Metall bohren - Handwerk
Metall bohren - Handwerk
Metall bohren - Handwerk
Einleitung
Beim Bohren entsteht eine runde Bohrung durch ein rotierendes Werkzeug. Im Handwerk zählen vor allem sicheres Spannen, der passende Metallbohrer, die richtige Drehzahl und ein kontrollierter Vorschub. Du arbeitest nach Zeichnung, Arbeitsplan, Betriebsanweisung und Herstellerangaben.
Lernziele
Nach diesem aiMOOC kannst Du einen Bohrarbeitsgang vorbereiten, sicher durchführen und das Ergebnis prüfen. Du erkennst typische Fehler und kannst Drehzahl, Werkzeug und Kühlschmierung begründet auswählen.
Werkzeuge und Hilfsmittel
| Bereich | Beispiele |
|---|---|
| Anzeichnen | Stahllineal, Messschieber, Reißnadel, Winkel |
| Zentrieren | Körner, Hammer |
| Bohren | Handbohrmaschine, Tisch- oder Ständerbohrmaschine, Spiralbohrer |
| Spannen | Maschinenschraubstock, Spannpratzen, geeignete Unterlage |
| Nacharbeit | Kegelsenker, Entgrater, Feile |
| Prüfen | Messschieber, Grenzlehrdorn oder weitere Prüfmittel nach Arbeitsplan |
Sicherheit
- Schutzbrille tragen: Späne können weggeschleudert werden.
- Werkstück festspannen: Halte Metall niemals nur mit der Hand.
- Keine Handschuhe an rotierenden Maschinen: Es besteht Einzugsgefahr.
- Haare und Kleidung sichern: Lange Haare zusammenbinden oder abdecken, Schmuck ablegen, Ärmel schließen.
- Stillstand abwarten: Späne nur mit Pinsel, Handfeger oder Spänehaken entfernen.
- Bohrfutterschlüssel abziehen: Vor dem Einschalten kontrollieren.
- Maschine prüfen: Schutzhaube, Not-Halt, Bohrfutter und Werkzeug müssen in Ordnung sein.
Der Arbeitsablauf
| Schritt | Tätigkeit | Kontrolle |
|---|---|---|
| Vorbereiten | Zeichnung lesen, Bohrungsmaß und Lage bestimmen | Werkstoff und Toleranz bekannt |
| Anreißen | Mittelpunkt mit Reißnadel markieren | Linien eindeutig |
| Körnen | Körnerspitze ansetzen und Körnung schlagen | Mittelpunkt getroffen |
| Spannen | Werkstück sicher und bohrgerecht befestigen | Kein Verdrehen oder Hochziehen möglich |
| Einstellen | Bohrer, Drehzahl und Kühlschmierung wählen | Angaben passen zu Werkstoff und Durchmesser |
| Bohren | Rechtwinklig ansetzen, gleichmäßig vorschieben | Ruhiger Lauf und passende Spanbildung |
| Nacharbeiten | Bohrung senken oder entgraten | Keine scharfen Kanten |
| Prüfen | Durchmesser, Lage und Ausführung kontrollieren | Zeichnung erfüllt |
Anreißen und Körnen
Die Körnung führt die Querschneide des Bohrers. Setze den Körner genau auf den Schnittpunkt der Anrisslinien. Eine schiefe Körnung verschiebt die Bohrung.
Bohrer auswählen
Für viele Ausbildungsarbeiten wird ein Spiralbohrer aus HSS verwendet. Für anspruchsvollere Werkstoffe kommen je nach Arbeitsplan beispielsweise HSS-Co- oder Hartmetallwerkzeuge infrage. Prüfe Durchmesser, Schneiden, Rundlauf und Schaft. Ein stumpfer oder beschädigter Bohrer wird nicht eingesetzt.
Maschine und Werkstück einrichten
Richte Bohrtisch und Schraubstock aus. Lege bei Durchgangsbohrungen eine geeignete Unterlage ein oder positioniere die Bohrung frei über einer Aussparung. Spanne den Bohrer möglichst kurz und sicher. Bei Handbohrmaschinen wird ohne Schlag gebohrt.
Drehzahl bestimmen
Die Drehzahl hängt von Schnittgeschwindigkeit und Bohrerdurchmesser ab:
n = (vc · 1000) / (π · d)
Dabei ist n die Drehzahl in U/min, vc die Schnittgeschwindigkeit in m/min und d der Bohrerdurchmesser in mm. Richtwerte entnimmst Du dem Tabellenbuch, dem Werkzeughersteller oder dem betrieblichen Arbeitsplan.
Beispiel: Bei vc = 25 m/min und d = 8 mm ergibt sich ungefähr n = 995 U/min. Wähle an der Maschine die nächstliegende geeignete Drehzahl.
