Brochüre „Hermes Superabrasives - CBN

Schleifkörper
Hermes Superabrasives
CBN-undDiamantschleifwerkzeuge
inkeramischerBindung
Inhalt
Hermes Unternehmens-Gruppe
DieHermesUnternehmens-Gruppe.......... 4
HermesSchleifkörperGmbH............ 5
Qualität-unserMarkenzeichen ........... 5
FürNaturundUmwelt............... 5
Schleifmittel
Diamant.................... 6
CBN(CubicBoronNitride) ............. 7
Vorteilekeramischgebundener
CBN-undDiamantschleifscheiben.......... 6
Hauptanwendungsgebietekeramischgebundener
CBN-undDiamantschleifscheiben.......... 7
Hermes Lösungen
Innenrundschleifen ................ 8
Flachschleifen .................. 9
Außenrundschleifen ................ 10
Walzenschleifen................. 12
Der erste Schritt zum Erfolg
IhreInformationenfüruns.............. 13
Hermes SuperabrasivesBezeichungssystem
FormenundAbmessungen ............ 14
Spezifikation.................. 16
Anwendungsempfehlungen
Prozess-undWerkzeugparameter .......... 20
Maschinenparameter............... 21
Kühlschmierstoffe................ 22
Abrichtverfahren ................. 23
KennzahlenimSchleifprozess............ 25
Internet
KommenSieaufunsereSeite–
www.hermes-schleifkoerper.de........... 26
H er m es U n t er n ehm ensgr uppe
Die Hermes Unternehmens-Gruppe
DasHermesStammwerkwurde1927imHamburgerStadtteilLurupgegründetundist
biszumheutigenTagSitzderKonzernzentrale.
MittlerweileverfügtHermesweltweitüber11ProduktionsstättenundNiederlassungen
auf4KontinentenundgehörtseitJahrzehntenweltweitzudenMarktführernfürdie
HerstellungvonSchleifwerkzeugen.
DieWeltkartezeigtunserePräsenzundunserEngagement.
Dr. Siegfried Blankenburg
Geschäftsführer,
HermesSchleifkörperGmbH,Dresden
LiebeHermesKunden,
mitdervorliegendenAusgabeder
Broschüre„HermesSuperabrasives–
CBN-undDiamantschleifwerkzeugein
keramischerBindung”nutzeichgern
dieGelegenheit,michbeiallenFreundenundGeschäftspartnernfürdie
TreueundVerbundenheitzuunserem
Unternehmenherzlichzubedanken.
IchdarfIhnenversichern,dasswir
auchweiterhinallestunwerden,um
durchdieEntwicklungundFertigung
vonQualitätsproduktenIhrenAnsprüchenvollgerechtzuwerden.
BittegehenSiedavonaus,dass
unsereobersteMaximeausschließlich
zufriedeneKundensind.Dafürsetzen
wirunsmitallerKrafttagtäglichaufs
Neueein.
Zentrale Deutschland
Hermes Österreich
Hermes USA
Hermes China
Hermes Frankreich
Hermes England
Hermes Deutschland
Hermes Polen
IndiesemSinneundaufeineweiterhin
partnerschaftlicheZusammenarbeit,
Hermes Rumänien
herzlichst
Hermes China
Dr.SiegfriedBlankenburg
Hermes Singapur
Hermes Kanada
Hermes USA
Hermes Österreich
Hermes Bulgarien
Hermes Schleifkörper GmbH
Qualität - unser Markenzeichen
EinerseitsderTraditionverpflichtet,andererseitswegweisendin
derEntwicklunginnovativerProdukte,legtHermesgrößtenWert
aufdieHerstellungqualitativleistungsstarkerSchleifwerkzeuge
nachdemneuestenStandderTechnik.
HermesSuperabrasivesinkeramischerBindungsindeinesder
herausragendenProduktstärkenderweltweittätigenHermes
Schleifmittelgruppe.
DieSchleifkörper-AktivitätenderGruppesindinderHermes
Schleifkörper GmbHmitdenbeidenProduktionsstandortenin
DresdenundUetersenbeiHamburgzusammengefasst.
InbeidenWerkenarbeitenüber160Mitarbeiter.DieHermes
SchleifkörperGmbHistdamitderdrittgrößteProduzentvongebundenenSchleifwerkzeugeninDeutschland.
CBN-undDiamant-Schleifkörperergänzendabeiseit1986das
innovativeProgrammanPräzisionsschleifkörperninkeramischer
undKunstharzbindung,HonringenundPUR-gebundenenPolierSchleifkörpern.
DerHermesUnternehmens-GruppewurdedasGütesiegelTÜV
CERTfürdieErfüllungderDINENISO-Norm9001verliehenund
damitbestätigt,diehohenQualitätsstandardsinZukunftfortzuschreibenundweiterausbauenzukönnen.
HermesistGründungsmitgliedderOrganisationfürSicherheitvon
Schleifwerkzeugen(oSa),derenMitgliedersichzurHerstellung
unddemVertriebsichererundunfallverhütenderSchleifkörperverpflichtethaben.HermesSuperabrasiveserfüllendeshalballe
AnforderungenbezüglichSicherheitnachDINEN13236und
PräzisionnachDINISO22917.
