Flachschleifen
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Martin.Mu

Experte für Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing

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Der ultimative Leitfaden zum Flachschleifen

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Beim Präzisions-Oberflächenschleifen handelt es sich um ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem hochpräzise Schleifmaschinen eingesetzt werden, um Teile mit glatten Oberflächenstrukturen zu erzeugen. Präzisionsschleifer verwenden eine rotierende Schleifscheibe, die mit rauen Partikeln beschichtet ist, um Oberflächen zu glätten oder zu glätten, indem Späne von nichtmetallischen oder metallischen Materialien entfernt werden. Dabei wird die Oberfläche präzise geschliffen, um dem Teil ein edleres Aussehen zu verleihen. Das Präzisionsschleifen sorgt für ein sowohl praktisches als auch attraktives Finish und macht es zu einer zuverlässigen Technologie für ein breites Anwendungsspektrum.

Beim Präzisionsschleifen wird mit einem Präzisionsschleifer Material von einem Werkstück abgetragen. Diese Präzisionsschleifmaschine verwendet eine Schleifscheibe, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Mit Drehzahlen von 150 bis 15,000 U/min, je nach Projekt, führen diese Motoren flache Schnitte durch, um feine Oberflächen, Formen und Abmessungen zu erzeugen. Präzisionsschleifen ist eine praktische Lösung, um im Fertigungsprozess enge Toleranzen und präzise Maße zu erreichen. Das Verfahren ist auch mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel, darunter Metalle, Keramik und Mineralien. Wenn Sie einen Prozess wünschen, mit dem Teile in bestimmten Abmessungen hergestellt werden können (unter Verwendung der oben genannten Materialien), dann ist Präzisionsschleifen ideal für Sie. Hochpräzise Schleifmaschinen können beispielsweise Durchmessertoleranzen von +/- 13 Mikrometer bis +/- 1.3 Mikrometer und Rundheitstoleranzen von +/- 2.5 bis 0.25 Mikrometer erreichen. Ebenso kann durch Präzisionsschleifen eine Präzision bei der Oberflächenbehandlung mit Toleranzen im Bereich von 0.20 bis 0.81 Mikrometer erreicht werden.

Vorteile des Präzisionsschleifens

Das Präzisionsschleifen hat sich aufgrund seiner Vorteile zu einer wichtigen Fertigungstechnologie in der Fertigungsindustrie entwickelt. AN-Prototype listet die Vorteile des Präzisionsschleifens auf:

Kosteneffizienz und Genauigkeit

In verschiedenen Branchen ist es erforderlich, dass Teile gemäß den vorgesehenen Maßen und ohne jegliche Toleranz gefertigt werden. In gewissem Sinne ist das Präzisionsschleifen eine Bearbeitungstechnologie, die diesen Detaillierungsgrad erfüllen kann, die Genauigkeit der Teile gewährleistet und gleichzeitig eine kostengünstige Methode zur Herstellung verschiedener Teile bietet. Die meisten Metallbauer verwenden Präzisionsschleifverfahren, um komplexe Teile mit spezifischen Abmessungen innerhalb akzeptabler Toleranzen herzustellen. Darüber hinaus tragen Schleifvorgänge dazu bei, die Fertigungsproduktivität präziser Teile zu verbessern und gleichzeitig die Kontrolle der Konsistenz der Teilequalität zu erleichtern. Alles in allem ist Präzisionsschleifen ein effizienter Herstellungsprozess.

Zuverlässige Fertigungsalternativen

Professionelle Maschinenbauer nutzen Präzisionsschleifverfahren, wenn andere Fertigungsverfahren wie z CNC-Fräsen und CNC-Drehen sind nicht verfügbar. Dies geschieht in der Regel aus folgenden Gründen:

Arten der Präzisionsschleiftechnologie

Es gibt viele Arten von Präzisionsschleifverfahren, die in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt werden, um präzise Oberflächengüten und Abmessungen von Teilen zu erzielen. Die Eigenschaften verschiedener Arten des Präzisionsschleifens bestimmen ihre jeweiligen Anwendungen in bestimmten Bearbeitungsprojekten. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Hersteller den geeigneten Präzisionsschleifvorgang basierend auf der Größe, Form, den Endbearbeitungseigenschaften und der erforderlichen Produktivität des Teils auswählen, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Hier sind einige der häufigsten Arten des Präzisionsschleifens.

