Dank neuer Entwicklungen in der Schleiftechnologie können Bediener von Bearbeitungszentren Oberflächenbearbeitung und andere Bearbeitungsvorgänge gleichzeitig durchführen. Dadurch werden Zykluszeiten verkürzt, die Qualität verbessert und Zeit und Geld bei der Offline-Bearbeitung gespart. Schleifwerkzeuge lassen sich problemlos in den Drehtisch oder das Werkzeughaltersystem einer CNC-Maschine integrieren.
Während sich zunehmend Lohnwerkstätten für diese Werkzeuge entscheiden, bestehen Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Schleifmitteln in teuren CNC-Bearbeitungszentren. Dieses Problem rührt oft von der weit verbreiteten Annahme her, dass Schleifmittel (wie Schleifpapier) große Mengen an Sand und Schmutz freisetzen, die Kühlleitungen verstopfen oder freiliegende Gleitbahnen oder Lager beschädigen können. Diese Bedenken sind weitgehend unbegründet.
„Diese Maschinen sind sehr teuer und hochpräzise“, sagt Janos Haraczi, Präsident der Delta Machine Company, LLC. Das Unternehmen ist eine Maschinenwerkstatt, die sich auf die Herstellung komplexer, eng tolerierter Teile aus Titan, Nickellegierungen, Edelstahl, Aluminium, Kunststoff und anderen exotischen Legierungen spezialisiert hat. „Ich werde nichts tun, was die Genauigkeit oder Haltbarkeit der Geräte beeinträchtigen könnte.“
Oftmals wird fälschlicherweise angenommen, dass „Schleifmittel“ und „Schleifmittel“ dasselbe sind. Es muss jedoch zwischen Schleifmitteln und abrasiven Finishing-Werkzeugen für den aggressiven Materialabtrag unterschieden werden. Finishing-Werkzeuge erzeugen bei der Bearbeitung praktisch keine Schleifpartikel, und die Menge der erzeugten Schleifpartikel entspricht der Menge an Metallspänen, Schleifstaub und Werkzeugverschleiß, die während des Bearbeitungsprozesses entstehen.
Selbst bei der Entstehung sehr geringer Mengen feiner Partikel sind die Filtrationsanforderungen für Schleifwerkzeuge denen für die spanende Bearbeitung ähnlich. Jeff Brooks von Filtra Systems erklärt, dass sich jegliche Partikel mit einem kostengünstigen Beutel- oder Patronenfiltersystem problemlos entfernen lassen. Filtra Systems ist ein auf industrielle Filtersysteme spezialisiertes Unternehmen, darunter auch Kühlmittelfilter für CNC-Maschinen.
Tim Urano, Qualitätsmanager bei Wolfram Manufacturing, sagte, dass etwaige zusätzliche Filterkosten im Zusammenhang mit der Verwendung von Schleifwerkzeugen so gering seien, dass sie „wirklich keine Überlegung wert seien, da das Filtersystem selbst Partikel aus dem Kühlmittel entfernen soll, das während des Bearbeitungsprozesses entsteht.“
Seit acht Jahren integriert Wolfram Manufacturing Flex-Hone in alle seine CNC-Maschinen zum Entgraten von Querbohrungen und zur Oberflächenbearbeitung. Flex-Hone von Brush Research Manufacturing (BRM) aus Los Angeles verfügt über winzige Schleifkügelchen, die dauerhaft an flexiblen Filamenten befestigt sind. Das macht es zu einem flexiblen und kostengünstigen Werkzeug für komplexe Oberflächenvorbereitungen, Entgratungen und Kantenglättungen.
Das Entfernen von Graten und scharfen Kanten aus Querbohrungen und anderen schwer zugänglichen Bereichen wie Hinterschneidungen, Schlitzen, Aussparungen oder Innenbohrungen ist unerlässlich. Eine unvollständige Gratentfernung kann zu Verstopfungen oder Turbulenzen in kritischen Flüssigkeits-, Schmiermittel- und Gaskanälen führen.
„Für ein Teil können wir je nach Anzahl der Anschlusskreuzungen und Lochgrößen zwei oder drei verschiedene Größen von Flex-Hones verwenden“, erklärt Urano.
