbewegung und der axialen Schaltbewegung eine seitlich fortschreitende Bewegung statt. Der axiale Vorschub erfolgt, wenn der Bohrer am einen Ende des Langloches angelangt ist.

Dem Bohren verwandt ist das Senken oder Versenken mittels der Senker und das Erweitern (Aufreiben) von Löchern mit Reibahlen (s.d.).

Die Umfangsgeschwindigkeit der Bohrer beträgt

Die Umdrehungsgeschwindigkeiten n ergeben sich aus

n = (60 · Umdrehungsgeschwindigkeit in mm/Sek.)/(3 · Bohrerdurchmesser in mm).

Die umstehende Tabelle (L. Loewe) enthält für Spiralbohrer die Umdrehungsgeschwindigkeiten pro Minute:[179]

Es ist fehlerhaft, starke Späne zu nehmen und langsam zu bohren.

Der Vorschub beträgt erfahrungsgemäß für Bohrer vom

Bei Anwendung von Schnelldrehstahl können diese Werte um ein Mehrfaches erhöht werden.

Der Arbeitsaufwand (nach »Hütte« ) in PS. ist N = N₁ + N₂, worin N₁, die Leergangsarbeit, N₂ die Nutzarbeit bedeutet. Ist n₁ die minutliche Umdrehungszahl der Vorgelegewelle, n₂ die der Bohrspindel, so ist für einfache Bohrmaschinen ohne Zahnräderantrieb N₁ = 0,0006 n₁ + 0,0005 n₂, mit Zahnräderantrieb N₁ = 0,0006 n₁ + 0,0010 n; für Radialbohrmaschinen ohne Zahnräderantrieb N₁ = 0,0006 n₁ + 0,0040 n₂, mit Zahnräderantrieb N₁ = 0,04 + 0,0006 n₁ + 0,0040 n₂.

Die Nutzarbeit N₂ in PS. ist, wenn V die ausgebohrte Metallmenge pro ccm/Stunde und ε den Arbeitsaufwand in PS für 1 ccm/Stunde ausgebohrten Metalls bedeutet, N₂ = ε V. ε ist für Gußeisen = 0,001 + (0,001/d) PS., für Schmiedeeisen = 0,001 + (0,040/d) PS. für 1 ccm/Stunde, worin d gleich dem Lochdurchmesser in Millimetern. Wenn K_z die Zugfestigkeit des Metalls in kg/qmm, δ den Vorschub des Bohrers für eine Umdrehung in Millimetern und v die Umfangsgeschwindigkeit des Bohrers in m Sek. bezeichnet, ist für eine einfache Bohrmaschine N₂ = 0,044 δ ∙ d ∙ K_z ∙ v, für eine Radialbohrmaschine N₂ = 0,062 δ · d · K_z · v.

Der Wirkungsgrad ist bei einfachen Bohrmaschinen η = 0,83, bei Radialbohrmaschinen η = 0,59. N beträgt im Mittel für kleine Bohrmaschinen 0,1–0,3 PS., für mittlere 0,3–1 PS., für große 1–2 PS.

Bei Zylinderbohrmaschinen beträgt die Umfangsgeschwindigkeit etwa zwei Drittel derjenigen von Drehbänken (s. Drehen); der Vorschub ist beim Schruppen 0,2–1,0 mm, beim Schlichten bis 10 mm für eine Umdrehung. Die Nutzarbeit N₂ ist nach Hartig N₂ = ε G, wenn G das Spangewicht in kg Stunden und ε der Arbeitsaufwand in PS. für 1 kg Stunde Metalls ist. Es ist, wenn f der Spanquerschnitt in Quadratmillimetern, ε = 0,034 + (0,13/f) PS. für 1 kg/Stunde.

Die Umfangsgeschwindigkeit beim Bohren in Holz beträgt im Durchschnitt 250–500 mm/Sek.; bei sehr weichem Holz und scharfen Bohrern 1000–5000 mm/Sek. Die Nutzbarkeit in PS. bei Holzbohrmaschinen ergibt sich aus N₂ = ε V, worin zu ersetzen ist für Fichtenholz ε = 7,6 + 1000/d, Erlenholz ε = 28,8 + 2170/d, Weißbuche ε = 21,0 + 2280/d. Hierin bedeutet d den Lochdurchmesser in Millimetern, V die ausgebohrte Holzmenge in cbm/Stunden.

Dalchow.