Grundlegende Einsatzmöglichkeiten von Schleifmaschinen in der Metallbearbeitung

Schleifmaschinen Schleifmaschinen sind unverzichtbare Werkzeuge in der Metallbearbeitung. Während Dreh- und Fräsmaschinen Material mit Schneidwerkzeugen abtragen, verwenden Schleifmaschinen Schleifscheiben. Dieser Unterschied macht das Schleifen zur richtigen Wahl für bestimmte Arbeiten, die andere Maschinen nicht gut ausführen können. Dieser Leitfaden erklärt die grundlegenden Einsatzmöglichkeiten von Schleifmaschinen in einfachen Worten.

Was das Schleifen bewirkt

Schleifen entfernt Material sehr präzise. Die Schleifscheibe ist mit winzigen, harten Partikeln, den sogenannten Schleifkörnern, besetzt. Diese Körner tragen winzige Metallspäne ab. Da jeder Span sehr klein ist, ist die bearbeitete Oberfläche sehr glatt. Die Maße sind äußerst genau. Schleifen ermöglicht Toleranzen, die Dreh- und Fräsmaschinen nicht erreichen können.

Oberflächenschleifen

Durch Flächenschleifen werden ebene und glatte Oberflächen erzeugt. Das Werkstück wird in einem Magnetspannfutter eingespannt oder auf dem Schleiftisch befestigt. Die Schleifscheibe rotiert mit hoher Geschwindigkeit und bewegt sich hin und her über das Werkstück. Der Schleiftisch führt das Werkstück unter der Scheibe hindurch.

Das Ergebnis ist eine ebene Oberfläche mit feiner Oberflächengüte. Flächenschleifen dient zur Herstellung der ebenen Flächen von Werkzeugen, Formen und Maschinenführungen. Es wird auch zum Planen von Blöcken und zur Fertigung präziser Oberflächen für die Montage eingesetzt.

Rundschleifen

Rundschleifen verleiht runden Teilen eine runde und glatte Oberfläche. Das Werkstück rotiert zwischen Spitzen oder in einem Spannfutter. Die Schleifscheibe dreht sich und bewegt sich entlang der Werkstücklänge. Dadurch entsteht eine runde Oberfläche mit feiner Körnung und präzisem Durchmesser.

Dieses Verfahren wird für Wellen, Bolzen, Rollen und alle runden Teile verwendet, die präzise Abmessungen und eine glatte Oberfläche erfordern. Hydraulikventilschieber, Motorkurbelwellen und Werkzeugmaschinenspindeln werden häufig durch Rundschleifen bearbeitet.

Spitzenloses Schleifen

Das spitzenlose Schleifen ist eine schnellere Methode zum Schleifen runder Teile. Das Werkstück wird nicht zwischen Spitzen eingespannt, sondern ruht auf einer Werkstückauflage und wird zwischen zwei Schleifscheiben geführt. Eine Scheibe ist die eigentliche Schleifscheibe, die andere eine Regelscheibe, die Rotation und Vorschub des Werkstücks steuert.

Das spitzenlose Schleifen ist sehr schnell. Es wird für die Serienfertigung von Stiften, Rollen und kleinen Wellen eingesetzt. Teile wie Lagerrollen, Kolbenbolzen und Bohrrohlinge werden durch spitzenloses Schleifen hergestellt.

Innenschleifen

Beim Innenschleifen wird die Innenseite von Bohrungen bearbeitet. Eine kleine Schleifscheibe auf einer langen Spindel greift in die Bohrung hinein. Das Werkstück dreht sich, während sich die Schleifscheibe dreht und sich hinein- und herausbewegt.

Dieses Verfahren dient zur Bearbeitung des Innendurchmessers von Buchsen, Lagerringen und Zylinderrohren. Durch Innenschleifen werden Bohrungen rund und glatt auf präzise Maße gebracht.

Werkzeug- und Schneideschleifen

Das Schleifen von Werkzeugen und Schneidwerkzeugen schärft diese. Bohrer, Schaftfräser, Reibahlen und Gewindebohrer benötigen scharfe Schneiden für optimale Ergebnisse. Werkzeugschleifmaschinen verfügen über spezielle Vorrichtungen, die die Werkzeuge im richtigen Winkel fixieren.

Ein scharfer Bohrer schneidet gerade und schnell. Ein stumpfer Bohrer verläuft und erzeugt unsaubere Löcher. Werkzeugschleifen sorgt für optimale Schneidleistung. Viele Werkstätten verwenden eine separate Werkzeugschleifmaschine ausschließlich zum Schärfen von Werkzeugen.

Rundschleifen zwischen Spitzen

Rundteile lassen sich am präzisesten zwischen Spitzen schleifen. Die Spitzen sind kegelförmige Bohrungen an den Enden des Werkstücks. Sie stützen das rotierende Werkstück. Da die Spitzen nicht verschleißen, läuft das Werkstück absolut rund.

Dieses Verfahren wird für Präzisionswellen mit hohen Genauigkeitsanforderungen eingesetzt. Werkzeugmaschinenspindeln und Präzisionsgewindespindeln werden zwischen Spitzen geschliffen.

