Die optimale Kornfolge bestimmen

Letzte Änderung: 30.08.2021
Zusammenfassung

Die optimale Kornfolge entscheidet über die Qualität der Oberfläche und die Bearbeitungszeit.

Die Vielzahl der möglichen Bearbeitungsprozesse macht es fast unmöglich, eine allgemeingültige Anleitung zur optimalen Vorgehensweise zu erstellen.

Ausgangspunkt aller Planungen sollte immer das gewünschte Ziel sein.

Für das Ergebnis ist entscheidend, ob Sie

  • die Abtragsleistung oder
  • die Qualität der Oberfläche

optmieren möchten.

Ziel: Abtragsleistung

Wenn Sie sich für die optimale Abtragsleistung entschieden haben, dann sollte im nächsten Schritt festgelegt werden, wieviel Material abgetragen werden soll.

Es ist ein wesentlicher Unterschied, ob Sie nun 10 mm oder nur 0,3 mm des Materials abtragen wollen.

Die mögliche Spantiefe beträgt ca. ⅓ des mittleren Korn-Durchmessers (siehe unser Artikel zur Spantiefe).

Der mittlere Korn-Durchmesser liegt zwischen

  • 0,04 mm bei Korn 400 und
  • 0,8 mm bei Korn 24.

Je weicher ein Werkstoff ist, umso grober kann die Körnung gewählt werden.

So kann man bei Weichholz oder bei Aluminium durchaus mit der Körnung 24 schnell zum Ziel kommen. Bei härteren Werkstoffen beginnt man eher mit einer Körnung 40, 50 oder 60.

Wählen Sie eine möglichst hohe Schnittgeschwindigkeit und einen hohen Anpressdruck. Welche Schnittgeschwindigkeit für Ihren Werkstoff geeignet ist, entnehmen Sie bitte den Empfehlungen des Lieferanten; die Unterschiede sind erheblich:

  • Bei Alu-Guss liegt die Schnittgeschwindigkeit bei ca. 50m/sek.
  • Bei Titanlegierungen eher bei 15m/sek.

Den Anpressdruck passen Sie so an, dass die Temperatur an der Schnittstelle nicht zu hoch wird. Außerdem richtet sich der Anpressdruck auch nach der Leistung der Maschine.

Je nach erreichtem Ergebnis sollten Sie nach den ersten Versuchen die Körnung noch anpassen.

Ein hoher Anpressdruck, gepaart mit einem großen Scheibendurchmesser kann Ihre Maschine überlasten.

Durch die größere Hebelwirkung entsteht eine hohe Bremswirkung, die ggf. zu einer Verminderung der Drehzahl führt, wenn die Maschine nicht genug Kraft hat. Durch eine verminderte Drehzahl kann die gewünschte Schnittgeschwindigkeit nicht kontinuierlich gewährleistet werden.

Messen Sie deshalb die Drehzahl stets während des Arbeitsprozesses und nicht im Leerlauf der Maschine! Die Bremswirkung durch den Schleifprozess ist erheblich.

Ziel: Qualität der Oberfläche

Wenn Sie sich für eine bestimmte Oberfläche entschieden haben, dann gibt es mehr zu beachten. Eine Oberfläche, die Sie im ersten Arbeitsgang erstellt haben, kann nur durch weitere Arbeitsgänge mit feineren Körnungen verbessert werden. So gilt es, zuerst die Rauheit der gewünschten Oberfläche zu bestimmen.

Beispiel: RZ 0,11

Haben Sie sich z.B. für eine Wunschrauheit von RZ 0,1 entschieden, dürfen die durch die Körnung erzielten Riefen nicht tiefer als 0,1 mm sein. Wenn wir davon ausgehen, dass ca. ⅓ des mittleren Korn-Durchmesser die Spantiefe bestimmt, dann bedeutet dies in diesem Fall, dass der mittlere Korndurchmesser nicht größer als 0,3 mm sein darf.

Dies entspricht in etwa der Körnung 50. Da dies ein eher theoretischer Wert ist, empfehlen wir in diesem Beispiel einen Test mit der Körnung 80.

Die Spantiefe und somit die Rauheit der Oberfläche hängt (abgesehen von der verwendeten Körnung) auch sehr stark

  • vom zu bearbeitenden Material,
  • der Schnittgeschwindigkeit
  • und dem Anpressdruck ab. Je höher der Anpressdruck, umso größer die Rauhtiefe.
  • Eine höhere Schnittgeschwindigkeit verbessert in der Regel die Oberfläche.
  • Zusätzlich spielt die Härte des Kontaktelements eine entscheidende Rolle.

Können Sie Ihre gewünschte Rauheit nicht im ersten Arbeitsgang erreichen, muss ein zweiter Arbeitsgang erfolgen. Schleifen Sie in unserem Beispiel nun mit Korn 60 vor und dann mit Korn 100 nach.

Versuche sind erforderlich

Bei der Optimierung der Bearbeitungsprozesse sind Sie auf Versuche angewiesen. Viele Wege führen zum gewünschten Ergebnis:

  • Sie können die unterschiedlichsten Kornfolgen wählen.
  • Sie können auch mehrmals mit der gleichen Körung arbeiten,
  • sie können mit neuen und gebrauchten Schleifbändern schleifen,
  • sie können zusätzlich mit unterschiedlichen Härten der Kontaktelemente Einfluss nehmen.

Dokumentieren Sie Ihre Erkenntnisse und vergleichen Sie diese. Grundsätzlich muss aber immer der zweite Arbeitsgang die Rauheiten des ersten Arbeitsgangs vollständig entfernen.

Wechseln Sie die Strichrichtung bei jedem Arbeitsgang! Planen Sie die Richtungen jedoch immer so, das der letzte Arbeitsgang die Strichrichtung Ihres gewünschten Schliffbildes aufweist.

Die Körnung des letzten Arbeitsgangs muss das gewünschte Schliffbild erzeugen. Sie könnten also solange mit einer Körnung 240 schleifen, bis nur noch Riefen der Körnung 240 zu sehen sind. Da dies meist zu aufwendig ist, wählt man zum Vorschliff eine oder mehrere gröbere Körnungen. Sie sollten dabei möglichst nicht mehr als zwei Körnungen überspringen.

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Referenzen

1

Wir verwenden hier noch die sogenannte gemittelte Rautiefe (auch Zehnpunkthöhe) = RZ, die immer noch gebräuchlich ist.
Sie wurde mittlerweile als ISO-Kennwert gelöscht (ab DIN EN ISO 4287:1997), kann aber noch von älteren Messgeräten ausgegeben werden.

Siehe auch Wikipedia