VondieserSicherheitprofitierenunsereKunden,alsoSie,in
hohemMaße.
Für Natur und Umwelt
DieEinhaltungnationalerundinternationalerGesetzeundRegelungenisteinederwichtigstenGrundlagenderHermesUmweltpolitik.
ImHermesReferat„Umweltschutz”wirdakribischbeijedem
Geschäftsprozessdaraufgeachtet,dassnatürlicheRessourcen
geschontwerden.SoistUmweltschutzeinEckpfeilerderHermes
GeschäftspolitikundwesentlicherBestandteilunsererunternehmerischenVerantwortung.
S chleif mit t el
Diamant
DiamanthatdiehöchsteHärteundVerschleißfestigkeitallerbekanntenStoffe
undeignetsichdeshalbzurspanendenBearbeitung(Schleifen)vonhartenund
sprödenWerkstoffenz.B.Hartmetall,Cermets,GlasundKeramik.Heutewird
überwiegendkünstlichhergestellterDiamantinSchleifwerkzeugeneingesetzt.
DasAusgangsmaterialistKohlenstoff(Graphit),derunterEinwirkungvonTemperatur,DruckundKatalysatorenzumDiamant-Kristallgittersynthetisiertwird.
DiamanthateinehoheKohlenstoff-Affinität,d.h.kohlenstoffhaltigesMaterial
wiez.B.StahlentziehtdemDiamantunterWärmeeinwirkungKohlenstoffund
zerstörtdamitdieDiamant-Kristallstruktur.Diamanteignetsichdeshalbnicht
bzw.nurinSonderfällenzumwirtschaftlichenSchleifenvonStählenundGrauguss.
Kohlenstoff-Atom
Werkstoffeigenschaften
Härte
10nachMohs
Thermische
Leitfähigkeit
höchsteallerStoffebei
Raumtemperatur
Reibungskoeffizient
extremniedrig
Chemische
Beständigkeit
gegenüberSäurenund
Basenbis800°C
Dichte
3,51g/cm³
ChemischesElement
C
Gewichtseinheit
Karat(1Karat=0,2g)
Kristallausprägungen
DiemöglichenFormen(Morphologie)vonsynthetischenDiamantkristallen
erstreckensichvonderWürfelformbishinzurOktaederform.
Oktaeder
Würfel
Vorteile keramisch gebundener
CBN- und Diamantschleifscheiben
BeikeramischgebundenenSchleifscheibenistimGegensatz
zuanderenBindungssystemenein Abrichten ohne anschließendes Schärfen(ZurücksetzenderBindung)möglich,deshalb
istderAbrichtprozessreproduzierbar undautomatisierbar.
BeimHerstellendieserSchleifkörperkanndiePorositätdieses
Werkstoffsvongeschlossenbissehroffeneingestelltwerden.
KeramischgebundeneCBN-undDiamantschleifscheibenerzeugenauchaufgrundoptimierterPorositäteinenkühlen Schliff,
weildiePorendenKühlschmierstoffzumSchleifpunktführenund
anfallendeSpäneausderKontaktzoneabtransportieren.
DurchgezielteEinstellungdesvolumetrischenVerhältnisses
zwischenSchleifmittelundPorenistmaninderLage,Schleifkräfte geringzuhaltenundhöhere Leistungsparameter im
Schleifprozesszuermöglichen.
6
DieAnwendungvonschwerzerspanbarenWerkstoffen,diemit
konventionellenSchleifmittelnnichtmehrwirtschaftlichschleifbar
sind,hatindenletztenJahrenstarkzugenommen.
SokommenzumBeispielmehrundmehrpulvermetallurgisch
hergestellteStählezumEinsatz,diemitkeramischenCBN-Schleifscheibengeschliffenwerden,auchdieAnwendungvonHartmetallenundOxidkeramikennimmtzuunddamitdieVerwendungvon
keramischgebundenenDiamantschleifscheiben.
CBN (Cubic Boron Nitride)
KubischesBornitrid(engl.:CubicBoronNitride)verfügtüberdiegleicheKristallstrukturwieDiamantundistdeshalbebenfallsextremhart.Anstattder
KohlenstoffatomebildenimCBNBor-undStickstoffatomedasKristallgitter.
KubischesBornitridkommtinderNaturnichtvorundwirddeshalbnursynthetischnacheinemähnlichenVerfahrenwiekünstlicherDiamanthergestellt.
DerFirmaGeneralElectricgelang1957zumerstenMaldieCBN-Synthese.
WeilCBNkohlenstofffreiist,eignetessichimGegensatzzuDiamantinsbesonderezumSchleifenvongehärteten,kohlenstoffhaltigenStählen.
Werkstoffeigenschaften
Boratom
Stickstoffatom
Härte
9,5nachMohs
Thermische
Leitfähigkeit
hoch
Reibungskoeffizient
niedrig
Kristallausprägungen
Chemische
Beständigkeit
sehrhoch
Dichte
3,48g/cm³
AufGrundderkomplexerenAtomstrukturgibtesbeiCBNmehrKristallformen.
