Bohren Senken Reiben und Gewinde – Durchgangsbohrungen und Sacklöcher planen
Bohren Senken Reiben und Gewinde – Durchgangsbohrungen und Sacklöcher planen
Einleitung
Zielgruppe: Ausbildung in Metalltechnik, Fertigungsmechanik, Industriemechanik, Zerspanungsmechanik und verwandten Berufen.
Kurzbeschreibung: Du planst Durchgangsbohrungen und Sacklöcher mit Blick auf Tiefe, Spanabfuhr und Randbedingungen. Der Schwerpunkt liegt auf Bohren, Senken, Reiben und Innengewinden.
Sicherheitsrahmen: Dieser Kurs dient der Planung, Analyse und sicheren Fertigungssimulation. Praktische Werkstattarbeiten dürfen nur nach Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung, betrieblicher Freigabe und unter zuständiger Aufsicht erfolgen. Der Kurs erteilt keine Arbeitsfreigabe.

Ausbildungsfall: Trainingsplatte P-27
Du erhältst eine fiktive Trainingsplatte aus Stahl mit 20 mm Bauteildicke. Die Zeichnung enthält drei Funktionsbohrungen:
| Position | Zeichnungsangabe | Planungsziel |
|---|---|---|
| A | Ø 6,6 DURCH, Senkung Ø 12 × 90° | Durchgangsbohrung und Senkung planen |
| B | Ø 8 H7 DURCH | Vorbohrung und Reiben planen |
| C | M8 × 1,25, Sackgewinde, nutzbare Gewindetiefe 12 mm | Kernloch, Zusatzweg und Spanabfuhr planen |
Wichtig: Die Zahlen dieses Ausbildungsfalls sind keine allgemeine Fertigungsfreigabe. Schnittdaten, Kühlschmierung, Werkzeugausführung, Maschinenzyklen und Zusatzwege werden im Betrieb aus Zeichnung, Werkzeugdaten, Maschinenunterlagen und freigegebenen Arbeitsunterlagen festgelegt.
Lerneinheit 1: Durchgang oder Sackloch?

Durchgangsbohrung: Die Bohrung tritt an der gegenüberliegenden Bauteilseite aus. Die Spanabfuhr kann dadurch günstiger sein.
Sackloch: Die Bohrung endet im Werkstück. Am Bohrungsgrund müssen Werkzeugspitze, Anschnitt, nutzbare Tiefe und Späne berücksichtigt werden.
Merksatz: Plane bei Sacklöchern nicht nur die Funktionslänge, sondern auch den Raum, den Werkzeuggeometrie und Spanabfuhr benötigen.
Lerneinheit 2: Bohren – Tiefe und Späne zuerst denken

Vor jeder Bohrung beantwortest Du drei Fragen:
- Durchmesser: Welches Endmaß oder Vorbearbeitungsmaß fordert die Zeichnung beziehungsweise der Folgeprozess?
- Tiefe: Bezieht sich die Angabe auf Durchbruch, volle Zylinderlänge oder nutzbare Funktionstiefe?
- Spanweg: Wohin können die Späne sicher abgeführt werden?
Mit zunehmender Bohrtiefe wird die Spanabfuhr anspruchsvoller. Ein Bohrzyklus mit Rückzügen kann in bestimmten Anwendungen helfen, ist aber keine pauschale Regel. Werkzeughersteller, Werkstoff, Bohrtiefe, Kühlung und Maschinenprozess bestimmen die zulässige Strategie.
Lerneinheit 3: Senken – Geometrie aus der Zeichnung


Beim Senken wird eine vorhandene Bohrung nachbearbeitet. Für eine 90°-Kegelsenkung gilt geometrisch:
t = (D − d) / 2
Für Position A ergibt die reine Geometrie bei D = 12 mm und d = 6,6 mm eine axiale Kegelhöhe von 2,7 mm.
Achtung: Das ist ein Geometriewert, keine Maschinenfreigabe. Die tatsächliche Bearbeitung richtet sich nach Zeichnung, Schraubenkopf, Werkzeug und Prüfmerkmal.
