In der Rundschleiftechnik geht der Trend zur Verfahrenskombination

Ziel der technologischen Weiterentwicklung des Rundschleifens ist vorwiegend eine Steigerung der erzielbaren Genauigkeit, eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit sowie eine Erweiterung der Flexibilität der Maschinen“, bringt Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann, Leiter des Instituts für spanende Fertigung (ISF) der Technischen Universität Dortmund, die Entwicklungstrends in der Rundschleiftechnik auf den Punkt. Einen Schwerpunkt dabei bildet seiner Auffassung nach die Kombination unterschiedlicher Schleifverfahren in einer Maschine, wie Außen- und Innenrund-, Flach- und Profilschleifen bis hin zur Integration weiterer Fertigungsverfahren. Als bekannteste Verfahrenskombination nennt er Drehen/Schleifen.

In der Entwicklungspipeline seines Instituts befindet sich die Verfahrenskombination Drehen/Schleifen/Honen. Diese Symbiose reduziert nicht nur die Hauptzeiten, sondern steigert auch die Flexibilität hinsichtlich der erzeugbaren Oberflächengüte.

Das Innenrund-Schälschleifen ermöglicht hohe Abtragsraten

Für mehr Tempo beim Schleifen sorgt auch eine weitere Entwicklung des Instituts: das Innenrund-Schälschleifen mit einer in Schrupp- und Schlichtzone aufgeteilten Schleifscheibe. Das Verfahren zeichnet sich durch hohe Abtragsraten bei gleichzeitig guter Oberflächenqualität aus. Die Verfahrenskombination auf die Spitze getrieben hat die Elb-Schliff Werkzeugmaschinen GmbH in Babenhausen. Ihr neues Bearbeitungszentrum Multitec 8 ist für alle gängigen Zerspanverfahren ausgerüstet. Es beherrscht das Innen- und Außenrund- sowie das Flach- und Profilschleifen ebenso wie Drehen, Hartdrehen, Bohren und Fräsen. Bei Bedarf können auch Laserbearbeitung und Schweißen integriert werden.

Schleifen und spanendes Bearbeiten mit definierter Schneide in einer Maschine

„Die Multitec 8 ist das Ergebnis eines kreativen Benchmarks mit dem Ziel, eine echte Mehrwertlösung zu entwickeln, die die beiden ‚Welten’ Schleifen und spanendes Bearbeiten mit definierter Schneide zusammenfasst, ein System, das auch den Präzisionsanforderungen aller Technologien gerecht wird“, erläutert Geschäftsführer Heino Claussen-Markefka. Im Vordergrund steht der Nutzen, Werkstücke ohne Umspannen in hoher Genauigkeit zu fertigen und dabei lange Laufzeiten, zum Beispiel auch im mannlosen Nachtbetrieb, zu realisieren.

„Die Vorteile der präzisen Komplettbearbeitung bei gleichzeitig optimalen Haupt- und vor allem minimalen Nebenzeiten sind für unterschiedliche Anwenderbranchen und Werkstücke interessant“, weiß Claussen-Markefka. Besonders günstig wirkt sich das Technologiespektrum beim Bearbeiten von Werkstücken aus dem Werkzeug- und Formenbau wie Lagerringen, Verzahnungen oder Leitschaufeln und anderen Turbinenteilen aus. Die Multitec eignet sich sowohl für zylindrische als auch für kubische Werkstücke aller Art und zeichnet sich durch gute Zugänglichkeit beim Rüsten und Werkstückwechsel aus.

Schleifzeitverkürzend wirkt auch die Simultanbearbeitung mit mehreren Schleifscheiben. Bisher erfolgte dabei das Schleifen immer nur auf einer Seite des Werkstücks mit entsprechenden Kräften. Diesen Nachteil vermeidet eine Entwicklung der Emag-Gruppe in Salach: das sogenannte Synchro-Stützschleifen. Durch zwei gegenüberliegende Schleifscheiben werden die Kräfte eliminiert und die Bearbeitungszeit reduziert, beispielsweise von Kurbelwellen, Nockenwellen und schlanken, langen Getriebewellen um bis zu 70%.

NC-Steuerungen bieten Potenzial zur Weiterentwicklung

Bei der Weiterentwicklung von Rundschleifmaschinen geht es nicht nur um die Maschinen- und Schleifwerkzeugtechnik. Auch die NC-Steuerungen bieten Potenzial zur Weiterentwicklung, so Biermann: „Beispielsweise ist der Einsatz von Simulationstechniken noch nicht so weit fortgeschritten oder verfügbar, wie es heutzutage beim Fräsen der Fall ist.“ Einen weiteren Aspekt stellt der prozessgerechte Einsatz von Kühlschmierstoffen dar, der den Anforderungen unterschiedlicher Fertigungsverfahren, unter anderem auch bei hohen Geschwindigkeiten gerecht werden muss.

„Unsere Kunden fordern zunehmend höhere Flexibilität von Produktionsschleifmaschinen bei gleichzeitig steigenden Erwartungen an eine ausgezeichnete Produktqualität über den Lebenszyklus der Maschine“, sagt Dr. Frank Fiebelkorn, Leiter Produktentwicklung, Forschung und Technologie der Fritz Studer AG in Thun/Schweiz. Ebenso sei eine kostengünstige Automatisierung der Werkstückzuführung für die Unterstützung der Mehrmaschinenbedienung auch einfacherer Maschinen Pflicht im Angebot der Hersteller.

Kurze Rüst- und Nebenzeiten haben einen hohen Stellenwert

Kurz Rüst- und Nebenzeiten haben im Produktionsablauf einen hohen Stellenwert, besonders bei kleinen oder häufig wechselnden Losgrößen, betont Fiebelkorn: „Wir werden deshalb verstärkt die Programmier- und Steuerungsmodule ausbauen, um das Programmieren zu erleichtern und den Aufwand zu minimieren. Gleichzeitig wird eine weiter vertiefte Schleiftechnologieunterstützung integriert.“

Studer werde sein Produktportfolio noch modularer aufbauen, um gezielter die am besten geeignete Konfiguration und Technologie für das Werkstückspektrum der Kunden bereitstellen zu können. Ein Modul ist beispielsweise der neue Spindelstock mit zwei Außen- und einer Innen-Schleifscheibe, den Studer für die Universal-Rundschleifmaschine S33 entwickelt hat.