ZusätzlichzudenbereitsbeimDiamantbekanntenFormenzwischenWürfel
undOktaedergibtesbeiCBNnochweitereKristallausprägungenzwischen
OktaederundTetraeder.
ChemischeElemente
B(Bor),N(Stickstoff)
Gewichtseinheit
Karat(1Karat=0,2g)
Würfel
Oktaeder
Tetraeder
Hauptanwendungsgebiete keramisch gebundener
CBN- und Diamantschleifscheiben
CBN
Diamant
• Schwerzerspanbare,mithohenLegierungsanteilen
verseheneEisen-Kohlenstoff-Werkstoffe,insbesondereStahl;
Härteüberwiegend>55HRC
• harte,spröde,kurzspanendeundnichteisenhaltigeWerkstoffe
• Schnellarbeitsstahl(HSS),Stahlguss,Wälzlagerstahl,
Grauguss,nichtrostendeStähle,Temperguss,
warmfesteStähle,pulvermetallurgischeStähle
• Hartmetall,Glas,Keramik,Quarz,Halbleiterwerkstoffe,
Kunststoffe,glasfaserverstärkteKunststoffe(GFK),Naturstein,
Beton,VerbundstoffeundKunststoffallgemein
7
H er m es L ösungen mit CBN- S chleifkör per n
Innenrundschleifen
Produktbeschreibung
HermesCBN-InnenrundschleifkörperinkeramischerBindung
habensichfürdieFertigungvonMittel-undGroßserienhervorragendbewährt.
InintensiverForschungsarbeithabenwireineaußergewöhnlich
schnittfreudigeHochleistungsbindungfürdasInnenrundschleifen
entwickelt.
MitdieserBindungerreichenunsereSchleifkörpereinehöhere
Standmenge(Spanvolumen),unddieexzellentenSelbstschärfeigenschaftenverkürzendieSchleifzeiten.
DieSchleifkörperkönnenauchmitStahl-oderHartmetallschaft
geliefertwerden.EinAufklebenaufvomKundenbeigestellte
Schäfte(z.B.beiverbrauchtenSchleifbelägen)wirdvonHermes
alszusätzlicherServiceangeboten.
Anwendungsbereiche
Produktvorteile
Hermes Lösungen für Bohrungen
• DeutlichverringerteAbrichtbeträge
Spezifikation
20B 76 M-N4-5 V24 200
Arbeitsgeschwindigkeit
63m/s
Abmessungsbeispiel
1A1W40x55x16-X5
Material
16MnCr5
Anwendungen:
• Automobil-undAutomobilzulieferindustrie
(z.B.Kipphebel,Ventilkörper)
• Getriebebau(z.B.BohrungenvonZahnrädern,Kurvenringe)
• Elektroindustrie
• ReduzierteWerkzeugkostendurchhoheStandzeiten
Hermes Lösungen für Wälzlager-Laufbahnen (Außenringe)
Spezifikation
Material
28B 64 X4 V31K 240
100Cr6
Hermes Lösungen für Bohrbuchsen
Spezifikation
Material
8
20B 46 P3 V24 175
100Cr6
• ProduktivitätssteigerungdurchkürzereSchleifzeiten
Leistungsvergleich Keramik-Bindungen
130%
120%
110%
Standmenge
Spezifikation
12B 64 X4 V31K 240
Arbeitsgeschwindigkeit
63m/s
Abmessungsbeispiel
1A87x12x4,5
Material
16MnCr5
Anwendungen:
• Wälzlagerindustrie
• Maschinenbau
(z.B.BohrungenvonHydraulikteilen,Düsen,Buchsen)
• SehrguteOberflächenqualitäten
100%
90%
80%
70%
60%
50%
Referenz
V31
bei Konz. > 200
V24
bei Konz. <_ 200
Flachschleifen
Produktbeschreibung
HermesFlachschleifscheibenzeichnensichdurcheineoptimale
AbstimmungzwischendendreiHauptkomponentenSchleifmittel,
PorenundkeramischerBindungaus.
DamitsindeinkühlesSchleifen,hohebezogeneZeitspanvolumina
undhervorragendeStandzeitenmöglich.
HermesFlachschleifscheibensindkeramischgebundenunddamit
abrichtbar.SiesindfüreinehoheBandbreiteanzubearbeitenden
Materialieneinsetzbar.
CBN-SchleifkörperzumHochleistungsflachschleifenab80m/s
ArbeitsgeschwindigkeitsindmitMetallgrundkörperlieferbar.
Anwendungsbereiche
Hermes Lösung für den Pendelschliff
Spezifikation
Material
23B 126 N6 V24 125
16MnCr5
Hermes Lösung für das Tiefschleifen
Spezifikation
Material
23B 91 N6 V24 100
X155CrVmo12-1
Produktvorteile
• VermeidungthermischerÜberbeanspruchungen
amWerkstück
• FlexibelhinsichtlichdeszuschleifendenMaterials
• EinsparungvonUmrüstzeiten
• HoheProfilhaltigkeit
• HoheStandzeiten
• Produktivitätssteigerung
• SenkungderWerkstückkosten
9
H er m es L ösungen mit CBN- S chleifkör per n
Außenrundschleifen im Quickpoint-Verfahren
Produktbeschreibung
DiesegmentiertenHermesSuperabrasivesfürdasSchälschleifen
erlaubenArbeitsgeschwindigkeitenbis140m/s.