Lerneinheit 4: Reiben – Feinbearbeitung, nicht Lagekorrektur

Reiben bearbeitet eine bereits vorhandene Bohrung mit geringer Spanabnahme. Es dient vor allem der Verbesserung von Maß, Form und Oberfläche.
Für Position B wird im Ausbildungsfall mit einer betrieblich vorgegebenen Vorbohrung Ø 7,8 mm gearbeitet. Dieses Vorbearbeitungsmaß ist fallbezogen und darf nicht als allgemeine Reibzugabe übertragen werden.
Merksatz: Eine Reibahle folgt im Wesentlichen der vorhandenen Bohrung. Eine falsch positionierte Vorbohrung wird durch Reiben nicht zuverlässig „geradegezogen“.
Lerneinheit 5: Innengewinde – Kernloch, Anschnitt und Spanweg

Für ein geschnittenes metrisches Regelgewinde kann die Näherung
Kernlochdurchmesser ≈ Nenndurchmesser − Steigung
als Plausibilitätsprüfung dienen. Für M8 × 1,25 ergibt sich 8 − 1,25 = 6,75 mm; ein typischer Bohrdurchmesser für Schneidgewinde ist 6,8 mm. Maßgeblich bleiben jedoch Werkzeug- und Prozessdaten.
Beim Durchgangsloch kann ein Spiralspitz-Gewindebohrer die Späne typischerweise nach vorn fördern.
Beim Sackloch kann ein Spiralnut-Gewindebohrer die Späne typischerweise in Richtung Bohrungseintritt fördern.
Für das Sackgewinde C reicht es deshalb nicht, das Kernloch nur 12 mm tief zu planen. Bohrerspitze, Gewindebohrer-Anschnitt, gewünschte nutzbare Gewindelänge und notwendiger Freiraum müssen mit den realen Werkzeugdaten abgeglichen werden.
Herstelleranimationen zur Vertiefung:
Lerneinheit 6: Tiefenplanung als Kette
| Bearbeitung | Bei Durchgang | Bei Sackloch |
|---|---|---|
| Bohren | sicheren Austritt und Unterlage beziehungsweise Freiraum beachten | Bohrerspitze und geforderte zylindrische Tiefe unterscheiden |
| Senken | Senkmaß aus Zeichnung und Geometrie ableiten | zusätzlich Restwandstärke und Folgekollision prüfen |
| Reiben | Ein- und Austritt der Reibahle berücksichtigen | Anschnittlänge und Grundabstand prüfen |
| Gewinde | Spanabfuhr nach vorn kann möglich sein | nutzbare Gewindetiefe plus Anschnitt und Freiraum planen |
Sichere Fertigungssimulationen
Die folgenden Aufträge bleiben offline. Es erfolgt keine Maschinenübertragung und keine Arbeitsfreigabe.
Simulation 1: Tiefenbild
Arbeitsauftrag: Zeichne Position C als Schnitt. Markiere Bauteiloberfläche, nutzbare Gewindetiefe, Kernlochgrund, Bohrerspitze, Gewindebohrer-Anschnitt und einen noch zu prüfenden Sicherheitsraum.
Ziel: Du erkennst, dass Funktionstiefe und Werkzeugweg nicht identisch sind.
Simulation 2: Spanweg
Arbeitsauftrag: Zeichne für eine Durchgangsbohrung und ein Sackloch jeweils Pfeile für den möglichen Spantransport. Markiere Stellen, an denen sich Späne sammeln könnten.
Ziel: Du entscheidest nicht nur nach Durchmesser und Tiefe, sondern auch nach dem Spanweg.
Simulation 3: Offline-Fertigungsfolge
Arbeitsauftrag: Lege in einer schulischen oder betrieblich freigegebenen Offline-Simulation die Folge Bohren → Senken für A, Bohren → Reiben für B und Kernlochbohren → Gewindefertigen für C an. Prüfe nur Reihenfolge, Werkzeugreichweite, Grundabstand und mögliche Kollisionen. Keine Übertragung an eine reale Maschine.
Ziel: Du erkennst Planungsfehler, bevor eine betriebliche Freigabe überhaupt möglich wäre.
