Dortmunder Schleifseminar 2006

11. Oktober 2006

Begrüßung
Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. K. Weinert
Institut für Spanende Fertigung (ISF), Dortmund

Hartfeinbearbeitung von Wellen- und Futterteilen mittels Verfahrenskombination
Dr.-Ing. G. Hegener
EMAG Salach Maschinenfabrik GmbH, Salach

Die Kombination unterschiedlicher Bearbeitungsverfahren in einer Maschine besitzt sowohl in der Kleinserienfertigung als auch in der Großserienfertigung ein sehr großes Rationalisierungspotenzial. Im Rahmen des Vortrags wird der Stand der Technik für die Hartfeinbearbeitung von Wellen- und Futterteilen dargestellt. Ausgehend von den technologischen Grundlagen und den Anforderungen an das Maschinenkonzept werden geeignete Maschinenkonzepte und ausgeführte Anwendungsbeispiele für die kombinierte Bearbeitung vorgestellt.

Maschinennahe Rauheits- und Formmessung feingeschliffener Teile mit Streulicht
Dr. R. Brodmann
OptoSurf GmbH, Ettlingen

Die Bedeutung der optischen Oberflächenmesstechnik ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen und bietet dem Messtechniker heute vielseitige Möglichkeiten, die Mikrostrukturen von Oberflächen mit unterschiedlichen Verfahren zu erfassen. In dem folgenden Beitrag wird ein neues optisches Messsystem vorgestellt, dass in der Lage ist, Oberflächen inline und sogar innerhalb der Bearbeitungsmaschine zu messen. Die dabei verwendete Streulicht-methode erfasst in einem Messvorgang die Rauheit (optischer Kennwert So) und bei präziser Bewegung auch die Form (Ebenheit, Rundheit) von feingeschliffenen oder gefinishten Teilen. Das System kann sowohl für die 100% Qualitätssicherung der Werkstücke als auch für die Standzeitüberwachung von Werkzeugen eingesetzt werden.

Kühlschmierstoffe zum Hochleistungsschleifen
Dr. Hans Jürgen Schlindwein
Rhenus-Lub GmbH & Co. KG, Mönchengladbach

Fertigungsprozesse mit geometrisch unbestimmter Schneide sind in vielen Anwendungsfeldern der Metall verarbeitenden Industrie unersetzbar. Die erheblichen Leistungssteigerungen der letzten Jahre sind dabei nicht nur auf die Bereiche Schleifmaschine, Schleifwerkzeuge und Schleifprozesse zurückzuführen. Daneben sind auch speziell angepasste Kühlschmierstoffe zu nennen, die für solche Fertigungen unverzichtbar sind und durch die erst die gewünschte Prozesssicherheit erreicht wird. Schleiföle für das Vollformschleifen von Zahnrädern, Nocken- und Kurbelwellen sind hierfür ein Beispiel. Hierzu zählt aber auch der Einsatz von wassermischbaren Kühlschmierstoffen, die ebenfalls für kritische Schleifverfahren eingesetzt werden können. Des Weiteren sind Hochleistungsschleifprodukte für das Werkzeugschleifen unter Beachtung der Kobaltproblematik zu nennen. Erst wenn der Kühlschmierstoff als Werkzeug mit in die Betrachtungen zum Prozess einfließt, kann das gesamte Fertigungspotential ausgenutzt und die Produktivität weiter erhöht werden.

Simulation von Schleifprozessen: Maschine - Schleifscheibe - Werkstück
Dipl.-Ing. T. Mohn
Institut für Spanende Fertigung (ISF), Dortmund

Die Simulation von Schleifprozessen gewinnt in der Planung, Analyse und Optimierung von Schleifprozessen immer weiter an Bedeutung.
Je nach Anforderung an das Simulationsmodell und dem Schwerpunkt der Betrachtung finden unterschiedliche Modelle zur Simulation des Verhaltens der Systemkomponenten Maschine, Schleifscheibe und Werkstück Anwendung. Dieser Vortrag gibt einen Überblick über den aktuellen Stand der Simulationstechnik zur Darstellung von Schleifprozessen und stellt anhand von Beispielen die Motivation zur Verwendung unterschiedlicher Modelle dar.