DieherausragendenSchleifeigenschaftenwurdendurcheineneu
entwickelte,keramischeBindungsmatrixinVerbindungmitspeziell
ausgewähltenCBN-Kornqualitätenerreicht.
DieWerkzeugewerdenz.B.aufQuickpoint-MaschinenderFirma
Junkereingesetzt.
Hermes Lösungen für das Hochleistungs-Schälschleifen
Produktvorteile
Spezifikation
Arbeitsgeschwindigkeit
Abmessungsbeispiel
Material
Werkstück
23B 126 R4 V241 161
125m/s
3A1400/J297,5x25x127-U8-X5
Vergütungsstahl,Sintermetall
Nockenwelle
Spezifikation
Arbeitsgeschwindigkeit
Abmessungsbeispiel
Material
Werkstück
10B 126 T3 V42 161
125m/s
3A1406/J342x18x127-U6-X8
Vergütungsstahl
Nockenwelle
Anwendungsbereiche
Produktivitätsvergleich
Prinzipdarstellung
des Schälschleifverfahrens
%
140
120
Schleifrichtung
100
80
Schleifenvon
Radien
Flächenschleifen
60
40
Außenrundschleifen
20
0
Standardbindung
V241
SchleifenvonNuten
undEinstichen
• HoheStandzeiten
• DeutlichverringerteAbrichtbeträge
• GeringerSchleifscheibenverschleiß
• Produktivitätssteigerung
• SehrguteOberflächenqualitäten
• Automobil-undAutomobilzulieferindustrie
• Schneidwerkzeugindustrie
• Getriebebau
• Werkzeugmaschinenbau
• Textilmaschinenbau
• Druckmaschinenbau
• Elektroindustrie
10
Außenrundschleifen von Kurbelwellen
Produktbeschreibung
HermesKurbelwellen-SchleifscheibenmitsegmentiertenCBNBelägenkönnenbiszueinemAußendurchmesservon750mm
gefertigtwerden.
DurcheineweitereOptimierungderHochleistungsbindungV24
konntendieSchleifeigenschaftensignifikantverbessertwerden.
InsbesonderediedeutlicherhöhteProfilhaltigkeitdesCBNBelagesführtzukürzerenSchleifzeitenundgrößerenStandmengen.
HermesSuperabrasiveszumAußenrundeinstechschleifensindfür
Arbeitsgeschwindigkeitenbiszu160m/seinsetzbar.
Hermes Lösungen
Produktvorteile
Spezifikation
30B 126/181 R6/T6 V04 150/125
Sandwich-Konstruktion
Arbeitsgeschwindigkeit 125m/s
Abmessungsbeispiel
1L1-450x24x127-U21-R1.8-X5
Material
Vergütungsstahl
Spezifikation
Arbeitsgeschwindigkeit
Abmessungsbeispiel
Material
23B 151 N7 V241 161
125m/s
3A1-600/J275x40x140-U20-X8,5
Vergütungsstahl(z.B.16MnCr5)
• VermeidungthermischerÜberbeanspruchungenamWerkstück
trotzextremhoherZeitspanvolumen
• EinsparungvonUmrüstzeiten
• HoheProfilhaltigkeit
• HoheStandzeiten
• ProduktivitätssteigerungdurchSenkungderWerkstückkosten
Anwendungsbereiche
• SchleifenvonHub-undHauptlagernanKurbelwellen
Zusätzlich:
• SchleifenvonLagersitzenanGetriebewellen
• WeitereAußenrundeinstechschleifprozessemithöchsten
AnforderungenhinsichtlichSchleifzeitverkürzungbeiEinhaltung
engsterOberflächen-undMaßtoleranzenamWerkstück
Außenrundschleifen von Pumpennocken
Schleifprozess
Hermes Lösung
Werkstück
PumpennockenanNockenwellen
Arbeitsgeschwindigkeit 125m/s
Material
16MnCr5(1.7131),58HRC
Spezifikation
Abmessungsbeispiel
23B 126 M7/6 V241 125
Form14A1
400/J192x27x127-U25-X5
11
H er m es L ösungen mit CBN- S chleifkör per n
Walzenschleifen
Produktbeschreibung
HochlegierteWerkstoffeverlangennachgeeignetenHochleistungsschleifmittelnimBereichdesWalzenschleifens.
DieserForderungwirdunsereneuentwickelteCBN-Kornmischung
gerecht.DasgeforderteLeistungspotenzialdesCBNwirdinKombinationmiteinerHochleistungsbindungoptimalausgeschöpft.
