Umfassender Leitfaden zu Flachschleifmaschinen: Merkmale, Anwendungen und Vorteile

Eine Flachschleifmaschine wird hauptsächlich für Fertigungsprozesse verwendet. Sie nutzt eine abrasive, rotierende Scheibe, um die Oberfläche eines Werkstücks zu bearbeiten, das durch einen Schraubstock festgehalten wird. Neben dem Finish können Flachschleifmaschinen auch eine Vielzahl von Metallen in kleinere Stücke schneiden. Diese Werkzeugmaschinen erfüllen sicherlich die Fertigungsanforderungen. Lesen Sie weiter für eine tiefergehende Einführung in diese erstaunliche Schleifausrüstung.

Die Grundlagen

Eine Flachschleifmaschine ist einer der häufigsten Schleifmaschinentypen. Sie kann verschiedene Arten von Metallen und Nichtmetallen schleifen, die eine verfeinerte und glatte Oberfläche erfordern. Was macht Flachschleifen so beliebt? Bei der Bearbeitung eines Teils mit anderen Bearbeitungsvorgängen wie Fräsen oder Drehen verschlechtern sich Teiltoleranzen und Oberflächenqualität, wenn die Werkzeugeinsätze verschleißen. Die abrasive Scheibe kann jedoch abgerichtet werden, um scharfe Schneidkanten beizubehalten, was zu konsistentem Finish und hoher dimensionsgenauer Genauigkeit führt. Sehen Sie sich den Blog-Eintrag unten an, um herauszufinden, wer diese Flachschleifmaschinen verwendet:

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Der Hauptzweck von Flachschleifmaschinen ist die Fertigstellung eines hergestellten Teils. Dies ist ein sehr präzises Werkzeug, das ein festes, abrasives rotierendes Rad verwendet, um eine Metalloberfläche, die mit einem Schraubstock festgehalten wird, zu scheren oder zu trimmen. Der Tisch der Schleifmaschine ist magnetisch, was hilft, das Material stationär zu halten. Solche Magnete können über den Hebel an der Vorderseite der Schleifmaschine umgeschaltet werden. Die Schleifmaschine kann automatisch hin und her bewegt werden oder manuell nach Bedarf.

Flachschleifen ist eine gängige Fertigungstechnik, die präzise glatte Oberflächentexturen erzeugen kann. Die Oberflächenbeschaffenheit ist sowohl schön als auch praktisch, was sie zu einer zuverlässigen Technologie für verschiedene Anwendungen macht. Techniker können auch die Form des Rades und das Schleifmittel ändern, um eine Reihe von Materialien anzupassen, einschließlich der meisten Metalle und Nichtmetalle wie Keramik, Hartmetalle und optische Materialien. Im Gegensatz zu anderen Formgebungsmethoden kann es auf extrem harten oder abrasiven Materialien geschliffen werden.

Darüber hinaus ist Flachschleifen heute oft mit einem CNC-System gekoppelt, um mehr Präzision und Effizienz zu erreichen. Das folgende Video demonstriert den High-End-CNC-Flachschleifer von Equiptop:

Konstruktion und Schlüsselkomponenten

Das strukturelle Design einer Flachschleifmaschine ist einfach. Die Hauptteile umfassen einen Arbeitstisch, ein Schleifrad, ein Antriebssystem und einen Rahmen. Der Rahmen zieht alle notwendigen Komponenten und Hilfsausrüstungen zusammen. Je nach endgültiger Anwendung können Anbaugeräte vorhanden sein, um den Prozess zu unterstützen.

Arbeitstisch
Der Arbeitstisch ist die Arbeitsfläche der Schleifmaschine. Hier wird das Werkstück platziert und der Schleifprozess durchgeführt. Auf dem Arbeitstisch wird eine Vorrichtung oder ein Werkstückhaltesystem installiert, um das Werkstück während des Betriebs an Ort und Stelle zu halten. Gängige Werkstückhaltesysteme sind Spannfutter und Schraubstöcke. Der Tisch bewegt sich horizontal während des Schleifprozesses, während das Schleifrad Bruchteile des Werkstücks abschleift.