Innenrund-Schälschleifen mit galvanisch gebundenen CBN-Schleifscheiben
Dr.-Ing. B. Stuckenholz
August Rüggeberg GmbH & Co. KG, Marienheide

Dass sich mit dem „superharten“ Schleifmittel CBN sehr hohe Zeitspannungsvolumina (Materialabtrag pro Zeit) erreichen lassen, ist aus zahlreichen Veröffentlichen bekannt. Weniger bekannt ist, dass innerhalb der möglichen Bindungssysteme (Metall, Keramik, Kunstharz, Galvanik) die galvanische Bindung hinsichtlich der erreichbaren Zeitspannungsvolumina das mit Abstand größte Potential bietet.
Am Beispiel des „Innenrundschälschleifens“ soll deutlich gemacht werden, welche Leistungsreserven die galvanisch belegten CBN-Werkzeuge bieten und welche Maßnahmen hinsichtlich der Prozessführung erforderlich sind, um diese Leistungsreserven ohne Nachteile bezüglich der Bauteilqualität verfügbar zu machen.

Schleifstifte zur Bohrungsfertigung in faserverstärkte Keramik
Dipl.-Ing. T. Jansen
Institut für Spanende Fertigung (ISF), Dortmund

Am Institut für Spanende Fertigung wird die Bohrungsfertigung in faserverstärkte Keramiken exemplarisch an dem Verbundwerkstoff C/C-SiC untersucht, der insbesondere als Werkstoff für Keramik-Bremsscheiben zum Einsatz kommt. Der Bohrungsprozess geht mit einer starken Belastung der Werkzeugschneiden bzw. des gesamten Werkzeuges einher. Für die Bohrungsfertigung bietet sich daher der Einsatz von Schleifstiften in Hohlbohrwerkzeugausführung an. Als Schneidstoff kommt hierbei Diamant zum Einsatz.
Der Vortrag stellt den Prozess der Bohrungsfertigung dar, hebt das signifikante Einsatzverhalten der Werkzeuge hervor, weist auf Potenziale des Prozesses, stellt aber auch Grenzen des dargestellten Verfahrens heraus.

Probleme mit Kontaktreibung - Neue Möglichkeiten für einen kühlen Schliff
Dipl.-Ing. J. Noichl
TYROLIT Schleifmittelwerke Swarovski KG, Hall in Tirol

Das Tiefschleifen wurde in der Vergangenheit auch „Kriechgangschleifen“ genannt, da bei diesem Verfahren die Schleifscheibe und somit die Wärmequelle in der Kontaktzone mit sehr langsamer Geschwindigkeit über das Werkstück geführt wird. Diese Wärmequelle hat aufgrund der relativ langen Verweilzeit die Möglichkeit den Bauteil thermisch zu schädigen.
Ein neues Maschinenkonzept lässt nun Tischvorschübe bis zu einer Geschwindigkeit von 120 m/min zu, mit dem Ergebnis, dass Schleifkräfte und somit die erforderliche Zerspanungsenergie und in weiterer Folge die Kontakttemperatur sinken.
Dieses Schnellhubschleifen erfordert aber eine neue Generation von Schleifscheiben.
Inhalt der Präsentation ist die grundsätzliche Potentialvorstellung des Schnellhubschleifens und die auf dieses Verfahren gezielte Anpassung des Schleifscheibenaufbaues.

Feinbearbeitung von Bohrungen bei der Herstellung von Komponenten für die Dieseleinspritztechnik
Dr.-Ing. M. Finke
Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Die Herstellung von Komponenten für die Hochdruck-Dieseleinspritztechnik stellt hohe Anforderungen an die Zerspanungsprozesse. Insbesondere bei der Bohrungshartfeinbearbeitung sind enge Durchmesser sowie Form- und Lagetoleranzen einzuhalten. Im Rahmen des Vortrags werden verschiedene Aspekte der Hartfeinbearbeitung aus Sicht des Großserienanwenders dargestellt. Schwerpunkte sind dabei ein Qualitäts- und Kostenvergleich zwischen Schleifen und der Hartzerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide am Beispiel der Bearbeitung eines Common-Rail-Pumpengehäuses, die Darstellung der Prozess- und Spannmittelentwicklung beim Schleifen von exzentrischen Bohrungen mit kleinen Durchmessern und das Honen von Hochdruckbohrungen.

