Schleifen ist ein spanendes Fertigungs-Verfahren

➝ mit vielschneidigen Werkzeugen

Praxisnahes Fachwissen zum Schleifen

Was bedeutet Schleifen und welche Verfahren gibt es? Hier erhalten Sie fachkundige Informationen, welche mit aktuellem und praxisnahen Fachwissen Ihre Fragen zu
diesem spanenden Fertigungsverfahren beantwortet.

Trennen (Fertigungstechnik) in der Kategorisierung nach DIN 8589

Zu der Gruppe der Trennverfahren gehören alle Fertigungsmöglichkeiten, welche einen Materialabtrag von Werkstücken ermöglichen. Dabei werden nach DIN 8589 die zerspanenden Fertigungsverfahren in Spanen mit geometrisch bestimmten oder unbestimmten Schneiden untergliedert.

Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden

  • Drehen, Fräsen
  • Bohren, Senken, Reiben
  • Hobeln, Stoßen, Räumen
  • Sägen, Feilen, Raspeln
  • Schaben und Meißeln

Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden

  • Rotationsschleifen
  • Bandschleifen
  • Hubschleifen
  • Honen, Läppen
  • Strahlspanen, Gleitspanen

Schleifen - Grundlagen und Definition

Was ist Schleifen?

Schleifen ist ein Verfahren der Oberflächenbearbeitung mit sehr präzisen Genauigkeiten und gehört nach DIN 8589 zu den Trennverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden. Diese Technologie dient der Glättung von Oberflächen und Definition der Endkonturen, welche mit konventionellen Verfahren wie dem Drehen oder Fräsen nicht realisierbar sind. Doch beruht der Schleifvorgang auf einer ähnlichen Funktionsweise wie andere spanende Fertigungsverfahren und kann manuell oder mit automatisierten Schleifmaschinen ausgeführt werden Dabei wird überschüssiges Material mit den Schleifwerkzeugen spanförmig abgetrennt und eine maximale Planheit der Oberfläche mit einer gleichbleibenden Abtragsrate erreicht. So können selbst die härtesten Materialien wie Hartmetall oder Keramik sicher und mit hohen Maß- und Formgenauigkeiten sowie einer optimalen Oberflächenrauheit wirtschaftlich bearbeitet werden, weshalb das Schleifen zu einer unverzichtbaren Basistechnologie vieler Fertigungsprozesse geworden ist.

Übersicht auf die wichtigsten Schleifverfahren

Flachschleifen: Dieses Verfahren dient der Herstellung planer Flächen und erfolgt in den Verfahrensvarianten Planumfangs-Längsschleifen, Planumfangs-Querschleifen und dem Längs-Seiten-Planschleifen.

Rundschleifen: Oberflächen von runden Schleifteilen werden meist mittels Innen- oder Außenrundschleifen ausgeführt. Dabei unterscheidet man nach der Werkstücklagerung und den Vorschubrichtungen.

Gleitschleifen: Schleifkörper und Compound, welche sich in einem Behälter befinden werden durch oszillierende oder rotierende Bewegungen in Schwingungen versetzt und somit die Werkstücke geschliffen.

Feinschleifen: Der Feinschliff ist die optimale Lösung für höchste Maß-, Form- sowie Oberflächengüten und wird mit Werkzeugen aus gebundenem Schleifkorn als Plan- oder Rundschleifprozess ausgeführt.

Läppen: Bei dieser Bearbeitung ist das Schleifkorn ungebunden im Läppmittel enthalten, welches sich auf der Werkstückoberfläche befindet und mit den Läppscheiben bewegt wird.

Honen: Diese Verfahren dient der Herstellung von Funktionsflächen in Zylindern mit bester Oberflächengüte. Wesentliche Merkmale sind dabei die spezielle Prozesskinematik und die Gleichachsigkeit.

Entgraten: Die Entfernung von scharfen Graten an mechanisch hergestellten Bauteilen wird mittels Entgraten durchgeführt und die Bearbeitung erfolgt in vielen Fällen auf Schleifmaschinen.

Werkzeugschleifen: Dieses Verfahren ist ein Teilbereich der Schleiftechnik und kommt für die Endbearbeitung, Konturenschleifen oder zum Geometrieschleifen von Werkzeugen und Rohlingen zur Anwendung.

Koordinatenschleifen: Merkmal dieser Technik ist die Kombination von Fräsen und Schleifen nach Koordinaten in einer Aufspannung für die Herstellung von Passbohrungen mit optimaler Oberflächengüte.