Der Tisch bewegt sich linear und auch quer über die Fläche des abrasiven Rades während der Präzisions-Flachschleifoperationen. Der Längsvorschub wird allgemein von einem hydraulischen System angetrieben, während der Quer-vorschub oft von einem elektrischen, hydraulischen System angetrieben wird oder sogar manuell geregelt werden kann.

Schleifrad
Das Schleifrad ist das Schneidwerkzeug der Schleifmaschine. Es ist eine abrasive Scheibe, die Körner enthält, die auch als Körnung bezeichnet werden. Die Körner dienen als Schneidkanten, die das Werkstück schneiden. Die Größe und das Material der Körner bestimmen die Anwendung des Schleifrads. Je kleiner die Körner, desto feiner und glatter die Oberfläche. Neben der Korngröße beeinflussen auch der Vorschub und die Drehgeschwindigkeit den Einsatz der Maschine.

Das Schleifrad ist eine der wichtigsten Komponenten in einer Präzisions-Flachschleifmaschine. Das runde Rad rotiert im Spindelkopf, und seine Höhe kann an die betrieblichen Anforderungen angepasst werden. Der Zustand sowie das Material, aus dem das Schleifrad besteht, sind entscheidend für die Leistung von Präzisionsschleifmaschinen. Im Allgemeinen besteht das abrasive Rad aus Aluminiumoxid, kubischem Bornitrid, Siliciumkarbid und Diamant. Das wirtschaftlichste davon, Aluminiumoxid, ist das bevorzugte Schleifradmaterial.

Um Kosten zu senken, aber die Funktionalität zu verbessern, verwenden viele Hersteller günstigere Alternativen im Kern von kubischem Bornitrid-Rad und Diamantschleifrad. Das aus Diamant oder kubischem Bornitrid gefertigte Schleifrad ist ideal stark und eignet sich besser für das Schleifen von Keramik, Hartmetallen und anderen zähen Materialien, die für andere Arten von abrasiven Rädern typischerweise schwierig sind. Um den besten Zustand der Schleifräder immer zu erhalten, werden Abrichtwerkzeuge verwendet, um die Oberfläche der Komponente zu erneuern, und Auswuchtständer werden verwendet, um Unwuchten bezüglich Toleranz, Parallelität, Konzentrizität sowie Verschleiß des Schleifrads zu erkennen und zu verbessern.

Antriebssystem
Früher wurde eine Schleifmaschine manuell vom Dreher bedient. Der Dreher musste das Schleifrad ständig mit einem Schaft oder einer Schraube ein- und ausschalten. Dies begrenzt die Qualität, Effizienz und Präzision des Schleifens. Heute werden hochpräzise Flachschleifmaschinen für schwere Projekte verwendet, um eine nachhaltige Leistungsabgabe und Geschwindigkeit zu bieten. Der elektrische Drehstrommotor wird als Energiequelle für die meisten CNC-Schleifmaschinen heute verwendet.

Steuerung
Um hochpräzises und effizientes Flachschleifen automatisch zu erzeugen, setzen viele Präzisions-Flachschleifmaschinen ein CNC-System ein, um die gewünschte Schnitttiefe und die Funken vollständig zu regeln. Die Werte sind vorgegeben und einfach einzurichten. Darüber hinaus kann die letzte Schleifzykluseinstellung gespeichert und beim nächsten Mal einfach wiederholt werden. Mit der Servosteuerung kann die Schleifmaschine Produkte mit hervorragenden, glatten Oberflächenbeschaffenheiten und kritischen Abmessungen liefern.

Spannfutter
Das Spannfutter ist das Werkstückhaltesystem, das die zu schleifenden Teile fest klemmt. In Präzisions-Flachschleifmaschinen wird häufig ein magnetisches Spannfutter verwendet. Die Spannvorrichtung kann elektromagnetisch sein oder eine permanente Form, die manuell bedient werden muss.

Kühlmittel und Schmierstoffe
Schmierstoffe sind bei Operationen von Präzisions-Flachschleifmaschinen erforderlich, die nicht nur das Schneiden und die Fläche des Schleifrads glätten, sondern auch die während der Operationen entstehenden Metallspäne entfernen. In einigen Fällen kann die Schmierung auch das Arbeitsrad und die Werkstücke abkühlen. Die Schmierstoffe werden meist direkt auf den Schleifbereich aufgetragen, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit durch die Rotation der Komponente weggespült wird. Gängige Schmierstoffe, die mit Präzisions-Flachschleifmaschinen arbeiten, sind wasserlösliche Öle, petroleum-basierte Öle, synthetische Öle und andere chemische Flüssigkeiten.

