Grundlagen des Metallschleifens:Ursprünge, Schneidvorgänge und Brancheneinblicke

In diesem Artikel besprechen wir Folgendes:1. Einführung in das Schleifen 2. Ursprung des Schleifens 3. Schneidwirkung beim Schleifen 4. Mechanik der Schneidwirkung beim Schleifen 5. Temperatur beim Schleifen 6. Selbstschärfende Eigenschaften der Schleifscheibe 7. Eigenspannungen beim Schleifen 8. Ursachen für zu schnellen Scheibenverschleiß 9. Ursachen für Verglasung der Scheibe 10. Betriebsbedingungen und andere Details. 

Inhalt:

1. Einführung in das Schleifen
2. Ursprung des Schleifens
3. Schneidwirkung beim Schleifen
4. Mechanik der Schneidwirkung beim Schleifen
5. Temperatur beim Mahlen
6. Selbstschärfende Eigenschaften der Schleifscheibe
7. Eigenspannungen beim Schleifen
8. Ursachen für zu schnellen Radverschleiß
9. Ursachen für die Verglasung des Rades
10. Betriebsbedingungen
11. Verwendung von Schneidflüssigkeiten beim Schleifen
12. Sicherheit beim Schleifen
13. Schleiffehler
14. Thermische Auswirkungen des Schleifens
15. Faktoren, die die Oberflächenrauheit beim Schleifvorgang beeinflussen
16. Fehlerbehebung beim Schleifen

1. Einführung in das Schleifen:

Schleifen kann auch als Bearbeitungsprozess angesehen werden, d. h. als Prozess des Abtragens von Metall, allerdings in vergleichsweise geringerem Umfang. Schleifen bedeutet „abschleifen“, sich durch „Reibung abnutzen“ oder „schärfen“. Beim Schleifen wird das Material mittels einer rotierenden Schleifscheibe abgetragen. Die Wirkungsweise einer Schleifscheibe ist der eines Fräsers sehr ähnlich.

Die Scheibe besteht aus einer großen Anzahl von Schneidwerkzeugen, die aus in die Schleifscheibe geschleuderten Schleifpartikeln bestehen. Bei der Untersuchung des abgetragenen Materials unter dem Mikroskop sind deutliche längliche Metallspäne mit einer Größe von 0,4 bis 0,8 mm zu erkennen.

Heutzutage wird das Schleifen hauptsächlich für folgende Zwecke eingesetzt:

(i) Entfernen einer sehr kleinen Menge Metall vom Werkstück, um seine Abmessungen innerhalb sehr enger Toleranzen zu bringen, nachdem alle Vorgänge zur Grobbearbeitung und Wärmebehandlung durchgeführt wurden. Es handelt sich also grundsätzlich um einen Endbearbeitungsprozess, der zur Herstellung nahezu maßlicher und geometrischer Genauigkeiten eingesetzt wird.

(ii) Es wird manchmal verwendet, um ein besseres Finish der Oberfläche zu erzielen.

(iii) Manchmal wird es zur Bearbeitung harter Oberflächen verwendet, die sonst mit Schnellarbeitsstahlwerkzeugen oder Hartmetallfräsern nur schwer zu bearbeiten sind.

(iv) Es wird auch zum Schärfen der Schneidwerkzeuge verwendet.

(v) Es wird auch zum Schleifen von Gewinden verwendet, um enge Toleranzen und ein besseres Finish zu erzielen.

(vi) Manchmal wird es auch für höhere Materialabtragsraten (abrasive Bearbeitung) eingesetzt.

Schleifen ist einer der äußerst wichtigen Prozesse in der Produktionsarbeit. Es besitzt gewisse Vorteile gegenüber anderen Schneidverfahren.

Einige der Vorteile sind:

(i) Es eignet sich sehr gut zum Schneiden von gehärtetem Stahl usw. Teile, die eine harte Oberfläche erfordern, werden zunächst im geglühten Zustand maschinell bearbeitet, wobei je nach Größe, Form und Neigung des Materials, sich während des Wärmebehandlungsvorgangs zu verziehen, nur ein kleiner Teil zum Schleifen übrig bleibt.

(ii) Eine extrem glatte Oberfläche, die an Kontakt- und Lagerflächen wünschenswert ist, kann aufgrund der großen Anzahl von Schneidkanten an der Schleifscheibe nur durch einen Schleifvorgang erzielt werden.