Bohren, kühlen und Span brechen
Führe den Bohrer mit gleichmäßigem Vorschub. Zu wenig Vorschub kann reiben und erhitzen, zu hoher Vorschub kann Werkzeug und Werkstück überlasten. Bei tiefen Bohrungen ziehst Du den Bohrer kontrolliert zurück, damit Späne abgeführt werden. Kühlschmierstoff verwendest Du nur nach betrieblicher Vorgabe und passend zu Werkstoff und Werkzeug.
Große Bohrungen und dünne Bleche
Große Durchmesser werden nach Arbeitsplan vorgestochen, vorgebohrt oder mit Stufenbohrer beziehungsweise Kernbohrwerkzeug hergestellt. Dünne Bleche müssen besonders sicher gespannt und unterlegt werden, damit sie nicht einhaken oder mitdrehen.
Entgraten und Prüfen
Nach dem Stillstand entfernst Du Späne sicher. Entgrate beide Bohrungsseiten, ohne die geforderte Kante unnötig zu vergrößern. Prüfe Durchmesser, Lage, Rechtwinkligkeit, Oberfläche und Gratfreiheit entsprechend der Zeichnung.
Typische Fehler
| Fehlerbild | Mögliche Ursache | Abhilfe |
|---|---|---|
| Bohrer verläuft | Nicht gekörnt, Körnung versetzt, schiefer Ansatz | Neu anreißen, korrekt körnen, Ausrichtung prüfen |
| Bohrer quietscht oder wird blau | Drehzahl zu hoch, Vorschub zu gering, Werkzeug stumpf | Parameter prüfen, Bohrer wechseln, Kühlschmierung beachten |
| Bohrung zu groß | Bohrer läuft unrund, Schneiden ungleich, Werkstück vibriert | Bohrer und Spannung prüfen |
| Starker Grat | Stumpfer Bohrer, ungeeignete Parameter, fehlende Unterlage | Werkzeug und Einstellungen korrigieren, sauber entgraten |
| Werkstück dreht mit | Unzureichend gespannt | Sofort stoppen und korrekt spannen |
Merksatz
Anreißen – Körnen – Spannen – Einstellen – Bohren – Entgraten – Prüfen.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Warum wird eine Bohrstelle gekörnt? (Damit der Bohrer am Mittelpunkt geführt wird) (!Damit der Werkstoff weicher wird) (!Damit die Drehzahl steigt) (!Damit kein Entgraten nötig ist)
Wie wird ein kleines Metallwerkstück beim Bohren gesichert? (Mit einem geeigneten Schraubstock oder Spannmittel) (!Nur mit einer Hand) (!Mit einem Arbeitshandschuh) (!Durch hohen Anpressdruck des Bohrers)
Welche persönliche Schutzausrüstung schützt die Augen vor Spänen? (Schutzbrille) (!Gehörschutzstöpsel) (!Sicherheitsschuh) (!Warnweste)
Was gilt für Handschuhe an einer laufenden Bohrmaschine? (Sie dürfen wegen der Einzugsgefahr nicht getragen werden) (!Sie müssen immer getragen werden) (!Sie ersetzen das Spannmittel) (!Sie dürfen nur an der linken Hand getragen werden)
Welche Größe steht in der Drehzahlformel für den Bohrerdurchmesser? (d) (!n) (!vc) (!pi)
Was geschieht vor dem Entfernen von Bohrspänen? (Die Maschine wird gestoppt und der Stillstand abgewartet) (!Die Drehzahl wird erhöht) (!Das Werkstück wird gelöst) (!Der Bohrer wird mit der Hand gebremst)
Wodurch wird eine Durchgangsbohrung sicher ausgeführt? (Durch geeignete Unterlage oder freien Austritt des Bohrers) (!Durch Festhalten des Werkstücks) (!Durch Schlagbohren) (!Durch lockeres Einspannen)
Welche Aussage zur Drehzahl ist richtig? (Ein größerer Bohrerdurchmesser benötigt bei gleicher Schnittgeschwindigkeit eine niedrigere Drehzahl) (!Ein größerer Bohrerdurchmesser benötigt immer eine höhere Drehzahl) (!Die Drehzahl ist unabhängig vom Werkstoff) (!Die Drehzahl wird nur nach Gefühl gewählt)
Wann werden Späne mit einem Pinsel oder Spänehaken entfernt? (Nach dem Stillstand der Maschine) (!Während der Bohrer rotiert) (!Während das Werkstück ungespannt ist) (!Vor dem Abziehen des Bohrfutterschlüssels)
Welche Kontrolle gehört zum Abschluss? (Durchmesser, Lage und Gratfreiheit prüfen) (!Nur die Farbe des Werkstücks prüfen) (!Nur die Maschinenleistung prüfen) (!Das Werkstück ungeprüft weitergeben)
Memory
| Körner | Zentriert den Bohrungsansatz |
| Schutzbrille | Schützt die Augen vor Spänen |
| Maschinenschraubstock | Sichert das Werkstück |
| Spiralbohrer | Erzeugt die Bohrung |
| Drehzahl | Umdrehungen pro Minute |
| Kegelsenker | Entgratet die Bohrungskante |
| Messschieber | Prüft den Bohrungsdurchmesser |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Arbeitsschritt |
|---|---|
| Anreißen | Bohrungsmitte markieren |
| Körnen | Führungspunkt herstellen |
| Spannen | Werkstück gegen Mitdrehen sichern |
| Bohren | Werkstoff spanend trennen |
| Entgraten | Scharfe Kante entfernen |
...