Flachschleifmaschinen-Typen

Es gibt drei Grundtypen: horizontal, vertikal und Scheibenschleifer. Der Hauptunterschied liegt darin, wie das Schleifrad mit dem Werkstück in Kontakt kommt.

Die Räder des horizontalen Spindeldesigns sind über dem Arbeitstisch aufgehängt. Nur die flache Außenkante des Rades kommt mit dem vom Spannfutter gehaltenen Objekt in Kontakt. Dank der kleinen Schleiffläche können Sie bei jedem Schnitt hohe Präzision haben, weshalb sie meist verwendet werden, wenn kleine Merkmale erforderlich sind. Wie es zwei gängige Spindeltypen gibt, gibt es auch zwei gängige Typen, die beide nur flache Oberflächen schleifen.

● Horizontale Spindel
Dieser Typ von Flachschleifmaschine ist der in der Industrie am häufigsten verwendete. Er eignet sich am besten für hochpräzise Arbeiten, wie winklige oder konische Flächen, Nuten oder Vertiefungen. Stifte, Kolben, Pleuelstangen und Lagersitze sind Beispiele für Teile, die mit dieser Maschinenart geschliffen werden.

● Vertikale Spindel
Vertikale Spindelschleifer werden meist für schnellen Materialabtrag verwendet. Der auffälligste Unterschied ist, dass die Fläche des Schleifrads auf der flachen Oberfläche verwendet wird, statt der Kante. Vertikale Spindelschleifer sind ideal für das Schleifen von Statoren, Platten, Rotoren, Zahnrädern, Innenringen und Platten sowie Anschlägen und Distanzstücken.

Diese Maschinen sind so angeordnet, dass die flache Kante des Schleifrads mit dem Werkstück in Kontakt ist. Dies ergibt eine flache Form mit glatter Oberfläche. Dank dieser Konfiguration können diese Maschinen für Anwendungen verwendet werden, die eine flache Oberfläche erfordern, obwohl diese die präzise Formung von Diagonalen, Nuten und Nuten einschließen. Das vertikale Spindeldesign hat die Spindel vertikal auf und ab. Das Schleifrad selbst liegt flach am unteren Ende der Spindel, sodass die gesamte Breite des Schleifrads zum Schleifen von Objekten verwendet werden kann. Im Allgemeinen wird dieses Design in Situationen verwendet, die die Bearbeitung größerer Platten oder Platten erfordern oder wo eine große Menge Material schnell geschliffen werden muss.

● Einzelscheiben- und Doppelscheibenschleifer
Einzelscheiben- und Doppelscheibenschleifer können sowohl in horizontalen als auch vertikalen Spindelmodellen integriert werden. Scheibenschleifer haben eine größere Kontaktfläche zwischen der Schleiffläche und dem Werkstück und können beide Seiten gleichzeitig schleifen. Komponenten wie Rotoren, Platten, Distanzstücke, Zahnräder und Unterlegscheiben sind ideale Kandidaten für Scheibenschleifer.

Betrieb und Funktionsprinzip

Bei Einschalten dreht sich das Schleifrad mit hoher Geschwindigkeit. Sobald das Werkstück auf der gewünschten Höhe gesichert ist, wird das rotierende Rad knapp über dem Werkstück positioniert. Der Tisch beginnt dann, sich von Seite zu Seite zu bewegen, während das Arbeitsbett sich leicht anhebt, damit das Schleifrad mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Das Arbeitsbett bewegt sich auch hinein und heraus, was ein gleichmäßigeres Schleifen des Werkstücks ermöglicht.

Es ist erwähnenswert, dass das Schleifrad während des Prozesses nicht vollständig gerade sein muss. In bestimmten Anwendungen, in denen ein bestimmtes Muster auf der Oberfläche des geschliffenen Teils erforderlich ist, können Sie ein Rad mit benutzerdefinierten Profilen verwenden, um dieses Muster zu erreichen. Alternativ können Sie einfach ein Muster in ein gerades Schleifrad bearbeiten, um denselben Effekt zu erzielen.

