Schleifmaschinen sind Werkzeugmaschinen, die durch Abrasion bearbeiten, also ohne Späne im herkömmlichen Sinne abzuheben. Sie arbeiten mit Schleifscheiben und auf drei Achsen. Außerdem verfügen sie über eine Kühlung. Auf dem Markt gibt es verschiedene Arten von Schleifmaschinen, etwa die Flachschleifmaschine für das Umfangsschleifen, die Universal-Konsolschleifmaschine und die Bettschleifmaschine.
Merkmale der Flachschleifmaschine für das Umfangsschleifen
Schleifmaschinen können zahlreiche Bearbeitungsaufgaben übernehmen, etwa das Plandrehen und das Ausdrehen. Mit diesen Werkzeugmaschinen erreicht man hohe Genauigkeit bei den Maßen, aber auch bei der Oberflächengüte; nach dem Schleifen können die Werkstücke zudem poliert und geläppt werden.
Bei einer Schleifmaschine, die auch Werkstücke aus wärmebehandeltem gehärtetem Stahl aufnehmen kann, sind die robusten Scheiben – die Schleifscheiben – das Wichtigste. Sie tragen das überschüssige Material einfach und präzise ab. Schleifmaschinen gelten als die genauesten Werkzeugmaschinen überhaupt, da sie enge Maß- und Oberflächentoleranzen am Werkstück erreichen.
Flachschleifmaschinen für das Umfangsschleifen zeichnen sich – wie alle anderen Schleifmaschinen in der Industrie – durch ein starkes Missverhältnis zwischen Werkstück und Maschine aus. Ziel ist es, Schwingungen zu vermeiden; deshalb sind die Komponenten von Schleifmaschinen sehr robust und großvolumig.
Arten von Schleifmaschinen
Die Wahl der Schleifmaschine richtet sich nach den Bearbeitungsanforderungen: Form und Eigenschaften der Werkstücke, aber auch einfaches Spannen, Produktionskapazität und erreichbare Schleifscheibengeschwindigkeit.
Zu den Arten von Schleifmaschinen gehören:
- Universal-Rundschleifmaschine. Sie dient zur Bearbeitung gerader, gekrümmter und ebener Stirnflächen an Rotationskörpern. Damit werden Außen- und Innenzylinder, Innen- und Außenkegel, Planflächen und Rotationsflächen geschliffen. Diese Maschinen sind in der Regel sehr groß.
- Flachschleifmaschine (Umfangsschleifen) oder Planschleifmaschine mit einem Schleifkopf und einem hin- und hergehenden Längstisch, auf dem das Werkstück aufgespannt wird. Sie dient zum Schleifen ebener Werkstücke, aber auch von Werkzeugen und Matrizen.
- Stirnschleifmaschine. Bei dieser Werkzeugmaschine dreht sich die Schleifscheibe auf einer vertikalen Spindel, der Vorschub ist geradlinig. Sie wird wegen ihrer hohen Abtragsleistung eingesetzt, manche Modelle sind aber auch sehr präzise.
- Spitzenlose Schleifmaschine oder Centerless. Sie dient zum Schleifen kleiner zylindrischer Teile wie Buchsen und eignet sich für die Serienfertigung.
- Werkzeugschleifmaschine. Sie dient zum Schärfen von Instrumenten und Schneidwerkzeugen.
Was ist eine Flachschleifmaschine für das Umfangsschleifen?
Die Flachschleifmaschine für das Umfangsschleifen ist eine hochpräzise Werkzeugmaschine zum Schleifen ebener Flächen. Die Bearbeitung erfolgt durch tangentialen Kontakt des Werkstücks mit dem Umfang einer zylindrischen Schleifscheibe mit horizontaler Achse. Die Bewegung ist kreisförmig, und wie bei der Universalschleifmaschine wird das überschüssige Material durch Abrasion abgetragen.
Die Maschine besteht aus einem massiven Bett, an dessen Rückseite die Baugruppe sitzt, die den Schleifkopf mit dem Schleifwerkzeug trägt. Der Schleifkopf besteht aus einem Gussgehäuse mit Führungen, die am Ständer angepasst sind, sowie aus Lagersitzen, in denen die Spindel untergebracht ist.
Bei diesen Schleifmaschinen ist der Motor über eine elastische Kupplung mit einem Ende der Spindel verbunden. Die Spindel bewegt sich vertikal und wird über ein Handrad, manuell oder automatisch, gesteuert. Wie bereits erwähnt, ist das wichtigste Element jeder Schleifmaschine die Schleifscheibe. Sie besteht aus Schleifkörnern, die extrem hart und äußerst widerstandsfähig gegen Verschleiß, Bruch und Hitze sind. Je nach Scheibendurchmesser kann die Drehzahl bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute (rpm) erreichen.
Auf den Führungen des Maschinenbetts gleitet außerdem ein Querschlitten, auf dem der Maschinentisch aufliegt. Dieser bewegt sich in Längsrichtung.
Funktionsweise und Bewegungsachsen
Die Flachschleifmaschine dient zum Bearbeiten ebener Flächen und gerader Profile durch Abrasion. Das Werkstück wird mit einer Magnetspannplatte oder einer anderen maschinenspezifischen Vorrichtung auf dem Tisch gespannt. Dann wird die Schleifscheibe eingeschaltet, die sich mit hoher Drehzahl dreht, und tangential an die Werkstückoberfläche herangeführt.
Bei dieser Art von Schleifmaschine werden die Vertikal- und die Querachse sehr präzise gesteuert. Bei richtiger Positionierung des Werkstücks lässt sich mit dem Umfang der Schleifscheibe die Oberfläche schleifen; die Seitenfläche der Scheibe wird zum Schleifen von Stirnflächen verwendet.
Die Flachschleifmaschine verfügt über drei Bewegungsachsen:
- Z-Achse: liefert die Schnittleistung; auf ihr ist die Schleifscheibe montiert.
- X-Achse: horizontal und parallel zur Aufspannfläche des Werkstücks. Die X-Achse verläuft horizontal zur Z-Achse.
- Y-Achse: vertikal und senkrecht zur X-Achse. Über diese Achse erfolgt die Zustellung zwischen Schleifscheibe und Werkstückoberfläche.