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Kirner Maschinenbau GmbH
Deutschland

Kompakte High-tech-Schleifmaschine für kleinsten Raum

Kompakte High-tech-Schleifmaschine  für kleinsten Raum

Kompakt und dynamisch: Auf der Schleifmaschine K 366 CNC mit 10 CNC-Achsen können bis zu 2000 Dentalfräser, Medizinalfräser oder Industrie-Rotierfräser von 0,5 – 8 mm Durchmesser vollautomatisch bearbeitet werden.

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Dr.-Ing. Markus Brumm, Dipl.-Ing. Frank Seibicke
Klingelnberg GmbH
Deutschland

Läppen oder Schleifen? – Welche Technologie ist in Zeiten von Industrie 4.0 die richtige Wahl?

Läppen oder Schleifen? – Welche Technologie ist in Zeiten von Industrie 4.0 die richtige Wahl?

Kegelrad-Getriebe für die Automobilindustrie unterliegen höchsten Anforderungen: Diese müssen immer höhere Leistungen bei sinkendem Gewicht und Bauraum übertragen können. Dabei werden hohe Ansprüche an die Geräuschqualität und zunehmend an den Wirkungsgrad gestellt. Bereits bei der Dimensionierung der Kegelrad-Verzahnung fällt die Entscheidung, ob die Verzahnung geläppt oder geschliffen wird. Häufig entscheidet der vorhandene Maschinenpark, welche Technologie verwendet wird. Dennoch sollte die Frage „Läppen oder Schleifen?“ nicht nur bei Neuinvestitionen gestellt werden, da es Vor- und Nachteile bei beiden Verfahren gibt.

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Ali Zahedi, Bahman Azarhoushang
Hochschule Furtwangen/University Fakultät Mechanical and Medical Engineering (MME)
Deutschland

Laserkonditionieren von Diamantschleifscheiben und deren Leistungsfähigkeit

Laserkonditionieren von Diamantschleifscheiben und deren Leistungsfähigkeit

Das konventionelle Abrichten superabrasiver Schleifwerkzeuge stellt aufgrund verschiedener Aspekte eine Herausforderung dar. Die hohe Härte führt zu hohem Verschleiß und damit Ungenauigkeiten und hohen Kosten für die Abrichtwerkzeuge, weitere Nachteile sind lange Prozesszeiten und Verschmutzungen [1,2]. Mit nicht-mechanischen Konditionierungsmethoden für Schleifscheiben wie ELID (elektrolytisches in-Prozess Abrichten), Funkenerodieren und Laserabrichten wird versucht, die Prozessgenauigkeit zu erhöhen und Bearbeitungskosten von superabrasiven Werkzeugen zu senken.
Die ersten Schritte bei der Erforschung des Effekts von Lasern auf eine Schleifscheibe wurden in den späten 1980ern unternommen, indem konventionelle Aluminiumscheiben untersucht wurden [3,4]. Der Laserstrahl kann auf der Oberfläche der Schleifscheibe ein lokales Schmelzen von Bindungsmaterial und/oder Schleifkörnern bewirken. Der Laserstrahl kann zudem die konventionellen, mechanischen Abrichtmethoden unterstützen, indem er die Scheibenkomponenten, vor dem Eingriff des Abrichtwerkzeugs, erweicht [5].

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Sascha Rausch, Petra Kersting, Dirk Biermann
Institut für Spanende Fertigung (ISF), Technische Universität Dortmund
Deutschland

NC-Formschleifen von hartstoffbeschichten Tiefziehwerkzeugen

NC-Formschleifen von hartstoffbeschichten Tiefziehwerkzeugen

Aufgrund der gesetzlichen Bestimmung zur CO2-Reduktion in der Automobilindustrie werden vermehrt neuartige hoch- und höchstfeste Blechwerkstoffe im Karosseriebau eingesetzt, um eine Verringerung des PKW-Gewichts zu erzielen. Die Formgebung dieser Werkstoffe führt jedoch zu einer reduzierten Standzeit der kostenintensiven Umformwerkzeuge. Zur Steigerung der Verschleißbeständigkeit dieser Werkzeuge können thermisch gespritzte Hartstoffschichten aufgebracht werden. Aufgrund der spritzrauen Oberflächen sind diese jedoch schleifend nachzuarbeiten, um die geforderte Form- und Maßhaltigkeit sowie die Oberflächenqualität zu gewährleisten.

