Lernfeld 9 · Prüfung Teil 2

Schleifen

Schleifen: Schleifmittel, Bindung und Härtegrad, Rund-, Flach- und spitzenloses Schleifen, Geschwindigkeitsverhältnis und Schleifbrand.

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Darum geht es

Beim Schleifen spanen viele kleine, unregelmäßig geformte Körner mit geometrisch unbestimmter Schneide. Die Scheibe läuft sehr schnell, meist mit 30 bis 60 m/s, das Werkstück dagegen nur mit 10 bis 30 m/min. Normalkorund eignet sich für ungehärtete Stähle, Siliciumcarbid für Gusseisen und Nichteisenmetalle, CBN für gehärtete Stähle und Diamant für Hartmetall und Keramik. Die Bindung hält die Körner; ihr Härtegrad bestimmt, wann stumpfe Körner ausbrechen. Für harte Werkstoffe wählt man weichere Scheiben, damit sie sich selbst schärfen.

Beim Außenrundschleifen unterscheidet man Längs- und Einstechschleifen. Beim spitzenlosen Schleifen liegt das Werkstück ohne Spannung zwischen Schleif- und Regelscheibe; eine leicht geneigte Regelscheibe schiebt es durch. Beim Flachschleifen arbeitet man im Pendelverfahren mit kleiner Zustellung oder im Tiefschleifverfahren mit großer Zustellung und kleinem Vorschub. CNC-Schleifmaschinen arbeiten in Zyklen aus Luftschleifen, Schruppen, Schlichten und Ausfeuern, damit sich die elastische Verformung abbaut.

Die meiste Schleifenergie wird zu Wärme. Ist die Scheibe zu hart, stumpf oder zugesetzt, die Zustellung zu groß oder die Kühlung schlecht, entsteht Schleifbrand mit Anlauffarben, Weichhautzonen oder Rissen. Darum wird regelmäßig abgerichtet, reichlich gekühlt und die Scheibe ausgewuchtet. Kennzahl für die Feinheit ist das Geschwindigkeitsverhältnis q aus Schnitt- und Werkstückgeschwindigkeit.

Das solltest du dir merken

Harte Werkstoffe mit weicher Scheibe, weiche Werkstoffe mit harter Scheibe schleifen.
Diamant nicht für Stahl, dafür ist CBN da.
Beim Geschwindigkeitsverhältnis beide Geschwindigkeiten in dieselbe Einheit bringen.
Ausfeuern ohne Zustellung verbessert Maß, Form und Rauheit.
Anlauffarben nach dem Schleifen sind ein Warnzeichen für Schleifbrand.

Formeln

Geschwindigkeitsverhältnis: $q = \frac{v _{c}}{v _{w}}$; $v_{c}$ Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe, $v_{w}$ des Werkstücks, beide in m/min
Werkstückdrehzahl: $n_{w} = \frac{v _{w} \cdot 1000}{π \cdot d}$; $v_{w}$ in m/min, $d$ Werkstückdurchmesser in mm
Vorschubgeschwindigkeit beim Längs-Rundschleifen: $v_{f} = f_{a} \cdot n_{w}$; $f_{a}$ Längsvorschub je Werkstückumdrehung als Anteil der Scheibenbreite

Typische Fehler in der Prüfung

Die Scheibengeschwindigkeit in m/s nicht in m/min umgerechnet.
Für einen gehärteten Stahl eine harte Scheibe gewählt.
Nach dem Schlichten nicht ausgefeuert und dadurch Übermaß behalten.
Eine zugesetzte Scheibe nicht abgerichtet und so Schleifbrand verursacht.

Tipps aus der Werkstatt

Merk dir die Umkehrregel: harter Werkstoff, weiche Scheibe; weicher Werkstoff, harte Scheibe. Beim Geschwindigkeitsverhältnis q die Scheibe von m/s mal 60 in m/min umrechnen, sonst kommt statt rund 100 ein Wert um 2 heraus.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

14 Aufgaben zu „Schleifen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Zerspanungsmechaniker/-in, Lernfeld 9 (Herstellen von Bauelementen durch Feinbearbeitungsverfahren). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.