(iii) Es sind keine Spuren durch den Vorschub vorhanden, da das Rad eine beträchtliche Breite hat.

(iv) Sehr genaue Abmessungen und eine glattere Oberflächenbeschaffenheit können in sehr kurzer Zeit erreicht werden.

(v) Komplexe Profile können mit relativ kostengünstigen Abrichtschablonen präzise hergestellt werden.

(vi) Bei diesem Vorgang ist nur sehr wenig Druck erforderlich, wodurch die Verwendung bei sehr leichten Arbeiten möglich ist, die andernfalls dazu neigen würden, vom Werkzeug abzuspringen. Diese Eigenschaft ermöglicht die Verwendung magnetischer Blöcke zum Halten des Werkstücks bei vielen Schleifvorgängen.

(vii) Schleifmittel haben eine sehr hohe Härte; sind im Vergleich zu anderen Materialien weniger hitzeempfindlich und können hohen Temperaturen standhalten. Dadurch können diese mit höheren Schnittgeschwindigkeiten bearbeitet werden. Schleifscheiben haben selbstschärfende Eigenschaften, da sie stumpfe Körner ablösen und neue scharfe Körner freilegen.

(viii) Schleifen ist die praktische Methode zum Entfernen von Material aus Materialien nach dem Aushärten.

(ix) Beim Schleifen muss im Gegensatz zur herkömmlichen Bearbeitung nicht die harte Haut von Schmiedestücken usw. durchtrennt werden.

2. Ursprung des Schleifens:

In der Anfangsphase galt der „Meißel“ als das bequemste Werkzeug zum Entfernen von Metall. Beim Meißel gibt es nur eine Schneidkante, mit der mehr Material abgetragen werden kann, allerdings mit sehr schlechter Qualität. Um die Materialien besser fertigzustellen, begann man mit der Feile. In der Feile gibt es mehrere Schneiden.

Dadurch wird zwar weniger Material abgetragen, aber es kann ein besseres Finish erzielt werden. Mit der Weiterentwicklung der Technologie wurde der Meißel durch ein Einspitz-Schneidwerkzeug ersetzt, um eine kontrollierte Metallentfernung zu ermöglichen, und die Metallentfernung wird auf verschiedenen Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Fräsmaschinen usw. durchgeführt.

Ebenso wird Schleifen eingesetzt, um den Metallabtrag zu kontrollieren und mit einem Werkzeug mit mehreren Schneiden eine bessere Endbearbeitung zu erzielen. Der Schleifprozess führt zu einer Verbesserung der geometrischen Genauigkeit eines Bauteils (± 0,02 mm) und einer Verbesserung der Oberflächengüte (0,1 µm Ra).

3. Schneidwirkung beim Schleifen:

Aus Abb. 20.1 ist ersichtlich, dass eine Schleifscheibe aus Schleifpartikeln, Bindemittel und Hohlräumen besteht. Die hervorstehenden Schleifpartikel wirken wie Schneidwerkzeugspitzen und tragen Metall ab. Eine richtig ausgewählte Schleifscheibe weist eine selbstschärfende Wirkung auf.

Mit fortschreitendem Schneiden werden die Schleifpartikel an der Schneidkante stumpf und bilden schließlich Risse entlang der Spaltflächen aufgrund des Widerstands, den das Werkstückmaterial bietet, das der Schneidwirkung widersteht. Dadurch entstehen neue Schneidpunkte, die weitere Schneidvorgänge ausführen.

Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis die Schleifkörner bis zur Bindungsebene abgenutzt sind. An diesem Punkt ermöglicht die Bindung, dass die restlichen abgenutzten Körner von der Scheibe gerissen werden, wodurch neue Körner freigelegt werden, die zuvor unter der Oberfläche der Scheibe lagen, und die neuen Körner eine weitere Schneidwirkung entfalten.

Zwei Probleme, die häufig durch eine falsche Auswahl der Schleifscheibe oder durch falsche Schnittbedingungen auftreten, sind Scheibenverglasung und Scheibenbelastung. Beim Scheibenglasieren handelt es sich um einen Zustand, bei dem die Körner bis zur Bindungsebene abgenutzt sind und für ein effizientes Schneiden zu lange gehalten werden. Dies liegt an der Verwendung einer harten Scheibe (Scheibe mit starker Bindungsfestigkeit und zu feiner Körnung).