Gestufte Hilfen
Hilfe 1 – Funktionsfrage: Muss das Werkzeug durch das Bauteil hindurch oder endet die Funktion im Werkstück?
Hilfe 2 – Rückwärts planen: Starte bei der geforderten Funktionsfläche oder nutzbaren Tiefe und frage, welche Werkzeugteile darüber hinaus Platz benötigen.
Hilfe 3 – Werkzeugdaten prüfen: Suche in den freigegebenen Daten nach Spitzenlänge, Anschnitt, nutzbarer Schneidenlänge, Spanrichtung und Mindestabstand zum Grund.
Musterweg für C: Nutzbare Gewindetiefe 12 mm → passenden Gewindebohrer bestimmen → Anschnittlänge aus Werkzeugdaten → Kernlochgrund mit Bohrerspitze berücksichtigen → Spanraum und Kollisionsfreiheit prüfen → erst danach betriebliche Freigabe einholen.
Sicherheitscheck vor jeder praktischen Umsetzung
- Gefährdungsbeurteilung: Ist die Tätigkeit für Maschine, Werkstück, Werkzeug und Umgebung bewertet?
- Unterweisung: Bist Du für die konkrete Maschine und Tätigkeit unterwiesen?
- Werkstückspannung: Ist das Werkstück gegen Mitdrehen und Verschieben sicher gespannt?
- Persönliche Schutzausrüstung: Werden betriebliche Vorgaben zu Augen-, Gehör- und weiterer Schutzausrüstung eingehalten?
- Rotierende Werkzeuge: Keine Handschuhe im Gefahrenbereich rotierender Bohrspindeln; Schmuck ablegen und lange Haare sichern.
- Spanentfernung: Späne nur bei Stillstand mit dafür vorgesehenem Hilfsmittel wie Pinsel, Handfeger oder Spänehaken entfernen.
- Aufsicht und Freigabe: Ohne zuständige Aufsicht und betriebliche Arbeitsfreigabe findet keine praktische Durchführung statt.
Quellen- und Mediencheck
Fachquellen:
- DGUV Information 209-066 – Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen: Schutzmaßnahmen an Bohrmaschinen, Werkstückspannung, Kleidung, Späne und Handschuhe.
- Bohren: Grundlagen zur spanenden Herstellung von Bohrungen und zur erschwerten Spanabfuhr.
- Senken: Formen und Funktion von Senkungen.
- Reiben: Feinbearbeitung vorgefertigter Bohrungen.
- Sackloch und Durchgangsbohrung: Abgrenzung der Bohrungsarten.
- Sandvik Coromant – Auswahl von Gewindebohrern: Werkzeugwahl nach Werkstoff und Lochart.
- Walter – Technisches Kompendium: technische Orientierung zu Bohr- und Reibprozessen.
Medienrechte der eingebundenen Wikimedia-Commons-Dateien:
| Datei | Lizenzstatus laut Commons-Dateiseite |
|---|---|
| Machined Holes.svg | Public Domain |
| Twist Drill - Basic Geometry.png | CC BY-SA 3.0 |
| Twist Drill Bit (6954956907).jpg | CC BY-SA 2.0 |
| Countersinker -- försänkare.png | CC BY-SA 4.0 |
| Countersunk holes.svg | Public Domain |
| Reamer 3 (PSF).png | Public Domain |
| ThreadingTaps.jpg | CC BY-SA 3.0 / GFDL |
Die eingebetteten YouTube-Videos stammen aus dem offiziellen Haas-Automation-Kanal. Sie werden nur eingebettet und dadurch nicht als OER neu lizenziert. Die Sandvik-Animationen werden nur verlinkt. Lizenz- und Nutzungsbedingungen der jeweiligen Plattformen bleiben maßgeblich.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Woran erkennst Du eine Durchgangsbohrung? (Sie tritt an der gegenüberliegenden Bauteilseite aus) (!Sie endet immer vor der Bauteilmitte) (!Sie besitzt immer ein Innengewinde) (!Sie darf nicht gesenkt werden)
Warum muss ein Kernloch für ein Sackgewinde meist tiefer als die nutzbare Gewindelänge geplant werden? (Weil Bohrerspitze Gewindebohreranschnitt und Freiraum Platz benötigen) (!Weil der Gewindedurchmesser dadurch größer wird) (!Weil Reiben danach immer vorgeschrieben ist) (!Weil das Werkstück dadurch automatisch gespannt wird)
