hat die Schleiftechnik revolutioniert.

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1 hat die Schleiftechnik revolutioniert. Helmut Gaisberger Global Manager Machine OEM s 3M All Rights Reserved. 1

2 3M auf einen Blick 2013 Global sales: $30.8 Mrd.. Mitarbeiter weltweit: 88,667 R&D Expenditures $1.715 Mrd. Patente Total 3,330 Ab Abrasives Ac Acoustics Ad Adhesives Am Advanced Materials An Analytical As Application Software Bi Biotech Ce Ceramics Dd Drug Delivery Di Display Do Dental & Orthodontic Materials Ec Energy Components Em Electronic Materials Fc Flexible Converting & Packaging Fe Flexible Electronics Fi Films Fl Fluoromaterials 46 Technologie Plattformen Fs Filtration, Separation, Purification Im Imaging In Inspection & Measure-ment Is Integrated Systems Design Lm Light Mgmt Md Medical Data Mgmt 2 Me Metal Matrix Composites Mf Mechanical Fasteners Mi Microbial Detection & Control Mo Molding Mr Microreplication Nt Nanotechnology Nw Nonwoven Materials Op Optoelectronics Pd Particle & Dispersion Processing Pe Predictive Engineering & Modeling Pm Polymer Melt Processing Po Porous Materials & Membranes Pp Precision Processing Pr Process Design & Control Rp Radiation Processing Se Sensors Sm Specialty Materials Su Surface Modification Tt Track and Trace Vp Vapor Processing We Accelerated Weathering Wo Wound Mgmt

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4 = PrecisionGrinding& Finishing Winterthur Schleiftechnik AG = 3M Schweiz GmbH 2012 Jürgen Hechler

5 Definition des Schleifens DIN Standard 8580 Schleifen: Bearbeitung mit geometrisch unbestimmter Schneide Drehen / Fräsen: Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide 5

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7 präzisionsgeformtes Korn DIN Definition des Schleifens nicht mehr allgemein gültig! Neu definiert: Schleifen ist Bearbeiten mit geometrisch bestimmter Schneide. 7

8 Scheibenstruktur 8

9 Scheibenstruktur Standard Sinterkorundstruktur 3M Cubitron 9

10 Kornformvergleich Konventionelles Keramikkorn 3M Cubitron 10

11 Schneidverhalten und Spanbildung Konventionelles Schleifkorn Späne Fliessspan Aufbau Geringer Aufbau I = elastische Deformation II = plastische Deformation III = Spanbildung Prof. W. König Geringere Materialdeformation und seitlicher Aufbau 11

12 Fliessspäne Schleifspäne, die wie Dreh- oder Frässpäne aussehen 12

13 Späne Späne aus der Maschine 13

14 Wirtschaftlichkeitsfaktor: Universalität Rostfreier Stahl Kaltarbeitsstahl Edelbaustahl Werkzeugstahl 15

15 Wirtschaftlichkeitsfaktor: Universalität Werkzeugwechselzeiten Maschinenstillstand Lagerhaltungskosten 16

16 Wirtschaftlichkeitsfaktor: Schleifleistung Bis zu 4 fach höhere Abtragsleistung Schleifzeit 50% reduziert Hohe Energieeffizienz 17

17 Terminologie Umfangsgeschwindigkeit v c Vorschub v w Geschwindigkeitsverhältnis q s Abrichten: Überdeckungsgrad u d Spezifisches Zeitspanvolumen Q w Spezifisches Abtragsvolumen V w 18

18 Umfangsgeschwindigkeit v c 30-45m/s 35-50m/s 30-35m/s Flachschleifen Rundschleifen Zahnflankenschleifen 19

19 Bereich der Geschwindigkeitsverhältnisse q s Zahnflankenschleifen Nicht benützter Bereich OD, ID, Pendelschleifen Thermisch kritischer Bereich Tiefenschleifen Geschwindigkeitsverhältnisse q s = v c / v w Quelle: H.W. Ott 22

