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Schleifen

Tiefschleifen – die wirtschaftliche Alternative in der Serienfertigung

| Autor / Redakteur: Holger Gröning und Gerd Trommer / Rüdiger Kroh

Bild 1: Die komplexen Geometrien von Turbinenschaufeln können bei kleinen Losgrößen in einer Maschine geschliffen werden.
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Bild 1: Die komplexen Geometrien von Turbinenschaufeln können bei kleinen Losgrößen in einer Maschine geschliffen werden. (Bild: Elb-Schliff)

Das Tiefschleifen steht im Wettbewerb zum konventionell eher üblichen Pendelschleifen. Obwohl es aufwendiger ist, erzielt das Tiefschleifen zum Beispiel in der Serienfertigung eine deutlich höhere Produktivität. So konnte beim Schleifen von Rund- und Sichelmessern die Prozesszeit um 30 bis 50 % reduziert werden.

Beim Pendelschleifen zerspant die Schleifscheibe mit geringer Zustellung in mehreren Pendelhüben das Material. Dagegen ist es beim Tiefschleifen üblich, in einem Hub das gesamte Aufmaß des Werkstückes abzutragen. Die realisierten Aufmaße beziehungsweise Schleifzustellungen betragen zwischen 0,1 und 15 mm.

Längere Kontaktflächen zwischen Werkstück und Schleifscheibe

Trotz niedrigerer Vorschubgeschwindigkeiten erreicht das Tiefschleifen – auch Vollschnitt- oder Schleichgangschleifen genannt – in der Regel wesentlich kürzere Bearbeitungszeiten. Ein weiterer Vorteil des Tiefschleifens im Vergleich zum Pendelschleifen ist eine bessere Oberflächenqualität des Werkstückes.

Die größere Zustellung ergibt deutlich längere Kontaktflächen zwischen Werkstück und Schleifscheibe. Daraus resultieren höhere Bearbeitungskräfte und -temperaturen. Die Schleifscheiben, die Steifigkeit und die Antriebe der Maschine sowie das Kühlsystem sind für die entsprechenden Belastungen auszulegen. Eine Tiefschleifmaschine produziert im gleichen Zeitraum dank der kürzeren Bearbeitungszeit mehr Teile.

So vermindern sich die Stückkosten und die Wirtschaftlichkeit steigt. Doch zuvor sind die Voraussetzungen zu prüfen: Übertrifft der Nutzen aus der Produktivitätssteigerung die höheren Investitionskosten in eine Tiefschleifmaschine? Differenziert und systematisch sind alle Einflussfaktoren inklusive der Produktionsbedingungen im konkreten Anwendungsfall zu betrachten und zu analysieren.

Wer Stückkosten durch Tiefschleifen senken will, muss Bewährtes in Frage stellen

Wer das Ziel anstrebt, die Stückkosten durch das Tiefschleifen zu senken, muss umdenken, bisher Bewährtes in Frage stellen und gegen neue Erkenntnisse austauschen. Die beteiligten Personen müssen sich auf die hohen Anforderungen der Prozess- und Produktentwicklung sowie die höhere Systemkomplexität einstellen. Teilweise sind Umstellungen in der Prozesskette erforderlich.

Um die Prozesssicherheit zu gewährleisten, sind häufig neue Qualitätssicherungsprozesse, Investitionen in neue Peripherie sowie veränderte Wartungs- und Instandhaltungsabläufe nötig. In der Folge können sich die Logistik, die Werkzeuge und die Verbrauchsmaterialien ändern. Angesichts dieses erheblichen Änderungs- und Umstellungsbedarfs im Zuge eines Wechsels zum Tiefschleifen sollten die Einsparpotenziale entsprechend groß sein. Dazu ist es sinnvoll, einzelne Komponenten und Elemente näher zu betrachten.

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