Welche Hauptaufgabe hat das Reiben? (Maß Form und Oberfläche einer vorgefertigten Bohrung verbessern) (!Eine falsch liegende Bohrung sicher versetzen) (!Ein Außengewinde herstellen) (!Eine große Rohbohrung ohne Vorbearbeitung erzeugen)
Welche Spanrichtung ist bei einem Spiralspitz Gewindebohrer für Durchgangslöcher typisch? (Späne werden nach vorn in Richtung Bohrungsaustritt gefördert) (!Späne werden grundsätzlich im Lochgrund gesammelt) (!Späne werden vollständig aufgeschmolzen) (!Späne werden durch die Reibahle abgesaugt)
Welche Werkzeugausführung ist für Sacklöcher bei langspanenden Werkstoffen häufig günstig? (Ein Spiralnut Gewindebohrer der Späne zum Eintritt fördert) (!Ein Kegelsenker als Gewindewerkzeug) (!Eine Reibahle ohne Gewindeschneiden) (!Ein Spiralspitz Gewindebohrer der Späne zum Grund drückt)
Welcher Kernlochdurchmesser ist für ein geschnittenes M8 mal 1 Komma 25 Gewinde typisch? (6 Komma 8 Millimeter) (!5 Millimeter) (!8 Millimeter) (!10 Millimeter)
Woher muss der Senkwinkel für ein Bauteil übernommen werden? (Aus Zeichnung Normbezug und Bauteilfunktion) (!Aus der Farbe des Werkstücks) (!Aus der Länge des Schraubenschlüssels) (!Aus der Drehzahl der Maschine)
Wie werden Späne an einer Bohrmaschine sicher entfernt? (Bei Stillstand mit einem dafür vorgesehenen Hilfsmittel) (!Mit der Hand bei laufender Spindel) (!Mit Handschuhen direkt am rotierenden Werkzeug) (!Durch stärkeres Andrücken des Werkstücks)
Welche Aussage zur Arbeitsfreigabe trifft für diesen Kurs zu? (Der Kurs erteilt keine Arbeitsfreigabe) (!Der Kurs ersetzt die Gefährdungsbeurteilung) (!Der Kurs erlaubt selbstständiges Arbeiten ohne Unterweisung) (!Der Kurs ersetzt die Aufsicht in der Werkstatt)
Wozu dient eine sichere Offline Fertigungssimulation? (Sie prüft Reihenfolge Tiefe Reichweite und mögliche Kollisionen vor einer Freigabe) (!Sie ersetzt die reale Werkstückspannung) (!Sie erlaubt automatisch den Maschinenstart) (!Sie macht Werkzeugdaten überflüssig)
Memory
| Durchgangsbohrung | geht vollständig durch das Bauteil |
| Sackloch | endet im Werkstück |
| Reibahle | Feinbearbeitung einer vorgefertigten Bohrung |
| Kegelsenker | erzeugt eine kegelige Senkung |
| Spiralnutgewindebohrer | fördert Späne typischerweise zum Eintritt eines Sacklochs |
| Spiralspitzgewindebohrer | fördert Späne typischerweise nach vorn durch ein Durchgangsloch |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Aufgabe |
|---|---|
| Spiralbohrer | Bohrung herstellen |
| Kegelsenker | kegelige Senkung bearbeiten |
| Reibahle | Maß und Oberfläche einer Vorbohrung verbessern |
| Gewindebohrer | Innengewinde herstellen |
| Spänehaken | Späne bei Stillstand entfernen |
Kreuzworträtsel
| Spiralbohrer | Welches Werkzeug erzeugt typischerweise eine zylindrische Bohrung? |
| Kegelsenker | Welches Werkzeug erzeugt eine kegelige Senkung? |
| Reibahle | Welches Werkzeug dient der Feinbearbeitung einer vorgefertigten Bohrung? |
| Sackloch | Wie heißt eine Bohrung die im Werkstück endet? |
| Spanabfuhr | Welcher Begriff bezeichnet das Entfernen entstehender Späne aus der Bearbeitungszone? |
| Gewindebohrer | Welches Werkzeug schneidet ein Innengewinde? |
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Lückentext
Basis-, Anwendungs- und Transferaufgaben
Basisaufgaben
- Bohrungsart bestimmen: Ordne die Positionen A, B und C als Durchgangsbohrung oder Sackloch ein. Feedback: A und B sind Durchgangsbearbeitungen; C endet im Werkstück. Die Lochart beeinflusst Tiefe und Spanweg.