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Daniel Berger, Kai Rickens, Oltmann Riemer, Ekkard Brinksmeier
Labor für Mikrozerspanung (LFM) Universität Bremen
Deutschland

Neuartiges Werkzeugkonzept für verschleißfeste Diamantschleifscheiben

Neuartiges Werkzeugkonzept für verschleißfeste Diamantschleifscheiben

Bauteile mit optischen Funktionen stellen hohe Anforderungen bezüglich der erreichbaren Oberflächenrauheit, wobei optische Oberflächen typischerweise durch Polierprozesse erreicht werden, die jedoch zumeist aufwändig und langwierig sind. Das Ultrapräzisionsschleifen gewinnt daher in der Optikindustrie kontinuierlich an Bedeutung, denn je besser der vorhergehende Schleifprozess in Bezug auf die erreichbare Oberflächengüte ist, desto geringer fallen die Polierzeiten aus. Schleifend erzeugte Oberflächenrauheiten in optischer Qualität können an sprödharten Werkstoffen vor allem durch feinkörnige, kunstharzgebundene Diamantschleifscheiben erreicht werden. Diese Werkzeuge sind gekennzeichnet durch einen hohen Werkzeugverschleiß, sodass die Abrichtintervalle sehr kurz ausfallen, was wiederum zu hohen Nebenzeiten und somit steigenden Bearbeitungskosten führt. Der Einsatz von grobkörnigen, metallisch gebundenen Diamantschleifscheiben für das Ultrapräzisionsschleifen wird durch spezielle Abrichttechnologien möglich und kann in diesem Zusammenhang zu deutlich geringerem Werkzeugverschleiß führen [1,  2].

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Saint-Gobain Diamantwerkzeuge GmbH
Deutschland

Neue Fertigungsfenster für XL-CBN-Schleifwerkzeuge

Neue Fertigungsfenster  für XL-CBN-Schleifwerkzeuge

Mehrspurig und mit Leichtigkeit zu einem Plus an Produktivität: der Hightech-Leichtbauwerkstoff CFK hält Einzug in die Schleifwerkzeugherstellung. Dank der Winter CarbonForce-Technologie ist es dem Schleifmittelhersteller Saint-Gobain Abrasives möglich, gegenüber bisher üblichen Schleiftools mit Stahlgrundkörpern nun sehr groß dimensionierte und deutlich leichtere Schleifwerkzeuge bzw. Mehrspurscheiben herzustellen. Mit ihnen kann der Anwender simultan mehrere und große Oberflächen mit hohen Schleifgeschwindigkeiten unter niedrigem Schleifdruck wirtschaftlich bearbeiten.

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Strausak AG
Schweiz

Neuvorstellung: Werkzeugschleifcenter U-Grind

Neuvorstellung:  Werkzeugschleifcenter U-Grind

Die Strausak AG möchte auf der Grindtec nach eigenem Bekunden mit einer neuen Schleifmaschine für Furore sorgen: der U-Grind. Das neue 5-Achsen CNC Werkzeugschleifcenter U-Grind ist Neuanfang und Fortsetzung zugleich, das heißt neue Technologie kombiniert mit bewährten Elementen. So ist es wohl nicht ganz verwunderlich, dass die U-Grind das über mehr als zwei Jahrzehnte geprüfte kinematische Modell seiner Vorgängerin Fleximat übernimmt: Erfahrung, eine große Anzahl an Feldtests, sowie die vielen Feedbacks und Anregungen von Kunden hätten nach Firmenaussagen zum neuen 5-achsigen CNC Schleifcenter U-Grind geführt. Größere Verfahrwege, hohe Dynamik, verbesserte Zugänglichkeit und Anwenderfreundlichkeit und ein umfangreiches Softwarepaket von Numroto sorgen für größtmögliche Flexibilität und Zuverlässigkeit.

