Fachinformationen rund um's Schleifen von

Abrichten beim Rundschleifen

Mindestgröße der Abrichter

Da der Diamant eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, wird die Wärme aus dem Abrichtprozess sehr schnell durch den Diamanten geleitet. So kommt es nicht zu Schädigungen des Diamanten. Daher sollte das Diamantwerkzeug von seinem Karat-Gewicht an die Schleifscheibengröße angepasst sein. Unterhalb dieses Mindestgewichtes kommt es durch zu große Erwärmung des Diamanten zur Umwandlung der Gitterstruktur und es bildet sich Graphit.

SCHEIBENDURCHMESSERSCHEIBENBREITEKARAT
250400,75
350301,00
400301,25
450501,75
600502,00
600752,50
750753,00
7501003,50

Als Faustformel kann gelten:
Der Koeffizient für das Verhältnis der Mantelfläche (Am) der Schleifscheibe zum Gewicht in Karat entspricht ca. 50. Dieser Richtwert gilt auch für andere stehende Abrichtwerkzeuge.

Am = Mantelfläche
ds = Durchmesser der Scheibe
bs = Scheibenbreite
m = Karatzahl
k = Koeffizient

Abrichten mit stehenden Abrichtwerkzeugen

Mit dem Abrichten von Schleifscheiben wird der genaue Rundlauf und die korrekte geometrische Form erreicht. Das Abrichten dient auch zur Erzielung der gewünschten Wirkrautiefe und zur Beeinflussung der Schnittigkeit.

Durch kontrollierte Veränderung der Abrichtbedingungen lässt sich die Scheibentopografie verändern, was auf den Schleifprozess und das angestrebte Ergebnis erheblichen Einfluss nimmt.

Begriffe des Abrichtens:
ad = Zustelltiefe des Diamantwerkzeuges (mm)
bd = Wirkbreite des Diamantwerkzeuges (mm)
ds = Schleifscheibendurchmesser in mm
ns = Schleifscheibendrehzahl (U/min)
sd = Vorschub des Diamantwerkzeuges pro Scheibenumdrehung (mm/U)
ud = Überdeckungsgrad (Zahl)
vc = Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe in m/s
vd = Abrichtgeschwindigkeit des Diamantwerkzeuges (mm/min)

Grundsätzliches:
Um eine gute Oberflächengüte, hohe Abtragsleistungen und einen kommafreien Schliff zu erreichen, sind kleinste Zustellungen von größter Bedeutung (von 0,005 bis max. 0,03 mm).

Um die Wirkrautiefe zu beeinflussen, soll in Richtung Abricht-Vorschubgeschwindigkeit vd variiert werden.
Höhere Geschwindigkeit vd = größere Rautiefe und umgekehrt.

Wirkbreite bd

Diese Kenngröße beschreibt die wirksame Schneidenbreite des Diamantwerkzeuges bei einer bestimmten Zustelltiefe ad beim Abrichten. Bei den drei Abrichtwerkzeugen liegt die Wirkbreite bd ca. bei:

Überdeckungsgrad ud

Diese Einstellgröße sagt aus, wie oft ein Punkt der Schleifscheibenoberfläche von der wirksamen Schneidenbreite des Abrichtwerkzeuges überdeckt wird.

Formel für die Abrichtgeschwindigkeit vd (mm/min)
ns = Drehzahl der Schleifscheibe (U/min)
bd = Wirkbreite des Abrichtwerkzeuges

Die nachstehenden Bilder zeigen einen Überdeckungsgrad von 4, da sich die Wirkbreite des Abrichtwerkzeuges bei vier Scheibenumdrehungen einmal axial versetzt hat.

Formel für Abrichtvorschub vd (mm/min)
ns = Scheibenumdrehungen/min
bd = Wirkbreite des Abrichtwerkzeuges in mm

Um die Scheibenumdrehungen/min zu bestimmen, kommt folgende Formel zur Anwendung:

Faustregel:
Abrichtvorschub vd für Einkorndiamanten

Beispiel:
Körnung 80, Kornabmessung ~ 180 μm = 0,18 mm, ns = 1.410 U/min

Korngrößentabelle

KÖRNUNGDURCHSCHNITTL. GRÖSSE (MM)
540,30
600,25
800,18
1200,10
1500,08
1800,07
2200,06
3200,03

Abrichten mit Einkorndiamanten

Beim Einsatz von Einkorndiamanten sollte darauf geachtet werden, dass diese möglichst kurz eingespannt werden. Zudem sollte der Diamant von Zeit zu Zeit um 90° im Halter gedreht werden, damit die Spitze nicht abflacht.

Diaform™ stehende Abrichtdiamanten

Abrichten mit Mehrkornabrichter

Faustregel:

Abrichten mit Diamant-Abrichtplatte

Gebrauchsrichtlinien
Schleifscheibengeschwindigkeit beim Abrichten: normale Arbeitsgeschwindigkeit.

Abrichtplatten immer so einsetzen, dass der diamantfreie Rücken als erstes die Scheibe berührt, um ein Freischleifen zu gewährleisten.

Kräftige, ununterbrochene Kühlmittelzufuhr sollte immer auf die Abrichtplatte einwirken, um eine einwandfreie Funktion und hohe Lebensdauer zu gewährleisten.

Die Wirkrautiefe an der Schleiffläche wird durch die Veränderung des Abrichtseitenvorschubes am wirkungsvollsten beeinflusst.

