Warum Flachschleifmaschinen für präzises Oberflächenfinish unverzichtbar sind

Das Werkstück wird auf einem Spannfutter gehalten – meist ein magnetisches Spannfutter für metallische Werkstücke und ein Vakuumspannfutter für nicht-magnetische Teile. Die Maschinen, die Flachschleifen durchführen, heißen Flachschleifmaschinen.

Das benötigte Schleifscheibenmaterial hängt vom zu bearbeitenden Bauteil ab, und es gibt viele verschiedene Mischungen für unterschiedliche Schleifmaterialien. Nach Auswahl der richtigen Scheibe können Sie entweder mit einer flachen Scheibe für eine ebene Fläche schleifen oder die Form außerhalb der Scheibe platzieren für eine spezifische Form – es wird ein Spiegelbild der Form auf der Scheibe.

Flachschleifen dient der Erzielung einer glatten Oberfläche auf ebenen Flächen. Es ist ein weit verbreitetes Schleifbearbeitungsverfahren, bei dem eine rotierende, mit rauen Partikeln beschichtete Scheibe Späne von einem metallischen oder nicht-metallischen Werkstück abträgt, um die Oberfläche eben oder glatt zu machen.

Wie läuft ein Flachschleifprozess ab?

Flachschleifen ist der häufigste Schleifvorgang. Es ist ein Fertigungsprozess, der eine rotierende Schleifscheibe verwendet, um die ebene Oberfläche von metallischen oder nicht-metallischen Materialien zu glätten und ihnen durch Entfernen einer Oxidschicht und Verunreinigungen ein verfeinertes Erscheinungsbild zu geben.

Eine Flachschleifmaschine besteht aus einer Schleifscheibe, einem Arbeitsgriff und einem hin- und herfahrenden/rotierenden Tisch. Der Spannfutter hält das Material während der Bearbeitung fest. Dies geschieht auf zwei Arten: Ferromagnetische Bauteile werden durch ein magnetisches Spannfutter gehalten, während nicht-ferromagnetische und nicht-metallische Bauteile durch Vakuum oder mechanische Mittel fixiert werden. Ein Maschinenschraubstock (ferromagnetischer Stahl oder Grauguss) auf einem magnetischen Spannfutter kann verwendet werden, um nicht-ferromagnetische Bauteile zu halten, falls nur ein magnetisches Spannfutter verfügbar ist. Zu berücksichtigende Faktoren beim Schleifen sind das Material der Schleifscheibe und des Werkstücks.

Übliche Werkstücke sind Grauguss und Baustahl. Diese beiden Materialien neigen nicht dazu, die Scheibe während der Bearbeitung zu zusetzen. Weitere Materialien sind Aluminium, Edelstahl, Messing und einige Kunststoffe. Beim Schleifen bei hohen Temperaturen neigt das Material dazu, sich zu schwächen und korrodierender zu werden. Dies kann auch zu einem Verlust des Magnetismus in Materialien führen, wo dies relevant ist.

Ausstattung einer Flachschleifmaschine

Eine Flachschleifmaschine ist ein Werkzeugmaschine zum präzisen Schleifen einer Oberfläche auf kritische Größe oder zum Finishen einer Oberfläche. Zum Halten des Werkstücks werden Spannwerkzeuge wie magnetisches oder Vakuumspannfutter verwendet. Neben Spannfutter und Schleifscheibe besteht eine Flachschleifmaschine aus weiteren Geräten, die den Schleifprozess unterstützen.

Normalerweise ist die Maschine mit einem Tisch konstruiert, der sich längs und quer zur Scheibenoberfläche bewegt. Der Längsvorschub ist meist hydraulisch angetrieben, ebenso der Querverstellung, jedoch kann je nach Verwendungszweck jede Mischung aus manueller, elektrischer oder hydraulischer Steuerung zum Einsatz kommen. Die Schleifscheibe rotiert im Spindelkopf und kann auch in der Höhe durch die oben genannten Methoden verstellt werden. Moderne Flachschleifmaschinen sind halbautomatisch – Schnitttiefe und Funkenausgleich können auf die Anzahl der Hübe voreingestellt werden, und einmal eingestellt, erfordert der Bearbeitungsprozess wenig Bedienereingriff.

Je nach Werkstückmaterial wird die Bearbeitung meist durch ein magnetisches Spannfutter gehalten. Dies kann ein elektromagnetisches oder ein manuell bedientes Permanentmagnet-Spannfutter sein; beide Typen sind im ersten Bild gezeigt. Die Maschine verfügt über Vorrichtungen für Kühlmittelzufuhr und Metallstaubabsaugung.

Flachschleifmaschinen mit horizontaler Spindel (Umfangs-)

Der Umfang (Flankenseite) der Scheibe steht in Kontakt mit dem Werkstück, um eine ebene Fläche zu erzeugen. Umfangs-Schleifen wird für präzise Arbeiten an geraden ebenen Flächen verwendet; konische oder gekrümmte Flächen; Nuten; ebene Flächen an Schultern; versenkte Flächen; und Profile.

Vertikalspindel-Schleifmaschinen (Scheiben-)

Die Stirnseite der Scheibe (Tasse, Zylinder, Scheibe oder Segmentscheibe) wird auf einer ebenen Fläche eingesetzt. Stirnschleifen wird oft zum schnellen Materialabtrag verwendet, aber einige Maschinen können Hochpräzisionsarbeiten ausführen. Das Werkstück wird auf einem hin- und herfahrenden Tisch gehalten, der je nach Aufgabe geändert werden kann, oder auf einem Rundtisch mit kontinuierlicher oder indexierter Rotation. Indexierung ermöglicht das Be- oder Entladen einer Station, während an der anderen geschliffen wird. Ein alternativer Begriff ist Planschleifen.

Scheiben- und Doppelscheiben-Schleifmaschinen

Scheibenschleifen ähnelt dem Flachschleifen, aber mit größerer Kontaktfläche zwischen Scheibe und Werkstück. Scheibenschleifmaschinen sind mit vertikaler und horizontaler Spindel erhältlich. Doppelscheibenschleifmaschinen bearbeiten gleichzeitig beide Seiten des Werkstücks. Scheibenschleifmaschinen können besonders enge Toleranzen erreichen.

Schleifscheiben für Flachschleifmaschinen

Korund, Siliziumkarbid, Diamant und kubisches Bornitrid (CBN) sind vier gängige Schleifmittel für Schleifscheibenoberflächen. Davon ist Korund am häufigsten. Aus Kostengründen werden Diamant- und CBN-Schleifscheiben meist mit einem günstigeren Kernmaterial hergestellt, das von einer Diamant- oder CBN-Schicht umgeben ist. Diamant- und CBN-Räder sind sehr hart und eignen sich für das wirtschaftliche Schleifen von Materialien wie Keramik und Hartmetall, die nicht mit Korund- oder Siliziumkarbid-Rädern geschliffen werden können.

Wie bei jedem Schleifvorgang ist der Zustand der Scheibe extrem wichtig. Abrichtwerkzeuge werden verwendet, um den Zustand der Schleifscheibe zu erhalten und können auf der Werkbank oder im Schleifscheibenkopf montiert sein, wo sie leicht angewendet werden können.