Anwendungsgebiete
Typische Anwendungsgebiete für das Planschleifen sind im Werkzeugbau und Formenbau das Schleifen von Stanzwerkzeugen, Formeinsätzen, Schnittwerkzeugen, Führungsbahnen an Maschinenbetten, diverse Messer oder Kleinteile.
Schleifverfahren werden nach mehreren Gesichtspunkten eingeteilt
Die Einsatzgebiete des Schleifens sind sehr vielfältig und es werden unterschiedliche Schleifverfahren angewendet.
Die Schleifverfahren werden häufig nach den folgenden Gesichtspunkten eingeteilt:
- Art der zu erzeugenden Fläche (Plan-, Profil-, Rund-, Wälzschleifen)
- Bearbeitungsstelle am Werkstück (Innen- oder Außenschleifen)
- Wirkfläche der Schleifscheibe (Umfangs- oder Seitenschleifen)
- Art der Vorschubbewegung (Längs-, Quer-, Schrägschleifen)
Sie finden in diesem Bereich die wichtigsten Schleifverfahren für Schleifscheiben, darunter Flachschleifen bzw. Planschleifen, Profilschleifen, Rundschleifen (mit Außenrundschleifen, Innenrundschleifen und Spitzenlosschleifen bzw. Centerless-Schleifen) und Wälzschleifen.
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Planschleifen
Das Flachschleifen bzw. Planschleifen ist in der industriellen Anwendung weit verbreitet und wird bei der Bearbeitung von planen Flächen angewendet. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird mit „Flachschleifen“ oft lediglich das in der DIN 8589-11 als „Plan-Umfangs-Längsschleifen“ bezeichnete Verfahren gemeint. Dieses Längsschleifen mit der Wirkfläche dem Umfang der Schleifscheibe gibt es wiederrum in zwei Varianten: Pendelschleifen und Tiefschleifen.
Am häufigsten wird das Pendelschleifen angewendet. Beim Pendelschleifen „pendelt“ die Schleifscheibe bei relativ kleiner, stufenweiser Zustellung mit hoher Vorschubgeschwindigkeit über das Werkstück, das heißt sie fährt vor und zurück. Die Abtrennung des Werkstoffs erfolgt bei beiden Hubbewegungen, also im Gleichlauf und Gegenlauf.
Beim Tiefschleifen (auch Einstechschleifen, Vollschnittschleifen- oder Schleichgangschleifen genannt) dagegen wird mit vergleichsweise großer Zustellung und sehr niedriger Vorschubgeschwindigkeit gearbeitet. Beim Tiefschleifen werden Gleichlaufschleifen und Gegenlaufschleifen unterschieden.
Im Vergleich ist die Kontaktzone zwischen Schleifscheibe und Werkstück beim Pendelschleifen relativ klein und beim Tiefschleifen vergleichsweise groß.
Neben dem Umfangsschleifen gibt es das Seitenschleifen, bei dem die Wirkfläche die Seite der Schleifscheibe ist. Das Seitenschleifen wird wiederrum unterschieden in Längs-Seiten-Planschleifen („Stirnschleifen“) und Quer-Seiten-Planschleifen.
Daneben gibt es das Umfangs-Planschleifen mit kreisförmiger Vorschubbewegung (auf Rundtisch), das Seiten-Planschleifen mit kreisförmiger Vorschubbewegung (auf Rundtisch) und das Doppelseitenplanschleifen. Beim Doppelseitenplanschleifen werden die Werkstücke zwischen zwei Schleifscheiben hindurchgeführt und somit die beiden parallelen, gegenüberliegenden Flächen des Werkstücks gleichzeitig geschliffen.
Profilschleifen mit profilierten Schleifscheiben
Beim Profilschleifen oder Profiltiefschleifen wird kommt eine profilierte Schleifscheibe zum Einsatz, dessen Profil dem Negativprofil des zu erzeugenden Profils am Werkstück entspricht. Im Tiefschliff wird das gewünschte Profil in wenigen Hüben in das Werkstück eingebracht.
Rundschleifen
Das Rundschleifen wird in Außenrundschleifen und Innenrundschleifen unterschieden und diese wiederrum in Längsschleifen und Querschleifen (mit radialem Vorschub). Darüber hinaus wird das Spitzenlosschleifen (Centerless-Schleifen) als Form des Außenrundschleifens in seine Varianten Durchgangsschleifen und Einstechschleifen unterschieden. Im Folgenden erhalten Sie einen Kurzüberblick über diese Verfahren mit ihren Varianten.
Außenrundschleifen
Beim Außenrundschleifen wird ein rotationssymmetrisches Werkstück entweder einseitig oder zwischen Spitzen eingespannt. Die Bearbeitung erfolgt außen, also am Umfang des meist zylindrischen oder konischen Werkstücks.
Die Schleifscheibe wird dabei je nach Verfahrensvariante mit Hilfe einer Längsbewegung entlang der Achse am Werkstück (Außenrund-Umfangs-Längsschleifen), einer Einstechbewegung radial (Einstechschleifen bzw. Außenrund-Umfangs-Querschleifen) oder schräg zum Werkstück (Schrägeinstechschleifen) bewegt.
Beim Außenrund-Umfangs-Längsschleifen sind die Werkstücke in der Regel breiter als die Schleifscheibenbreite. Die Schleifscheibe fährt beim Längsschleifen entlang der Bearbeitungsfläche des Werkstücks, wobei die Zustellung jeweils im Umkehrpunkt erfolgt.