Hermes Lösung für das Hochleistungs-Schälschleifen
Spezifikation
Arbeitsgeschwindigkeit
Abmessungsbeispiel
Material
73B 107 P7/6 V04 100
50m/s
1A1-600x40x203,2-X3
z.B.ASP2023
Produktvorteile
• LangfristigstabileunddennochvariabelgestaltbareOberflächen(durchentsprechendeAbricht-undSchleifparameter
einstellbar)
• EinsparungvonUmrüstzeiten
• Erzeugungdrall-undkommafreierOberflächen
• HoheStandzeiten
• Produktivitätssteigerung
Anwendungsbereiche
• Arbeits-undStützwalzenimBereichKaltwalzen
• SehrgutzurInstandhaltungvonSendzimirgerüstengeeignet
• Schleifenvonhochlegierten,verschleißfestenStählen
z.B.Hochleistungswerkzeugstahl(HWS)mit12%Cr
(z.B.1.2379)undpulvermetallurgischhergestellter
Hochleistungsschnellschnittstahl(ASP2023)
12
Der er s t e S chrit t zum Er f olg
Ihre Informationen für uns.
Hinweis
Ihre Prozessdaten und Optimierungsziele sind die Basis für die Anwendung unseres Know-How und damit des gemeinsamen
Erfolges. Schicken Sie das Formblatt bitte an die Fax-Nr. +49 (0)351 2801-390
Firmenname
Adresse
Straße
PLZ
Ort
Schleifscheibenform und -Abmessung (falls kein ISO-Standard, bitte Zeichnung mitschicken)
Schleifverfahren (z. B. Flach-, Innenrund- oder Außenrundschleifen)
Schleifmaschine
Arbeitsgeschwindigkeit v C in m/s bzw. Schleifspindeldrehzahl n S in min -1
Werkstückbezeichnung (z. B. Ventil)
Werkstoff, Werkstoffhärte
Geforderte Oberflächenqualität (R a oder R z oder R t in µm)
Schleifaufmaß, Zustellung in mm
Nass- oder Trockenschliff
Bisher verwendete Spezifikation
Optimierungsziel
Jahresbedarf dieser Position
13
H er m es Sup er abr asives-Bezeichnungs sys t em
Formen und Abmessungen
14L1R
D/J
Scheibenform
Scheibendurchmesser
x
T
x
Scheibenbreite
H
- U - R - X
Bohrungsdurchmesser
Belagabmessung
Tragkörper-Grundform
Schleifbelagform
14
L
1
2
A
AA
B
BF
3
4
BT
C
D
E
6
9
EF
ET
F
GN
K
L
M
Q
60°
10
11
<=30°
12
14
14
> 30° bis < 60°
13
DieFormenvonCBN-undDiamantschleifkörpernwerdeninderDIN-Norm69800beschrieben.
DieSchleifscheibenformenwerdendurch4Hauptmerkmalebeschrieben:
1.Tragkörper-Grundform;2.Schleifbelagform;3.Schleifbelaganordnung;4.Modifikation.
Schleifbelaganordnung
Modifikation
1
R
B
C
H
Senkung für
zylindrische Schrauben
Senkung für
Senkschrauben
Durchgangsbohrungen
M
P
R
Durchgangs- und
Gewindebohrungen
Belag einseitig
ausgespart
Belag beidseitig
ausgespart
Q
Y
V
Innenliegend
Innenliegend
konkav
Konkaver
Belag
1
2
Umfangseitig
Seitenfläche einseitig
3
4
Seitenfläche zweiseitig
Innenfase oder innerer Bogen
5
6
Außenfase oder äußerer Bogen
Teil der Umgangsfläche
7
8
K
Teil der Seitenfläche
Durchgehend
Mit Keilnut
W
NEU
NEU
9
10
Ecke
Innen
Mit
Schaft oder Spindel
S
SS
Segmentiert
Segmentiert und
geschlitzt
15
H er m es Sup er abr asives-Bezeichnungs sys t em
Spezifikation (z. B. 23B 126 P5 V241 150 125 m/s)
Keramisch gebundene CBN- und Diamant-Schleifkörper werden von den Herstellern nach einem firmenspezifischen Schlüssel beschriftet.
Auf den folgenden Seiten zeigen wir die Hermes Bezeichnung an Hand der oben genannten Beispielspezifikation auf.