Spitzenloses Schleifen

Spitzenloses Schleifen

Spitzenloses Schleifen eignet sich zur Herstellung langer und schlanker Teile. Bei diesem Verfahren werden kleinste Materialmengen vom Außendurchmesser oder Umfang kleiner zylindrischer Teile entfernt, um eine bestimmte Oberflächengüte zu erzielen. In den meisten Fällen verwenden Schnellhersteller das spitzenlose Schleifen, um die Oberflächengüte von CNC-gedrehten Teilen zu verbessern und so eine höhere Genauigkeit zu erreichen. Im Gegensatz zum herkömmlichen Schleifen von Außendurchmessern wird das Werkstück beim spitzenlosen Schleifen nicht in der Mitte oder zwischen Spannfuttern gehalten. Im Gegensatz dazu verwenden spitzenlose Schleifmaschinen eine stationäre Klinge, um das Werkstück am Außendurchmesser abzustützen.

Darüber hinaus werden beim spitzenlosen Schleifen zwei Scheiben gleichzeitig eingesetzt: eine Schleifscheibe und eine Stellscheibe. Auch wenn sich die beiden Schleifscheiben in die gleiche Richtung drehen, ist die Drehzahl der Schleifscheibe höher als die Drehzahl der Einstellscheibe. Dies ermöglicht spitzenlose Schleifvorgänge zum Schleifen sehr kleiner Teile. Die beiden Schleifscheiben bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, wobei sich ein abrasiver Präzisionsschleifer schneller bewegt als ein Einstellschleifer.

Im Gegensatz zu anderen Schleifverfahren bewegt sich das Werkstück in einer spitzenlosen Schleifmaschine, ohne dass Vorrichtungen oder Motoren erforderlich sind.

Ein- und Doppelscheibenschleifen

Wie die Namen schon vermuten lassen, werden beim Einscheibenschleifen und Doppelscheibenschleifen Einzelscheiben und Doppelscheiben verwendet. Bei einem Einscheiben-Präzisionsschleifer hält die Spindel die Schleifscheibe normalerweise vertikal, während das Spannfutter das Werkstück in Position klemmt. Doppelscheibenschleifer sind sowohl in vertikaler als auch horizontaler Ausführung erhältlich, die beide für eine Vielzahl von Präzisionsschleifanwendungen eingesetzt werden können.

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Rundschleifen

Das Rundschleifen wird auch Zentrumsschleifen genannt. Die bei diesem Prozess verwendete Schleifmaschine umfasst eine Präzisionsschleifscheibe, zwei Spitzen zum Halten des Werkstücks, ein Spannfutter zum Antrieb des Werkstücks und einige andere Funktionen. Die Drehrichtungen der Schleifscheibe und des Werkstücks sind unterschiedlich, so dass die Spanabfuhr einfach ist. Es gibt zwei Arten des Rundschleifens:

Schleifen des Innendurchmessers

Die Innenschleiftechnologie entfernt überschüssiges Material vom Innendurchmesser eines Lochs, Rohrs oder Bohrlochs. Bei diesem Verfahren hält die Spitze das Werkstück an einem festen Punkt und das Spannfutter dreht das Werkstück, um seinen Durchmesser zu verringern.

Schleifen des Außendurchmessers

Die Funktion des Außendurchmesserschleifens besteht darin, die Außenfläche des Werkstücks zu schleifen. Die Mitte hält das Werkstück an Ort und Stelle, während das Spannfutter das Werkstück zum Feinschleifen in die gleiche Richtung wie die Schleifscheibe dreht. Es ist erwähnenswert, dass das Teil zylindrisch sein muss, damit sich diese Techniken zum Schleifen eignen.

Präzisions-Flächenschleifen-

Flachschleifen

Beim Präzisions-Flächenschleifen handelt es sich um eine Technik, mit der flache Oberflächen bearbeitet werden, um eine glatte Oberfläche zu erzeugen, einem Teil ein verfeinertes Aussehen zu verleihen oder bestimmte Funktionen hinzuzufügen. Dabei wird ein rotierendes Rad verwendet, das mit groben Schleifkörnern beschichtet ist, um winzige Späne oder überschüssiges Material von der Oberfläche eines Werkstücks zu entfernen. Neben der Schleifscheibe umfasst ein Flachschleifer ein Spannfutter und einen Tisch, der das Material mithilfe von Magneten an Ort und Stelle hält. Wenn CNC-Dreh- und Fräsverfahren nicht präzise genug sind, um ein bestimmtes Teil herzustellen, greifen schnelle Hersteller auf Präzisions-Flachschleifverfahren als hervorragende Alternative zurück. Dies liegt daran, dass durch Schleifvorgänge Toleranzen im Mikrometerbereich und Oberflächengüten von nur 0.2 Mikrometern erreicht werden können. Es ist wichtig zu beachten, dass die Qualität der beim Flachschleifen erzielten Oberflächenbeschaffenheit von Faktoren wie der Scheibengeschwindigkeit, der Vorschubgeschwindigkeit, der Scheibengröße, dem Schleifmittel und der Materialart abhängt.