Zuführungs- und Durchlaufmahlung

Es gibt zwei Hauptmethoden, Werkstücke durch eine spitzenlose Schleifmaschine zu führen. Beim Durchlaufschleifen wird das Werkstück direkt durch die Schleifscheiben geschoben. Die Regelscheibe ist leicht geneigt, wodurch das Werkstück an der Schleifscheibe vorbeigezogen wird. Dieses Verfahren eignet sich für lange Teile, die über ihre gesamte Länge den gleichen Durchmesser aufweisen sollen.

Beim Einstechschleifen wird das Werkstück gegen die Schleifscheibe gedrückt und dort fixiert. Die Schleifscheibe trägt so lange Material ab, bis das Werkstück die gewünschte Größe erreicht hat. Dieses Verfahren eignet sich für Werkstücke mit Absätzen oder unterschiedlichen Durchmessern.

Formschleifen

Die Schleifscheibe kann in eine bestimmte Form gebracht werden. Sie wird mit einem Diamantwerkzeug abgerichtet, das die gewünschte Form in die Scheibenoberfläche einarbeitet. Anschließend wird diese Form in das Werkstück geschliffen.

Das Formschleifen dient zum Schleifen komplexer Profile in einem Arbeitsgang. Häufig werden die Schaufelfüße von Turbinenschaufeln, die Nuten in Lagerringen und die Krümmungen in Gewinderollwerkzeugen formgeschliffen.

Schleudervorschub-Mahlwerk

Beim Tiefschliff wird mit geringer Vorschubgeschwindigkeit ein tiefer Schnitt ausgeführt. Anstatt vieler oberflächlicher Durchgänge führt die Schleifscheibe nur ein oder zwei tiefe Durchgänge aus. Dadurch wird Material schnell abgetragen, während gleichzeitig eine gute Oberflächengüte und Genauigkeit erzielt werden.

Das Tiefschleifen wird zum Schleifen von Nuten, Rillen und Profilen in harten Werkstoffen eingesetzt. Es findet auch Anwendung beim Formschleifen von Turbinen- und Kompressorschaufeln.

Wann man mahlen sollte

Schleifen ist nicht die schnellste Methode, um große Materialmengen abzutragen. Fräsen und Drehen eignen sich besser zum Schruppen. Für die Schlichtbearbeitung ist Schleifen jedoch oft die beste Wahl.

Schleifen ist die richtige Wahl, wenn sehr enge Toleranzen erforderlich sind. Beim Schleifen werden Toleranzen von ±0,001 mm eingehalten. Dreh- und Fräsmaschinen erreichen bestenfalls ±0,005 mm.

Schleifen eignet sich, wenn eine sehr glatte Oberfläche benötigt wird. Geschliffene Oberflächen weisen eine feine, fast polierte Oberfläche auf. Gefräste Oberflächen hingegen weisen sichtbare Werkzeugspuren auf.

Schleifen ist die richtige Wahl, wenn das Material sehr hart ist. Gehärteter Stahl, Hartmetall und Keramik lassen sich mit herkömmlichen Werkzeugen nur schwer bearbeiten. Durch Schleifen lassen sie sich leicht bearbeiten.

Warum Bodenoberflächen wichtig sind

Glatte, präzise Oberflächen verbessern die Funktion der Bauteile. Eine geschliffene Welle passt perfekt in ihr Lager. Ein geschliffener Ventilschieber dichtet in seiner Bohrung dicht ab. Eine geschliffene Formoberfläche ermöglicht ein einfaches Entformen des Formteils.

Die Leistungsfähigkeit eines Bauteils hängt von der Oberflächenbeschaffenheit ab. Raue Oberflächen verschleißen schneller, erzeugen mehr Reibung und sind schwieriger zu reinigen. Durch Schleifen lassen sich diese Probleme lösen.

Fazit

Schleifmaschinen haben in der Metallbearbeitung mehrere grundlegende Anwendungsgebiete. Flächenschleifen erzeugt ebene und glatte Oberflächen. Rundschleifen sorgt für runde und präzise Werkstücke. Spitzenloses Schleifen ermöglicht die schnelle Bearbeitung kleiner runder Teile. Innenschleifen bringt Bohrungen auf präzise Maße. Werkzeugschleifen hält Schneidwerkzeuge scharf.

Jede Schleifart hat ihren eigenen Zweck. Zusammen decken sie die Anforderungen der meisten Werkstätten an die Oberflächenbearbeitung ab. Für Präzisionsarbeiten ist Schleifen oft die einzige Möglichkeit.

Die Schleifmaschine ist vielleicht nicht die erste Maschine, die man sich anschafft. Doch für jede Werkstatt, die Präzisionsteile herstellt, ist sie unverzichtbar. Sie führt die Bearbeitung, die andere Maschinen beginnen, fort und bringt das Werkstück auf die endgültige Größe und Oberfläche. Das ist der grundlegende Nutzen des Schleifens in der Metallbearbeitung.