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Tiefschleifen – die wirtschaftliche Alternative in der Serienfertigung

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Die Bandsägeblätter wurden zuvor gefräst. Der Hersteller wollte sowohl eine höhere Produktivität als auch eine höhere Standzeit der Sägeblätter. Eine Herausforderung besteht in den gleichzeitig zu bearbeitenden Werkstoffen: dem vergüteten Stahlband als Träger und den darauf gelöteten Hartmetallplättchen als Schneide. 10 bis 15 senkrecht gestellte Bänder ergeben ein Paket von 100 mm Breite. Die Zahntiefe erzeugt das Tiefschleifen in einem Hub. Dazu beträgt die Spindelantriebsleistung 250 kW. In wenigen Sekunden schleift die Scheibe gleichzeitig bis zu 15 Zähne des Bandpaketes. Ihre per CD abgerichteten Schleifscheiben haben einen Durchmesser von 500 mm. Die Anlage mit einem Gesamtwert von etwa 3 Mio. Euro besteht aus drei Maschinen und einem zentralen Kühlschmierstoffversorgungs- und -aufbereitungssystem.

Bis zu 16 Operationen laufen nacheinander in einer Maschine ab

Turbinenschaufeln sind geometrisch hoch komplexe Gebilde. An jeder Schaufel sind mehrere Flächen zum Teil dreidimensional zu bearbeiten. Für die Schleifbearbeitung sind unterschiedliche Strategien möglich. Die Wahl der optimalen Strategie hängt wesentlich von der Losgröße ab. Für kleine Losgrößen empfiehlt sich die Komplettbearbeitung in einer Maschine. Per Fünf-Achs-Bearbeitung laufen bis zu 16 Operationen nacheinander in einer Maschine ab. Dazu nutzen die Bearbeiter verschiedene Spannvorrichtungen für die Schaufeln und je nach Bearbeitungsoperation unterschiedliche Schleifscheibensätze.

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Für große Losgrößen hingegen bieten sich komplette Zellen aus mehreren Maschinen an. Sie sind beispielsweise mit fünf Maschinen ausgestattet, die Roboter und Förderbänder automatisiert mit den Werkstücken und Schleifscheiben versorgen. Eine Doppelspindel-Schleifmaschine erzeugt per Tiefschleifen die Tannenbaumprofile am Fuß der Schaufel, während Drei- bis Fünf-Achs-Schleifmaschinen nacheinander in mehreren Aufspannungen die übrigen Geometrien bearbeiten.

Messergebnisse dienen zur Korrektur der Schleifmaschineneinstellungen

Für Schaufeln von Flugzeugturbinen gilt die Forderung, jede bearbeitete Fläche zu messen und zu dokumentieren. Um rationelle Arbeitsabläufe und die hohe Produktivität zu gewährleisten, kann jeder Schleif- eine Messmaschine zugeordnet sein. Die Messergebnisse dienen dann ebenfalls zur Korrektur der Schleifmaschineneinstellungen.

* Holger Gröning ist Leiter Gruppenprojekte bei der Autania AG in 65779 Kelkheim. Gerd Trommer ist Journalist Technik und Wirtschaft sowie Inhaber des Redaktionsbüros rgt in 64579 Gernsheim.

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