Darüber hinaus eignet sich das Flächenschleifen ideal für Materialien, bei denen der magnetische Saugnapf das Material leicht greift, ohne die Schleifscheibe zu verstopfen. Zu diesen Materialien gehören Gusseisen und viele Stahlsorten. Andere Materialien wie Aluminium, Messing und Kunststoff können die Schleifscheibe verstopfen und ein Schneiden unmöglich machen. Daher können nur professionelle Maschinisten Oberflächenschleifarbeiten an diesen Materialien durchführen.

Präzisionsschleifanwendungen

Aufgrund der hervorragenden Leistung des Präzisionsschleifens findet es in vielen Branchen Anwendung, in denen eine sorgfältige Herstellung hochwertiger Teile erforderlich ist, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Medizintechnik und Elektronik. In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird das Oberflächenschleifen verwendet, um Turbinenschaufeln und andere Komponenten für die Montage vorzubereiten. In der Automobilindustrie werden damit Motorblöcke und andere Teile für die Weiterverarbeitung vorbereitet. In der medizinischen Industrie wird das Oberflächenschleifen verwendet, um chirurgische Instrumente und Implantate für den Einsatz vorzubereiten.

Luft-und Raumfahrtindustrie

Viele Flugzeugteile müssen sorgfältig gefertigt werden und haben sehr enge Toleranzen. Beispielsweise erfordern Turbinenwellen in Flugzeugen präzisionsgeschliffene Teile. Diese Turbinenwellen dienen als Notstromquelle im Falle eines Motorschadens und erfordern die Präzision und Konstanz, die das Präzisionsschleifen bietet.

Automobilindustrie

Automobilteile, insbesondere Motoren, müssen in präzisen Abmessungen hergestellt werden, da sie sonst zu Sicherheitsproblemen im Fahrzeug führen können. Ein Beispiel für ein Automobilteil, das Präzisionsschleifen erfordert, ist ein Zylinderkopf. Obwohl das Fräsen die typische Technik zur Herstellung dieser Zylinderköpfe ist, eignet sich aufgrund der Effizienz des Prozesses auch das Präzisionsschleifen.

Elektroindustrie

Die Elektroindustrie ist ein weiterer Bereich, der präzisionsgefertigte Teile benötigt. Beispielsweise erfordern Halbleiterwafer, die in elektronischen Bauteilen verwendet werden, Präzisionsschleifprozesse, um die in diesen Wafern verwendeten optischen Filme herzustellen.

Tipps zur Verbesserung des Flächenschleifens

Einige Flachschleifereien sind mit optimierten Maschinen, Kühlmitteln und Abrichtmöglichkeiten für die Massenfertigung ausgestattet. Doch im Laufe der Zeit musste man sich mit älteren Maschinen und einem Mangel an Kühlmittel- und Radabrichtmöglichkeiten auseinandersetzen. Dies kann zu einem ineffizienten Schleifprozess und einer schlechten Teilequalität führen. AN-Prototype fasst einige Ratschläge zur Schleifscheibenauswahl und Tipps zu Schleifparametern zusammen, die dazu beitragen können, die Teilequalität zu verbessern und die Komplexität des Oberflächenschleifens zu verringern.

Wählen Sie schärfere Schleifkörner

Einer der häufigsten Fehler beim Flächenschleifen ist die Verwendung einer Schleifscheibe mit zu haltbarem Schleifkorn. Wenn ein haltbares Schleifkorn verwendet wird, ist mehr Kraft erforderlich, um das Korn auseinanderzubrechen, sodass eine neue scharfe Spitze freigelegt wird und der Schnitt fortgesetzt werden kann. Andernfalls brechen die haltbaren Partikel bei niedrigem Druck nicht; Stattdessen werden sie stumpf und reiben wiederholt am Metall, anstatt es zu schneiden. Hochfrequente Reibung verursacht Rattern, Verbrennungen oder eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit aufgrund der Hitze.

