Was ist eine Werkzeugschleifmaschine?
Eine Werkzeugschleifmaschine ist eine Maschine, die zum Nachschleifen und Wiederherstellen der Schärfe von Schneidwerkzeugen verwendet wird, die nach einer bestimmten Anzahl von Schnitten ihre Schärfe verloren haben.
Werkzeugschleifmaschinen werden auch als Schleifmaschinen bezeichnet. Zu den Schneidwerkzeugen gehören in diesem Fall Bohrer, Schaftfräser, Fräser und Wälzfräser.
Je nach Art des zu schleifenden Werkzeugs gibt es verschiedene Arten von Schleifmaschinen, die jeweils auf eine spezielle Weise eingesetzt werden. Dazu gehören insbesondere Bohrer-, Fräserschleifmaschinen und Wälzfräsmaschinen. Andere Typen sind universelle Werkzeugschleifmaschinen, mit denen viele Arten von Werkzeugen geschliffen werden können. Dank einer breiten Palette von Zusatzausrüstungen können sie für viele verschiedene Arten von Werkzeugen verwendet werden.
Anwendungen von Werkzeugschleifmaschinen
Werkzeugschleifmaschinen werden zum Nachschleifen von Schneidwerkzeugen eingesetzt. Die auf einer Werkzeugschleifmaschine zu schleifenden Werkzeuge dienen der Metallbearbeitung und werden als Schneidwerkzeuge bezeichnet.
Werkzeugschleifmaschinen, die universell eingesetzt werden können, sind unter Umständen nicht in der Lage, Schaftfräser und andere Werkzeuge mit komplexen Geometrien nachzuschleifen. Außerdem müssen sie im Allgemeinen von Hand geschliffen werden, was Geschicklichkeit erfordert.
Andererseits ist es dank technologischer Innovationen heute möglich, Werkzeuge mit komplexen Geometrien automatisch zu schleifen, da die CNC-Werkzeugschleifmaschinen mehrere Achsen über eine numerische Steuerung kontrollieren. Durch die Wahl der geeigneten Suchbedingungen und Schleifscheiben kann ein stabiles Schleifen erreicht werden. Durch das freie Schwenken der Schleifscheibenspindel kann ein breites Spektrum von Werkzeugen in einer einzigen Aufspannung geschliffen werden, um eine hohe Qualität zu erzielen.
Funktionsweise der Werkzeugschleifmaschinen
Werkzeugschleifmaschinen schleifen die Oberfläche von Werkzeugen, die ihre Schärfe verloren haben, indem sie das Werkzeug schrittweise an eine mit hoher Geschwindigkeit rotierende Schleifscheibe anlegen. Diese Verfahren ermöglichen es, die Schärfe wiederherzustellen.
Werkzeuge mit gebräuchlichen Geometrien wie Schaftfräser, Fräser, Reibahlen und Gewindebohrer können auf universellen Werkzeugschleifmaschinen schnell geschliffen werden, da keine komplizierte Programmeinstellung erforderlich ist und das Schleifen manuell durchgeführt werden kann. Für das gleichmäßige Schleifen einer großen Anzahl von Werkzeugen mit komplexen Geometrien sind jedoch CNC-Werkzeugschleifmaschinen im Vorteil.
Bei universellen Werkzeugschleifmaschinen müssen zwei oder drei Achsen manuell und gleichzeitig bedient werden, was Geschicklichkeit erfordert. Es gibt auch vereinfachte NC-Werkzeugschleifmaschinen, die den Schleifprozess durch die NC-Steuerung nur einer Achse vereinfachen. Wenn nur die Hauptspindel NC-gesteuert ist, kann das Schleifen ohne Fachpersonal durchgeführt werden, z. B. die Spiralform der Frei- und Spanflächen am Außenumfang eines Schaftfräsers oder die Spiralform der Span- und Freiflächen eines R-Kugelfräsers.