20 Abrichtverhalten 24

21 Abrichtstrategie Beim Schruppen: Überdeckungsgrad u d = 1, Gleichlauf 0.6 Beim Schlichten: Überdeckungsgrad u d = 4 bis 6, Gegenlauf 0.6 bis 0.8 Abrichtintervalle gegenüber Sinterkorund: Grundregel: min. 2 x mehr Teile zwischen Abrichten, bei ½ Gesamtzustellung 25

22 Spezifisches Zeitspanvolumen Q w Q w als Leistungsmesser Materialabtrag in mm 3 pro mm Scheibenbreite pro Sekunde 26

23 Q`w Werte für Cubitron II 93DA Außenrundschleifen: Innenrundschleifen: Centerless: Flachschleifen: Zahnflanken: 5-20 mm3/mm/s 8-15 mm3/mm/s mm3/mm/s 5-20 mm3/mm/s mm3/mm/s 27

24 V w (bezogenes Abtragsvolumen in mm 3 /mm) Dieser Wert bezieht sich auf das Abtragsvolumen in mm 3 pro mm Scheibenbreite, bis die Scheibe wieder abgerichtet werden muss. Faktor der Wirtschaftlichkeit einer Schleifscheibe. 28

25 Wirtschaftlicher und qualitativer Kundennutzen Praktisch kein Schleifbrand Konstantere Oberflächengüte Bis zu minus 50% Produktionszeit zu Sinterkorund Halbieren der Abrichtzustellung Min. halbieren der Abrichtzyklen 32

26 Einsatzbeispiel: aus dem Vollen schleifen Verzahnungsdaten Material: 30CrNiMo6 ungehärtet Modul: 14 Zähnezahl: z 123 Zahnbreite: z b 400 mm Schrägungswinkel: b M Cubitron II 99DA Maschine: Vorschub v w : Zustellung a e : Zeitspanvolumen Q w : Abtragsvolumen V w : Höfler Rapid 3000, 37 kw 600 mm/min 4.5 mm 45 mm³/mm/s mm³/mm 33

27 Einsatzbeispiel: Außenrundschleifen Formkern Material: HRc 60 Aufmass: 0.3mm in Ø 3M Cubitron II 93DA Maschine: STUDER S40, Außenrund-Pendelschleifen qs: 80 Zustellung ae: Längsvorschub Vfw: Zeitspanvolumen Q w: Oberfläche: Schleifzeit: 0.035, 0.025, 0.015, mm 2000 mm/min, Ud:4 18 mm3/mm/s, schruppen; mit CBN Q w 8mm3/mm/s; Ra 0.4ym 4min 30sec, mit CBN 13min 12sec 34

28 Einsatzbeispiel: Innenrundschleifen Profilschleifen Material: 100Cr6 HRc 60 Aufmass: 0.3mm in Ø 3M Cubitron II 93DA Maschine: KMT, Innenrund-Einstechschleifen qs: 50 Zustellung ae: Zeitspanvolumen Q w: Abrichtzyklus: Oberfläche: Schleifzeit: 119ym/s, 93ym/s, 39ym/s 14 mm3/mm/s, schruppen; mit Sinterkorund Q w 10mm3/mm/s; alle 3 Werkstücke, mit Sinterkorund nach jedem Werkstück Ra 0.4ym 23sec, mit Sinterkorund 29sec 35

29 Einsatzbeispiel: Centerlessschleifen Aussenring: Material: Aufmass: Ø 40x12mm 100Cr6 weich 0.6mm in Ø 3M Cubitron II 93DA Maschine: CINCINATI, Außenrund- Durchgangschleifen-Vorschliff Zustellung ae: 0.3 mm radial Längsvorschub Vfw: 2500 mm/min, Ud:4 Zeitspanvolumen Q w: 60 mm3/mm/s, Vorschliff; Hmom: mm Oberfläche: Ra 0.4ym Schleifzeit: 208 Stück /min. 36

30 Totalkosten Kalkulation Work Piece: Outer ring Operation: ID plunge-grinding Currency: EUR 37

31 Effizienz 38

32 Glieder im Schleifprozess Kühlschmierstoff Mensch Material Diamant Schleifscheibe Maschine Spannvorrichtung Einstellparameter 39

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