DE3530849A1

DE3530849A1 - Verfahren zum herstellen von feingeschliffenen oberflaechen

Info

Publication number: DE3530849A1
Application number: DE19853530849
Authority: DE
Inventors: Egon Dipl Ing Kamp; Dieter Dipl Ing Lehmann
Original assignee: NAXOS UNION SCHLEIFMITTEL
Current assignee: NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- UND SCHLEIFMASCHINENFAB
Priority date: 1985-08-29
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1987-03-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von feingeschliffenen Oberflächen an rund-, flach- oder profilgeschliffenen Teilen durch Materialabtragen mit einem Schleifwerkzeug. Es soll sich insbesondere für die Bearbeitung von Hublagern an Kurbelwellen eignen.

Hublager an Kurbelwellen bearbeitet man derzeit in der Weise, daß man mittels Fräsen oder Drehen und anschließendem Schleifen auf Fertigqualität kommt. Dabei wird mittels Fräsen oder Drehen das Material in einer Tiefe von maximal 6 mm zerspant und beim anschließenden Schleifen nochmals etwa 0,5 mm abgeschliffen. Ein solches Verfahren ist daher sehr zeit- und kostenaufwendig. Die Optimierung dieses Verfahrens ist in der Serienfertigung schon so weit fortgeschritten, daß mit einer wesentlichen Leistungs- oder Qualitätssteigerung nicht mehr zu rechnen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Verfahren zum Herstellen von feingeschliffenen Oberflächen an rund-, flach- oder profilgeschliffenen Teilen durch Materialabtragen mit einem Schleifwerkzeug vorzuschalgen, mit welchem das Beaebeiten von Oberflächen, insbesondere Hublagern aus dem Schmiedezustand, Rohabguß oder Rohmaterial in einem Arbeitsgang durch Schleifen rationell durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß man
- das Schleifwerkzeug mit einem bezogenen Zeitspannungsvolumen von mehr als 40 mm³/mm.sbetreibt;
- ein Maschinengestell mit hoher Rattergrenze verwendet,
- die Steifigkeit der Werkstückeinspannung etwa entsprechend der Steifigkeit des Maschinengestells einrichtet, und
- ein Schleifwerkzeug hoher Verschleißfestigkeit mit geringem oder keinem Porenraum verwendet.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkstoffabtragen zur Bearbeitung von feingeschliffenen Oberflächen handelt es sich demnach um ein völlig neues Verfahren, das man als Hochleistungsreischleifen bezeichnen könnte. Es kommt - im Gegensatz zu allen bisherigen Schleifverfahren zum Herstellen feingeschliffener Oberflächen - völlig ohne Vorbearbeitung direkt aus dem Schmiedezustand, Rohabguß oder Rohmaterial und auch bei großen Bearbeitungszugaben aus. Es handelt sich bei diesem Verfahren nicht um ein Tiefschleifen im herkömmlichen Sinne, bei welchem im langsamen Werkstückvorschub hohe Spantiefen bearbeitet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vielmehr mit gegenüber dem Tiefschleifen vergleichsweise geringer Spantiefe und hoher, etwa der gleichen Werkstückgeschwindigkeit wie beim üblichen Präzisionsschleifen gearbeitet. Gegenüber dem üblichen Präzisionsschleifen ist die Spantiefe jedoch ein Vielfaches, so daß eine völlig neue Verfahrenskombination entsteht. Das Verfahrensergebnis ist sowohl von der Abtragsleistung her als auch von der erzielbaren Oberflächengüte und den übrigen Qualitätsparametern allen bisher bekannten Grenzwerten weit überlegen. Von besonderem Vorteil ist es, daß sich beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens das Werkstück beim Materialabtrag nicht oder nur unwesentlich - d. h. weniger als +5°C - erwärmt. Das vorteilhafte Verfahrensergebnis ist auf die Kombination des Einsatzes eines hohen spezifischen Zeitspannungsvolumens, eines ratterfreien Maschinengestells, einer entsprechend ratterfreien Werkstückeinspannung und eines nachverschleißfesten Schleifwerkzeugs zurückzuführen. Solche verschleißfesten Schleifwerkzeuge sind bisher für die Herstellung feingeschliffener Oberflächen mit heute üblicher Schleifzugabe noch niemals eingesetzt worden.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß man das Schleifwerkzeug mit einer sehr hohen Zustellgeschwindigkeit kontinuierlich bzw. mit einer sehr hohen Spandicke betreibt, die ein Vielfaches der heute üblichen Werte ist und beispielsweise beim Rundeinstechschleifen Werte um oder größer als 250 µm/s und beim Profilschleifen oder Flaschenschleifen Werte um oder größer als 100 µm/s annimmt. Dadurch wird eine gleiche Schleifqualität bei möglichst geringer Erwärmung des bearbeiteten Werkstücks erzielt.