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Walter Maschinenbau GmbH
Deutschland

Optimale Schleifergebnisse können auch Software unterstützt erreicht werden

Optimale Schleifergebnisse können auch Software unterstützt erreicht werden

Der vorherrschende Trend zu immer komplexeren Werkzeuggeometrien ist ungebrochen. So gehörten bis vor wenigen Jahren Werkzeuge mit mehrfach unterschiedlichen Spiralen, Ungleichteilung zwischen den einzelnen Schneiden und dabei konstanter Stollenbreite am Rücken noch in den Bereich der Sonderwerkzeuge. Heute bezeichnen bereits viele Produktions- und Nachschärfbetriebe diese Art von Werkzeugen als ihr „täglich´ Brot“ d.h. als Standardwerkzeug.

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Diametal AG
Schweiz

Polierscheibe bekommt mehr „Verantwortung“

Polierscheibe bekommt  mehr „Verantwortung“

Die Nachfrage nach Bohrern und Fräsern mit einer polierten Spannute aus Vollhartmetall steigt stetig. Die Buntmetall und Verbundwerkstoff verarbeitende Industrie setzt auf solche Werkzeuge, da Werkzeuge mit einer polierten Spannute wesentlich höhere Standzeit aufweisen, bei gleicher Zerspanleistung, als herkömmliche Werkzeuge.

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Bahman Azarhoushang, Nima Jandaghi
Kompetenzzentrum für Schleiftechnologie und Feinstbearbeitung (KSF) Hochschule Furtwangen
Deutschland

Präzisionsschleifen und Superfinishen von keramikbeschichteten Walzen

Präzisionsschleifen und Superfinishen   von keramikbeschichteten Walzen
Der Markt des Walzenschleifens umfasst eine breite Palette von Anwendungen, wie z.B. Rollen für kleine Maschinen mit einem Durchmesser von nur 100-200 mm bis zu Walzen für die Metallindustrie, die bis zu 300t wiegen können. Je nach Walzenart und Anwendung werden unterschiedliche Materialien und Abmessungen verwendet. Die Einsatzgebiete setzen hohe Anforderungen an die Walzenqualität bezüglich Rundlauf, Parallelität, Oberflächenbeschaffenheit und Oberflächengüte.
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Berend Denkena, Thilo Grove, Leif Behrens
Leibniz Universität Hannover Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen
Deutschland

Produktives Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten

Abb. 1: Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten an einer Wendt WAC 715 Centro mit keramisch gebundenen Diamant-Topfschleifscheiben
Abb. 1: Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten an einer Wendt WAC 715 Centro mit keramisch gebundenen Diamant-Topfschleifscheiben

Wendeschneidplatten aus PCBN sind hochleistungsfähige Werkzeuge und übertreffen andere Schneidstoffe in der Zerspanung häufig hinsichtlich der erreichbaren Qualität und Produktivität. Jedoch sind sie auch deutlich teurer in der Anschaffung. Der hohe Anschaffungspreis wird in erster Linie durch die hohen Herstellungskosten, die durch den Prozessschritt des Schleifens dominiert werden, verursacht. Durch die gezielte Anwendung des Wissens über die Zusammenhänge zwischen Prozessführung und wirkenden Verschleißmechanismen kann das Schleifen produktive und leistungsfähige PCBN-Wendeschneidplatten für die Zerspanung bereitstellen.

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Jochen Eckebrecht, André Wagner
Stiftung Institut für Werkstofftechnik
Deutschland

Prozessoptimierung beim Verzahnungsschleifen mittels In-Prozess Temperaturmessung

Abbildungen: IWT Bremen
Abbildungen: IWT Bremen

In der Einzelteilfertigung aber auch in der Großserienfertigung ist das diskontinuierliche Profilschleifen wegen seiner großen Flexibilität und des großen Anwendungsbereichs (Modul m = 1 – 35 mm) ein häufig eingesetztes Schleifverfahren zur Hartfeinbearbeitung von Zahnrädern [Karp08]. Als profilierendes Verfahren zur Verzahnungsherstellung ist das diskontinuierliche Profilschleifen dadurch gekennzeichnet, dass die zu erzeugende Geometrie durch die Werkzeuggeometrie vorgegeben ist. Die Eingriffskinematik beim diskontinuierlichen Profilschleifen bedingt relativ große Kontaktlängen zwischen Schleifwerkzeug und Werkstück sowie über dem Verzahnungsprofil stark abweichende Zeitspanvolumina, deren Aufteilung auf die beiden Zahnflanken zudem nicht immer gleich ist. Diese Umstände führen dazu, dass dieses Verfahren relativ anfällig für das Auftreten von Schleifbrand ist.

