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Spanende Fertigung

Die Wirkstelle im Visier

28.09.2006 | Redakteur:

Nadeldüsen-Module ermöglichen zielgerichtete Zuführung des Kühlschmierstoffes beim Schleifen.

Bei der Schleifbearbeitung entstehen gerade bei gesteigerter Produktivität hohe Temperaturbelastungen an Schleifwerkzeug und Werkstück. Dadurch kommt es zu einem vermehrten Einsatz von Kühlschmierstoff. Beispielsweise sind innerhalb der spitzenlosen Schleifbearbeitung oftmals Kühlschmierstoffvolumenströme bis zu 400 l/min und mehr nötig, um eine thermische Schädigung der Werkstückrandzone sowie auch der Schleifwerkzeuge beim Schleifen zu vermeiden. Ein wesentlicher Grund des Einsatzes hoher Kühlschmierstoffmengen beim Schleifen ist die Tatsache, dass der Kühlschmierstoff oftmals nicht sachgemäß an die Bearbeitungsstelle gelangt. Dies liegt sowohl an der Zuführart (Düse) als auch an einem mit der Schleifscheibe rotierendem Luftpolster, das den Kühlschmierstoff ablenkt und somit unzureichend an die Bearbeitungsstelle gelangen lässt. Thermische Schädigung wird reduziert Das neue Nadeldüsenkonzept für die Schleifbearbeitung umgeht diese Einflüsse und lässt somit einen reduzierten Kühlschmierstoffbedarf bei gleichzeitiger Verminderung einer thermischen Schädigung der Systemkomponenten Werkstück und Werkzeug zu. Der sachgemäße Einsatz des neuen Zuführsystems erlaubt damit eine wesentliche Reduktion der Schleifbrandgefahr sowie eine gesteigerte Produktivität beim Schleifen, weil höhere Zustellung ohne thermische Randzonenschädigungen möglich werden.Die Nadeldüsen sind modular in den Breiten 25, 50 und 100 mm erhältlich. Sie können der Schleifscheibenbreite variabel nach dem „Steckkastenprinzip“ angepasst werden. Die jeweiligen Module sind einzeln in ihrer Winkel- und Höhenlage auf die zu schleifenden Durchmesser ausrichtbar. Die Durchflussmengen sind je Modulbreite regulierbar. Der Anschluss an die Zentralversorgung der Schleifmaschine geschieht über einen Verteilerblock, der wiederum den Kühlschmierstoff an die einzelnen Module weiterleitet. Beim Betrieb nur eines Moduls ist ein Direktanschluss an die Kühlschmierstoffversorgung über eine Reduzierung möglich. Der Kühlschmierstoffbedarf kann insgesamt deutlich reduziert werden oder aber die Produktivität bei höherem Kühlschmierstoffdurchsatz gesteigert werden, weil der Schleifspalt gezielter versorgt werden kann. Gerade bei hohen Schnittgeschwindigkeiten nimmt der störende Einfluss des mit der Schleifscheibe rotierenden Luftpolsters stark zu. Deshalb ist es notwendig, die Nadeldüsen so auf die Schleifscheibe zu richten, dass dieses Luftpolster durchdrungen werden kann. Man richtet die Enden der Düsennadeln deshalb unmittelbar über der Zerspanstelle aus. Die Module sind für alle Schleifapplikationen geeignet und die schmalen Varianten berücksichtigen den notwendigen Platzbedarf für eine Portalbeladung bei automatisierter Werkstückzufuhr. Variierende Bauteilgeometrien können durch die Lageanordnung der Düsennadeln berücksichtigt werden. Durch die gezielte Auslegung der Düsennadeln selbst gelingt es, einen möglichst laminaren Kühlschmierstoffstrahl, dessen Austrittsgeschwindigkeit über den Zuführdruck geregelt werden kann, zu erzielen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Düseneinheit separat versorgt wird und der aufgebaute Druck nicht über einen Verteiler im Maschinensystem entweicht.Deutlich weniger Kühlschmierstoff erforderlich Einzelmodule werden bevorzugt beim Außenrundschleifen verwendet. Sie können jedoch ebenso wie beim spitzenlosen Schleifen je nach Anwendungsfall an die Schleifbreite der jeweiligen Applikation angepasst werden. In industriell erprobten Anwendungen konnten außer der Vermeidung der Schleifbrandgefahr an Werkstücken gleichzeitig deutliche Einsparungspotenziale der benötigten Kühlschmierstoffmenge von bis zu 50% beobachtet werden.

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