Für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ferner von besonderem Vorteil, wenn man als Schleifwerkzeug mit Umfangsgeschwindigkeiten von mehr als 50 m/s betreibt.

Das Maschinengestell soll gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag vorteilhafterweise mit einer Schwingungssteifigkeit ausgeführt sein, das ein ratterfreies Schleifen mit einer zum Materialabtrag eingesetztem Antriebsleistung des Schleifwerkzeugs von mehr als 2 kW/mm Materialabtragsbreite sicher zuläßt.

Das bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Schleifwerkzeug hat vorzugsweise ein Gefüge kleiner als 4 und/oder einen Härtegrad härter als P (beide nach DIN 69 100).

Ferner ist es von besonderem Vorteil, ein Schleifwerkzeug zu verwenden, dessen Schleifkorn im Korngrößenbereich über 40 liegt, also feiner als 40 ist (DIN 69 100).

Bei praktischen Untersuchungen hat sich eine Schleifscheibe beim erfindungsgemäßen Reibschleifen von Hublagern an Kurbelwellen bewährt, die als Schleifkorn ein kristallines Korund mit einer Bakelitbindung aufwies. Der Korngrößenbereich lag hierbei zwischen 60 und 80 (DIN 69 100).

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von feingeschliffenen Oberflächen an rund-, flach- oder profilgeschliffenen Teilen durch Materialabtragen mit einem Schleifwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß man
- das Schleifwerkzeug mit einem bezogenen Zeitspannungsvolumen von mehr als 40 mm³/mm.s betreibt,
- ein Maschinengestell mit hoher Rattergrenze verwendet,
- die Steifigkeit der Werkstückeinspannung etwa entsprechend der Steifigkeit des Maschinengestells einrichtet, und
- ein Schleifwerkzeug hoher Verschleißfestigkeit mit geringem oder keinem Porenraum
verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
- das Schleifwerkzeug mit einer sehr hohen Zustellgeschwindigkeit kontinuierlich bzw. mit einer sehr hohen Spandicke betreibt, die ein Vielfaches der heute üblichen Werte ist und beispielsweise beim Rundeinstechschleifen Werte um oder größere als 250 µm/s und beim Profilschleifen oder Flachschleifen Werte um oder größer als 100 µm/s annimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schleifwerkzeug eine Schleifscheibe verwendet und diese mit einer Umfangsgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s betreibt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man
- ein Maschinengestell verwendet, das ratterfreies Schleifen mit einer zum Materialabtrag eingesetzten Antriebsleistung des Schleifwerkzeugs von mehr als 2 kW/mm Materialabtragsbreite zuläßt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man
- ein Schleifwerkzeug mit einem Gefüge kleiner als 4 verwendet.

6. Verfahren anch einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man
- ein Schleifwerkzeug mit einem Härtegrad härter als P verwendet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man
- ein Schleifwerkzeug mit einem Schleifkorn verwendet, dessen Korngröße feiner als 40 ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man
- ein Schleifwerkzeug verwendet, welches als Schleifkorn einkristallines Korund mit einer Bakelitbindung aufweist.