Was Präzisionsmaschinenwerkstätten tun:Schleifen

Schleifen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem abrasive Oberflächen verwendet werden, um Material von Metallwerkstücken zu entfernen. Auf der Oberfläche (Wortspiel beabsichtigt) mag Schleifen anders erscheinen als andere Bearbeitungsverfahren, aber es funktioniert immer noch durch Spanbildung und -entfernung – genau wie Sägen, Fräsen, Räumen und die meisten anderen Techniken. Schleifen kann Oberflächen erzeugen, die groben oder extrem engen Toleranzen entsprechen. Aufgrund seiner Vielseitigkeit wird Schleifen zum einfachen Entfernen des Anschnitts in Gussteilen sowie für fortgeschrittene Endbearbeitungsprozesse wie Polieren und Schärfen verwendet.

Wie Schleifen funktioniert

Aus physikalischer Sicht entfernen die meisten Bearbeitungsprozesse Metall durch Kompression und Scherung :Eine Schneidspitze komprimiert das Werkstückmaterial, bis es in Form eines Spans abbricht (abschert). Wenn eine Säge einen Span schert, tragen ihn die Zähne des Sägeblatts vom Werkstück weg. Ebenso schneiden scharfe Spitzen an Schleifscheiben oder Bändern Späne ab, die dann in den Hohlräumen der Schleifscheibe vom Werkstück weggetragen werden. Der Hauptunterschied des Schleifens besteht darin, dass anstelle von Metallschneidwerkzeugen abrasive Materialien verwendet werden, die die scharfen Spitzen liefern, die zum Scheren von Metallspänen erforderlich sind.

Zum Schleifen verwendete Werkzeuge

Das Schleifen kann entweder mit einer Schleifscheibe oder einem Schleifband erfolgen. Die Zusammensetzung einer Schleifscheibe hängt von ihrer Anwendung ab, aber die meisten werden durch die Kombination von Schleifmaterialien mit Bindemitteln gebildet und Formen der Mischung in die Form eines Rades.

Bindemittel können keramisch sein, in diesem Fall werden die Räder in einem Ofen gebrannt, um nach dem Formen zu härten. Wenn eine flexiblere Schleifscheibe gewünscht wird, werden auch Bindemittel auf Kunststoff- oder Gummibasis verwendet. Mit feinen Schleifkörnern und Schellack lassen sich bei hohen Temperaturen hochglänzende Scheiben formen. Zur Herstellung der härtesten Schleifscheiben, sogenannte Superschleifmittel , beschichten Hersteller Metallräder mit extrem harten Körnern wie Diamant oder kubischem Bornitrid (CBN) durch einen Prozess namens Galvanik.

Struktur ist ein Begriff, der sich auf den Abstand der Schleifpartikel auf einer Oberfläche bezieht. Schleifflächen mit geringer Dichtestruktur oder offener Struktur haben größere Spanhohlräume und können daher Material schneller entfernen. Schleifmittel mit offener Struktur liefern jedoch nicht die gleiche glatte Oberflächenbeschaffenheit wie dichtere. Note bezieht sich auf die Stärke der Bindungen, die Schleifpartikel in einer Schleifscheibe zusammenhalten.

Beim Bandschleifen werden abrasive Materialien auf einem flexiblen Träger befestigt und in Bänder geschnitten. Das Bandschleifen kann für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, funktioniert aber nach den gleichen Prinzipien wie das Schleifen mit der Schleifscheibe.

Über Bandschleifer und Radschleifer hinaus können Schleifmaschinen eine Reihe verschiedener Konfigurationen annehmen. Alle Schleifmaschinen müssen in der Lage sein, die Schleifscheibe mit hohen Geschwindigkeiten zu drehen oder die Scheiben zu drehen, die die Schleifbänder tragen, und müssen Unterstützung bieten, um das Werkstück zu halten. Das Grobschleifen wird oft durch Halten des Werkstücks von Hand erreicht, aber präzise Operationen erfordern eine ausgefeiltere Vorrichtung.