Das Problem kann durch einen Wechsel der Scheibe und manchmal auch durch eine Änderung der Schnittbedingungen behoben werden. Eine Scheibenbelastung entsteht, wenn sich Werkstückspäne in der Schneidfläche der Scheibe festsetzen und dadurch die Schnittgeschwindigkeit verringern, da die Eindringtiefe verringert wird. Es entsteht durch zu kleine Hohlräume und kann durch Erhöhen der Radgeschwindigkeit oder Verwendung eines anderen Rades behoben werden.

Daher erfordert die Auswahl der Schleifscheibe für ein korrektes, kontinuierliches und effizientes Schneiden die richtige Auswahl der Art des Schleifmittels, der Korngröße, der Art des Bindemittels und seiner Festigkeit sowie der Größe der Hohlräume. Darüber hinaus wird das Verhalten der Schleifscheibe durch das Werkstückmaterial, die Schnittgeschwindigkeit, die Schnitttiefe und die Vorschubgeschwindigkeit beeinflusst.

Obwohl Diamant das härteste Material ist, sind seine Einsatzmöglichkeiten aufgrund seiner hohen Kosten eingeschränkt. Al2O3, SiC und B4C weisen im Vergleich zu gehärtetem Stahl eine hohe Härte auf und können daher zur Metallentfernung durch plastische Verformung verwendet werden. Es kann erwähnt werden, dass das Schneidwerkzeugmaterial härter sein muss, um durch plastische Verformung Material abzutragen, seine Form beizubehalten und weniger Verschleiß zu verursachen.

Da es mit diesen Materialien nicht möglich ist, die übliche Form von Schneidwerkzeugen herzustellen, werden sie in Form von Körnern verwendet, der Form, in der sie in natürlicher Form vorliegen. Die Körner dieser Materialien (Schleifmittel) sind mit einem Bindemittel in Form eines Rades verbunden. Die Schleifkörner auf der Oberfläche der Scheibe dienen als Schneidkanten. Diese sind zufällig verteilt und zufällig ausgerichtet.

4. Mechanik der Schneidwirkung beim Schleifen:

Abb. 20.2 (a) zeigt die Schneidwirkung von Körnern bei einem Mahlvorgang. Zur Vereinfachung kann davon ausgegangen werden, dass alle Körner identisch sind.

Abb. 20.2 (b) zeigt die detaillierte Darstellung des Spanbildungsschemas beim Flachschleifen. Der Querschnitt des ungeschnittenen Spans ist ungefähr dreieckig mit der Dicke t und der Breite w. Allerdings variieren die Dicke und Breite des Rohlings und ihre Maximalwerte liegen bei tmax und wmax. Der Durchschnittswert kann die Hälfte davon betragen. Die durchschnittliche Spanlänge l =D/2 x θ (D =Schleifscheibendurchmesser und θ ist sehr klein)

Wenn f der Vorschub ist (typischer Wert ist 0,2 bis 0,6 m/s) und W =Schnittbreite in mm, ist das Gesamtvolumen des pro Zeiteinheit entfernten Materials =fdW

Durchschnittliches Volumen eines Chips =f(1/6) wmax tmax l.

Wenn N die Drehzahl der Schleifscheibe ist, ρ =Oberflächendichte in Körnern/mm2, dann ist die Anzahl der aktiven Körner am Rand der Schleifscheibe und damit die Anzahl der pro Zeiteinheit erzeugten Späne =πNDW ρ.

Daraus ist ersichtlich, dass die Scheibe weicher erscheint, wenn N, D oder ρ abnehmen oder f oder d zunehmen, da der Wert von Fav zunimmt und eine häufigere Ablösung der Schleifkörner verursacht. Beim Flachschleifen beträgt die Radialkraft FR =2F. (Siehe Abb. 20.3)

5. Temperatur beim Schleifen:

Beim Schneiden wird an der Spitze des Schleifkorns eine sehr hohe Temperatur erreicht. Es kommt jedoch zu keiner ernsthaften Erwärmung des Rades, da die hohe Temperatur nur von sehr kurzer Dauer ist und der Temperaturgradient an den Schneidkörnern sehr steil ist.

Die ungefähre theoretische mittlere Grenzflächentemperatur zwischen Span und Werkzeug ergibt sich aus:

∴ Beim Feinschleifen kann die Span-/Werkzeugtemperatur gesenkt werden, indem sowohl die Scheibengeschwindigkeit als auch die Spandicke verringert werden.