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Taghi Tawakoli, Rolf-Dieter Lohner, Sebastian Grünefeld
KSF-HS Furtwangen
Deutschland

Schleifen von Hartmetall und Keramik mit magnetgelagerten Spindeln

Schleifen von Hartmetall und Keramik mit magnetgelagerten Spindeln
Die Idee der magnetischen Lagerung ist für Spindeln, aber auch rotierende Wellen oder translatorisch bewegte Schlitten, nicht neu [Kemp37, Steg97]. Die ersten Ideen sind fast 100 Jahre alt und das erste Patent wurde 1934 von Hermann Kemper angemeldet. Die Firma S2M startete 1976 mit der Produktion der ersten industriellen Spindel und konnte diese auch in einige Werkzeugmaschinen platzieren. Gewicht und Preis dieser Spindeln war allerdings relativ hoch; auch die schnelle Regelung der Magnetlagerung mit damaliger Technik war nicht ganz einfach. Bei der neuen Generation magnetgelagerter Spindeln kann die Spindel mit hoher Präzision und fast reibungsfrei bei höheren Drehzahlen in Rotation, axiale und radiale Oszillation gebracht werden. Diese neue Spindel erlaubt das Ausgleichen von Unwucht und erlaubt die Messung der Zerspankräfte während der Bearbeitung.
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Mario Pohl
Zentrum für Optische Technologien - Aalen University
Deutschland

Simulation von mid-spatials aus dem Schleifprozess

Simulation von mid-spatials aus dem Schleifprozess

Mittelfrequenzfehler bzw. mid-spatial frequency Fehler (MSF-Fehler) sind ein bekanntes Problem bei der Herstellung optischer Komponenten und treten besonders bei Schleifprozessen auf. Fehler in diesem Bereich sind schwer zu korrigieren und gestalten es sehr aufwändig, die spezifizierte Oberflächenqualität zu erreichen. Aus diesem Grund existiert eine Vielzahl verschiedener Strategien, um die Entstehung von MSF-Fehlern zu vermeiden [1][2][3]. Dieser Artikel beschreibt einen neuen Ansatz, um die Entstehung von MSF-Fehlern zu vermeiden bzw. zu kontrollieren.

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Michael Kansteiner, Timo Bathe, Dirk Biermann
Institut für Spanende Fertigung Technische Universität Dortmund Maschinenbau III
Deutschland

Simulative und experimentelle Analyse der Oberflächenstrukturierung von gehärtetem Stahl durch Schleifstifte mit gesetzten Diamanten

Abbildungen: ISF
Abbildungen: ISF

Die Eigenschaften der Werkstückoberflächen, die einer gleitenden oder wälzenden Belastung ausgesetzt sind, beeinflussen in hohem Maße die tribologischen Eigenschaften im späteren Anwendungsfall. Durch eine gezielte Beeinflussung der Oberflächentopographie zur Reibungsreduzierung kann somit eine Effizienzsteigerung erreicht werden. Im nachfolgenden Artikel werden Untersuchungsergebnisse präsentiert, bei denen ein Schleifstift eingesetzt wurde, dessen Schleifbelag sich durch ein deterministisches Setzmuster der Diamantschleifkörner auszeichnet. Dieses Werkzeug wurde dazu verwendet, um definierte Oberflächenstrukturen, bestehend aus vereinzelten, nicht kommunizierenden Taschen auf gehärteten Stahlwerkstücken zu erzeugen. Diese Taschen können im späteren Einsatzfall des Werkstücks als Schmierstoffreservoir und Mikrodruckkammer wirken. Zudem können entstehende Verschleißpartikel in diese Taschen aufgenommen werden, wodurch das Verschleißverhalten positiv beeinflusst wird. Mit einer geometrisch-physikalischen Schleifsimulation wurden zunächst geeignete Bearbeitungsparameterkombinationen eruiert, durch die Oberflächen mit vereinzelten tiefen Riefen erzeugt werden können. Im Anschluss erfolgten reale Schleifversuche, um die Übertragbarkeit der simulativen Ergebnisse zu verifizieren. Bei diesen Versuchen konnten Oberflächen mit den gewünschten Eigenschaften bzw. vereinzelten Taschen erzeugt werden.

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