Typ
Korntyp
Korngröße und Oberflächenqualität
23 B
126
Anwendung
FEPA
Nennmaschenweite [µm]
US-Mesh
RZ
[µm]
Rt
[µm]
Ra*
[µm]
6,3
6 - 12
10
8 - 15
3000
0,17
0,10 - 0,30
0,02
1800
0,30
0,20 - 0,50
0,04
25
20 - 30
800
0,43
0,52
0,30 - 0,70
0,40 - 0,80
0,06
0,08
46
38 - 45
325/400
0,65
0,50 - 1,00
0,10
64
53 - 63
230/270
0,77
0,86
0,60 - 1,20
0,65 - 1,40
0,12
0,14
76
63 - 75
200/230
1,00
1,07
0,70 - 1,60
0,80 - 1,70
0,16
0,18
91
75 - 90
170/200
1,20
0,90 - 1,90
0,20
107
90 - 106
140/170
1,45
1,70
1,95
1,10 - 2,30
1,30 - 2,70
1,50 - 3,00
0,25
0,30
0,35
CBN
11B
29B
Hochleistung
z. B. beim Außenrund- und Innenrundschleifen
12B
22B
28B
Hochleistung
z. B. beim Innenrundschleifen
13B
16B
23B
Hochleistung
z. B. beim Außenrund- und Flachschleifen
10B
20B
30B
Standard
z. B. beim Außenrund-, Innenrund- und Flachschleifen
Diamant
12D
14D
Hochleistung
z. B. beim Außenrund-, Innenrund- und Flachschleifen
126
106 - 125
120/140
10D
11D
Standard
z. B. beim Außenrund-, Innenrund- und Flachschleifen
2,20
2,45
1,70 - 3,40
1,90 - 3,80
0,40
0,45
151
125 - 150
100/120
3,45
4,60
2,70 - 5,20
3,70 - 7,00
0,65
0,90
181
150 - 180
80/100
5,45
6,35
5,20 - 9,50
4,50 - 8,20
1,10
1,30
213
180 - 212
70/80
7,10
6,00 - 10,00
1,50
301
250 - 300
50/60
8,45
11,20
15,10
19,40
20,60
7,10 - 12,50
9,60 - 16,50
13,00 - 22,00
17,00 - 28,00
18,00 - 30,00
1,80
2,50
3,50
4,50
5,00
Verfahren Außenrund, weiterhin abhängig von Abrichtbedingungen, Werkstoffen. Die Zuordnungen sind nur Richtwerte! Die erreichbaren Oberflächenwerte
werden stark vom Schleifverfahren, den Einsatzbedingungen und der HartstoffKonzentration in der Belagspezifikation beeinflusst.
* CLA (Centre Line Average)
[µ"] = R a [µm] / 0,0254
RMS (root mean square average) [µ"] ~ CLA [µ"] / 0,85
16
Härte
Struktur
P
5
Kennbuchstabe
Härte
Verwendung
Kennzahlen
Beschreibung
H, I, JOT,
K
weich
Vorrangigfürwärmeempfindliche
Werkstoffe
2-3
dichteStruktur
L, M, N, O
mittel
Standard
4-7
mittlereStruktur
P, Q, R, S
hart
FürsehrguteProfil-und
Kantenhaltigkeit
8 - 10
offeneStruktur
T, U, V,
W, X
sehrhart
FürhoheProfil-undKantenhaltigkeit
(z.B.Quickpoint)
Zahl / 2 ... 8
mitkünstlichemPorenbildner
Oberflächenwerteerläuterung
1
2
3
4
5
R Z2
R Z4
R Z1
Rt
Ra
R Z3
R max
R Z5
Bezugsprofil
Istprofil
Mittleres Profil
Grundprofil
Fläche
Ra
Rz
Rt
Rmax
arithmetischer Mittenrauhwert
gemittelte Rauhtiefe
maximale Rauhtiefe
maximale Einzelrauhtiefe
17
H er m es Sup er abr asives-Bezeichnungs sys t em
Spezifikation (z. B. 23B 126 P5 V241 150 125 m/s)
Bindung
Konzentration
V241
150
Benennung
Härte
Schleifverfahren
V04
Mittel
Universal
Konzentration
Volumen­
prozent
Diamant/CBN
CBN
in Karat/cm3
Diamant
in Karat/cm3
V31
Innenrundschleifen
25
6,30%
1,09
1,10
V24
Innenrund- und Flachschleifen
50
12,50%
2,17
2,20
V42
Außenrundschleifen
75
18,80%
3,26
3,30
V242
Innenrundschleifen
100
25,00%
4,35
4,40
V41
Außenrund- und Flachschleifen
125
31,30%
5,44
5,50
Außenrundschleifen z. B. Nockenform
150
37,50%
6,53
6,60
175
43,80%
7,61
7,70
200
50,00%
8,70
8,80
220
55,00%
9,57
9,68
240
60,00%
10,44
10,56
V241
18
Hochfest
Zulässige Umfangsgeschwindigkeit
125 m/s
Arbeitshöchstgeschwindigkeit (m/s)
Anzahl der Streifen
unter 50
keine
50
1xBlau
63
1xGelb
80
1xRot
100
1xGrün
125
1xBlau+1xGelb
140
1xBlau+1xRot
Kennfarbe der Streifen
19
A nwendungs empf ehlungen
Einfluss von Prozess- und Werkzeugparametern
auf das Arbeitsergebnis
Schleifkraft (y)
Zerspanbarkeit
des Stahls (x)
groß
groß
y
y
y
y
schwer
x
leicht
klein
schwer
x
leicht
klein
y
y
y
y
klein
x
hoch
klein
klein
x
hoch
klein
klein
x
hoch
klein
groß
groß
groß
groß
y
y
y
y
klein
x
groß
klein
klein
x
groß
klein
klein
x
groß
klein
groß
groß
groß
groß
y
y
y
y
schlecht
x
hoch
klein
schlecht
x
hoch
klein
schlecht
x
hoch
klein
groß
groß
groß
groß
y
y
y
y
klein
x
hoch
klein
klein
x
hoch
klein
klein
x
hoch
klein
groß
groß
groß
groß
y
y
y
y
niedrig
x
hoch
klein
niedrig
x
hoch
klein
niedrig
x
hoch
klein
groß
groß
groß
groß
y
y
y
y
klein
Härte (x)
klein
groß
klein
Korngröße (x)
leicht
groß
klein
Konzentration (x)
x
groß
klein
Wirkrauheit durch
das Abrichten (x)
schwer
groß
klein
Schmierfähigkeit
des Kühlschmierstoffes (x)
Brandgefahr (y)
groß
klein
Zeitspanvolumen
(Zustellung,
Vorschub) (x)
Rauheit (y)
groß
klein
Schnittgeschwindigkeit (x)
Verschleiß (y)
klein
x
groß
klein
klein
x
groß
klein
klein
x
groß
klein
groß
groß
groß
groß
y
y
y
y
klein
niedrig
x
hoch
klein
niedrig
x
hoch
klein
niedrig
x
hoch
klein
schwer
x
leicht
klein
x
hoch
klein
x
groß
schlecht
x
hoch
klein
x
hoch
niedrig
x
hoch
klein
x
groß
niedrig
x
hoch
Struktur
Die Struktur ist durch den Prozess weitgehend festgelegt und sollte nur in engen Grenzen variiert werden. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Kontaktlänge, umso offener die Struktur (umso höher ist die Strukturzahl)
Bindung
Hermes setzt die für den Prozess optimal geeignete Bindung ein.