Beim normalen Schleifen kann die Temperatur durch eine Verringerung der Scheibengeschwindigkeit gesenkt werden, jedoch nicht durch eine Verringerung der Spandicke. Tatsächlich kann es bei leichten Schlichtschnitten zu thermischen Schäden kommen.

Durch die Verwendung von Flüssigkeit beim Schleifen sinkt nicht nur die Werkstücktemperatur und der Scheibenverschleiß, sondern auch die Scheibe wird weniger belastet, was die Häufigkeit des Scheibenabrichtens verringert. Allerdings kann die Flüssigkeit eine Oberflächenbeschädigung des Werkstücks aufgrund der momentan hohen Temperatur nicht verhindern.

6. Selbstschärfende Eigenschaften der Schleifscheibe:

In einer Schleifscheibe sind die Schneidwerkzeuge (Spitzen) unregelmäßig geformt und zufällig verteilt. Die scharfen Kanten am Umfang des Rades nehmen am Materialabtrag teil und werden nach und nach stumpf, d. h. abgenutzt (stumpf). Aufgrund der größeren Kräfte, die während der Bearbeitung auf sie einwirken, brechen sie entweder und bilden eine neue scharfe Schneidkante, oder sie bleiben hängen und neue Körner darunter werden freigelegt und nehmen am Materialabtrag teil.

Dieses Verfahren verleiht Schleifscheiben die Eigenschaft, selbstschärfend zu sein. Es ist klar, dass die Stärke der Bindung (Sorte genannt) darüber entscheidet, welcher maximalen Kraft ein Schleifkorn standhalten kann, und dass dies ein wichtiges Merkmal einer Schleifscheibe ist. Ein Rad mit einer starken Bindung wird als hart bezeichnet.

Die beim Schleifen entstehenden kleinen und heißen Späne neigen dazu, sich an der Scheibe oder dem Werkstück festzuschweißen. Darüber hinaus kann eine große Anzahl von Körnern aufgrund der zufälligen Kornausrichtung einen großen negativen Spanwinkel aufweisen, und diese können, anstatt zu schneiden, reiben. Diese Faktoren machen den Schleifprozess ineffizient und verbrauchen viel spezifische Energie.

7. Eigenspannungen beim Schleifen:

Die Temperatur an der Korn-Span-Grenzfläche beim Schleifen erreicht einen sehr hohen Wert (ca. 1500 °C). Aufgrund der hohen Temperaturen kann es aufgrund des schnellen Erhitzens und Abschreckens (aufgrund der Schneidflüssigkeit) zu mikrostrukturellen Veränderungen kommen. Die thermischen und mechanischen Einwirkungen können bis zu einer Tiefe von etwa 0,2 mm in die Bodenoberfläche eindringen.

Dies würde zur Entwicklung hoher Eigenzugspannungen führen und wenn diese hohe Werte erreichen, könnte es zu Oberflächenrissen kommen. Abb. 20.7 zeigt, wie die Eigenspannung in verschiedenen Tiefen bei unterschiedlichen Scheibengeschwindigkeiten in einem Werkstück nach dem Flachschleifen auftreten kann. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Schleiftemperatur proportional zur Energie ist, die pro gemahlener Oberflächeneinheit aufgewendet wird,

Somit können die Temperatur und die durch hohe Schleiftemperatur verursachten Fehler durch Verringern von d, D, ρ oder N oder durch Erhöhen von f reduziert werden.

Die Zeit, während der ein Korn mit dem Span in Kontakt bleibt:

was in der Größenordnung von 0,0001 Sek. liegt.

Die Korn-Chip-Grenzflächentemperatur beträgt:

wobei V =Radoberflächengeschwindigkeit

R =Wärmeleitfähigkeit des Arbeitsmaterials

ρc =volumenspezifische Wärme des Arbeitsmaterials.

8. Ursachen für zu schnellen Radverschleiß:

ich. Zu weiches Rad

ii. Zu schmale Radfläche

iii. Zu langsame Radgeschwindigkeit

iv. Zu hohe Arbeitsgeschwindigkeit

v. Überfüllung des Rades

vi. Vorhandensein von Löchern oder Rillen im Werkstück.

