CNC-Schleifen – Schleiftechnologien für höchste Maß- und Formgenauigkeit
Schleifen als Schlüsselprozess in der Hartfeinbearbeitung
Das CNC-Schleifen steht am Ende vieler Fertigungsprozessketten und sichert höchste Maß- und Formgenauigkeit. Klassische Verfahren wie das Drehen erreichen oft die geforderten Toleranzen nicht oder hinterlassen unerwünschte Bearbeitungsspuren. Diese gleicht das Schleifen aus und ermöglicht die Bearbeitung harter Werkstoffe mit reproduzierbar hoher Oberflächenqualität. Hier bietet EMAG für nahezu jeden Anwendungsfall die passende Maschinenlösung – von der Vertikalschleifmaschine für Drehteile bis zur CNC-Rundschleifmaschine für Wellenteile.
Rundschleifen: Lösung für Wellen und Zylinderteile
Beim Rundschleifen werden runde und zylindrische Werkstücke mit dem Ziel höchster Rundheit bearbeitet – innen wie außen. Die CNC-Rundschleifmaschinen der HG-Baureihe von EMAG sind auf ein ausgewogenes Verhältnis von Flexibilität und Produktivität ausgelegt und kommen vor allem in der hochproduktiven Serienfertigung zum Einsatz.
Hartdrehen und Schleifen: Kombinationsbearbeitung für mehr Effizienz
Die Verfahrenskombination Hartdrehen und Schleifen auf einer Maschine reduziert die Zykluszeiten erheblich: Transport-, Liege- und Rüstzeiten entfallen weitgehend, da alle qualitätsbestimmenden Flächen in einer Aufspannung bearbeitet werden. Typische Anwendungen sind Getrieberäder, Druckringe mit drallfreier Oberfläche sowie Muttern für Kugelgewindetriebe. EMAG bietet Maschinen für Futter- und Wellenteile.
Universalschleifen: Komplettbearbeitung in einer Aufspannung
Universalschleifmaschinen verbinden Innen-, Außen- und Unrundschleifen auf einer einzigen Maschine. Komplexe Geometrien – Schultern, Kegel oder Nuten – lassen sich in einer Aufspannung bearbeiten, was Umspannfehler eliminiert und die Durchlaufzeit verkürzt. Die EMAG UG-Serie umfasst vier Modelle (UG 400, 630, 1000, 1500) mit Schleiflängen von 400 bis 1500 mm. Dank CNC-Steuerung, Glasmesssystemen und adaptiver Prozessführung werden enge Toleranzen mit hoher Wiederholgenauigkeit erreicht – auch für Einzelteile und kleine bis mittlere Losgrößen wirtschaftlich.
Unrundschleifen: Hochpräzise Bearbeitung unrunder Geometrie
Nockenwellen, Kurvenscheiben oder Pumpenringe erfordern beim Schleifen eine definierte unrunde Endform statt einer kreisrunden Kontur. Das Unrundschleifen mit CBN-Technologie ist hierfür Stand der Technik. Es ermöglicht das Vor- und Fertigschleifen in einer Aufspannung und – bei Einsatz mehrerer Schleifspindeln – die Bearbeitung mehrerer Konturen. Das modulare Maschinen- und Technologiekonzept von EMAG lässt sich dabei flexibel an die jeweilige Fertigungsaufgabe anpassen, beispielsweise für die Komplettbearbeitung von Nockenwellen für Nutzfahrzeuge mit bis zu zwölf Steuernocken.
Synchro-Stützschleifen: Schlanke Wellen präzise schleifen
Beim Synchro-Stützschleifen werden schlanke oder labile Wellen simultan von zwei Seiten mit CBN-Schleifscheiben bearbeitet. Dabei eliminiert die gegenüberliegende Anordnung der Scheiben die Normalkräfte und eine synchron zugestellte Lünette fängt die verbleibenden Tangentialkräfte ab. Das Ergebnis: gegenüber einseitigem CBN-Schleifen etwa halbierte Schleifzeit bei verbesserter Rauheit, Rundlauf, Rundheit und Kurzwelligkeit.
Vorteile
- Kürzere Durchlaufzeiten: Durch die Zusammenführung mehrerer Schleifverfahren auf einer Maschine entfallen Transport-, Liege- und Rüstzeiten zwischen den Operationen.
- Komplettbearbeitung in einer Aufspannung: Umspannfehler werden eliminiert, was besonders bei lage- und formgenauen Flächen wie Kugellaufbahnen oder drallfreien Sitzen entscheidend ist.
- Flexible Werkstückbearbeitung: Ob runde Wellen, unrunde Nockenwellen oder komplexe Futterteile – EMAG Schleiftechnologien decken ein breites Werkstückspektrum mit einem modularen Maschinenkonzept ab.
- Höchste Maß- und Formgenauigkeit: CNC-gesteuerte Schleifprozesse mit integrierten Messtastern liefern reproduzierbar enge Toleranzen – auch bei gehärteten Werkstoffen.
