Warum verfehlt die Lagerbohrung 0,05 mm Rechtwinkligkeit?

Ein Gehäuse verfehlt die Rechtwinkligkeit von 0,05 mm, weil Bohrung und Montagefläche aus zwei verschiedenen Bezügen geschnitten werden. Die zweite Aufspannung hält das Teil an seiner Trennfläche und trägt deren Fehler in die Achse. Der Fehler gehört zur Nachbearbeitung, und ein Koordinatenmessgerät (KMG) meldet ihn nur.

Das Teil ist ein geteiltes Gehäuse aus A356-T6, 120×95×70 mm mit einer Bohrung Ø60 H8, beides Konstruktionsziele. Die Hälften aus A356 (AlSi7Mg, GB/T 1173 ZL101A) werden in einer Kokille gegossen, auf Sa 2,5 gestrahlt, an den Trennflächen plan gefräst, verschraubt und in einem Stück ausgebohrt.

Warum kippt die Bohrung, sobald die Aufspannung wechselt?

Eine so kleine Schiefstellung versteckt sich in der Toleranz, bis die Aufspannung den Besitzer wechselt. Die Trennflächen werden in der ersten Aufspannung gefräst und dienen der zweiten als Anlagefläche. Die Bohrung entsteht gegen diese Fläche, während die Zeichnung sie von der Montagefläche aus festlegt. Der Abstand zwischen beiden Bezügen erscheint als Schräglauf an der Bohrung. An der Maschine ist davon nichts zu sehen; erst der Vergleich der beiden Bezüge macht den Winkel sichtbar.

Auch ein zweiter Bohrgang nimmt diesen Schräglauf nicht heraus, weil der nächste Guss dieselben zwei Bezüge wiederholt. Die Abhilfe sitzt im Bezugseintrag der Zeichnung oder in einer Aufspannung, die Montagefläche und Bohrung schneidet, ohne das Teil loszulassen.

Welche zwei Aufspannungen stapeln den Fehler?

Die erste Aufspannung fräst die Trennflächen auf 0,05 mm Planheit. Die zweite verschraubt die Hälften, setzt den Sitz Ø60 H8 auf eine Ausbohrmaschine und lässt die Flanschbohrungen 4×Ø9 für einen dritten Arbeitsgang stehen. Jede Übergabe nullt das Teil neu, und die Trennfläche als Spannbezug ist nicht die Fläche, an der das Lager anliegt. Der Fehler der ersten Aufspannung bleibt im Teil und wird in der zweiten nicht kleiner.

Das Verschrauben bringt eine eigene Verschiebung ein, da sich die Hälften auf einer Fläche schließen, die nur auf 0,05 mm plan ist; die Bohrung wandert mit. Eine Kalkulation, die einen Bohrgang bepreist, hat eine dieser Übergaben bepreist und nicht die Reihenfolge.

Was hat die Montagefläche mit der Bohrung zu tun?

An der Montagefläche sitzen vier Augen, mit denen das Gehäuse am Rahmen verschraubt wird; die Bohrung hält das Lager. Die Rechtwinkligkeit der Bohrung zu dieser Fläche entscheidet, ob die Welle rund läuft oder beim Fügen klemmt; steht die Bohrung schief, läuft der Außenring an einer Kante ein.

Die Fläche wird als Bezug eingetragen und bearbeitet, nicht als Gussfläche belassen, weil keine Gusshaut 0,05 mm hält. Das Strahlen läuft vor dem Fräsen der Trennflächen, und die bearbeiteten Flächen werden danach nicht gestrahlt. Eine gestrahlte Montagefläche wäre kein Bezug mehr. Die Fläche, auf der das Gehäuse sitzt, bleibt so, wie die Bohrstange sie verlassen hat.

Wie wird die Rechtwinkligkeit am Werktisch geprüft?

Ein KMG nimmt die Bohrungsachse aus mehreren Schnitten und die Montagefläche als Ebene auf und meldet die Abweichung gegen 0,05 mm. Messplatte und Fühlerlehre lesen allein die Trennfläche, eine schiefe Bohrung besteht diese Prüfung also noch. Beide Prüfungen lesen eine andere Fläche, und nur eine davon ist die Montagefläche.

Der Messwert gehört mit genanntem Bezug in den Erstmusterbericht, denn dieselbe Zahl bedeutet an der Trennfläche etwas anderes. Ein Betrieb, der nicht sagen kann, welche Fläche das KMG benutzt hat, hat die Zeichnungsangabe nicht gemessen.

Dürfen die Trennflächen nach dem Ausbohren gefräst werden?

Nein. Die Trennfläche ist der Bezug, aus dem die Bohrung geschnitten wurde. Wer sie danach fräst, nimmt das Metall weg, das die Bohrungslage festgelegt hat, und lässt die Hälften auf einer neuen Ebene schließen. Die Bohrung muss dann neu geschnitten werden, und ein Nachschnitt ist ein zweiter Bohrgang mit eigener Aufspannung und eigenem Erstmuster.

Die Reihenfolge bleibt, wie die Laufkarte sie vorgibt: Trennflächen fräsen, Hälften verschrauben, Sitz ausbohren, Flanschbohrungen bohren. Jeder Schritt, der aus dieser Ordnung wandert, kostet ein Nachbohren, und das ist der eine Arbeitsgang der Kette, den die Prüfung nicht zurückholt.

Senden Sie die Zeichnung mit der Montagefläche als Bezug, der Angabe von 0,05 mm an der Bohrung und der markierten Erstmusterpflicht, damit das Angebot die zweite Aufspannung vom Ausbohren selbst trennt.