20
Auswahl der Maschinenparameter
beim CBN-Schleifen
Schleifverfahren und Maschinenparameter
Einstelldaten
Außenrundschleifen
Längsschleifen
Schnittgeschwindigkeit vC
30 - 140
m/s
Werkstückgeschwindigkeit v W
15 - 200
m/min
Werkstückvorschub v fa
0,5 x bS x nW mm/min
Zustellung ae
0,005 - 0,05 mm
Einstechschleifen
Schnittgeschwindigkeit vC
30 - 140
m/s
Werkstückgeschwindigkeit v W
100 - 200
m/min
Vorschubgeschwindigkeit v fr
0,1 - 2,0
mm/min
Centerless-Schleifen
Schnittgeschwindigkeit vC
30 - 100
m/s
Werkstückgeschwindigkeit v W
30 - 150
m/min
Werkstückvorschub v fa
50 - 2000
mm/min
Zustellung ae
0,005 - 0,05 mm
Flachschleifen
Pendelschleifen
Schnittgeschwindigkeit vC
25 - 60
m/s
Werkstückgeschwindigkeit v W
10 - 20
m/min
Zustellung ae
<= 20% der Korngröße
Quervorschub
0,5 x bS mm
Schnittgeschwindigkeit vC
15 - 80
m/s
Werkstückgeschwindigkeit v W
30 - 120
m/min
Zustellung ae
0,001 - 0,02 mm
Quervorschub
Kurzhuboszillation
Innenrundschleifen
Oszillationsschleifen
Einstechschleifen
Schnittgeschwindigkeit vC
35 - 80
m/s
Werkstückgeschwindigkeit v W
60 - 120
m/min
Vorschubgeschwindigkeit v fr
0,1 - 2,5
mm/min
21
A nwendungs empf ehlungen
Kühlschmierstoffe
Hinweis: Grundsätzlich sollten keramisch gebundene CBN-/Diamant-Schleifkörper nur im Nassschliff eingesetzt werden.
Die Aufgaben „Schmieren”, „Kühlen” und „Spülen” werden von den gebräuchlichen Kühlschmierstoffen unterschiedlich gut erfüllt.
Man unterscheidet grundsätzlich zwischen drei Arten von Kühlschmierstoffen:
1. Schleiföle mit EP-Zusätzen
Neben der Kühlwirkung werden vor allem die Reibungskräfte auf Grund der guten Schmiereigenschaften günstig beeinflusst und somit
größere Standzeiten bei besseren Oberflächengüten erreicht.
Geeignet für CBN-Schleifprozesse mit höchsten Zeitspanvolumina und geringen Rauheiten.
2. Emulsionen (Wasser mit 0,2 - 15% Ölanteil)
Gute Benetzbarkeit, große Wärmeabfuhr und daher gute Kühlwirkung.
Geeignet für CBN- und Diamantschleifscheiben bei erhöhten Zeitspanvolumina und mittleren Rauheiten.
3. Transparente Lösungen von synthetischen Produkten mit EP-Zusätzen
Neben der guten Benetzbarkeit ist auch ihre gute Durchsichtigkeit als besonderer Vorzug zu nennen. Sie ermöglicht eine bessere Beobachtung des Schleifvorgangs.
Geeignet für CBN- und Diamantschleifscheiben bei erhöhten Zeispanvolumina und mittleren Rauheiten.