Flex-Hones wurde zum Werkzeugdrehtisch hinzugefügt und wird täglich, oft mehrmals pro Stunde, für einige der gängigsten Teile der Werkstatt verwendet.
„Die Menge an Schleifmittel, die sich von Flex-Hone löst, ist im Vergleich zu anderen Partikeln, die im Kühlmittel landen, vernachlässigbar“, erklärt Urano.
Sogar Schneidwerkzeuge wie Hartmetallbohrer und Schaftfräser erzeugen Späne, die aus dem Kühlmittel herausgefiltert werden müssen, sagt Eric Sun, Gründer von Orange Vise in Orange County, Kalifornien.
„Manche Werkstätten behaupten vielleicht: ‚Ich verwende in meinem Prozess keine Schleifmittel, deshalb sind meine Maschinen völlig partikelfrei.‘ Aber das stimmt nicht. Selbst Schneidwerkzeuge verschleißen, und Hartmetall kann abplatzen und ins Kühlmittel gelangen“, sagte Herr Sun.
Obwohl Orange Vise ein Auftragsfertiger ist, fertigt das Unternehmen hauptsächlich Schraubstöcke und Schnellwechselteile für CNC-Maschinen, unter anderem aus Aluminium, Stahl und Gusseisen. Das Unternehmen betreibt vier horizontale Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentren Mori Seiki NHX4000 und zwei vertikale Bearbeitungszentren.
Laut Herrn Sun bestehen viele Schraubstöcke aus Gusseisen mit einer selektiv gehärteten Oberfläche. Um das gleiche Ergebnis wie mit einer gehärteten Oberfläche zu erzielen, verwendete Orange Vise eine NamPower-Schleifscheibenbürste von Brush Research.
NamPower-Schleifscheibenbürsten bestehen aus flexiblen Nylon-Schleiffasern, die mit einem faserverstärkten thermoplastischen Träger verbunden sind, und stellen eine einzigartige Kombination aus Keramik- und Siliziumkarbid-Schleifmitteln dar. Die Schleiffasern wirken wie flexible Feilen, folgen den Konturen des Teils, reinigen und feilen Kanten und Oberflächen und sorgen so für maximale Gratentfernung und eine glatte Oberfläche. Weitere gängige Anwendungen sind Kantenglättung, Teilereinigung und Rostentfernung.
Zur Oberflächenbearbeitung ist das Werkzeugladesystem jeder CNC-Werkzeugmaschine mit abrasiven Nylonbürsten ausgestattet. Obwohl auch hier Schleifkorn zum Einsatz kommt, sei die NamPower-Bürste laut Professor Sun „eine andere Art von Schleifmittel“, da sie im Wesentlichen „selbstschärfend“ sei. Ihre lineare Struktur halte scharfe, neue Schleifpartikel in ständigem Kontakt mit der Arbeitsfläche und nutze sich allmählich ab, wodurch neue Schneidpartikel freigelegt würden.
„Wir verwenden die abrasiven Nylonbürsten von NamPower seit sechs Jahren täglich. In dieser Zeit hatten wir nie Probleme mit Partikeln oder Sand auf kritischen Oberflächen“, fügte Herr Sun hinzu. „Unserer Erfahrung nach verursachen selbst kleine Sandmengen keine Probleme.“
Stoffe zum Schleifen, Honen, Läppen, Feinstbearbeiten und Polieren. Beispiele hierfür sind Granat, Karborund, Korund, Siliziumkarbid, kubisches Bornitrid und Diamant in unterschiedlichen Korngrößen.
Eine Substanz mit metallischen Eigenschaften, die aus zwei oder mehr chemischen Elementen besteht, von denen mindestens eines ein Metall ist.
Ein fadenförmiger Materialabschnitt, der sich bei der Bearbeitung an der Kante eines Werkstücks bildet. Er ist normalerweise scharf. Er kann mit Handfeilen, Schleifscheiben oder -bändern, Drahtbürsten, Wasserstrahlen oder anderen Methoden entfernt werden.
Konische Stifte dienen zur Unterstützung eines oder beider Enden eines Werkstücks während der Bearbeitung. Die Spitze wird in eine Bohrung am Ende des Werkstücks eingesetzt. Eine Spitze, die sich mit dem Werkstück dreht, wird als „mitlaufende Spitze“ bezeichnet, eine Spitze, die sich nicht mit dem Werkstück dreht, als „tote Spitze“.