9. Ursachen für die Verglasung des Rades:

ich. Zu hartes Rad

ii. Zu feine Körnung

iii. Zu hohe Radgeschwindigkeit

iv. Zu langsame Arbeitsgeschwindigkeit

v. Rad voller Späne

10. Betriebsbedingungen:

Die richtige Auswahl verschiedener Betriebsbedingungen ist für den Erfolg jedes Schleifvorgangs sehr wichtig.

Nachfolgend sind die verschiedenen Betriebsbedingungen und deren Auswirkungen auf den Schleifbetrieb aufgeführt:

(i) Radgeschwindigkeit:

Die Erhöhung der Scheibengeschwindigkeit (bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit) führt zu einer Verringerung der von einem einzelnen Schleifkorn abgetragenen Spangröße, wodurch der Verschleiß der Scheibe verringert wird. Eine höhere Scheibengeschwindigkeit wird durch das Scheibendesign, die Bindungsart, den Schleifvorgang, die Leistung und Steifigkeit der Schleifmaschine usw. begrenzt. Die Scheibengeschwindigkeit variiert normalerweise zwischen 20 und 40 m/s, abhängig von der Bindungsart und den verschiedenen Schleifvorgängen.

(ii) Arbeitsgeschwindigkeit:

Eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit erhöht den Radverschleiß, verringert jedoch die erzeugte Wärme. Eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit wird durch vorzeitigen Radverschleiß und verschleißbedingte Vibrationen begrenzt. Eine niedrige Arbeitsgeschwindigkeit führt zu einer lokalen Überhitzung, die das gehärtete Werkstück verformt/vergütet und seine mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt.

Um den Radverschleiß zu verringern, sollte die Arbeitsgeschwindigkeit reduziert werden. Bei größerer Hitzeentwicklung kommt es zu Verstopfungen, insbesondere bei harten Scheiben sollte die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden. Beim Schruppen variiert die Arbeitsgeschwindigkeit zwischen 11 und 50 m/min und beim Schlichten beim Rundschleifen zwischen 6 und 30 m/min. Die Arbeitsgeschwindigkeit variiert beim Innenschleifen zwischen 15 und 30 m/min und beim Flachschleifen zwischen 8 und 15 m/min.

(iii) Feed:

Die Materialabtragsrate wird durch eine Erhöhung der Abwärts- oder Vorschubgeschwindigkeit erhöht. Dies führt jedoch zu einem höheren Scheibenverschleiß und einer schlechteren Oberflächengüte, wodurch die Maß- und Geometriegenauigkeit beeinträchtigt wird.

Eine Erhöhung des Quer- oder Quervorschubs erhöht den Radverschleiß und führt zu einer schlechten Oberfläche. Normalerweise wird der Wert beim Schleifen von Stahl auf 2/3 bis 3/4 der Scheibenbreite und beim Schleifen von Werkstücken aus Gusseisen auf 3/4 bis 5/6 der Scheibenbreite eingestellt.

(iv) Bereich des Schleifkontakts:

Wenn die Kontaktfläche groß ist (z. B. beim Innenschleifen, beim Flachschleifen und bei größeren Werkstückdurchmessern mit einer Scheibe mit kleinem Durchmesser), ist der Gerätedruck niedrig und für einen kontinuierlichen Freischnitt wird eine weiche Schleifscheibe verwendet. Um einen ausreichenden Spanabstand zwischen den Schleifkörnern zu gewährleisten, wird eine gröbere Körnung verwendet. Wenn die Kontaktfläche klein ist, werden feinere Körnungen und härtere Schleifscheiben verwendet.

11. Verwendung von Schneidflüssigkeiten beim Schleifen:

Während des Schleifvorgangs entsteht beim Kontakt zwischen Schleifscheibe und Werkstück viel Wärme, die größtenteils auf das Werkstück übertragen wird. Schleifflüssigkeiten helfen dabei, eine übermäßige Erwärmung des Werkstücks zu verhindern und die Scheibe zu spülen.

Schleifflüssigkeiten mit Schwefel- oder Chlorzusätzen tragen dazu bei, die Schnittkraft zu reduzieren, die Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern und die Lebensdauer der Schleifscheibe zu erhöhen. Zu diesem Zweck werden in der Regel wasserbasierte Emulsionen und Schleiföle in ausreichender Menge (15–20 Liter/Min. für normale Schleifmaschinen mittlerer Größe) verwendet.

