Modifiziertes Verfahren senkt Temperaturen beim Planschleifen

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Gerade beim Schleifen ohne Kühlschmiermittel mit abgestumpften Schleifkörnern oder mit einer ungenügenden Festigkeit der Schleifstoffe entstehen häufig höhere Temperaturen. Für Hartmetalle, die eine besonders niedrige Wärmeleitfähigkeit haben, ist jedoch nicht die Erhöhung der Temperatur in der Oberflächenschicht des Bauteils gefährlich, sondern insbesondere die ständigen Schwankungen des Temperaturverlaufes längs des Profilschnitts des Werkstücks und über die Zeit.

Oberflächenqualität beim Schleifen kann gesteigert werden

Der bestimmende Faktor zur Beeinflussung der Produktivität und Bauteilqualität beim Schleifen ist die Bewegung der Schleifkörner und die Geschwindigkeit der Schleifscheibe in Bezug auf die zu bearbeitende Oberfläche. Das Hauptziel bei der Verbesserung des Planschleifverfahrens ist die Steigerung der Oberflächenqualität.

Die Schneidfähigkeit der Schneidkornkanten ist dabei ein wichtiges Kriterium. Diese Nutzung einer erhöhten Anzahl von Schneidkornkanten kann durch neue, modernisierte Schleifverfahren mit veränderter Kinematik erreicht werden. Dadurch wird auch die Trockenbearbeitung möglich.

Zwei Schleifverfahren im Vergleich

Die verglichenen Bearbeitungsverfahren sind zum einen das konventionelle Seitenschleifverfahren mit geradliniger Pendelbewegung des Werkstücks und Rotation der Schleifscheibe, zum anderen das modifizierte Schleifverfahren mit radialem Vorschub der rotierenden Werkstückaufnahme zur Werkzeugachse und zweistufiger Variation der Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe. Die Versuche wurden auf einer CNC-Universalschleifmaschine Reinecker WZS-70 ohne Kühlschmiermittel durchgeführt. Eine spezielle Vorrichtung [2] ermöglicht sowohl das Fixieren des Werkstücks für das konventionelle Verfahren als auch eine Rotation des Werkstücks für das modifizierte Schleifverfahren.

Aufgrund der komplexen Kinematik des Spanens beim modifizierten Schleifverfahren entstehen Bearbeitungsspuren wegen der hohen Drehzahl der Schleifscheibe, des Werkstücks und auch der Längsvorschubbewegung des Werkstücks (Bild 1). Dabei vergrößert sich im Vergleich zum konventionellen Verfahren die Rauheit der bearbeiteten Oberfläche mit der Steigerung der Schnittgeschwindigkeit.

Schleifscheibe mit Spezifikation A30A000214-150-15-5-D64-B125N4 als Versuchswerkzeug

Als Versuchswerkzeug wurde eine Schleifscheibe mit der Spezifikation A30A000214-150-15-5-D64-B125N43 eingesetzt. Die Werkstücke bestanden aus Cermet. Analysiert wurde der Prozessparameter Spindeldrehzahl. Untersucht wurden Werte von n_a.1 = 2300 min^–1 und n_a.2 = 4450 min^–1 bei einer gleichbleibenden Drehzahl der Werkstückaufnahme von n_pr = 2500 min^–1.

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