Werkzeugschleifen - Aspekte der täglichen Praxis
H. Wulf
Präsident des Fachverbandes Deutscher Präzisions-Werkzeugschleifer e.V. (FDPW), Kaufbeuren

Zur Herstellung von Werkzeugen der Zerspanung wie Fräsern, Wendelbohrern u. Ä. findet in der industriellen Praxis meist ein Schleifprozess Verwendung. Das Schleifen stellt hinsichtlich erreichbarer Oberflächen- und Schneidkantengüten sowie Abtragsraten das wirtschaftlichste Verfahren zur Bearbeitung von HSS- und Hartmetallwerkzeugen dar. Jedoch beeinflusst der Schleifprozess direkt das Einsatzverhalten der erzeugten Werkzeuge. So führt z. B. eine mangelhafte Schneidkantengüte zu übermäßigem Verschleiß der Werkzeuge. Im Gegensatz dazu muss der Schleifprozess auch wirtschaftlichen Ansprüchen genügen, um die Konkurrenzfähigkeit des schleifenden Unternehmens zu gewährleisten. Der Vortrag behandelt diese Thematik aus Sicht eines Werkzeugschleifers vor dem Hintergrund der täglichen Praxis.

Honen auf Kombinationsmaschinen
Dipl.-Ing. K. Marschalkowski
Institut für Spanende Fertigung (ISF), Dortmund

Den aktuellen Herausforderungen der Produktionstechnik, wie sinkende Losgrößen und kürzere Produktlebenszyklen bei gleichzeitig steigenden Anforderungen an die Fertigungsqualität, kann durch eine Flexibilisierung der Fertigungsmethoden begegnet werden. Einen Lösungsansatz bietet der Einsatz kombinierter Fertigungsverfahren zur Bearbeitung in einer Aufspannung. So können zur wirtschaftlichen Bohrungsendbearbeitung gehärteter Futterteile die Vorteile der Verfahren Drehen, Schleifen und Honen auf einer Kombinationsbearbeitungsmaschine vereinigt werden. Der Vortrag legt dar, wie das Fertigungsverfahren Honen robust und kostengünstig unter Ausnutzung der technischen Rahmenbedingungen für die Kombinationsbearbeitung nutzbar gemacht werden kann.

Thermomechanisches Belastungskollektiv beim Werkzeugschleifen
Dipl.-Ing. M. Noyen
Institut für Spanende Fertigung (ISF), Dortmund

Die thermischen und mechanischen Belastungen, die während der Schleifbearbeitung von Zerspanwerkzeugen auf die Werkzeuge einwirken, können einen erheblichen Einfluss auf das spätere Einsatz- und Verschleißverhalten der Werkzeuge haben. Für die optimale Auslegung eines Schleifprozesses ist deshalb die Kenntnis der genauen Vorgänge in der Kontaktzone zwischen Schleifscheibe und Werkstück von entscheidender Bedeutung. Der Vortrag stellt neue Ergebnisse aus Untersuchungen des thermomechanischen Belastungskollektivs in der Kontaktzone vor und befasst sich mit den Auswirkungen dieser Belastung auf den Schleifprozess und die Eigenschaften der geschliffenen Werkzeuge.

Herstellen kleiner Werkzeuge
Dipl.-Ing. J. Strohmann
A. H. Schütte GmbH & Co. KG, Köln

Entwicklungen in verschiedensten Teilen der Industrie zwingen die Werkzeughersteller zu immer kleineren Dimensionen und intelligenteren Werkzeugkonzepten. Das Herstellen von kleinen Werkzeugen mit Schneidendurchmessern von deutlich unter 1 mm stellt daher eine besondere Herausforderung an den Werkzeugmaschinenhersteller dar. Dieser Vortrag zeigt am Beispiel einer 305 micro von Schütte die Entwicklungstendenzen auf, wie solchen Anforderungen begegnet werden kann.

Kantenpräparation von Zerspanwerkzeugen durch das Strahlverfahren
Dr.-Ing. D. Kötter
Institut für Spanende Fertigung (ISF), Dortmund

Die Schneidkantengestalt ist für den Prozess der Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide von zentraler Bedeutung. Eine von Ausbrüchen geprägte Schneide ist jedoch das Ergebnis einer ungünstigen Führung des Werkzeugschleifprozesses. Häufig wird daher im Anschluss an das Schleifen eine Kantenpräparation durchgeführt. Diese hat das Ziel, die durch den Schleifprozess verursachten Ausbrüche zu beseitigen und eine definierte Kantengestalt zu erreichen.
Der Vortrag stellt die Auswirkung des Schleifprozesses auf die Kantenschartigkeit dar, beschreibt das Strahlverfahren als Methode der Kantenpräparation und legt das Einsatzverhalten der präparierten Werkzeuge in Abhängigkeit von der Kantengestalt dar.