Die Flüssigkeit wird auf die Grenzfläche zwischen Rad und Werkstück geleitet, sodass zwischen Rad und Werkstück ein Film mit geringer Scherfestigkeit entstehen kann. Die Flüssigkeit wird über spezielle Düsen unter Druck zugeführt, sodass der Luftfilm um die Radoberfläche aufgrund der hohen Geschwindigkeit durchdrungen wird. Um ein Verstopfen der Schleifscheibe durch feine Partikel zu verhindern, wird die Schleifflüssigkeit fein gefiltert.

12. Sicherheit beim Schleifen:

Jede unsichere Vorgehensweise beim Schleifen kann gefährlich für den Betrieb sein und erfordert sorgfältige Aufmerksamkeit.

Verschiedene wichtige Aspekte sind:

(i) Montage der Schleifscheiben:

Das Rad sollte korrekt in der Spindel montiert und von einem Schutz umgeben sein. Die Radbohrung darf nicht fest auf der Hülse sitzen.

(ii) Radgeschwindigkeit:

Die maximale Scheibengeschwindigkeit wird durch die endgültige Berstfestigkeit der Scheibe bestimmt und hängt vom verwendeten Schleifmittel, der Körnung, der Bindung, der Struktur, der Güteklasse, der Form und der Größe der Scheibe ab. Sein Wert wird von den Herstellern angegeben und sollte niemals überschritten werden.

(iii) Radinspektion:

Vor der Montage sollten die Räder auf Transportschäden, Risse und andere Mängel überprüft werden. Der Klingeltest reicht für eine keramische Bindung aus. Sound-Räder klingen, wenn sie im 45°-Winkel von der Vertikalen mit einem Kunststoffhammer leicht angeklopft werden, wie ein klarer metallischer Ring, aber das gesprungene Rad klingelt nicht.

Wenn Räder nicht verwendet werden, sollten sie an einem trockenen Ort gelagert und auf den Kanten in Regalen abgelegt werden.

(iv) Radschutz:

Diese sollten beim Schleifen immer verwendet und regelmäßig angepasst werden, um den Scheibenverschleiß auszugleichen.

(v) Staubsammlung und Gesundheitsvorsorge:

Beim Trockenschleifen ist eine Schleifstaubabsaugung vorzusehen. Schutzabdeckungen der Maschine sollten niemals entfernt werden, während die Maschine in Betrieb ist. Der Bediener sollte Sicherheitsvorrichtungen tragen, um seine Augen und seinen Körper vor herumfliegenden Schleifpartikeln und Staub zu schützen.

(vi) Radbedienung:

Bei Schleifmaschinen ist eine ausreichende Leistung unerlässlich. Wenn die Leistung nicht ausreicht, werden die Räder langsamer und es entstehen flache Stellen, wodurch das Rad aus dem Gleichgewicht gerät.

Beim Nassschleifen sollte die Scheibe nicht teilweise eingetaucht sein, da dies die Scheibe ernsthaft aus dem Gleichgewicht bringen würde.

13. Schleiffehler:

Zwei häufige Fehler aufgrund falscher Scheibenauswahl oder falscher Schleifbedingungen sind:

(i) Laden und

(ii) Verglasung.

Zu einer Belastung kommt es, wenn die Räume zwischen den Schleifkörnern durch Partikel des zu schleifenden Metalls verstopft werden. Daher stehen die Körner nicht ausreichend hervor, um ein effizientes Schneiden zu ermöglichen. Es entsteht beim Schleifen weicher Metalle mit einer Schleifscheibe mit offener Struktur. Verglasungen sind leicht an der glänzenden Oberfläche des Rades zu erkennen.

Dies liegt daran, dass die Schleifkörner stumpf werden und sich nicht aus der Bindung lösen. Dies geschieht, wenn die Räder zu hart für das Mahlgut sind. Durch Erhöhen der Rad- oder Arbeitsgeschwindigkeit kann die Verglasung reduziert werden.

Zur Beurteilung der Gesamtleistung der Schleifscheibe könnten auch die Oberflächenbeschaffenheit und der spezifische Leistungsbedarf berücksichtigt werden. In diesem Fall ist das Schleifverhältnis gleich dem Verhältnis der gemahlenen Materialmenge pro Scheibenverschleiß und dem Produkt aus spezifischer Schleifleistung und Oberflächenbeschaffenheit des Teststücks.

