Page 17

dima_118

High Performance Grinding Das Schleifen ist ein Fertigungsverfahren, welches zur Hartfeinbearbeitung eingesetzt wird. Die effiziente Bearbeitung neuer, schwer zerspanbarer Werkstoffe, die Weiterentwicklung von Schleifwerkzeugen und Maschinenkonzepten sowie ein zunehmender wirtschaftlicher und ökologischer Druck sind aktuelle Herausforderungen in der Schleiftechnik. Hochleistungsschleifprozesse (HPG) bieten ein hohes Potenzial, um diese Herausforderungen zu überwinden. HPG werden definiert durch eine signifikante Verbesserung eines oder mehrerer der vier Leistungsmerkmale Zeit, Kosten, Qualität und Machbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Schleifverfahren. Im Folgenden werden zwei praxisnahe Beispiele für die Weiterentwicklung von konventionellen Schleifprozessen zu Hochleistungsschleifprozessen vorgestellt. Eine Möglichkeit zur Weiterentwicklung von konventionellen hin zu Hochleistungsschleifprozessen stellt die Reduzierung des Schleifwerkzeuggewichtes dar. Das erlaubt, die Anzahl der Werkzeuge auf einer Werkzeugspindel zu erhöhen. Dies ist erreichbar, indem ein Grundkörper aus Stahl durch einen Aluminium- oder Kohlefasergrundkörper ersetzt wird. Die Substitution gestattet, die Anzahl der simultan bearbeiteten Oberflächen (etwa bei Kurbelwellenhauptlagern) zu erhöhen. Das führt sowohl zu einer erhöhten Zerspanleistung als auch Produktivität. Eine weitere Variante bietet die simulationsmodellbasierte Optimierung von Schleifprozessen. Mit leistungsfähigeren Rechnern gewinnt die Simulation in der Schleiftechnik immer mehr an Bedeutung. Dies gilt insbesondere für die Simulation der dreidimensionalen Schleifscheiben-Oberflächenstruktur, der sogenannten Schleifscheibentopographie. Mithilfe eines innovativen Ansatzes zur Messung, Analyse und Beschreibung der Schleifscheibentopographie ist es möglich, die Kontaktbedingungen zwischen Schleifscheibe und Werkstück detailliert zu analysieren. So können Zeit und Kosten für eine an- Maschinelles Oberflächenhämmern wendungsspezifische Auswahl von Schleifscheiben eingespart werden. Schleifbearbeitung von Verzahnungen-Trends Zahnräder werden nach der Wärmebehandlung abschließend hartbearbeitet, um den auftretenden Härteverzug zu korrigieren und den Qualitätsanforderungen zu genügen. Aktuelle Trends in der Hartfeinbearbeitung von Zahnrädern wurden von mehr als 150 Experten auf dem Fachseminar „Feinbearbeitung von Zahnrädern“ im November 2017 am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen diskutiert. Zur Steigerung der Zahnflankentragfähigkeit sowie des Wirkungsgrades wird die Erzeugung hoher Oberflächengüten durch Polierschleifen der Zahnflanken angestrebt. Um die hohen Oberflächengüten zu erreichen, kommen in der Hartfeinbearbeitung von Verzahnungen meist Schleifwerkzeuge mit feiner Körnung in Kunstharz- oder Polyurethanbindung zum Einsatz. Beim Polieren mit kontinuierlichem Wälzschleifen weist die verwendete Schleifschnecke verschiedene, Sonderteil Hartfeinbearbeitung  17 miteinander verklebte Segmente auf. Das erste Segment wird zur Schrupp- und zur Schlichtbearbeitung genutzt. Das zweite Segment kommt für das Polierschleifen zur Anwendung. Weiterhin werden beim kontinuierlichen Wälzschleifen immer kleinere, abrichtbare Schleifschnecken eingesetzt, um Verzahnungen mit Störkonturen bearbeiten zu können. Um die nötige Schnittgeschwindigkeit zu erzielen, sind höhere Drehzahlen der Werkzeugspindel notwendig. Dieser Trend zeichnet sich auch bei Schnecken mit einem größeren Außendurchmesser ab, um Schnittgeschwindigkeiten vc > 80 m/s zu erreichen und somit die Produktivität des Prozesses zu steigern. Ein weiterer Trend ist die Optimierung der Kühlschmierstoffzufuhr beim Verzahnungsschleifen. Dazu wurden verschiedene Düsenkonzepte und -geometrien untersucht, um eine möglichst effektive und effiziente Kühlschmierstoffzufuhr zu erhalten.  www.wzl.rwth-aachen.de 16–A13  1C–1902 Trends in der Hartfeinbearbeitung von Zahnrädern www.dima-magazin.com


dima_118
To see the actual publication please follow the link above