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Innenschleifmaschinen für den perfekten Schliff

Das Schleifen eines Werkstückes steht gemeinsam mit dem Entgraten und Polieren ganz am Ende eines sehr komplexen Fertigungsprozesses. Solche zumeist CNC-basierenden oder hydraulisch gesteuerten Außen- und Innenschleifmaschinen erledigen mehrere Prozesse zugleich über sog. "Schleifspindelrevolver". Der Clou: Das Werkstück muss hierbei nur einmal aufgespannt werden. Es fährt auf einem Kreuzschlitten auf die fest auf dem Maschinensockel montierten Spindeln zu. Die Hochfrequenz-Schleifspindeln sind vornehmlich linear angeordnet, können jedoch durch ein spezielles Winkelmesssystem jedem Fertigungswunsch angepasst werden. Über vertikale Innenschleifmaschinen ist auch das Schleifen exzentrischer Radialprofile möglich, wie sie etwa bei Nocken vorkommen, die in der Motorenherstellung verwendet werden. Dass solche Innenschleifmaschinen wahre Präzisionskünstler sind, beweisen die Einsatzmöglichkeiten der Werkstücke: Von der Luft- und Raumfahrt, über die Medizintechnik bis hin zur Formel I. Hier dürfen kleinste Toleranzen nicht überschritten werden. Im großen Bereich erledigen solche Arbeiten Karusell- oder Walzenschleifmaschinen.

In CNC-Schleifmaschinen werden neben den X-, Y- und C-Achsen auch die U-, Z- und W-Achse angesteuert. Dabei wird das Werkstück in Koordinaten untergliedert, deren Zustand ständig über Sensoren weitergegeben werden. Hierdurch soll etwa bei Innenschleifmaschinen verhindert werden, dass zu viel Material entfernt wird.

Bei der Trockenbearbeitung von Guss oder gehärtetem bzw. beschichtetem Stahl wird den Schleifmaterialien wirklich alles abverlangt. Der Einsatz von Diamanten ist in der Massenproduktion aus wirtschaftlichen Erwägungen nicht sinnvoll, weshalb sehr viele Hersteller von Innenschleifmaschinen etwa auf kubisches Bornitrid (CBN) zurückgreifen; es besitzt eine Knoop'sche Härte von ca. 4700 N/mm² - etwa die Hälfte eines Diamanten. Dadurch kann CBN auch bei Cr-Hartguss oder Legierungen auf Kobalt, Nickel- oder Eisenbasis eingesetzt werden. CBN reagiert außerdem erst bei 1.200 Grad Celsius mit Sauerstoff, wodurch die Zerspanungswärme nicht wirklich eine Rolle spielt. Die Firma General Electric brachte 1969 dieses Material auf den Markt, das locker mehr wert war als Gold. Erst in den 90er Jahren kam es mit der kommerziellen Produktion zu einem Preissturz bei CBN.

Eine kostengünstigere Alternative zu den Innenschleifmaschinen stellen die Honmaschinen dar. Hierbei erfolgt die Bearbeitung über Honahlen oder Laser. Jedoch ist der Einsatz werkstoffabhängig. Gebrauch von dieser Methode wird v.a. im Motoren- und Fahrzeugbau, der Werkzeug- und Flugzeugindustrie gemacht - um nur einige zu nennen.

21.5.12 11:38

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