Fertigungsverfahren 2 (Subject) / Spanen mit geom. unbest. Schneide (Lesson)

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• Gründe für den Einsatz von Schleifverfahren Bearbeitung gehärteter Werkstoffe Erzielung hoher Oberflächengüten Erzeugung hoher Maß-, Form- und Lagegenauigkeit
• Wie groß ist im stat. Mittel der Spanwinkel γ beim Schleifen? γ: -80°
• Welche Mechanismen treten Vor und neben einer Spanabnahme beim Schleifen auf? Elastische und plastische Verformungen, Reibung zwischen Korn und Werkstoff Innere Werkstoffreibung
• Verschleißarten beim Schleifen Druckerweichung mit chemischem Verschleiß und mechanischem Abrieb Kornbruch Bindungsbruch chemischer und thermischer Bindungsverschleiß
• Schleifkornwerkstoffe (4) und deren Härte Korund (Al2O3)                        2000-2600 N/mm2 Siliziumkarbid (SiC)                2400-3000N/mm2 Kubisches Bornitrid (CBN)     4700 N/mm2 Diamant (C)                           5000-8000 N/mm2
• Wodurch kann die Zähigkeit von Korund erhöht werden? Titanoxid  (TiO2):Edelkorund, Halbedelkorund, Normalkorund,    Reduzierung der Härte Chromoxid (Cr2O3): rosa Edelkorund, Rubinkorund,           kein Härteverlust Zirkonoxid (ZrO2): kein Härteverlust, für höchste mech. und chem. Beständigkeit Sol-Gel-Korund
• Welche Werkstoffe kann man mit Al2O3 schleifen? Mit Korund: Stähle aller Qualitäten
• Welche Werkstoffe kann man mit SiC schleifen? Siliziumkarbid: Gußeisen Glas Keramik
• Bindungen von Schleifscheiben Keramische Bindung Gießverfahren (bei feinkörniger Schleifscheibe) oder Pressverfahren mit 500-3500N/cm² anschließend trocknen sowei brennen bei 1000-1350°C Kunstharzbindung Pressverfahren mit 500-3500N/cm² Härten bei 180-190°C oder Heißbrennen bei 150-160°C
• Woraus setzt sich das Volumen einer Schleifscheibe zusammen? Kornvolumen Bindungsvolumen Porenvolumen
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• Definition: Härte einer Schleifscheibe Härte einer Schleifscheibe: Widerstand gegen das herauslösen der Körner aus der Bindung, d.h. Maßstad für die Kraft mit der das Schleifkorn in der Bindung festgehalten wird
• Was sagt die Körnung 120 bei einer Korundschleifscheibe aus? Das Sieb zur Herstellung besitzt 120 Maschen je Zoll Kantenlänge
• Wie ist eine CBN-Schleifscheibe aufgebaut? Kubisches Bornitrid-Schleifscheibe: Grundkörper: Aluminiumlegierung, Kunstharz oder Kunstharz-Aluminiumspänegemisch darauf wird eine dünne CBN-Schicht gesintert, infiltriert oder galvanisch gebunden.
• Was sagt die Körnung 126 bei einer CBN-Schleifscheibe aus? CBN: Maschenweite des Prüfsiebes 126µm
• Wie wird eine Sol-Gel-Korund Schleifscheibe hergestellt? Was sind Vorteile von Sol-Gel-Korund Scheiben? Wasser+ Pulverförmiges Böhmit+ Salpetersäure=Sol Sol+mehr Salpetersäure=Gel Gel bei 80-100°C trocknen Getrockneter, spröder Festkörper auf gewünschte Größe zerkleinern Brennen(Kalzinieren) bei 450-550°C Druckloses Sintern bei 1200-1500°C Vorteil: Hohe Zähigkeit durch sehr kleine Kristallgröße (500nm)
• Wie ändert sich die Oberflächengüte (Rt, Ra) bei Erhöhung der a) Vorschubgeschwindigkeit v_fr b) Werkstückgeschwindigkeit v_w c) Schnittgeschwindigkeit v_c d) Abrichtzustellung a_ed a) vfr -> steigt an b) vw -> fällt c) vc -> steigt d) aed Rt, Ra steigen fR fällt
• Wie ändert sich die Tiefe der beeinflussten Randzone bei Erhöhung der a) Vorschubgeschwindigkeit v_fr b) Werkstückgeschwindigkeit v_w c) Schnittgeschwindigkeit v_c d) Abrichtzustellung a_ed a) vfr -> steigt an b) vw -> fällt c) vc -> steigt d) aed ->  fällt
• Warum werden Schleifscheiben abgerichtet? Beseitigung geom. Fehler( durch Schleif- oder Herstellprozess hervorgerufen) Schleifscheibe erhält gewünschte Form Regenration der Schneidfähigkeit Reinigung der Schleifscheiben und -peripherie von metallischen Zusetzungspartikeln
