Prozessplanung · Beide Zielgruppen

Bohr- und Gewindebohrzeit berechnen: Formeln und zusätzliche Zykluszeiten

Berechnen Sie Fahrzeiten aus Hub, Drehzahl und Vorschub und berücksichtigen Sie Rücklauf, Umkehr, Handhabung und überlappende Abläufe.

BINSING-Bohr- und Gewindebohrplattform als Anlagenreferenz, nicht als Zeitversuch dargestellt

Die kurze Antwort

Beim Bohren mit konstanter Geschwindigkeit ergibt Spindeldrehzahl in rpm mal Vorschub in mm/rev die Vorschubgeschwindigkeit in mm/min. Die Fahrzeit in Sekunden ist 60 mal Vorschubhub in mm, geteilt durch diese Geschwindigkeit. Beim eingängigen Gewinde entspricht der axiale Weg je Umdrehung der Gewindesteigung; Hin- und Rücklauf werden getrennt berechnet. Das beschreibt Bewegungen, nicht den vollständigen Produktionszyklus. Addieren Sie nur nicht überlappende Tätigkeiten und noch nicht erfasste zusätzliche Bewegungszeiten.

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Vor der Berechnung Hub und Einheiten bestimmen

Beginnen Sie mit der tatsächlich zu messenden Bewegung. Zeichnungstiefe, Tiefe mit vollem Durchmesser und volle Gewindetiefe entsprechen nicht automatisch dem Werkzeugweg. Bestimmen Sie Vorschubbeginn und -ende sowie den enthaltenen Rücklauf. Rechnen Sie mit positiven Wegen und Geschwindigkeitsbeträgen.

Lassen Sie geeignete Drehzahlen und Vorschübe für Werkstoff, Werkzeug, Bohrung und Maschine von den zuständigen Werkzeug- oder Prozessfachleuten festlegen. Die folgenden Zahlen sind hypothetische Rechenbeispiele, keine empfohlenen Schnittwerte oder BINSING-Leistungsangaben.

Eingaben für eine metrische Fahrzeitschätzung
EingabeEinheitBedeutung
LmmTatsächlicher Hub bei der angegebenen Vorschubgeschwindigkeit
nrev/min (rpm)Spindeldrehzahl während dieses Hubs
fmm/revBohrvorschub je Umdrehung, nicht je Zahn
pmmSteigung eines eingängigen Gewindes
vmm/minAxiale Vorschubgeschwindigkeit
tSekundenGeschätzte Fahrzeit bei konstanter Geschwindigkeit

Bohrzeit: Vorschubweg durch Vorschubgeschwindigkeit teilen

Verwenden Sie v = n × f und dann t = 60 × L / (n × f). Der Faktor 60 wandelt Minuten in Sekunden um. So verknüpfen die KEYENCE-Bohrformeln Spindelvorschub, Umdrehungen und Vorschub je Umdrehung. Alle Längen bleiben hier in mm; mischen Sie keinen Zollweg mit metrischem Vorschub.

Bei einem hypothetischen einzelnen, ununterbrochenen Vorschubhub gelten L = 24 mm, n = 1200 rpm und f = 0.12 mm/rev. Die axiale Geschwindigkeit ist 1200 × 0.12 = 144 mm/min, also t = 60 × 24 / 144 = 10 Sekunden. Das schätzt nur den Vorschubhub; Eilgangannäherung, Rückzug und Pausen sind nicht enthalten.

Die 24 mm sind ein angenommener Gesamthub, keine festgelegte Blechdicke. Bei Durchgangsbohrungen bestimmen tatsächliche Spitzengeometrie und Freiräume den Weg bis zum Durchbruch mit gefordertem Durchmesser. Ist dieser Weg im programmierten Endpunkt enthalten, darf er nicht erneut addiert werden. Prüfen Sie bei Sacklöchern die zulässige Grundgeometrie, bevor Sie den Weg verlängern.