- Werkzeug zuordnen: Ordne Spiralbohrer, Kegelsenker, Reibahle und Gewindebohrer den vier Verfahren zu. Feedback: Die Zuordnung verhindert, dass Folgewerkzeuge fälschlich als Erzeugungswerkzeuge der Rohbohrung behandelt werden.
- Sicherheitsgrenze erkennen: Begründe, warum die Offline-Simulation keine Arbeitsfreigabe ersetzt. Feedback: Eine Simulation kennt nicht automatisch alle realen Gefährdungen, Betriebsregeln und Freigabeprozesse.
Anwendungsaufgaben
- Senkung berechnen: Bestimme für Position A die geometrische axiale Kegelhöhe bei 90° aus Ø 12 mm und Ø 6,6 mm. Feedback: 2,7 mm ist der reine Geometriewert; das Bearbeitungsmaß muss trotzdem gegen Zeichnung und Werkzeug geprüft werden.
- Kernloch plausibilisieren: Prüfe M8 × 1,25 mit der Näherung Nenndurchmesser minus Steigung. Feedback: 6,75 mm führt als typische Bohrerwahl zu 6,8 mm; verbindlich sind die freigegebenen Werkzeugdaten.
- Reibfolge prüfen: Erkläre, warum Position B zuerst vorbearbeitet und danach gerieben wird. Feedback: Reiben entfernt nur eine kleine Zugabe und ist für Maß, Form und Oberfläche der vorhandenen Bohrung gedacht.
Transferaufgaben
- Lagefehler analysieren: Eine Vorbohrung liegt außerhalb der Positionstoleranz. Entscheide, ob Reiben den Fehler sicher korrigieren kann, und schlage den geeigneten Planungsweg vor. Feedback: Reiben folgt im Wesentlichen der vorhandenen Bohrung; die Ursache muss in Aufspannung, Vorbearbeitung oder vorgelagertem Prozess korrigiert werden.
- Spanproblem bewerten: Bei einer simulierten Sackgewindebearbeitung sammeln sich Späne am Grund. Nenne drei Planungsgrößen, die Du vor einer praktischen Freigabe prüfen würdest. Feedback: Werkzeuggeometrie, Spanrichtung, Kernlochtiefe, Werkstoff, Kühlschmierung und Prozessstrategie sind typische Prüfpunkte; „mehr Kraft“ ist keine sichere Lösung.
- Zeichnungsänderung übertragen: Eine bisherige Durchgangsbohrung wird zum Sackloch. Beschreibe, welche Planungsfragen neu entstehen. Feedback: Grundabstand, Spitzengeometrie, Anschnitt, Spanraum und Werkzeugreichweite werden zusätzlich kritisch.
Offene Aufgaben
Leicht
- Schnittbild erstellen: Zeichne je eine Durchgangsbohrung und ein Sackloch und markiere Oberfläche, Grund und Spanweg.
- Werkzeugposter: Erstelle aus frei lizenzierten Commons-Medien ein Poster zu Spiralbohrer, Senker, Reibahle und Gewindebohrer und notiere die jeweilige Lizenz.
- Spanpfeile: Visualisiere mit Pfeilen den Unterschied zwischen Spanabfuhr bei Durchgangs- und Sackloch.
- Mini-Glossar: Erkläre in eigenen Worten die Begriffe Kernloch, Senkung, Reibzugabe, Anschnitt und nutzbare Tiefe.