• Schleiffehler und ihre Ursachen Rattermarken                ->      Schwingungen Schleifrisse                   ->      Überhöhte Schleiftemperatur Brandflecke                   ->      Überhöhte Schleiftemperatur Schleifhaut*                    ->      Überhöhte Schleiftemperatur Weichfleckigkeit (wie Schleifhaut, nur lokal eingegrenzt) *Analog zu Anlassen, Verlust der Härte
• Möglichkeiten zum Auswuchten von Schleifscheiben (5) Abrollbock Auswuchtwaage Stroboskopauswuchtgerät Kompenserauswuchtkopf Hydrokopenser
• Welcher Schleifprozess hat die höchsten technischen Anforderungen, und warum? Innenrundschleifen Kontaktlänge lK ist am höchsten und die höchsten Drehzahlen werden benötigt
• Wie viele Achsen hat eine Werkzeugschleifmaschine ( z.B. für Kugelfräser)? 9 Achsen, 6 davon NC gesteuert
• Funktion der Spitzenlosen Außenrundschleifens und Anwendungsbeispiele Funktionsprinzip: Werkstück rollt längs zweier Mantellinien auf  Auflageschiene u. Regelscheibe ab. Gleichzeitige Bearbeitung durch Schleifscheibe auf dritter Mantellinie Dadurch Regenerativeffekt (Vieleck(32-73) statt Kreis) Schleifscheiben- und Regelscheibentangentenwinkel müssen exakt sein Axialvorschub durch Schiefstellen und anschließendem abrichten der Regelscheibe Einsatzgebiete: Bearbeitung biegeweicher Werkstücke z.B. Hydraulikzylinderstangen Großserienfertigung von Wellen, Wälzlageraußenringen
• Aufbau eines Schleifmittels auf Unterlage (z.B. Schleifpapier) Grundbinder auf Unterlage auftragen Körner aufbringen: Elektrostatische Streuung - stehendes Korn - schneidet stärker Schwerkraftstreuung - liegendes Korn zweite Deckbindung für besseren Halt
• Vorteile/Nachteile von Banschleifen Einsatzgebiete von Bandschleifen Vorteile: Kein Auswuchten geringe Unfallgefahr gute Anpassung des Bandes an Geometrie Nachteile: geringe Maßhaltigkeit hohe Geräuschentwicklung Einsatzgebiete: Entgraten von Guß- und Stanzteilen Säubern von Blechen Erzeugung von Oberflächen mit hoher optischer Qualität
• Was heißt CD-Schleifen und wie funktioniert es? CD= Continuous Dressing (Kontinuierliches Abrichten) SChleifscheibe wird kontinuierlich während der Schleifprozesses abgerichtet, sodass immer mit scharfen Körnern geschliffen wird
• Prinzip des Kurzhubhohnens und Superfinishen Einsatzgebiete Prinzip: Schwingkopf mit kurzhubigen, schnellen Schwingbewegungen Vorschub und Rotationsbewegung durch Drehmaschine Ständige flächige Berührung des Werkzeug gekreuzte Bearbeitungsspuren - hoher Traganteil Bei feiner Körnung auch polierte Oberfläche möglich Einsatzgebiet Erzeugung hoher Traganteile auf Wellen, Walzen, Kolbenstangen und Kurbelwellen
• Langhubhohnen: - Vorteile - Nachteile Vorteile Hoher Werkstoffabtrag Form- und Maßkorrektur hohe Oberflächengüte geringere Erwärmung als beim Schleifen gekreuzte Bearbeitungsspuren Nachteile keine Lagefehlerkorrektur
• Prinzip des Planläppens Erzeugung extrem hoher Oberflächengüten extreme Formgenauigkeit enge Maßtoleranzen geläppte Flächen sind Gas- und Flüßigkeitsdicht Dünne, zerbrechliche Teile feinst bearbeitbar vernachläßigbar geringe Wärmeentwicklung
• Ultraschallschwingläppen Bearbeitung sprödharter Werkstoffe aus Glas und Keramik (nicht Elektrisch leitend) Formzeug führt Ultraschallschwingungen in Vorschubrichtung aus(20kHz) zwischen Formzeug und Werkstück Borkarbidkörner( Flüßigkeit wird zugeführt und Abgesaugt) Schwingung hervorgerufen von Schallwandler, durch Sonotrode verstärkt Durch kurzen Stoß feinste Risse und Abplatzungen in der Sprödharten Werkstückoberfläche, dadurch Abtrag
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• Gleitschleifen - Prinzip - Verfahren - Einsatzgebiet Werkstück kommt mit Gleitschleifkörnern(Korund) und Flüßigkeit in einen Behälter Trommelverfahren: Behälter rotiert langsam, Werkstück rutscht an Schleifkörnern vorbei Vibrationsverfahren: Behälter kommt auf Rütteltisch, intensive, gleichmäßige Schleifwirkung überall EInsatzgebiete: Entgraten Kantenverunden Reinigen Entrosten Polieren generell eher kleine Werkstücke

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