Experimentelle Bestimmung des Trägerkörpereinflusses auf die Oberflächenqualität beim Flachschleifprozess

Abstract

Der Schleifprozess ist längst nicht mehr auf die Endbearbeitung von Bauteilen beschränkt. Durch große Arbeitseingriffe, hohe Schnittgeschwindigkeiten und Werkstückvorschübe werden heute bemerkenswerte Zeitspanvolumina erreicht. Um das Schleifverfahren noch effizienter zu gestalten, werden ständig neue Technologien entwickelt und erforscht. Ein wichtiger Parameter für die Leistungsfähigkeit einer Schleifscheibe ist die Topographie des Schleifbelages. Nur eine ausreichend hohe Anzahl an scharfen Kornschneiden ermöglicht ein zufriedenstellendes Schleifergebnis. Jede Bearbeitung erfordert ihre eigene, optimale Belagsoberfläche. Heutige Verfahren zur Bestimmung der Belagstopographie sind komplex und zeitaufwendig. Um bei der Entwicklung neuer Kornarten, Bindungen oder Konditionierungstechnologien einen raschen Rückschluss auf die Veränderung der Topographie in Abhängigkeit des Zerspanvolumens zu erhalten, wird ein einfaches und schnelles Bestimmungsverfahren benötigt. Eine weitere Möglichkeit die Schleifscheibe an den Schleifprozess anzupassen, ist die Variation des Trägerkörpers. Durch Änderung der Geometrie und/oder des Werkstoffes können Dämpfungseigenschaften, Schleifkräfte und in weiterer Folge Kontaktzonentemperaturen beeinflusst werden. In dieser Arbeit soll eine zeitsparende Methode zur Ermittlung von Schleifscheibentopographien gefunden werden. Dazu werden drei Verfahren mit zwei unterschiedlichen Abformmassen miteinander verglichen. Weiters werden neue Geometrien von Scheibenträgerkörpern entwickelt und deren Einfluss auf den Schleifprozess hinsichtlich Normalkraft und Verformung untersucht.

The grinding process is no longer limited to the final machining of components. Today remarkable material removal rates are achieved by large grinding depths, high cutting speeds and workpiece feed rates. To make the grinding process more efficient, new technologies are developed and investigated. The topography of the abrasive layer is an important parameter for the capability of a grinding wheel. Only a sufficient high number of sharp grain cutting edges allows a satisfactory grinding result. Each machining requires its own, optimum surface layer. Today-s procedure for determining the surface layer topography are complex and time-consuming. When developing new grain types, bondings, or conditioning technologies to get a rapid conclusion on the modification of surface layer topography based on the material removal, a simple and fast systematic analysis is required. Another option to adjust the grinding wheel to the grinding process is the variation of the carrier body. By changing the geometry and/or material, the damping properties, grinding forces and subsequently contact zone temperatures can be influenced. A time-saving method for the measurement of grinding wheel topography is to be found in this work. It compares three procedures with two different casting compounds. Also new geometries of wheel carrier bodies are developed and examines their influence on the grinding process in terms of normal force and deformation.