- Wirtschaftlichkeit durch CBN-Technologie: CBN-Schleifscheiben erzielen kürzere Hauptzeiten und hohe Standzeiten, was die Nebenzeiten in der Serienfertigung senkt.
- Skalierbare Maschinenlösungen: Von der Vertikalschleifmaschine für kleine Futterteile bis zur CNC-Rundschleifmaschine für Großwellen bietet EMAG passende Schleifmaschinen für jede Seriengröße.
Fragen und Antworten
- Wie funktioniert das CNC-Schleifen grundsätzlich?
- Welche Werkstücke lassen sich mit den EMAG Schleiftechnologien bearbeiten?
- Welche EMAG Schleiftechnologien eignen sich für welche Anwendung?
- Wie sieht eine typische Prozesskette beim Hartdrehen und Schleifen aus?
- Welche Maschinen empfiehlt EMAG für die Wellenbearbeitung?
- In welchen Branchen werden EMAG Schleifmaschinen eingesetzt?
- Wie lässt sich durch CNC-Schleifen die Wirtschaftlichkeit in der Serienfertigung steigern?
CNC-Schleifen ist ein abtrennendes Fertigungsverfahren, bei dem ein rotierendes Schleifwerkzeug mit geometrisch unbestimmten Schneiden Material von der Werkstückoberfläche abträgt. Die CNC-Steuerung regelt Vorschub, Zustellung und Abrichtzyklen präzise; das ermöglicht reproduzierbare Maß-, Form- und Oberflächengenauigkeit auch bei harten Werkstoffen. Der Schleifprozess steht typischerweise am Ende der Prozesskette und erzeugt die geforderte Endqualität.
Das Spektrum reicht von rotationssymmetrischen Wellen und Futterteilen über Nockenwellen und Pumpenringe bis hin zu Getrieberädern, Kugelgewindemuttern und Druckzylindern. Entscheidend sind Geometrie, Härtezustand und Qualitätsanforderungen: Rundteile werden im Rundschleifen, unrunde Konturen im Unrundschleifen und gehärtete Futterteile häufig in der Kombination Hartdrehen und Schleifen bearbeitet.
EMAG bietet ein abgestimmtes Portfolio: Rundschleifen (HG-Baureihe) für Großserien von Wellen und Zylinderteilen, Universalschleifen (UG-Serie) für die Komplettbearbeitung komplexer Geometrien, Unrundschleifen für Nockenwellen und Pumpenringe sowie die Kombination Hartdrehen und Schleifen für Futterteile und Wellenteile in der Hartfeinbearbeitung. Das Synchro-Stützschleifen ergänzt das Portfolio für schlanke, labile Wellen.
Planschultern und unkritische Flächen werden zunächst hartgedreht. Bohrungen, Kegel oder qualitätskritische Außendurchmesser werden anschließend auf derselben Maschine vor- und fertiggeschliffen. Bei Getrieberädern beispielsweise übernimmt das Schleifen nur wenige Hundertstel Millimeter Aufmaß, was kurze Schleifzeiten und eine scheibengerechte Werkzeugauslegung ermöglicht. Alle Operationen finden in einer Aufspannung statt.
Für die Wellenbearbeitung stehen die Universalschleifmaschinen der UG-Baureihe, die CNC-Rundschleifmaschinen der HG-Baureihe sowie die vertikalen VT-Maschinen zur Verfügung. Letztere unterstützt neben dem Rundschleifen auch das Synchro-Stützschleifen sowie die Verfahrenskombination Hartdrehen und Schleifen. Für anspruchsvolle Nockenwellen sind Maschinen der SK- und SN-Baureihe (Kurven- und Nockenschleifen) sowie die PM-Baureihe für Kurbelwellen ausgelegt.
Die Automobilindustrie und ihre Zulieferer sind der größte Abnehmermarkt – für Nockenwellen, Kurbelwellen, Getriebekomponenten und Lagerringe. Darüber hinaus setzen der allgemeine Maschinenbau, die Luftfahrtindustrie sowie der Werkzeug- und Formenbau auf EMAG Schleiftechnologien. Überall dort, wo gehärtete Werkstoffe mit höchster Präzision bearbeitet werden müssen, sind CNC-Schleifmaschinen unverzichtbar.
Die Kombination mehrerer Schleifverfahren auf einer Maschine reduziert die Anzahl benötigter Anlagen, senkt Investitions- und Betriebskosten und verkürzt Durchlaufzeiten. CBN-Schleifscheiben können zudem die Hauptzeit gegenüber konventionellen Scheiben verkürzen, bei gleichzeitig höherer Standzeit. Die Verfahrensintegration Hartdrehen und Schleifen eliminiert Rüst- und Transportzeiten nahezu vollständig – ein entscheidender Hebel für Rationalisierungspotenziale in der Serien- und Massenfertigung.
Technologien
Technologien
- Rundschleifen
- Schleifen
- Hartdrehen / Schleifen
- Unrundschleifen
- Synchro-Stützschleifen
- Universalschleifen
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