Um die mit dem Läppen verbundenen negativen Verfahrensmerkmale zu umgehen, werden Zwei-Scheiben-Läppmaschinen zunehmend mit Feinschleifscheiben mit gebundenem Schleifkorn bestückt. Das hier vorgestellte neue Maschinenkonzept einer speziellen Feinschleifmaschine funktioniert zwar kinematisch wie eine Läppmaschine, hat aber alle Merkmale einer Schleifmaschine.
Läppen ist spanen mit losem Korn. Je nach zu bearbeitendem Werkstoff wird als Läppmittel Edelkorund, Siliziumkarbid, Borkarbid, Diamant usw. in einem Wasser bzw. Ölgemisch eingesetzt. Als formgebende Werkzeuge dienen zwei Läppscheiben, die einen planparallelen Spalt bilden, in welchem die Werkstücke während des Läppvorgangs in Käfigen zykloidal bewegt werden.
Nachteile beim Läppen
• Ein Einhalten des planparallelen Spalts zwischen den Läppscheiben ist mühselig und zeitaufwendig.
• Falls wegen zu großem Aufmaß vor und fertiggeläppt werden muß, sind immer zwei Maschinen vorzusehen (wegen Läppkornmischung).
• Das Reinigen der Werkstücke nach dem Läppen ist sehr aufwendig, kostspielig und umweltbelastend.
• Eine Qualitätssicherung in der Produktion nach ISO 9002 ist kaum erreichbar.
Um die negativen Merkmale des Läppens zu umgehen, werden Zwei-Scheiben-Läppmaschinen mit Feinschleifscheiben mit gebundenem Schleifkorn bestückt.
Von Konzept und Konstruktion her gesehen ist aber eine Läppmaschine bei weitem keine optimale Feinschleifmaschine. Anders die automatische Zwei-Scheiben-Feinschleifmaschine FINIMAT, die zwar kinematisch wie eine Läppmaschine funktioniert, ansonsten aber mit den Merkmalen einer Schleifmaschine ausgestattet ist:
• patentierte Portalbauweise, dadurch hohe Steifigkeit der Gesamtanlage;
• dem jeweiligen Werkstück angepaßte reproduzierbare Schleifkräfte und Drehzahlen von Mitten und Hauptantrieben.
Feinschleifen und Läppen im Vergleich
Die Tabelle unten zeigt die wesentlichen technischen Daten von Feinschleif und Läppmaschinen im Vergleich:
• Schleifen erfordert grundsätzlich höhere Antriebsleistungen als Läppen.
• Beim Schleifen mit CBN sind höhere Belastungen und Drehzahlen unerläßlich.
• Bedingt durch Verwendung von einem Läppgemisch sind die Drehzahlen der Läppscheiben nach oben begrenzt (Kornverbrauch!).
• Die Verwendung von Rückkühlaggregaten für die Arbeitsscheiben ist notwendig. Zur Erzielung der Werkstückgüte bezüglich Ebenheit und Parallelität und um die optimale Abtragsleistung der Schleifscheiben im Bereich von 20 °-25 °C zu erzielen.
Der im Bild 2 dargestellte Zyklablauf je Arbeitsgang ist durch geeignete konstruktive Maßnahmen 100%ig reproduzierbar gewährleistet.
Der Kraftauf und abbau kann variabel gestaltet werden. Gerade bei rohen Werkstücken (stark variables Aufmaß) ist ein sukzessives Ansteigen zur Hauptlast notwendig.
Werkzeuge zum Feinschleifen
• Korund-Schleifscheiben z.B.
- 20A 120 JOT P8 B151 (Bronce)
- 27A 220 N P30 B501 (Alu)
• Siliziumcarbid-Schleifscheiben z.B.
- 31C 180 JOT 8 V500 (16MnCr5)
- 32C 320 M 5 B800 (AlNiCo)
• CBN-Schleifscheiben
2A2/710x205x2D30C50-GSP (für
Hartmetall-Keramik und Sinterstahl)
2A2/950x285x2B181C75-PK-T (für
gehärteten Stahl ab HRC 45)
• Diamant-Schleifscheiben
Konditionieren von Diamant- und CBN-Schleifscheiben
Beide Schleifscheibenarten können auf der ZweischeibenFeinschleifmaschine nur durch Drehrichtung von Schleifscheiben und Mittenantrieb eben gehalten werden. Falls die technischen Voraussetzungen erfüllt sind, wird die erforderliche Ebenheit der Schleifscheiben während des Schleifvorganges erreicht! Von Zeit zu Zeit ist je nach SchleifscheibenKörnung und Bindung sowie Werkstückform und Werkstoff ein Konditionieren der Schleifscheiben, wie in Bild 4 dargestellt, notwendig.
Praxisbeispiel
Folgendes Praxisbeispiel zeigt beide Feinbearbeitungsverfahren im Vergleich:
Werkstück: ÖlmotorRotoren
Abmaße: Ø 52 mm
Höhe: gestuft 8 bis 180 mm (beim Läppen maximale Höhe: 50 mm)
Werkstoff: 100 Cr 6, Härte HRc 62
Aufmaß: 0,04 mm (vorgeschliffen)
Anzahl der Werkstücke je Arbeitsgang: 54 Stücke
Endqualität: Abmaß: 2,5 µm
Ebenheit: 1 µm
Parallelität: 1 µm
Oberflächengüte: 1 RZ ; ~ 0,2 Ra µm
Werkzeug: Läppen
SiCKorn F 600/9
und Läppöl, Volumenanteile 1: 3
Werkzeug: Feinschleifen
CBNSchleifscheiben
Korn: B 181
Bindung: Bakelit
Konzentration: C 50
und Schleiföl im Umlauf
Fazit
Das eingesetzte Läppverfahren wird durch Feinschleifen ersetzt!
Erreichte Tagesproduktion:
Läppen: , 500750 Stück:
Feinschleifen: , 20003000 Stück
E mav 220
Läppen: Abttrag je Läppscheibe 0,1 mm Läppkorn SiC 400/17
Methode Handling Läppzeit Zeit total
4 Abrichtringe 10 20 30
Abdreheinrichtung 20 Drehzeit 100 120
Feinschleifen: Abtrag je Korund- oder SiC-Schleifscheibe 0,1 mm, Methode Handling Abrichtzeit Zeit total
3 Twinabrichter 6 2 8
Konditionieren: Diamant- oder CBN-Schleifscheiben
Methode Handling Konditionierzeit Zeit total
9 Konditioniersteine 6 2 8
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