Gewindebohrzeit: Hin- und Rücklauf berücksichtigen

Bei eingängigem Gewinde entspricht der axiale Weg je Umdrehung der Steigung p. Bei konstanter Drehzahl gilt v = n × p. Berechnen Sie t_in = 60 × L_in / (n_in × p) und t_out = 60 × L_out / (n_out × p). Ihre Summe schätzt Hin- und Rückfahrt mit konstanter Geschwindigkeit, vor zusätzlichen Umkehr- und Beschleunigungszeiten.

Für ein hypothetisches M8 × 1.25 nehmen Sie 18 mm Vorlauf und 18 mm Rücklauf mit jeweils 600 rpm an. Der Vorschub ist 600 × 1.25 = 750 mm/min. Der Vorlauf dauert 60 × 18 / 750 = 1.44 Sekunden, der Rücklauf ebenfalls 1.44 Sekunden, zusammen 2.88 Sekunden. Das belegt keine volle Gewindetiefe von 18 mm: Anschnitt, Anfahrposition und Grund- oder Austrittsfreiraum müssen getrennt bestimmt werden.

Verwenden Sie die tatsächlich freigegebene Rücklaufdrehzahl statt gleicher Schnitt- und Rücklaufdrehzahl. Haas dokumentiert für seine Steuerungen zum synchronen Gewindebohren eine Rückzugseinstellung und verdeutlicht damit diese Annahme; das ist keine Einstellanweisung für BINSING-Anlagen. Bei mehrgängigen Gewinden verwenden Sie den axialen Leitweg je Umdrehung statt der Teilung zwischen Gewindegängen. Bestätigen Sie Vorschubmodus und Synchronisierung der Maschine, statt Planungsformeln ins Steuerungsprogramm zu kopieren.

Bewegungsschätzungen zum vollständigen Zyklus ergänzen

Bei vollständig seriellen Abläufen addieren Sie aufeinanderfolgende Tätigkeiten. Überlappende Tätigkeiten werden auf einer Zeitachse angeordnet und verstrichene Zeit nur einmal gezählt. Ersetzen Sie ideale Schätzungen durch beobachtete oder validierte Bewegungszeiten, falls vorhanden; addieren Sie nicht ein vollständiges gemessenes Intervall zur Schätzung desselben Intervalls.

Bei kurzen Hüben können Beschleunigung, Verzögerung und Umkehr erhebliche Abweichungen gegenüber der Rechnung mit konstanter Drehzahl verursachen. Zusätzliche Zeit ist nur der noch nicht abgebildete Anteil. Kein allgemeiner Prozentzuschlag bestimmt einen vollständigen Maschinenzyklus.

Möglicherweise in der Vorschubhubberechnung fehlende Tätigkeiten
TätigkeitBerücksichtigung
Eilgangannäherung und RückzugTatsächlichen Weg, Bewegungsprofil und sicheren Freiraum verwenden; Gewinderücklauf nicht doppelt zählen
Tieflochbohrzyklen oder SpanräumhübeJeden wiederholten Weg, Rückzug und Halt des tatsächlichen Ablaufs einbeziehen, nicht nur die Endtiefe
Beschleunigung, Umkehr und BeruhigungZusatzzeit gegenüber dem Konstantgeschwindigkeitsmodell mit Steuerungs- oder Versuchsdaten belegen
Positionierung, Weiterschaltung oder WerkzeugwechselJede Bewegung zwischen den sie erfordernden Operationen anordnen
Beladen, Positionieren, Spannen und EntladenTatsächliche Zeiten einbeziehen und überlappende Tätigkeiten kennzeichnen
Prüfen und SpanräumenArbeiten im Wiederholzyklus einbeziehen; periodische Unterbrechungen getrennt erfassen

Abläufe und überlappende Gruppen zählen, nicht nur Bohrungen

Bei identischen, nacheinander gefertigten Bohrungen multiplizieren Sie die Bewegungsschätzung je Bohrung mit ihrer Anzahl und ergänzen Positionsfahrten sowie andere fehlende Tätigkeiten. Unterschiedliche Tiefen oder Schnittbedingungen erfordern getrennte Berechnungen.