Das gesamte Aufmaß in einem Überschliff wird beim sogenannten Schälschleifen geschliffen. Im Gegensatz zum Außenrund-Umfangs-Längsschleifen wird hier bei einer nur punktgroßen Kontaktfläche zwischen Schleifscheibe und Werkstück die Kontur des Werkstücks abgefahren. Die Zustellung erfolgt vor bzw. außerhalb des Werkstückeingriffs. Beim Schälschleifen wird bei großer Zustellung im Gegenlauf geschliffen. Vorschub- und Werkstückgeschwindigkeit sind geringer als beim Längsschleifen.
Beim Außenrundeinstechschleifen (Außenrund-Umfangs-Querschleifen) wird die Schleifscheibe radial zum Werkstück zugestellt. Mit Hilfe von profilierten Schleifscheiben können auch Werkstückkonturen per Einstechschleifen erzeugt werden.
Eine Variante des Einstechschleifens ist das Schrägeinstechschleifen. Dabei können gleichzeitig Planschultern und Umfangsflächen geschliffen werden. Zustellung bzw. Vorschub erfolgt dabei sowohl radial als auch entlang der Werkstück- bzw. Schleifscheibenachse.
Centerless-Schleifen / Spitzenlosschleifen: Durchlaufschleifen und Einstechschleifen
Beim Spitzenlosschleifen (Centerless) wird das zylindrische Werkstück nicht fest eingespannt, sondern zwischen Schleifscheibe, Regelscheibe und Werkstückauflage (Lineal) geführt. Das spitzenlose Schleifen ermöglicht hohe Ausbringungsmengen bei gleichzeitig kurzen Taktzeiten. Es werden zwei Varianten unterschieden: Das spitzenlose Durchlaufschleifen und das spitzenlose Einstechschleifen.
Durchlaufschleifen
Das spitzenlose Durchlaufschleifen (auch Durchgangsschleifen genannt) ist ein sehr produktives Verfahren und deshalb in Serien- bzw. Massenfertigungen bei der Endbearbeitung rotationssymmetrischer Werkstücke weit verbreitet.
Beim spitzenlosen Durchgangsschleifen wird ein Teil nach dem anderen im Strang durch die Schleifzone geführt. Durch die Neigung der Regelscheibe und die abgeschrägte Auflageschiene wird das Werkstück durch den Schleifspalt bewegt. Es können Werkstücke mit einheitlichem Durchmesser geschliffen werden. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Werkstücks wird von der Drehzahl und dem Durchmesser der Regelscheibe bestimmt.
Die beiden Scheiben, Schleifscheibe und Regelscheibe, laufen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die Schnittgeschwindigkeiten liegen üblicherweise zwischen 30-63 m/s. Die Abmessungen der Schleifscheiben beim Centerless-Schleifen sind im Durchmesser meist im Bereich 300-600 mm und in der Breite im Bereich 40-500 mm anzutreffen. Die Regelscheiben beim Spitzenlosschleifen werden meist aus Normalkorund in Gummibindung gefertigt, während Schleifscheiben mit diversen Kornqualitäten in keramischer Bindung und Kunstharzbindung zum Einsatz kommen.
Einstechschleifen
Das spitzenlose Einstechschleifen kommt bei rotationssymmetrischen Werkstücken mit unterschiedlichen Außendurchmessern zum Einsatz. Die Werkstücke werden mit Hilfe einer geeigneten Ladevorrichtung in die Schleifzone der Maschine zugeführt. Die Schleifscheibe besitzt ein Profil, das dem Negativprofil der gewünschten Werkstückkontur entspricht. Somit können verschiedene Durchmesser in einem Einstich geschliffen werden.
Innenrundschleifen
Das Innenrundschleifen wird hauptsächlich zum Schleifen von zylindrischen oder kegeligen Bohrungen eingesetzt. Die Kontaktfläche zwischen Schleifscheibe und Werkstück ist beim Innenrundschleifen deutlich größer als beim Außenrundschleifen. Dadurch werden der Abtransport der Späne und die Zuführung von Kühlschmierstoff erschwert. Die Schleifkörper sollten deshalb einen kühlen Schliff bei gleichzeitig hoher Schneidfreudigkeit ermöglichen.
Anwendungsgebiete
Typische Anwendungsgebiete für das Rundschleifen sind beispielsweise in der Serienfertigung das Schleifen von Achsen, Antriebswellen, Bolzen, Buchsen, Düsennadeln, Kolbenteile wie Kolbenbolzen, Nadelrollen, Nuten, Profilrollen, Rohre, Rollenlager, Rotoren, Stangen, Stifte, Ventilen, Wellen, Wellenabsätzen, Werkzeugaufnahmen, Zylinderköpfe oder Zylinderrollen.
Wälzschleifen
Das Wälzschleifen wird in kontinuierliches Wälzschleifen und diskontinuierliches Wälzschleifen (Teilwälzschleifen) unterschieden.
Kontinuierliches Wälzschleifen
Beim kontinuierlichen Wälzschleifen bzw. Zahnradschleifen führen die profilierte Schleifscheibe und das Werkstück eine wälzende Bewegung aus, sodass auf den Zahnflanken eine Evolventenform entsteht. Die Schleifscheibe und das Werkstück befinden sich kontinuierlich in Kontakt und das Werkstück wird an der Schleifscheibe vorbei bewegt.
Diskontinuierliches Wälzschleifen (Teilwälzschleifen)
Beim diskontinuierlichen Wälzschleifen (Teilwälzschleifen) werden eine oder maximal zwei Zahnflanken gleichzeitig bearbeitet. Die Zahnflanken werden dabei einzeln und nacheinander bearbeitet. Das Profil der Schleifscheibe entspricht dabei dem gewünschten Fertigprofil des Werkstücks.
Anwendungsgebiete
Typische Anwendungsgebiete für das Wälzschleifen sind beispielsweise das Schleifen von Stirnrädern, Zahnstangen, Zahnrädern bzw. Zylinderrädern.