Das Schleifen der Oberfläche eines bearbeiteten Bauteils ist normalerweise der vorletzte oder letzte Schritt bei der Herstellung eines Objekts. Bei dieser Bearbeitungsform geht es darum, die Oberfläche zu glätten und Spuren von Fräsern, Klingen oder Drehmessern zu entfernen.
Wie auch andere Formen der Zerspanung kann das Schleifen von Bauteilen manuell, mit Elektrowerkzeugen (handgehalten oder stationär) und mit CNC-Maschinen durchgeführt werden.
Das CNC-Schleifen, so wie es hier genannt wird, ermöglicht es, den Prozess der Endbearbeitung der Oberfläche von Bauteilen zu optimieren und darüber hinaus eine hohe Qualität der Oberfläche zu gewährleisten.
CNC-Schleifen - was ist das und wie ist der Unterschied zum traditionellen Schleifen?
Schleifen ist eine der Formen der maschinellen Bearbeitung - es ermöglicht, kleine Unebenheiten auf einer Oberfläche zu entfernen.
Dieser Prozess wird als Schleifbearbeitung definiert, bei der das überschüssige Material mit Hilfe von Schleifkörnern oder -klingen mit unbestimmter Geometrie und Anzahl entfernt wird. Das Schleifen ist durch eine geringe Schnitttiefe gekennzeichnet und wird daher bei der Endbearbeitung (sehr fein) eingesetzt, um die Oberfläche eines Bauteils zu glätten.
Während das einfache Schleifen mit fast jedem Werkzeug durchgeführt werden kann, das eine Schleiffläche hat (von Feilen über Scheiben für eine handgeführte Exzentermaschine oder eine stationäre Schleifmaschine bis hin zu Schleifpasten), ist das CNC-Schleifen ein komplexerer Prozess.
Der Grund dafür ist ganz einfach: CNC-Schleifmaschinen sind computergesteuert (und daher: müssen entsprechend programmiert werden), was es ermöglicht, große Flächen aus verschiedenen Materialien sehr präzise zu bearbeiten.
CNC-Schleifmaschinen bieten eine viel höhere Reproduzierbarkeit des Oberflächenglättungsprozesses als Handwerkzeuge oder Elektrowerkzeuge (auch stationär). Das ist besonders wichtig bei der Herstellung großer Stückzahlen von Bauteilen, die mit hoher Maßgenauigkeit und sehr engen Toleranzen (weniger als 0,02 mm) gefertigt werden müssen.
Das CNC-Schleifen selbst wird durch die Funktionsweise des Schleifkopfes unterteilt in:
- CNC-Profilschleifen - bietet eine sehr hohe Genauigkeit und Oberflächenglätte. Es wird zum Glätten von profilierten Werkstücken (meist auf ebenen Flächen) verwendet und der Schleifkopf ist in Bezug auf das zu schleifende Werkstück feststehend positioniert,
- CNC-Rundschleifen - wird zum Schleifen von Löchern oder anderen kreisförmigen Flächen (außen und innen) verwendet, die durch numerische Bearbeitung auf Fräsmaschinen oder Drehmaschinen entstanden sind. Es ermöglicht einen sehr glatten Verlauf innerhalb eines Lochs (z. B. eines Zylinders in einem Motorblock),
- CNC-Flachschleifen - ist ähnlich wie das Profilschleifen, aber das Werkstück steht relativ zu einem sich bewegenden Schleifelement (z.B. Schleifkopf) fest.
Jedes dieser Methoden ermöglicht ein Präzisionsschleifen und damit eine glatte Oberfläche.
Praktischerweise kann jedes Material geschliffen werden - Teile aus rostfreiem Stahl, Aluminium, Titan, Holz usw. können geschliffen werden.
Natürlich sollten die Schleifmittel für das Schleifen von Metallen eine höhere Härte und Abriebfestigkeit haben als die für Holz.
Erwähnenswert ist, dass dieses Verfahren normalerweise die Bearbeitung des Werkstücks abschließt, aber nicht durchgeführt werden sollte, nachdem es einer thermo-chemischen (z.B. Eloxieren) oder chemischen Behandlung unterzogen wurde - das Schleifen könnte nämlich die Schicht beschädigen, die erzeugt wurde, um zusätzliche Qualitäten zu erhalten.
Das Polieren, eine viel weniger aggressive Form des Glättens, kann verwendet werden, um die Glätte einer solchen Oberfläche zu verbessern.
Schleifwerkzeuge, d.h. Feilen, Schleifpapier und CNC-Schleifmaschinen
Die Komponenten eines Schleifmaschinenparks beinhalten meistens:
- Handwerkzeuge (z.B. Feilen, Schleifsteine, Schleifpapier),
- handgeführte Elektrowerkzeuge (z. B. Winkelschleifer, Schwingschleifer, Exzenterschleifer),
- stationäre Elektrowerkzeuge (z.B. Tischschleifmaschine mit mehreren Köpfen, Bandschleifer),
- CNC-Schleifmaschinen.
Zusätzlich zu den Unterschieden in der Bedienung (manuelle Werkzeuge erfordern mehr Arbeit, CNC-Bearbeitung ist automatisiert, erfordert aber eine Programmierung und ist kostengünstig für das Schleifen einer größeren Anzahl von identischen Werkstücken), ist ein wichtiges Element des Schleifens auch die Eigenschaften des Werkstücks, die Bearbeitung.
Es geht um die Grammatur, d.h. die Größe der Körner, die überschüssiges Material abtragen und die Oberfläche glätten.
Für das Grobschleifen, bei dem es z. B. darum geht, deutliche Spuren von Fräserdurchgängen zu entfernen, wird eine niedrigere Grammatur verwendet (sehr grob und grob, d. h. bis zu P50).
Für den feineren Schleifen (z. B. von Metallteilen, die einem hohen Luftstrom ausgesetzt sind) werden Schleifmittel mit einer hohen Grammatur (fein und sehr fein) verwendet.
Um eine sehr glatte Oberfläche zu erzielen, können auch mikrokörnige Schleifelemente (P240 bis P2500) verwendet werden. Wenn man mit höheren Gewichten arbeitet, ist es ratsam, die Oberfläche anzufeuchten (z. B. mit Wasser oder Petroleum: das ist Nassschleifen).
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