Beginnen zwei unabhängige Operationen gleichzeitig und dauern 10 und 14 Sekunden, dauert ihre überlappende Phase 14 Sekunden, nicht 24. Dieses hypothetische Beispiel setzt tatsächliche Parallelfähigkeit voraus. Es belegt weder unabhängige Drehzahlen oder Hübe zweier Werkzeuge mit gemeinsamem Vorschub noch eine Gesamtzykluszeit von 14 Sekunden. Ergänzen Sie Transfers und nicht überlappende Arbeiten; die Anleitung zu simultanen und sequenziellen Abläufen behandelt die Gruppierbarkeit.

Schätzung mit dem geplanten Produktionsablauf abgleichen

Führen Sie ein einfaches Arbeitsblatt mit Bohrungsreferenz, Hub, Einheiten, Drehzahl, Vorschub oder Steigung, Zeit und ausgeschlossenen Tätigkeiten. Kennzeichnen Sie jede Eingabe als angenommen, lieferantenbestätigt oder gemessen. Ein unbekannter Zuschlag bleibt offen und wird nicht zu null.

Vergleichen Sie im Anwendungsversuch geplante und beobachtete Intervalle mit denselben Start- und Endereignissen. Erfassen Sie mehrere Zyklen und die Erfüllung vereinbarter Teileprüfungen. Nutzen Sie den separaten Zykluszeitvergleich für Angebote und die Anleitung zum Produktionsbedarf für die Nachfragebewertung. Weder akzeptierter Stundenausstoß noch Amortisation ergeben sich allein aus der Vorschubzeit.

Bereiten Sie Ihre Werkstückinformationen vor

  • Bohrungs- und Gewindeanforderungen vom tatsächlichen Werkzeugweg trennen
  • Einheiten, Vorschubmodi und Spindeldrehzahlen bestimmen
  • Gewinderücklauf und zusätzliche Bewegungszeit nur einmal berücksichtigen
  • Reihenfolge serieller und überlappender Operationen festlegen
  • Angenommene, bestätigte und gemessene Eingaben unterscheiden
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Häufige Fragen

Lässt sich die Bohrzeit allein aus der Bohrungstiefe berechnen?

Nein. Auch die Vorschubgeschwindigkeit ist nötig, und der Hub kann von der Zeichnungstiefe abweichen. Prüfen Sie Anfahr- und Durchbruchgeometrie; Eilgänge, Entspanhübe und weitere fehlende Tätigkeiten werden getrennt ergänzt.

Kann die Gewindebohrzeit als doppelter Vorlauf berechnet werden?

Nur für die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit bei gleichen Hin- und Rückwegen sowie Geschwindigkeitsbeträgen. Abweichende Rückzugsgeschwindigkeit, Umkehr und Beschleunigung machen diese Abkürzung für den vollständigen Zyklus ungeeignet.

Teilt ein Mehrspindelkopf den vollständigen Zyklus durch die Spindelzahl?

Nein. Eine kompatible Gruppe kann Bohrungsoperationen überlappen, doch Vorschubanordnung, langsamste relevante Operation, Transfers und Handhabung bestimmen den Ablauf. Fertigteile je Zyklus und bearbeitete Bohrungen werden getrennt gezählt.

Gelten die Beispieldrehzahlen für meinen Werkstoff oder meine Maschine?

Nein. Sie dienen als hypothetische Recheneingaben. Beschaffen Sie anwendungsspezifische Schnittdaten und prüfen Sie den tatsächlichen Maschinenablauf, bevor Sie auf der Schätzung Produktionszusagen aufbauen.

Quellen und weiterführende Informationen

Zugehörige Anlagen und Projektinformationen

Bauteilspezifischen Bearbeitungsablauf prüfen

Senden Sie Bohrungszeichnung, Werkstoff, Werkzeugannahmen und erforderliche Operationen, um zu klären, welche Zeiteingaben Berechnung oder Versuch benötigen.

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