Mahlarten

Während das Schleifen im Allgemeinen als Endbearbeitungsprozess verwendet wird, um kleine Materialmengen mit einem hohen Maß an Präzision zu entfernen, wurden bestimmte Schleiftechniken entwickelt, die in ihrer Fähigkeit, Material schnell zu entfernen, mit dem Fräsen mithalten können. Zu den heute gebräuchlichen Arten des Schleifens gehören:

• Hängenbleiben: Ein grober Prozess mit Rädern mit offener Struktur, der häufig zum Entfernen von Anschnitten, Steigern und rauen Stellen von Gussteilen verwendet wird. Snagging wird verwendet, wenn Genauigkeit keine Priorität hat.
• Tiefschleifen: eine Art des Schleifens, die Material schnell entfernt, mit einer Geschwindigkeit, die mit dem Fräsen vergleichbar ist. Moderne Versionen erfordern ständiges Anziehen der Schleifscheibe (unten erklärt).
• Rundschleifen: ein Verfahren zum Schleifen von zylindrischen Flächen und Konturen eines Werkstücks. Rundschleifen ist in der Lage, Teile innerhalb extrem enger Toleranzen fertigzustellen.

Schleifscheiben warten

Schleifscheiben gelten als Verbrauchsmaterial, da sie bei regelmäßigem Gebrauch verschleißen und irgendwann ersetzt werden müssen. Basierend auf der Zusammensetzung der Schleifscheibe und der Anwendung können Bediener vorhersagen, wie schnell eine Schleifscheibe verschleißt. Bei automatisierten Schleifvorgängen müssen Verschleißraten in Maschinenbewegungen berücksichtigt werden, damit jedes Stück gleichmäßig geschliffen wird, selbst wenn sich die Form der Schleiffläche ändert.

Der Verschleiß der Schleifscheibe ist eigentlich ein notwendiger Teil des Prozesses, da sich alte, stumpfe Körner von der Scheibe ablösen und frische, scharfe Körner freilegen. Oftmals verlassen jedoch stumpfe Körner die Scheibe nicht und Späne setzen sich in den Hohlräumen fest. In diesem Fall muss das Rad abgerichtet werden um die stumpfen Körner zu brechen und die Späne vom Rad fallen zu lassen. Beim Abrichten wird ein spezielles Werkzeug gegen die Schleifscheibe gesetzt, das alte Körner aus dem Verbundwerkstoff schlägt.

Das Abrichten ist ein weiteres Problem, das sich während des normalen Schleifvorgangs ausbreiten kann. Unrunde Schleifscheiben sind unwuchtig, entweder durch ungleichmäßiges Schleifen oder durch Späne, die die Hohlräume ungleichmäßig verstopfen. In vielen Fällen kann das Ankleiden beide Probleme lösen.

Da Schleifunfälle häufig durch unwuchtige Schleifscheiben verursacht werden, die Maschinen beschädigen und manchmal Bediener verletzen können, ist regelmäßiges Abrichten und Abrichten äußerst wichtig. Um den Prozess zu erleichtern und zu automatisieren, enthalten moderne CNC-Schleifmaschinen automatische Abrichter, die in das System eingebaut sind.

Wenn Schleifen verwendet wird

Der Schleifprozess ist äußerst vielseitig und nahezu jede Werkstückgröße und -form kann auf modernen Schleifanlagen bearbeitet werden. Schleifen ist jedoch beim Abtragen von Material normalerweise nicht so effizient wie andere Bearbeitungsverfahren, sodass das Schleifen oft den letzten Fertigungsschritten vorbehalten ist. Zwei Ausnahmen sind das Continuous-Dress-Tiefschleifen (CDCF) und Trennschleifen . Das Trennschleifen ahmt eigentlich das Sägen nach, verwendet jedoch eine Schleifklinge anstelle einer gezahnten.

Sägen und Schleifen werden häufig gemeinsam zum Angussabtragen an Gussteilen eingesetzt. Sobald sich ein Gussstück verfestigt, schneidet der Bediener den Anschnitt mit einer Säge ab. Anschließend schleift er das Restmaterial auf dem Gussteil zu einer glatten Oberfläche. Das Angussschleifen wird normalerweise mit Schleifscheiben mit offener Struktur durchgeführt, um einen schnellen Materialabtrag zu ermöglichen, gefolgt von einem zusätzlichen Schleifen mit feinerer Körnung für eine verbesserte Oberflächengüte.

Auch im Werkzeugmaschinenbau wird häufig geschliffen. Werkzeugstahl ist sehr hart und kann oft nicht von anderen nicht abrasiven Werkzeugmaschinen geschnitten werden. Superschleifmittel können zum Formen, Schärfen und Aufarbeiten von Werkzeugen aus nahezu allen Materialien, einschließlich Hartmetall, verwendet werden.

Mehr aus unserer Serie "Was Präzisionsmaschinenwerkstätten tun"

• Einführung
• Fräsen
• Wenden
• Langweilig
• Bohren
• Sägen
• Ankündigung
• Schleifen

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