Standard
- Tiefenplan C: Erstelle für das Sackgewinde C eine maßstäbliche Prinzipskizze mit allen Tiefenbereichen, ohne einen nicht belegten Zusatzweg zu erfinden.
- Prozesskarte A: Gestalte eine Ablaufkarte für Bohren und Senken mit den Prüfpunkten Zeichnungsmaß, Werkzeug, Spanabfuhr und Kontrolle.
- Werkzeugdaten vergleichen: Vergleiche zwei Herstellerangaben für Gewindebohrer und notiere, welche Ausführung für Durchgangs- beziehungsweise Sackloch vorgesehen ist.
- Erklärvideo: Produziere eine kurze Animation oder Stop-Motion-Sequenz zur Spanabfuhr mit Papiermodellen oder digitaler Simulation; keine laufende Maschine verwenden.
Schwer
- Offline-CAM-Studie: Simuliere die drei Positionen A bis C in einer freigegebenen Lernumgebung und dokumentiere mögliche Tiefen- oder Kollisionsfehler. Keine Maschinenübertragung.
- Gewindestrategien bewerten: Vergleiche Spiralspitz- und Spiralnut-Gewindebohrer anhand von Herstellerunterlagen und begründe ihre Eignung für verschiedene Locharten.
- Fachinterview: Befrage eine zuständige Fachkraft zu betrieblichen Freigabewegen, typischen Spanproblemen und Kontrollen bei Sacklöchern. Keine laufende Bearbeitung beobachten, wenn dies nicht ausdrücklich freigegeben und beaufsichtigt ist.
- Planungsaudit: Erstelle eine Checkliste, mit der eine zweite Person Zeichnung, Werkzeugdaten, Tiefe, Spanweg, Kollisionsfreiheit, Gefährdungsbeurteilung und Freigabestatus prüfen kann.


Lernkontrolle
- Fehlerfall Sackgewinde: In einem Arbeitsplan endet das Kernloch exakt bei der geforderten nutzbaren Gewindetiefe. Analysiere, warum das kritisch sein kann und welche Werkzeugdaten zur Korrektur benötigt werden.
- Fehlerfall Reiben: Eine Vorbohrung ist seitlich versetzt. Beurteile, warum ein nachfolgendes Reiben die Lage nicht zuverlässig korrigiert, und nenne eine geeignete vorgelagerte Gegenmaßnahme.
- Spanstau im Sackloch: In einer Simulation steigt die Belastung beim Gewindefertigen. Entwickle einen sicheren Entscheidungsweg, der Werkzeugwahl, Spanrichtung, Tiefe und Freigabe einbezieht, ohne die Bearbeitung einfach fortzusetzen.
- Änderung der Lochart: Übertrage einen Prozess von Durchgangsbohrung auf Sackloch und begründe mindestens vier zusätzliche Prüfungen.
- Neue Senkschraube: Eine Konstruktion verwendet eine Schraube mit anderem Kopf beziehungsweise Winkel. Begründe, warum die bisherige Senkstrategie nicht ungeprüft übernommen werden darf.
- Simulation und Realität: Die Offline-Simulation ist kollisionsfrei. Erkläre, welche Voraussetzungen trotzdem noch erfüllt sein müssen, bevor praktische Arbeit zulässig ist.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema solltest Du zeigen, dass Du:
- Lochart: Durchgangsbohrung und Sackloch sicher unterscheiden kannst.
- Tiefenplanung: Funktionsmaß, Werkzeuggeometrie, Anschnitt und notwendigen Freiraum getrennt betrachten kannst.
- Spanabfuhr: den Spanweg bei Bohren und Gewindefertigen in die Planung einbeziehst.
- Senken: Senkwinkel und Senkmaß aus Zeichnung und Funktion ableitest.
- Reiben: Zweck und Grenzen des Reibens erklären kannst.
- Gewindeplanung: Kernloch und nutzbare Gewindetiefe mit realen Werkzeugdaten plausibilisieren kannst.
- Sicherheitsplanung: Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung, Aufsicht und betriebliche Freigabe als notwendige Voraussetzungen erkennst.
- Transfer: Planungsfehler in einer sicheren Offline-Simulation begründet findest und korrigierst.
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