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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.

Piezounterstützung

Der oben beschriebenen konventionellen Superfinish-Kinematik wird beim Strukturfinishen eine zusätzliche Bewegung überlagert. Es handelt sich hierbei um eine Schwingung mit einer Frequenz im Bereich von 100 bis 200 Hz und einer Amplitude von 20 bis 30 µm.

Die Grundlagen dieser Technologie wurden im Inno-Net-Projekt ›So-Fi (Sonic Finish) Ultraschallunterstütztes Superfinishen zylindrischer Präzisionsbauteile‹ erarbeitet. Die Integration der im Ultraschallbereich arbeitenden Schwingung in bestehende Maschinenkonzepte erwies sich jedoch als technisch sehr aufwendig was die Wirtschaftlichkeit einer mit Ultraschall arbeitenden Lösung grundsätzlich in Frage stellte. Die Richtung der zusätzlichen Schwingung (Vosz zusätzlich) ist im ersten Ansatz radial, das heißt, das Werkzeug wird mit hoher Frequenz von der Oberfläche getrennt und wieder aufgesetzt.

Diese Unterbrechung des Schnittes hat eine vollständig neue Oberflächenstruktur zur Folge. Da wo der klassische Superfinish-Prozess miteinander kommunizierende Riefen mit Drainagewirkung erzeugt, führt das Strukturfinish zu unterbrochenen Ver-tiefungen, sogenannten Kavitäten oder Näpfchen. Es ist leicht vorstellbar, dass das Öl auf einer konventionell hergestellten Oberfläche unter Druck, wie er in einem hydrodynamischen Schmierkeil auftritt, durch die Riefen abfließen möchte.

In der durch das Strukturfinish applizierten Topographie ist erkennbar, dass das Öl auch unter Druck in den Näpfchen verbleiben wird und die Drainagewirkung somit ausgeschlossen ist. Die Strukturierung von Oberflächen in hydrodynamischen Anwendungen, zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften, ist ein seit Langem bekannter Ansatz zur Erzeugung von hohen Traganteilen als Verschleißschutz in Kombination mit hohem Ölrückhaltevolumen. Dieses gewährleistet die Notlaufeigenschaften im Gleitlager.

Die Einbringung von sogenannten Näpfchen mittels Laser ist hier eine bewährte Methode, die jedoch mit erheblichen Aufwänden bei der Integration in bestehende Konzepte verbunden ist. Die Integration des Strukturfinishens hingegen beschränkt sich auf den Werkzeugbereich und ist dadurch mit nur geringem Aufwand umsetzbar. Der Prozess lässt sich sowohl beim Band- als auch beim Steinfinshen einsetzen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser neuen Technologie ist die Steigerung des Zeitspanvolumens. Durch die hochfrequente Trennung der Schneiden vom zu zerspanenden Material könnte man erwarten, dass der Abtrag sinkt, dies ist aber nicht zu erkennen.

Das Zeitspanvolumen ließ sich in einem Anwendungsfall, die Bearbeitung der Lagerstellen einer gehärteten Stahlkurbelwelle mit Superfinish-Band, sogar um 25 bis 45 Prozent steigern.

www.supfina.com

  • 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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