Die Bearbeitung wurde auf einem Bearbeitungszentrum realisiert. Gegenstand der Anwendung ist eine 128 mm lange Bohrung aus Inconel 718 mit einem Fertigdurchmesser von Ø96,2 mm und einer Wandstärke von 3,8 mm. Gefordert sind eine Durchmessertoleranz von ±25 µm, eine Rundheit von 25 µm und eine Oberfläche von Ra 1,6 µm.

Für die Bearbeitung wurde ein coolEXact®-Honwerkzeug mit acht Honleisten und Capto-C6-Aufnahme ausgelegt. Die innere Kühlschmierstoffzufuhr bringt den Kühlschmierstoff unmittelbar in die Bearbeitungszone. Das Werkstück wird auf einem Spanndorn aufgenommen; ein freier Überlauf von etwa 130 mm unterstützt die gleichmäßige Bearbeitung über die gesamte Bohrungslänge.

Das coolEXact®-Honwerkzeug arbeitet mit acht über den Umfang verteilten Honleisten. Diese Anordnung verteilt die Bearbeitungskräfte gleichmäßig und unterstützt die Werkzeugführung in der 128 mm langen Bohrung. Das ist bei einer Wandstärke von nur 3,8 mm besonders wichtig, weil die Bearbeitung formgerecht und ohne unnötig hohe lokale Belastung erfolgen soll.

Die Capto-C6-Aufnahme bindet das Werkzeug steif an die Maschinenspindel an. Die innere Kühlschmierstoffzufuhr versorgt die Kontaktzone zwischen Honleisten und Inconel-Werkstoff. Werkzeuggeometrie, Leistenverteilung und Kühlschmierstoffführung bilden damit ein abgestimmtes System für Maß, Rundheit und Oberfläche.

Vorbearbeitung festlegen: Die Bohrung wird ausgedreht. Als Ausgangsmaß wird ein Durchmesser empfohlen, der 0,08–0,10 mm unter dem Fertigdurchmesser liegt. Damit steht ein definiertes Aufmaß für die Honbearbeitung zur Verfügung.

Werkstück sicher aufnehmen: Der Spanndorn positioniert das Bauteil für die Bearbeitung. Wegen der geringen Wandstärke müssen Aufnahme und Spannkraft so abgestimmt werden, dass die Bohrung nicht durch die Aufspannung verformt wird.

Überlauf bereitstellen: Durch die Werkstückaufnahme wird die Anwendung für die Honbearbeitung wie eine Sacklochbohrung behandelt. Hinter der 128 mm langen Bearbeitungszone steht deshalb ein definierter freier Überlauf von etwa 130 mm zur Verfügung. Dadurch können die Honleisten über das Bohrungsende hinausfahren und ihre gesamte Funktionslänge gleichmäßig einsetzen.

Kühlschmierstoff direkt zuführen: Die innere Kühlschmierstoffzufuhr transportiert Kühlschmierstoff in die Bearbeitungszone und unterstützt den Abtransport der Bearbeitungsrückstände aus der langen Bohrung.

Die Anwendung verbindet eine anspruchsvolle Nickelbasislegierung mit einer dünnwandigen Bauteilgeometrie. Die geforderten 25 µm Rundheit und Ra 1,6 µm werden deshalb gemeinsam mit der Durchmessertoleranz betrachtet. Entscheidend ist nicht allein der Materialabtrag, sondern ein gleichmäßiger Kontakt der Honleisten über die gesamte Bohrungslänge.

Das 8-Leisten-Werkzeugkonzept, die steife Capto-C6-Anbindung, der große freie Überlauf und die innere Kühlschmierstoffzufuhr sind auf diese Aufgabe abgestimmt. Das empfohlene Vorbearbeitungsmaß begrenzt das zu entfernende Aufmaß und schafft eine reproduzierbare Ausgangssituation für die Honbearbeitung.

Warum wird ein 8-Leisten-Honwerkzeug eingesetzt? Die gleichmäßige Verteilung der Honleisten unterstützt die Werkzeugführung und verteilt die Bearbeitungskräfte über den Umfang. Das ist bei der langen und dünnwandigen Bohrung besonders vorteilhaft.

Warum ist der freie Überlauf wichtig? Die Honleisten müssen über das Bohrungsende hinausfahren können. Der etwa 130 mm lange Freiraum verhindert eine ungleichmäßige Beanspruchung der Honleisten am Bohrungsende und unterstützt die Formbearbeitung.

Welche Aufgabe hat die innere Kühlschmierstoffzufuhr? Sie bringt den Kühlschmierstoff direkt in die Kontaktzone und unterstützt den Abtransport von Bearbeitungsrückständen aus der 128 mm langen Bohrung.

Warum wird der Vorbearbeitungsdurchmesser vorgegeben? Ein um 0,08–0,10 mm kleinerer Ausgangsdurchmesser stellt ein definiertes Aufmaß bereit. Dadurch lässt sich die Honaufgabe auf Maßkorrektur, Rundheit und Oberfläche abstimmen.

Was ist bei der Werkstückspannung zu beachten? Die Wandstärke beträgt nur 3,8 mm. Der Spanndorn und die Spannkraft müssen deshalb so ausgelegt sein, dass die Bohrung während der Bearbeitung sicher positioniert bleibt, ohne durch die Aufspannung verformt zu werden.

Die Ø96,2-mm-Bohrung aus Inconel 718 wird auf einem Bearbeitungszentrum mit einem 8-Leisten-coolEXact®-Honwerkzeug bearbeitet. Die Werkzeugauslegung berücksichtigt die 128 mm lange Bohrung, die Wandstärke von 3,8 mm, die Durchmessertoleranz von ±25 µm, die geforderte Rundheit von 25 µm und die Oberfläche von Ra 1,6 µm. Spanndorn, freier Überlauf, Capto-C6-Anbindung und innere Kühlschmierstoffzufuhr werden als zusammenhängendes Prozesssystem ausgelegt.

Zugehörige DIAHON-Rubrik: coolEXact® Werkzeugsystem.