Schleifmaschinen erklärt: Definition, Typen und Anwendungen

Was ist eine Schleifmaschine?

Eine Schleifmaschine, oft kurz „Schleifer“ genannt, ist eines der Elektrowerkzeuge oder Maschinenwerkzeuge, die zum Schleifen verwendet werden. Es handelt sich um ein Zerspanungsverfahren, bei dem ein Schleifscheibe als Schneidwerkzeug dient. Jedes Korn des Schleifmittels auf der Scheibenoberfläche schneidet einen kleinen Span vom Werkstück durch Scherung ab.

Schleifen wird verwendet, um Werkstücke zu bearbeiten, die eine hohe Oberflächenqualität (z. B. niedrige Rauheit) und hohe Form- und Maßgenauigkeit aufweisen müssen. Da die Maßgenauigkeit beim Schleifen in der Größenordnung von 0,000025 mm liegt, ist es in den meisten Anwendungen ein Finish-Bearbeitungsschritt und entfernt vergleichsweise wenig Material, etwa 0,25 bis 0,50 mm Tiefe.

Es gibt jedoch auch Schrupp-Anwendungen, bei denen das Schleifen große Materialmengen sehr schnell entfernt. Somit ist das Schleifen ein vielfältiges Feld.

Überblick

Die Schleifmaschine besteht aus einem Bett mit einer Vorrichtung zum Führen und Halten des Werkstücks sowie einer angetriebenen Schleifscheibe, die mit der erforderlichen Drehzahl rotiert. Die Drehzahl wird durch den Scheibendurchmesser und die Herstellerangaben bestimmt. Der Schleifkopf kann sich über ein festes Werkstück bewegen, oder das Werkstück wird bewegt, während der Schleifkopf in fester Position bleibt.

Eine feine Steuerung der Schleifkopf- oder Tischposition ist über ein vernierkalibriertes Handrad oder durch Funktionen numerischer Steuerungen möglich.

Schleifmaschinen entfernen Material vom Werkstück durch Abrieb, was erhebliche Wärme erzeugen kann. Um das Werkstück zu kühlen, damit es nicht überhitzt und seine Toleranz verliert, verfügen Schleifmaschinen über eine Kühlmittelzufuhr.

Das Kühlmittel schützt auch den Zerspaner, da die entstehende Wärme Verbrennungen verursachen kann. Bei hochpräzisen Schleifmaschinen (meist Rund- und Flachschleifmaschinen) sind die finalen Schleifgänge so eingestellt, dass sie pro Pass nur etwa 200 nm (weniger als 1/10000 Zoll) entfernen – dies erzeugt so wenig Wärme, dass selbst ohne Kühlmittel der Temperaturanstieg vernachlässigbar ist.

Typen von Schleifmaschinen

Diese Maschinen umfassen:

• Bandschleifer, der meist als Zerspanungsverfahren zur Bearbeitung von Metallen und anderen Materialien mit beschichteten Schleifmitteln eingesetzt wird. Analog zu einem Bandschleifer (der oft für Holz, manchmal aber auch für Metall verwendet wird). Bandschleifen ist ein vielseitiger Prozess für alle Arten von Anwendungen, einschließlich Finishen, Entgraten und Abtragen.
• Tischschleifer, der meist zwei Scheiben unterschiedlicher Korngröße für Schrupp- und Finish-Operationen hat und an einer Werkbank oder einem Ständer befestigt ist. Verwendet zum Formen von Werkzeugschneiden oder verschiedenen Werkzeugen, die hergestellt oder repariert werden müssen. Tischschleifer werden manuell bedient.
• Rundschleifmaschinen: Eine Rundschleifmaschine wird zur Bearbeitung der Außenfläche eines Werkstücks verwendet. Diese Maschinen akzeptieren Werkstücke in verschiedenen Formen, solange sie sich um eine Mittelachse drehen lassen. Bei einer Rundschleifmaschine rotieren sowohl Werkstück als auch Schleifscheibe gleichzeitig. Außendurchmesser-, Innendurchmesser- und Centerless-Schleifmaschinen sind alles Typen von Rundschleifmaschinen.
• Flachschleifmaschinen: Eine Flachschleifmaschine besteht aus einer Schleifscheibe, einem Spannfutter (Werkstückhalter) und einem Rundtisch. Das Spannfutter hält das Material, während Scheibe und Objekt rotieren, um eine glatte Oberfläche zu erzeugen.
• Centerless-Schleifmaschinen: Eine Centerless-Schleifmaschine ist ein Typ der Rundschleifmaschine, der zwei Rotationsscheiben verwendet, um das Werkstück zu fixieren. Im Gegensatz zu einer zentrierten Schleifmaschine verwendet eine Centerless-Maschine keine Spindel. Die Drehgeschwindigkeit der Scheiben bestimmt die Abtastrate.
• Werkzeug- & Schneidenschleifmaschinen: Eine Werkzeug- und Schneidenschleifmaschine nutzt ein CNC-Maschinenwerkzeug mit bis zu 5 Achsen und mehreren Schleifscheiben. Diese Geräte dienen zum Schärfen und Herstellen von Fräswerkzeugen wie Bohrern, Schaftfräsern und Stufenwerkzeugen. Sie werden auch 널리 in der Holz- und Metallbearbeitung eingesetzt.
• Lehrschleifmaschine (Jig Grinder), die, wie der Name impliziert, vielfältige Anwendungen beim Finishen von Lehren, Matrizen und Vorrichtungen hat. Ihre Hauptfunktion liegt im Schleifen von Bohrungen für Bohrführungen und Stifte. Sie kann auch für komplexes Flächenschleifen verwendet werden, um auf einer Fräsmaschine begonnene Arbeiten zu beenden.
• Verzahnschleifmaschine, die meist als finaler Bearbeitungsschritt bei der Herstellung hochpräziser Zahnräder eingesetzt wird. Die Hauptfunktion besteht darin, die verbleibenden wenigen Tausendstel Zoll Material zu entfernen, die andere Fertigungsmethoden (wie Stoßen oder Wälzfräsen) hinterlassen haben.
• Zentrumsschleifmaschine, die bei der Herstellung aller Arten hochpräziser Wellen eingesetzt wird. Die Hauptfunktion ist das hochpräzise Schleifen der Wellenmitten. Genau runde Zentrierbohrungen auf beiden Seiten gewährleisten eine Position mit hoher Wiederholgenauigkeit auf den Spitzen.
• Strahlschleifer (Die Grinder), ein hochtouriges handgeführtes Drehwerkzeug mit kleinem Schleifstift. Typischerweise druckluftbetrieben (Druckluft), kann aber auch über einen kleinen Elektromotor direkt oder über eine flexible Welle angetrieben werden.
• Winkelschleifer, ein weiteres handgeführtes Elektrowerkzeug, oft in der Fertigung und im Bauwesen eingesetzt.