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maschine+werkzeug 01/2013

Unterstütztes Superfinish

EXTRA Schleifen+Schmieren

Strukturfinish - Durch eine zusätzliche Oszillation hat Supfina mit dem Strukturfinishen zusätzliche Potenziale geschaffen. Dazu zählen tribologisch optimierte Oberfläche und erhöhte Zeitspanvolumina.

Das Superfinish-Verfahren zählt zur Familie des Spanens mit geometrisch unbestimmter Schneide und wird auch Kurzhubhonen genannt. Der Superfinish-Prozess ist am Ende der Fertigungskette angesiedelt.

Ihm sind Verfahren vorgeschaltet, die das Werkzeug über punktförmige (Drehen, Fräsen, Räumen) oder linienförmige (Schleifen) Eingriffsbereiche mit dem Werkstück in Kontakt bringen. Der Superfinish-Prozess dagegen bringt Werkzeug und Werkstück flächig in Eingriff.

Ein weiterer Aspekt des Verfahrens ist, dass das Werkzeug kraftgeregelt auf die Werkstückoberfläche gedrückt wird und somit eine Abtrags- und Verschleißkompensation erfolgt. Der Kühlschmierstoff wird in Form einer Schwallspülung oder mittels eines Minimalmengenschmiersystems in den Prozess eingebracht. Auch Anwendungen ohne KSS sind bereits erfolgreich umgesetzt.

Wie man sich leicht vorstellen kann, übertragen sich Schwingungen über kleine Kontaktzonen direkter als über Flächenkontakte mit größerer Ausdehnung, zumal zwischen Superfinish-Werkzeug und Werkstück sich der Kühlschmierstoff befindet, der aufgrund seiner hydrodynamischen Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung beitragen kann.

In das System Werkzeug/Werkstück eingeleitete Schwingungen wirken sich negativ auf die Werkstückqualität, im Besonderen auf die Rundheit und die Oberfläche, aus. In der Art beeinflusste Strukturen führen zu erheblichen Reibungsverlusten und Geräuschemissionen, was im deutlichen Widerspruch zu den aktuellen, Forderungen nach Effizienzsteigerung und Emissionsreduzierung (Schadstoffe und Geräusche) steht.

Durch Schwingungen erzeugte Welligkeiten auf Bauteilen in Gleitlagern stören den Aufbau eines tragfähigen hydrodynamischen Schmierkeils, weil sie die Bildung einer laminaren Strömung in eben diesem beeinträchtigen. Dies führt über einen Abriss des Schmierfilms zu Misch- oder Festkörperreibung und somit zu erhöhtem Verschleiß oder sogar zum Versagen des Lagers.

Der Superfinish-Prozess verändert nun die Werkstückoberfläche und -form dahingehend, dass Welligkeiten reduziert beziehungsweise vollständig entfernt werden und eine plateauartige Oberfläche mit Kreuzschliff-Textur erzeugt wird. Die Reduzierung der Welligkeiten in Umfangs- und Längsrichtung des Werkstücks und die Veränderung der Oberflächenstruktur verbessern die tribologischen Eigenschaften des Werkstücks.

Aufgrund der relativ geringen Schnittleistung (geringes Zeitspanvolumen) dieses Verfahrens entsteht während der Bearbeitung kaum Wärme in der Kontaktzone. Man spricht deshalb auch von einem ›Kalten Prozess‹. Außerdem ist davon auszugehen, dass der Superfinish-Prozess, aufgrund seiner Schnittbedingungen und seiner Spanbildung, Druckeigenspannungen induziert.

  • Kinematik beim konventionellen Finishen und beim Strukturfinishen.

    Kinematik beim konventionellen Finishen und beim Strukturfinishen.

  • Einbausituation beim Bandfinishen.

    Einbausituation beim Bandfinishen.

  • Bild 3: Unterstütztes Superfinish

    Bild 3: Unterstütztes Superfinish

  • Bild 4: Unterstütztes Superfinish

    Bild 4: Unterstütztes Superfinish

  • Bild 5: Unterstütztes Superfinish

    Bild 5: Unterstütztes Superfinish

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Unternehmensinformation

Supfina Grieshaber GmbH & Co.KG

Schmelzegrün 7
DE 77709 Wolfach
Tel.: 07834-866-0
Fax: -627

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