Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneidenform

• - Schleifen
• - Honen, Läppen, Polieren

• - Feinbearbeitungsverfahren R_a<1 mykrometer
• - Bearbeitung harter Werkstoffe
• - hochpräzise Formgebung (es ist keine minimale Schnittiefe nötig)
• - Verfahrensbandbreite: Hochleistungsschleifen (hohe Abtragungsrate) bis Ultrapräzisionsschleifen (R_a<10nm)

• - Zeitaufwendige Einsatzvorbereitung der Werkzeuge
• - Kostenintensive Maschinen
• - Qualifiziertes Personal nötig
• - Geringe Universalität der Werkzeuge
• - Prozess: Sehr hohe Wärmeentwicklung -> thermische Bauteilschädigung möglich

• - Größenordnung beim Schleifen ~ Faktor 10 kleiner
• - Vergleichbare Spanbildung

• Besonderheiten Schleifen:
• - immer negativer Spanwinkel (y<0)=> es besteht ein hydrostatischer Druckspannungszustand->duktile Bearbeitung
• - nur aktive Körner spanen
• - große Kontaktfläche Schleifkorn/Schleifstück (alpha=0)
• - Reibung zwischen Span und Bindung

die letzten beiden Punkte führen zu starkem Temperaturanstieg

• Furchen
• Pflügen
• Spanen

Eindringtiefe nimmt zu

• 1. Zu erzeugende Fläche
• Plan, rund, schraub, wälz, profil, form

• 2. Lage der Bearbeitung am Werkstück
• Außen, innen

• 3. Wirkfläche am WZ
• Umfang, Seiten

• 4. Vorschubbewegung
• Längs, quer, schräg

Bezeichnung: 4-3-2-1-Schleifen

• Eingriffsdicke
• Eingriffsbreite
• geometrische Kontaktlänge
• Schnittgeschwindigkeit

Zeitspanvolumen

Bezogenes Zeitspanvolumen

uphill grinding

Kühlung günstig

weniger Wärmeentwicklung als bei Gleichlauf

• Kühlung eher ungünstig
• bessere Rauheit als bei Gegenlaufschleifen
• steifere WZM erforderlich

1) Körner (Materialtrennung/Verformung)

2) Bindung (Verbindung von Körnern)

3) Poren (Zwischenspeicher für Späne und KSS)

• - mangelnde Gleichmäßigkeit
• - geringe Härte

• - bessere Homogenität => sind übliche Schleifstoffe
• Oxide
• - Al₂O₃ (Korund=Aluminiumoxid) - Stahlbearbeitung
• -ZrO₂ (Zirkoniumoxid)
• Karbide
• - SiC (Siliziumkarbid)
• - B₄C (Kubisches Bornitrit)
• Hochharte Schleifstoffe
• - Diamant
• - Nitride

• - aus dem Mineralgemenge Bauxit
• - Aufschmelzen im Lichtbogenofen
• - Reduzierung mit Koks
• - Abtrennen von oben schwimmenden Verunreinigungen
• => Korund besteht aus SiO₂, Fe₂O_3, TiO₂, Al₂O₃
• - nach Erstarren brechen, mahlen, sieben

Edelkorund 99% Al₂O₃ am härtesten und sprödesten

Halbedelkorund 97%

Normalkorund 95 % weicher und zäher

Der ideale Werkstoff wäre hart und zäh

• Konventionelle Schleifstoffe nach US-Mesh (ASTM-Standard)
• - Aluminiumoxid und Siliziumcarbid
• mesh entspricht der Maschenzahl je Zoll: je höher die mesh Zahl, desto feiner die Körnung

• Hochharte Schneidstoffe
• - Bornitrit, Diamant nach FEPA-Standard
• Angabe des Korndurchmessers in mykrometern

die Bindung gewährleistet den Zusammenhalt der Körner und bestimmt die Härte der Schleifscheiben.

Härte ist hier als Widerstand gegen Kornausbruch definiert

- anorganisch: keramisch, silikat, magnesit

- organisch: Gummi, Kunstharz

- metallisch: Bronze, Stahl, Hartmetall

• Keramik
• - geringe Temperaturbeständigkeit
• + hohe Zähigkeit
• Kunstharz
• + hohe Temperaturbeständigkeit
• - geringe Zähigkeit
• Metall
• + hohe Festigkeit
• + gute thermische (mechanische) Stabilität
• - nicht abrichtbar

Keramische Bindung ca. 70% aller Schleifscheiben

• Scheibenherstellung
• - Pressen
• - Sintern 1000-1400 ^oC (Hohlräume wichtig (Poren))

• Kunstharzbindung: DT, CBN, Aluminiumoxid (Korund)
• Anwendung: Grobschleifen, Trennschleifen

Metallbindung: DT, CBN

• - einlagig
• - große Poren
• mit DT, CBN
• Bindung meist durch Nickel

• - Kornverschleiß
• - Bindungsverschleiß
• - Zusetzen von Poren

Wiederherstellen des Scheibenprofils (Makro) und der Schneidfähigkeit (Mikrotopographie) heißt Abrichten

gebundenes Korn: Schleifen, Honen

loses Korn: Läppen, Polieren

• Kraftgebundenes Verfahren
• Ziel: Formgenauigkeit, Planparallelität
• Z.B. für Siliziumchips

Lose Körner, Flüssigkeit, rollende und gleitende Bewegungen der Körner

Planläppen am gängigsten

• Läuferscheiben aus Kunststoff
• Werkstücke in Läuferscheiben
• Obere Platte liegt mit bestimmtem Druck auf + Suspension wird zugegeben

• Poliermittelträger: relativv weich z.B. Filz, Kunststoff
• gleitende und rollende Bewegungen
• Ziel: Verbesserung der Oberflächengüte

Oberflächengenauigkeit wird aber oft schlechter

Ziel: Besondere Oberflächenstruktur z.B. Zylinderlaufbuchse-Nuten sind gute Ölspeichertaschen

• Kreis und Linearbewegung
• Schnittgeschwindigkeit relativ gering und oszillierend

• Rundhonen ist Standardverfahren
• Wichtig: Richtige Einstellung des Überlaufes

Das Honen ist Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden, wobei die vielschneidigen Werkzeuge eine aus zwei Komponenten bestehende Schnittbewegung ausführen, von denen mindestens eine Komponente hin-und hergehend ist, so dass die bearbeitete Oberfläche dicht definiert überkreuzende Spuren aufweist.

DIN 8589 definiert Läppen als Spanen mit losem, in einer Flüssigkeit oder Paste verteiltem Korn (Läppgemisch), das auf einem meist formübertragenden Gegenstück (Läppwerkzeug) bei möglichst ungerichteten Schneidbahnen der einzelnen Körner geführt wird.