Sehen Sie sich das Video unten an, da es die Bewegung des Schleifrads und des Arbeitstisches veranschaulicht:

Anwendungen

Die Hauptindustrien, die Flachschleifmaschinen nutzen, sind wie folgt:

● Luftfahrt
Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist bekannt für die Bearbeitung von Materialien, die mit herkömmlichen Werkzeugen schwer zu bearbeiten sind. Diese zähen, hochtemperaturbeständigen Materialien ermöglichen es den Komponenten, unter den harten Bedingungen von Flugzeugtriebwerken zu funktionieren. Turbinenringe, Turbinenwellen und Innen- und Außenringe sind einige der häufigeren Flugzeugkomponenten, die präzise geschliffen werden.

● Werkzeugmaschinen
Flachschleifmaschinen finden sich auch oft in der Werkzeugmaschinenindustrie. Werkzeugmaschinenbauer verwenden sie, um Hauptspindeln, Linearführungen, Kugelgewindetriebe, Indexierer, Wälzlager, Nocken, Zahnstangen, Ventilkernen und mehr herzustellen.

● Formen- & Werkzeugbau
Die Formenindustrie verwendet Flachschleifmaschinen, um Gewindedornen, Stanzwerkzeuge, Biegemaschinen, Ziehdornen, Walzdornen und Einsätze sowie viele andere Formkomponenten herzustellen.

Andere Werkzeuge, die mit hochpräzisen Schleifmaschinen hergestellt werden, umfassen Drei- und Vierbackenfutter, geformte Klingen, Stufenbohrer, Gewindebohrer, Reibahlen, Gewindeschneider und Ringlehren. Werkzeughalter sind eine weitere Kategorie, die häufig Flachschleifen nutzt.

Flachschleifmaschinen-Leistung steigern

Schließlich möchten wir Ihnen einige Tipps geben, wie Sie das Beste aus Ihrer Flachschleifmaschine herausholen:

Installation und initiale Wartung

Schleifen Sie den Maschinentisch flach und tief genug, um allen Rost zu entfernen. Der Boden des elektromagnetischen Spannfutters wird ebenfalls geschliffen, sodass es etwa 0,00002 Zoll Tellerform für jede 6 Zoll Spannfutterslänge gibt. Tragen Sie dann eine dünne Öelschicht zwischen den Flächen der Spannfutter auf, und ziehen Sie die rechte Schraube zuerst an, und drücken Sie dann die linke Schraube fest. Das Gestell hat nur eineseitige Schrauben, die das Spannfutter durch thermische Veränderungen bewegen können, während die Ebenheit minimiert wird.

Geplante Wartung des Schleifrads

Diese Schritte werden in unserer Werkstatt jedes Jahr aufgrund der Ansammlung von Rost zwischen dem Spannfutter und dem Maschinenbett einer Flachschleifmaschine durchgeführt. Auswahl und Auswuchten des Schleifrads: Wählen Sie ein Schleifrad, das keinen Druck oder keine Wärme in das Werkstück einbringt. Ihr Radlieferant sollte Ihnen helfen können, das richtige Rad zu wählen. Das Auswuchten des Schleifrads ist ein wichtiger Teil des Flachschleifens. Ein nicht richtig ausbalanciertes Schleifrad verursacht schlechte Oberflächengüte und verkürzt die Lebensdauer des Lagerspindels.

Während der Lebensdauer des Schleifrads und der Maschine als Ganzes sollte das Auswuchten des Formrades überprüft werden, da der Durchmesser abnimmt und sich das Auswuchten des Formrades ändert. Basierend auf unserer Erfahrung sollte die kleinste Diamantgröße ein halbes Karat pro Zoll der Radoberfläche betragen. Der große Diamant hat eine bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer und aufgrund des größeren Kontakts mit dem Schleifrad ist auch die Abrichtgeschwindigkeit schneller. Der Diamant sollte auf etwa zehn Grad in Richtung der Radposition eingestellt werden. Minimieren Sie die Länge des Griffs und installieren Sie ihn so fest wie möglich. Wenn möglich, verwenden Sie viel Kühlmittel. Drehen Sie den Diamanten so oft wie möglich auf eine scharfe Fläche, um die beste Leistung Ihrer Flachschleifmaschine zu gewährleisten.