14. Thermische Auswirkungen des Schleifens:

Beim Schleifen entsteht viel Wärme zwischen Schneidwerkzeug und Werkstück. Ein Großteil der Wärme wird im Werkstück abgeführt und der Rest wird von der Schleifscheibe zurückgehalten.

Zwei thermische Effekte des Schleifens sind:

1. Auswirkung auf die Schleifscheibe:

Durch die Hitzeentwicklung entstehen Risse, die als Schleifrisse bezeichnet werden. Die Risse verlaufen senkrecht zu den Schleifspuren.

2. Auswirkung auf das Werkstück:

(a) Verfärbung:

Die Oxidation von Oberflächen findet bei 200 °C statt und erzeugt Metalloxide. Diese Oxide haben im Gegensatz zum Grundmetall unterschiedliche Farben. Mit anderen Worten kann man sagen, dass dies zu einer Verfärbung des Werkstücks führt. Durch die stumpfen Körner entsteht Wärme, die zum Verbrennen der Oberfläche führt.

(b) Mechanischer Schaden:

Aufgrund der Schärfe der Körner entstehen Kratzer auf der metallischen Oberfläche.

(c) Metallurgischer Schaden:

Durch die Hitzeentwicklung bilden sich an der Oberfläche spröde Risse.

(d) Chemischer Schaden:

Durch die Wärmeentwicklung entstehen chemische Oxide.

15. Faktoren, die die Oberflächenrauheit beim Schleifvorgang beeinflussen:

Die Oberflächenrauheit beim Schleifen hängt von der Schleifscheibe (Durchmesser, Schleifmittel, Härte, Abrichten, Verschleiß) und den Schleifbedingungen (Scheibengeschwindigkeit, Werkstückgeschwindigkeit, Längsvorschub, Werkstückdurchmesser) ab. Feigen. 20.14 zeigt die Variation der Oberflächenrauheit beim Schleifen bei Änderung verschiedener Parameter.

16. Fehlerbehebung beim Schleifen:

Nachfolgend finden Sie verschiedene Fehler, die beim Schleifen auftreten können, und verschiedene Lösungen zu deren Behebung:

(i) Schneller Radverschleiß:

Dies kann erledigt werden durch:

(a) Verwendung eines härteren Rades,

(b) Erhöhen der Radgeschwindigkeit,

(c) Reduzieren der Verfahrgeschwindigkeit und der Arbeitsgeschwindigkeit sowie leichtes Verringern der Schnitttiefe.

(ii) Radverglasung:

Dies ist auf falsches Abrichten, falsche Radauswahl sowie langsame Verfahrwege und hohe Arbeitsgeschwindigkeit zurückzuführen. Dem lässt sich entgegenwirken, indem man die Schleifscheibe scharf hält, eine weichere Schleifscheibe oder eine gröbere Körnung verwendet, die Schleifscheibengeschwindigkeit reduziert und schnell verfahren, eine größere Zustelltiefe verwendet und die Schnitttiefe erhöht.

(iii) Rattermarken:

Diese können erledigt werden durch:

(a) Das Rad richtig auswuchten,

(b) Verwendung eines geeigneten Abrichtwerkzeugs,

(c) Verwendung einer weicheren oder gröberen Körnung,

(d) Reduzierung von Maschinenvibrationen durch Überprüfung von Lagern und Fundamenten sowie Einstellung von Spindellagern,

(e) Spannrolle,

(f) Verwendung geeigneter Stützen oder Klemmen für große Arbeiten.

(iv) Grobe Oberfläche:

Dies könnte daran liegen, dass entweder ein zu grobes oder ein zu weiches Rad verwendet wurde.

(v) Radlast:

Dies kann durch die Verwendung von Rädern mit weicherer oder poröser Struktur behoben werden. Verwenden Sie eine schärfere Abrichtmaschine und verwenden Sie reichlich sauberes Kühlmittel. Durch verschmutztes Kühlmittel können unregelmäßige Markierungen unterschiedlicher Länge und Breite entstehen. Durch lose Spurkränze entstehen tiefe, unregelmäßige Spuren.

(vi) Überhitzung des Werkstücks:

Dies ist auf eine falsche Radauswahl zurückzuführen. Um dieses Problem zu lösen, sollten weichere Räder verwendet und ausreichend Kühlmittel verwendet werden.