Produktvergleich
Kühlschmierstoff
Schmierwirkung
Kühlleistung
Reinigungseffekt
Alterungs­
beständigkeit
Mineralöl, rein
sehr gut
gering
mittel
gut
Emulsion 15%
gut
mittel
gut
gering
Emulison 5%
mittel
gut
gut
mittel
Synthetische Lösung 3%
gering
sehr gut
sehr gut
sehr gut
Halbsynthetische Lösung 3%
gut
gut
gut
gut
Anwendungsvergleich
Werkstoff
Schleifmittel
Schleifprozess
KSS-Empfehlung
Wasseranteil
X
X
X
Emulsion
Emulsion
Vollsynthetische Lösung
Halbsynthetische Lösung
98 - 95%
95 - 90%
98 - 97%
98 - 97%
X
X
X
X
X
Emulsion
Vollsynthetische Lösung
Halbsynthetische Lösung
Vollsynthetische Lösung
Halbsynthetische Lösung
Mineralöl ggf. mit EP
98 - 95%
97 - 95%
97 - 96%
Emulsion
Mineralöl ggf. mit EP
95 - 80%
PendelTief-
schleifen schleifen
Hartmetall
Hartmetall + Stahl
Keramik
Aufspritzlegierungen mit
Wolframcarbid
Diamant
HSS
Chromstahl
Metallische
Aufspritzlegierungen
CBN
Langspanende Stahlsorten
z. B. 100Cr6, 16MnCr5
Sonderwerkstoffe
CBN
22
X
X
X
X
Abrichtverfahren und -parameter
Hinweis
Ein Abrichten des Schleifkörpers ist grundsätzlich nach dem Werkzeugwechsel zur Erzeugung des Rundlaufs und
im Schleifprozess nach Erreichen des Standzeitkriteriums (Oberflächengüte, Profilabweichung) erforderlich.
Abrichtverfahren
Diamantformrolle
Diamantprofilrolle
Vfrd
VR
VR
Vfad
Vfrd
Vsd
Vsd
CBN-Schleifscheibe
CBN-Schleifscheibe
Diamantabrichtscheibe
7°
VR
Stahlprofilrolle
Vfad
Vrel = 0
Vfrd
CBN-Schleifscheibe
Vsd
CBN-Schleifscheibe
Anwendungsempfehlungen
Einflussgrößen auf das Abrichtergebnis
Abricht-Geschwindigkeits-Verhältnis
qd
Gleichlauf/Gegenlauf
Abrichtverfahren
1,2,3
Überdeckungsgrad
1,2,3
Umfangsgeschwindigkeit
Schleifkörper
vsd
2,3
Umfangsgeschwindigkeit
Abrichtwerkzeug
vR
1,2,3
Überdeckungsgrad
Ud
2,3
Abrichtzustellung
aed
2,3
Abrichtvorschubgeschwindigkeit
v frd
1,4
bR
2,3
Anpressdruck
Abricht-Eingriffsbreite
Formeln
Ud =
Abricht-GeschwindigkeitsVerhältnis
bR .
n
vfad sd
v
qd = R
vsd
4
Empfohlene Einstellwerte für die Abrichtverfahren 2 + 3
qd > 0,5
aed = 2; aed – ges = max. 10% des Korndurchmessers
Ud = 5 (Ud:KontaktanzahldesAbricht-WerkzeugesmiteinemPunktanderUmfangsflächedesSchleifwerkzeuges)
23
A nwendungs empf ehlungen
Abrichtverfahren und -parameter
Einfluss des Geschwindigkeitsverhältnisses und der Abrichtzustellung auf die Wirkrauhtiefe
16
14
Radialer
Abrichtvorschub
[µm/Umdrehung]
frd = 0,72
frd = 0,54
frd = 0,36
frd = 0,18
12
Wirkrauhtiefe (µm)
10
8
6
4
2
Gleichlauf
0
2
1,5
Gegenlauf
1
0,5
0
Geschwindigkeitsverhältnis q
-0,5
Quelle: Schmitt, R. – Abrichten von Schleifscheiben mit diamantbestückten Rollen, Dissertation TU Braunschweig
24
-1
-1,5
-2
Wichtige Kennzahlen im Schleifprozess
G-Verhältnis
Das G-Verhältnis ermöglicht den direkten Vergleich zweier unterschiedlicher Schleifscheiben im gleichen Schleifprozess bei identisch
eingestellten Parametern.
Das Verhältnis errechnet sich wie folgt:
G =
abgetragenes Werkstückvolumen [mm3]
verbrauchter Scheibenbelag [mm3]
Allgemeine Richtwerte
Diamant auf Hartmetall
CBN auf HSS
50 - 300
150 - 800
Bezogenes Zeitspanvolumen Q'W
Das bezogene Zeitspanvolumen beschreibt die Abtragsleistung einer Schleifscheibe pro Sekunde pro Millimeter Schleifscheibenbreite.
Damit ist ein direkter Vergleich verschiedener Schleifprozesse möglich.
Formeln zur Berechnung von Q'W [mm3/mm . s]:
Q'W =
Q'W =
Q'W =
ae . vt
Flach- und Tiefschleifen
Legende
60
a e
Zustellung [mm]
v t
Vorschubgeschwindigkeit [mm/min]
ae . nW . D W . π
DW Durchmesser Werkstück [mm]
Außenrund-Längsschleifen
60
vf . DW . π
nW Drehzahl Werkstück [1/min]
v f
Radiale Vorschubgeschwindigkeit [mm/min]
Außenrund-Einstechschleifen
60
25
In t er n e t
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26
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