Schleifkörper und Ihre Einsatzgebiete

Ist ein besonders feines Schleifbild mit einer optimalen Oberflächengüte oder ein schneller und hoher Materialabtrag gefordert? Je nach Fertigungsauftrag kommen beim Schleifen unterschiedliche Verfahren und Schleifkörper zum Einsatz. Dabei ist ein hohes Fachwissen ein entscheidendes Merkmal, um beim Schleifen das bestmögliche Ergebnis in Sachen Präzision und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Auch sollten die Schleifkörner über eine großen Härtegrad mit einer hohen Kornzähigkeit und Wärmebeständigkeit verfügen. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht auf Schleifkörner und deren Einsatzgebiete.

Schleifmittel

  • Normalkorund
  • Edelkorund
  • Siliciumcarbid
  • Bornitrid
  • Diamant

Anwendungsmöglichkeiten

  • Geeignet für mittelzähe Werkstoffe unter 60 HRC wie Temperguss oder Stahl
  • Wird für harte Werkstoffe wie Werkzeugstahl oder zum Schleifen von Glas verwendet
  • Ist zum Abrichten von Werkzeugen aus Keramik oder NE-Metallen oder zum Handschleifen geeignet
  • Kommt oft für das Präzisionsschleifen von Warm- und Kaltarbeitsstahl oder HSS-Stahl zum Einsatz
  • Für die Schleifbearbeitung von zähharten und spröden Materialien wie Glas oder Keramik

Einflüsse auf das Schleifergebnis

Die optimale Abstimmung der einzelnen Schleifparameter auf die Qualitätsanforderungen garantiert beim Schleifen das Erreichen der gewünschten Ergebnisse. Dabei gilt: Vorschleifen erfolgt mit großen Zustellungen und der Feinschliff dagegen mit kleinen Zustellungen.

Vorschubgeschwindigkeit: Entspricht beim Rundschleifen der Umfangsgeschwindigkeit der Bauteile und beim Planschleifen der des Tisch-Vorschubes.

Längs- und Quervorschub: Die Schnittbreite wird beim Rund- und Planschleifen vom Längs- und Quervorschub in mm pro Werkstückumdrehung bestimmt.

Zustelltiefe: Dieser Schleifparameter kennzeichnet einen Schleifvorgang, bei welchem der Bearbeitungsprozess senkrecht zur Hauptvorschubrichtung erfolgt.

Geschwindigkeitsverhältnis: Ist die Größenordnung für die Spanungsdicke sowie Kornbelastung und wird nach dem jeweiligen Schleifverfahren und Werkstoff gewählt.

Schleifwärme: Beim Schleifen bilden sich in der Werkrückstandszone aufgrund der Reibungswärme hohe Temperaturen, welche Schleifschäden wie Maßfehler oder Rissbildung verursachen können. Dies kann mit einer intensiven Kühlschmierung, kleiner Zustellung und Kontaktlänge sowie mit einem niedrigen Geschwindigkeitsverhältnis vermieden werden.

Fertigungsbeispiele

➝ für Schleifteile

Arbeitsschutz beim Schleifen

Für sichere Schleifarbeiten sind Maßnahmen zum Arbeitsschutz vor Sicherheits- und Gesundheitsgefährdungen unabdingbar, da viele Schleifscheiben sehr bruchempfindlich sind und wegfliegende Bruchstücke aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeit eine große Verletzungsgefahr sind. Deshalb sollten bestimmte Sicherheitsregeln eingehalten werden, um diese und andere Gefahren zu vermeiden.

  • Schutzbrillen gegen mechanische Gefährdungen wie Schleiffunken oder wegfliegende Schleifkörperstücke.
  • Ein Mundschutz verhindert das Einatmen gefährlicher Substanzen wie Schleifstaub oder Emissionen.
  • Gehörschutz um Gefährdungen durch Maschinenlärm zu vermeiden.
  • Keine leichtentzündbaren Werkstoffe offen in der Nähe stehen lassen, da Schleiffunken oft als Zündquellen dienen.
  • Die angegebene Arbeitshöchstgeschwindigkeit auf den Schleifwerkzeugen darf nicht überschritten werden.
  • Eine Klangprobe keramischer Schleifscheiben sollte vor jedem Schleifvorgang durchgeführt werden.
  • Schleifscheiben sollten ohne Kraftanstrengung montierbar sein.
  • Werkzeuge und Maschinen für erhöhte Arbeitsgeschwindigkeiten müssen extra gekennzeichnet ein.