Zustelltiefe ad = 0,005 bis 0,02 mm

Vorschubgeschwindigkeit vd Faustregel:

Gerade- und Profilabrichten mit MKD-Abrichtplatten

Bestimmung von Querschnitt und Anzahl MKD-Stäbchen

QUERSCHNITTKORNGRÖSSE
MKD 0,6 x 0,6 mm120 und feiner
MKD 0,8 x 0,880 und größer
bis 150 mm2
bis 300 mm3
bis 500 mm4

 

Vorschub beim Normalschleifen (ud = 4)

Unterschied zwischen Gleich- und Gegenlaufabrichten

Je nach Drehrichtung (Gleichlauf oder Gegenlauf) und Relativgeschwindigkeit dringt die Wirkbahn eines einzelnen Diamantkornes tiefer oder weniger steil in die Scheibe ein. Bei einem Geschwindigkeitsverhältnis von qd = 0,8 oder –0,8 entsteht eine sogenannte Epizykloidenbahn oder eine Hypozykloidenbahn. Das Bild auf der nächsten Seite illustriert, warum eine Scheibe, die im Gleichlauf abgerichtet wurde, aufgrund der steilen Eindringbahn eine größere Wirkrautiefe erhält als eine, die im Gegenlauf abgerichtet wurde.

Im Gleichlauf dringt das Einzelkorn steiler in die Scheibenoberfläche ein, wodurch die Scheibentopographie aggressiver wird als im Gegenlauf, wo der Eindringwinkel flacher ausfällt.

Wann immer möglich, sollte im Gleichlauf abgerichtet werden, da eine schnittigere Scheibe entsteht, bei der die Schleifbrandgefahr geringer ist.

Einfluss des Geschwindigkeitsverhältnisses und der Abrichtzustellung auf die Ausgangswirkrautiefe (nach E. Saljé):

qd = Geschwindigkeitsverhältnis Diamantwerkzeug zu Schleifscheibe
ad = Zustellung des Diamantwerkzeuges pro Umdrehung
vr = Umfangsgeschwindigkeit des Diamantwerkzeuges
vc = Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe

Schleifscheibe: Edelkorund weiß 60 KV
Abrichtwerkzeug: Diamantrolle (D700/7,5)
Scheibenumfangsgeschwindigkeit beim Abrichten: 30 m/s

Die obigen Abbildungen illustrieren, dass sich der Schleifscheibenraum und die resultierende Wirkrautiefe in weiten Bereichen gezielt verändern lassen.

Wichtigste Stellgrößen sind:
qd = Geschwindigkeitsverhältnis beim Einrollen
ad = Abrichtzustellung pro Schleifscheibenumdrehung

Bei einem Geschwindigkeitsquotienten qd = 1 erreicht die Ausgangswirkrautiefe Maximalwerte. In dieser Situation findet ein Crushiervorgang statt.

qd = 1 kann nicht empfohlen werden, da der Rollenverschleiß zu hoch wird. Wenn eine raue Scheibentopographie gefordert ist, sollte im Gleichlauf mit einem qd von etwa 0,8 (auch mit 1,2) abgerichtet werden.

Für geringere Wirkrautiefen und somit höhere Oberflächengüten sollte im Gegenlauf bei einem qd zwischen – 0,5 und – 0,8 abgerichtet werden.

Anzahl der Ausrollumdrehungen

Das nachfolgende Bild zeigt den Einfluss der Anzahl Ausrollumdrehungen auf die Wirkrautiefe der Schleifscheibe. In der Praxis bedeutet dies, dass nach 80 Ausrollumdrehungen im Gegenlauf, beziehungsweise 160 Ausrollungen im Gleichlauf, die minimale Wirkrautiefe an der Oberfläche der Schleifscheibe erreicht ist und das weiteres Ausrollen die Oberfläche der Schleifscheibe nicht weiter verändert. Es sollte versucht werden, möglichst mit einer geringen Anzahl von Ausrollungen zu arbeiten (max. 10), damit die Schleifscheibe an ihrer Oberfläche aggressiv bleibt, da auch Schleifscheiben, die im Gleichlauf bei einem Geschwindigkeitsverhältnis qd = 0,8 abgerichtet wurden, durch eine überhöhte Anzahl von Ausrollungen stumpf werden. Bei hoher Maschinensteifigkeit ist die Scheibe auch bei wenigen Ausrollungen profilgenau.

Formabrichtrollen
CVD- oder diamantbestückte Formrollen mit kleinem Radius, bei denen die Einsätze in einer Reihe liegen, bieten gegenüber herkömmlichen Profilabrichtrollen eine große Flexibilität. Mittels der «Z»- und «Y»-Maschinenachse können Schleifscheiben mit hohem Freiheitsgrad profiliert werden. Die Veränderung der Abrichtparameter führt zur gewünschten Wirkrautiefe der Schleifscheibe:

1. Drehrichtung:

  • Standard: Gleichlauf, Geschwindigkeitsverhältnis qd = 0,8
  • Schlichten: Gegenlauf, Geschwindigkeitsverhältnis qd = – 0,6 bis – 0,7

2. Überdeckungsgrad ud:

  • Standard: ud von 5
  • Schlichten: ud von 6 bis 8
  • Schruppen:ud von 3 bis 4

Der Abrichtvorschub vd kann mit folgender Formel berechnet werden:

CVD-Formrolle