Da beim Flachschleifen die Schnitttiefe sogar weniger als 0.001 Zoll beträgt, wird möglicherweise nicht genügend Kraft erzeugt, um zu haltbare Partikel effektiv aufzubrechen. In diesem Fall ist die Kraft zu gering, um das Korn effektiv zu brechen. Zum Nachschärfen der Schleifscheibe ist ein Beschneiden erforderlich, und zum Kühlen des Schleifbereichs ist ausreichend Kühlmittel erforderlich. Wenn jedoch kein Abrichten und/oder kein Kühlmittel verfügbar ist, ist es wichtig, eine Schleifscheibe mit einer bröckeligeren Körnung zu verwenden.

Wählen Sie die richtige Schleifscheibe

Obwohl Keramikschleifscheiben als überlegene Technologie gelten und hervorragende Materialabtragsraten bieten, sind sie aus mehreren Gründen nicht immer ideal für Oberflächenschleifanwendungen.
Keramikpartikel sind im Allgemeinen etwas haltbarer als herkömmliche Aluminiumoxidpartikel. Selbst sehr spröde Keramikpartikel sind stärker und schwerer zu brechen als sehr spröde Aluminiumoxidpartikel. Während dies einer der Gründe für eine Keramikaufrüstung ist (da die stärkeren Keramikpartikel dafür sorgen, dass sie länger hält und nicht so schnell zerfällt), sind Keramikschleifscheiben aus den oben genannten Gründen tatsächlich zu langlebig für Flächenschleifanwendungen.

Dies gilt nicht unbedingt für alle Arten des Oberflächenschleifens/Materials/Teils, aber wenn der Schleifvorgang mit einer Keramikscheibe Wärme erzeugt, benötigen Sie möglicherweise mehr bröckelige Keramikpartikel oder Sie wechseln gänzlich zu bröckeligen herkömmlichen Aluminiumoxidpartikeln. Das könnte das Problem lösen Problem.

Schrittgröße reduzieren

Viele oberflächengeschliffene Teile haben eine größere Oberfläche als eine Schleifscheibe. Das Teil könnte beispielsweise eine 10‘ x 10‘ große Aluminiumplatte sein, die mit einer 5 Zoll breiten Schleifscheibe geschliffen wurde. Um die gesamte Oberfläche zu schleifen, muss die Schleifscheibe mehrere bewegliche Durchgänge oder Schnitte ausführen. Diese Schnitte können alle in die gleiche Richtung ausgeführt werden, oder sie können in beide Richtungen geschliffen werden, wobei zwischen oberen und unteren Schnitten gewechselt wird.

Beim Erstellen dieser Bewegungsbahnen muss ein leichter Übergang von einer Schleifbahn zur nächsten erfolgen, was bedeutet, dass der zweite Schnitt den ersten leicht überlappt, um eine Kontinuität des Schleifens zu gewährleisten. Ohne Stufen kann es sein, dass ein Teil des Materials zwischen den Kanälen nicht gemahlen wird, wenn die Mahlkanäle nicht perfekt ausgerichtet sind.

Basierend auf der langjährigen Erfahrung von AN-Prototype ist es in diesem Fall besser, einen kleineren Schrittwert zu wählen, beispielsweise 20 % oder weniger, um die Fläche des nachzuschleifenden Teils zu minimieren. Darüber hinaus erfordert die Reduzierung des Zustellungsbetrags weniger Durchgänge zum Schleifen des gesamten Teils, wodurch die Gesamtzykluszeit verkürzt wird, was ein zusätzlicher Bonus ist!

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At AN-PrototypWir verfügen über die hauseigene Präzisionsbearbeitungstechnologie und -ausrüstung, um Ihr Projekt abzuschließen. Unsere professionellen Maschinisten verfügen über jahrelange Erfahrung und Fähigkeiten im Präzisionsschleifen, um Ihre Designvorgaben zu erfüllen. Darüber hinaus garantieren wir die Bereitstellung hochwertiger, präziser, langlebiger und erschwinglicher Präzisionsteile in jeder Menge. Kontaktieren Sie uns noch heute für einen persönlichen Support und Sie erhalten innerhalb von 12 Stunden eine Antwort.

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