Arten von Werkzeugschleifmaschinen
Die drei gängigsten Typen von Werkzeugschleifmaschinen sind:
1. Universelle Werkzeugschleifmaschinen
Werkzeugschleifmaschinen werden zum Schleifen gängiger Bohrer und Schaftfräser eingesetzt. Werkzeugschleifmaschinen verfügen über eine Reihe von Einstellachsen, die es ermöglichen, die Struktur und Form des zu schleifenden Werkzeugs an unterschiedliche Formen, Durchmesser, Längen und Schneidebedingungen anzupassen. Allerdings sind Kenntnisse über das zu suchende Werkzeug erforderlich. Außerdem muss man sich mit der korrekten Bedienung der zahlreichen Einstellachsen auskennen.
2. CNC-Werkzeugschleifmaschinen
CNC-Werkzeugschleifmaschinen, die über ein Metallverfahren verfügen, bei dem mehrere Achsen gleichzeitig oder im Tandem verfahren werden können, werden derzeit am häufigsten für die Bearbeitung gängiger Werkzeuge eingesetzt. Einige dieser modernen CNC-Werkzeugschleifmaschinen verfügen über Funktionen zur Messung der Form des geschliffenen Werkzeugs und zur Feststellung der Verformung der Schleifscheibe durch die Bearbeitungswärme und zur Anpassung der Bearbeitungszugabe.
3. Spezialschleifmaschinen
Spezialisierte Schleifmaschinen gibt es für Wälzfräser und Ritzel für die Bearbeitung von Zahnrädern mit besonderer Geometrie sowie für Räumnadeln für die Bearbeitung von Keilnuten, etc.
Weitere Informationen zu Werkzeugschleifmaschinen
1. Bearbeitungsunterschiede zwischen Schleifen und Polieren
Schleif- und Polierverfahren sind insofern identisch, als sie dazu dienen, die Schärfe eines Werkzeugs zu regenerieren, aber sie unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie diese regenerieren. Beim Schleifen werden Schleifkörner verwendet, um die Werkzeugklinge zu rasieren und die Form selbst zu verändern, während beim Polieren Druck auf die Werkzeugklinge ausgeübt wird, um die Oberfläche mit Schleifkörnern glatt zu polieren.
Zerspanungsarbeiten werden häufig nicht mit Schleifkörnern, sondern mit Reibahlen, Schaftfräsern usw. durchgeführt, um die Form des Werkstücks abzutragen, die dann durch Schleif- oder Polierarbeiten verfeinert wird.
2. Schleifscheiben auf Werkzeugschleifmaschinen
Schneidwerkzeuge bestehen aus Werkstoffen, die härter sind als gewöhnlicher Stahl, wie z. B. Schnellarbeitsstahl und Hartmetall. Sie werden außerdem wärmebehandelt und oberflächenbehandelt, um ihre Härte zu erhöhen.
Andererseits hat die Genauigkeit der Schneidenabmessungen des Schneidwerkzeugs einen erheblichen Einfluss auf die Genauigkeit der Fertigmaße bei der Bearbeitung. Daher werden zum Schleifen Schleifscheiben mit Diamant- oder CBN-Beschichtung (Kohlenstoff-Bornitrid) sowie Schleifscheiben verwendet, die hochpräzise sind und harte Materialien suchen können. Während des Schleifvorgangs wirkt sich die bei der Bearbeitung entstehende Wärme auf die Abmessungen der Schleifscheibe oder der Diamantscheibe sowie auf die Abmessungen des zu schleifenden Werkzeugs aus, was wiederum die fertigen Abmessungen des Werkzeugs erheblich beeinflusst.
Einige moderne CNC-Werkzeugschleifmaschinen nutzen diese Wärme, um die Abmessungen zu kompensieren, aber da sie sich auf die Härte und die Materialzusammensetzung des geschliffenen Werkzeugs auswirkt, ist es unerlässlich, Schleifflüssigkeiten zu verwenden, die den Temperaturanstieg kontrollieren und die Temperatur steuern. Die Auswahl des Schleifmittels und der Werkzeugschleifmaschine ist wichtig.