Eine mikroprozessorbasierte Steuerung, die speziell für den Einsatz mit Werkzeugmaschinen zur Herstellung oder Bearbeitung von Teilen entwickelt wurde. Das programmierte CNC-System aktiviert das Servosystem und den Spindelantrieb der Maschine und steuert verschiedene Bearbeitungsvorgänge. Siehe DNC (Direkte Numerische Steuerung); CNC (Computergestützte Numerische Steuerung).
Eine Flüssigkeit, die den Temperaturanstieg an der Schnittstelle zwischen Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung reduziert. Sie liegt üblicherweise in flüssiger Form vor, z. B. als lösliche oder chemische Mischungen (halbsynthetisch, synthetisch), kann aber auch Druckluft oder andere Gase sein. Da Wasser große Wärmemengen aufnehmen kann, wird es häufig als Träger für Kühlmittel und verschiedene Metallbearbeitungsflüssigkeiten verwendet. Das Verhältnis von Wasser zu Metallbearbeitungsflüssigkeit variiert je nach Bearbeitungsaufgabe. Siehe Schneidflüssigkeit; halbsynthetische Schneidflüssigkeit; öllösliche Schneidflüssigkeit; synthetische Schneidflüssigkeit.
Die manuelle Verwendung eines Werkzeugs mit vielen kleinen Zähnen zum Abrunden scharfer Ecken und Vorsprünge sowie zum Entfernen von Graten und Kerben. Obwohl das Feilen normalerweise von Hand erfolgt, kann es als Zwischenschritt bei der Bearbeitung kleiner Chargen oder einzigartiger Teile mit einer elektrischen Feile oder einer Konturbandsäge mit speziellem Feilenaufsatz verwendet werden.
Spanende Bearbeitung, bei der Material von einem Werkstück mithilfe von Schleifscheiben, -steinen, -bändern, -pasten, -scheiben, Schleifmitteln, Schlämmen usw. abgetragen wird. Die spanende Bearbeitung kann viele Formen annehmen: Flächenschleifen (Erzeugen flacher und/oder rechtwinkliger Flächen); Rundschleifen (von äußeren Zylindern und Kegeln, Rundungen, Vertiefungen usw.); spitzenloses Schleifen; Anfasen; Gewinde- und Formschleifen; Werkzeugschärfen; Zufallsschleifen; Läppen und Polieren (Schleifen mit sehr feiner Körnung zum Erzeugen einer ultraglatten Oberfläche); Honen und Scheibenschleifen.
CNC-Maschinen zum Bohren, Reiben, Gewindeschneiden, Fräsen und Ausbohren. Normalerweise mit einem automatischen Werkzeugwechsler ausgestattet. Siehe „Automatischer Werkzeugwechsler“.
Die Abmessungen des Werkstücks können minimale und maximale Abweichungen von den festgelegten Standards aufweisen, bleiben aber akzeptabel.
Das Werkstück wird in ein Spannfutter eingespannt, das auf einer Planscheibe montiert oder zwischen Spitzen befestigt ist. Während sich das Werkstück dreht, wird ein Werkzeug (normalerweise ein Einschneidwerkzeug) entlang des Umfangs, der Enden oder der Oberfläche des Werkstücks geführt. Zu den Arten der Werkstückbearbeitung gehören: Geraddrehen (Schneiden entlang des Werkstückumfangs); Kegeldrehen (Formen eines Kegels); Stufendrehen (Drehen von Teilen mit unterschiedlichen Durchmessern am selben Werkstück); Anfasen (Abschrägen einer Kante oder Schulter); Plandrehen (Beschneiden am Ende); Gewindeschneiden (normalerweise außen, kann aber auch innen sein); Schruppen (erheblicher Metallabtrag); und Schlichten (letzte leichte Schnitte). Die Bearbeitung kann auf Drehmaschinen, Drehzentren, Futterdrehmaschinen, Drehautomaten und ähnlichen Maschinen durchgeführt werden.
Veröffentlichungszeit: 26. Mai 2025