Untersuchungen zum Lamellenradschleifen und Bandschleifen an Kontaktscheiben
Gerd Hinzmann, Hans Kurt Toenshoff
Gegenstand der Untersuchungen war die Wirkung wesentlicher Einflußgrößen auf Prozeßkenngrößen beim Bandschleifen an Kontaktscheiben und beim Lamellenradschleifen.
Zur Abgrenzung der Feinbearbeitungsverfahren gegeneinander wurde anschließend eine Gegenüberstellung hinsichtlich technologischer Aspekte, Farmanpassungsfähigkeit und Kostenverursachung vorgenommen.
Da die Steifigkeit von Lamellen und damit die Eingriffsbedingungen wesentlich durch die Zentrifugalkraft bestimmt werden, wurde zunächst anhand von Modellversuchen mit einem Einlamellenwerkzeug der Einfluß dieser Trägheitskraft auf die erste Biegeeigenfrequenz ermittelt und hiermit auf die Änderung der Biegesteifigkeit geschlossen. Es konnte gezeigt werden, daß nicht nur die Stei fi gkei t der einzelnen Lamelle, sondern auch die Stützwirkung benachbarter Lamellen den Prozeß entscheidend beeinflussen. Hierauf aufbauend wurden Versuche zur tangentialen und axialen Formanpassungsfähigkeit der Werkzeuge durchgeführt.
Der Einfluß der Lamellenspezifikation, der Schleifradgeometrie und der Maschineneinstellung wurde hinsichtlich der Kriterien Volumenrate, Rauhtiefen, Tangentialkraft und Eigenspannungen untersucht. Das Verschleißverhalten von Lamellenschleifrädern wird beschrieben und Regelstrategien zur Kompensation der verschleißbedingten Änderungen im Arbeitsverhalten angeführt.
Für ausgewählte Metall i sehe Werkstoffe wurden Zerspanbarkeitskennwerte beim Lamellenradschleifen ermittelt.
Für das Bandschleifen wurde der Einfluß der Maschineneinstellung und der Schleifband- und Kontaktscheibenspezifikation auf das Arbeitsverhalten und das Arbeitsergebnis ermittelt. Das Standzeitverhalten von Schleifbändern wurde beschrieben. Auch hier wurde die axiale Formanpassungsfähigkeit der Werkzeuge untersucht.
Der Einfluß von Kühlschmiermitteln auf das Arbeitsergebnis wird beschrieben. Abschließend wurde eine Gegenüberstellung der Verfahren vorgenommen.
Es werden Hinweise zur Verfahrensauswahl gegeben. Aufgrund der Verschiedenartigkeit der Verfahren und der großen Breite der Anwendungsmöglichkeiten wird auf eine generelle Bewertung verzichtet. Wesentlicher Vorteil des Bandschleifens ist die höhere erreichbare Volumenrate bei gleicher Rauhtiefe.
Lamellenschleifräder weisen eine gleichmäßigere Schärfe bei wesentlich höherer Standzeit auf und die thermische Randzonenbeeinflussung ist deutlich niedriger. Die Bearbeitungskosten können durch den weniger häufigen Werkzeugwechsel beim Lamellenradschleifen günstiger sein.
Mit Hilfe des vorliegenden Berichts wird eine gezieltere Anpassung der Verfahren an die jeweilige Bearbeitungsaufgabe möglich.