Kreuzworträtsel
| Körner | Welches Werkzeug erzeugt eine kleine Vertiefung am Bohrungsmittelpunkt? |
| Bohrer | Welches rotierende Werkzeug stellt die Bohrung her? |
| Drehzahl | Welche Maschinengröße wird in Umdrehungen pro Minute angegeben? |
| Späne | Wie heißt das abgetrennte Material beim Bohren? |
| Senker | Welches Werkzeug kann eine Bohrung entgraten? |
| Schutzbrille | Welche Ausrüstung schützt die Augen? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Werkzeugkarte Metallbohren: Fotografiere oder zeichne sechs benötigte Werkzeuge und beschrifte ihre Funktion.
- Sicherheitscheck Bohrmaschine: Erstelle eine kurze Vorstartkontrolle für Deinen Ausbildungsplatz.
- Bohrablauf erklären: Beschreibe den Arbeitsablauf in sieben knappen Arbeitsschritten.
- Fehler erkennen: Untersuche drei vorbereitete Bohrungen und notiere sichtbare Qualitätsmängel.
Standard
- Drehzahl berechnen: Berechne für drei Bohrerdurchmesser passende Drehzahlen mit vorgegebenen Schnittgeschwindigkeiten.
- Arbeitsplan Metallbohren: Plane eine Durchgangsbohrung einschließlich Werkzeugen, Spannmitteln, Prüfschritten und Arbeitsschutz.
- Bohrversuch dokumentieren: Vergleiche zwei geeignete Drehzahlen und dokumentiere Spanbildung, Geräusch und Bohrungsqualität.
- Erklärvideo Metallbohren: Produziere ein kurzes Video, das Körnen, Spannen und sicheres Bohren zeigt.
Schwer
- Fehleranalyse Bohrung: Ermittele Ursachen für eine zu große, verlaufene oder stark gratige Bohrung und entwickle Abhilfen.
- Werkstoffvergleich Bohren: Vergleiche das Bohren zweier Metalle und begründe Unterschiede bei Werkzeug, Drehzahl und Kühlschmierung.
- Vorrichtung entwickeln: Entwirf eine einfache Bohrschablone oder Spannhilfe für wiederholgenaue Bohrungen.
- Qualitätsprüfung planen: Lege für ein Bauteil Prüfmerkmale, Prüfmittel, Prüfreihenfolge und Dokumentation fest.
|
|
Lernkontrolle
- Arbeitsplanung Metallbohren: Plane die Fertigung einer Bohrung nach Zeichnung und begründe Maschine, Werkzeug, Spannung und Prüfmethode.
- Sicherheitsfall bewerten: Beurteile eine Situation, in der ein kleines Werkstück mit Handschuhen festgehalten wird, und formuliere sichere Maßnahmen.
- Parameter übertragen: Erkläre, wie sich die erforderliche Drehzahl verändert, wenn der Bohrerdurchmesser größer wird.
- Qualitätsproblem lösen: Eine Bohrung ist zu groß und stark gratig. Entwickle eine strukturierte Fehlersuche.
- Betriebliche Entscheidung: Vergleiche Handbohrmaschine und Ständerbohrmaschine für eine Serienarbeit und entscheide begründet.
Lernnachweis
Für den Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:
- eine Bohrung nach Zeichnung vorbereiten kannst,
- Gefährdungen erkennst und Schutzmaßnahmen einhältst,
- Werkzeug, Maschine, Spannmittel und Drehzahl begründet auswählst,
- den Bohrvorgang fachgerecht ausführst,
- Bohrungen entgratest und prüfst,
- Fehler analysierst und geeignete Korrekturen ableitest,
- Deinen Arbeitsablauf verständlich dokumentierst.
OERs zum Thema
Verknüpfte Lernbereiche
aiMOOC-Projekte
Schulfach+
|
|
aiMOOCs
aiMOOC Projekte
|
|
THE MONKEY DANCE
|
|
|