Zusammengesetzte Schleifmaschine

A Verbundschleifmaschine Kombiniert zwei oder mehr Bearbeitungsprozesse, am häufigsten Schleifen in Kombination mit Hartdrehen, Fräsen oder einem sekundären Endbearbeitungsvorgang, auf einer einzigen Plattform, sodass ein Werkstück fertiggestellt werden kann, ohne dass es auf eine andere Maschine verschoben werden muss. Der direkte Vorteil besteht in weniger Einrichtungsvorgängen, einer höheren Genauigkeit von Merkmal zu Merkmal und einer kürzeren Gesamtzykluszeit im Vergleich zur Weiterleitung eines Teils durch separate, dedizierte Maschinen. In den folgenden Abschnitten wird erklärt, wie diese Kombination in der Praxis funktioniert, welche Prozesse typischerweise gepaart werden, wo sie den größten Nutzen bringt und wie man die richtige Konfiguration auswählt.

Was ist eine Verbundschleifmaschine und wie funktioniert sie?

Im Kern hält eine Verbundschleifmaschine ein Werkstück in einer Vorrichtung oder einem Spannfutter, während zwei verschiedene Werkzeugstationen, beispielsweise ein Drehwerkzeug und eine Schleifscheibe, nacheinander ins Spiel gebracht werden. Die Fachzeitschrift „Production Machining“ hat über diesen Ansatz im Zusammenhang mit Hartdreh- und Schleifkombinationsmaschinen berichtet und festgestellt, dass der typische Prozess darin besteht, zuerst alle Oberflächen vor- oder komplett zu bearbeiten, die hartgedreht werden können, und dann die Bereiche fertig zu schleifen, die eine hochpräzise Geometrie erfordern, ohne die Einrichtung des Teils zu ändern.

Der allgemeine Arbeitsablauf auf einer Verbundschleifmaschine folgt einem einheitlichen Muster, auch wenn die spezifischen kombinierten Prozesse je nach Maschinendesign variieren können.

Ein Patent, das das Design einer Kombinationsschleifmaschine beschreibt, veranschaulicht eine gängige Konfiguration, bei der ein erster Schleifkopf eine Schleifscheibe und ein zweiter Schleifkopf eine Superfinish-Scheibe trägt, die beide unabhängig voneinander entlang und quer zur Werkstückachse vorrücken können, sodass das Schleifen und Superfinishen mehrerer Merkmale erfolgt, während das Teil kontinuierlich in der gleichen Aufspannung gehalten bleibt.

Was sind die Hauptvorteile des Compound-Schleifens?

Der Fall für a Verbundschleifmaschine beruht auf einigen messbaren Produktionsvorteilen gegenüber der Weiterleitung von Teilen durch separate, dedizierte Maschinen.

• Reduzierte Setups. Durch die Kombination von Prozessen in einer Vorrichtung werden Ausrichtungsfehler beseitigt, die durch das Umspannen eines Teils auf einer zweiten Maschine entstehen.
• Kürzere Gesamtzykluszeit. Durch den Wegfall von Transport, Wartezeiten und einer zweiten Einrichtung zwischen den Vorgängen verkürzt sich die Gesamtzeit des Teils durch die Werkstatt.
• Verbesserte Feature-zu-Feature-Genauigkeit. Da sich jede Operation auf dieselbe Achse bezieht, lassen sich Beziehungen zwischen gedrehten und geschliffenen Merkmalen, wie z. B. Konzentrizität oder Rechtwinkligkeit, einfacher steuern.
• Geringerer Geräte-Footprint. Eine zusammengesetzte Maschine kann Arbeiten übernehmen, die andernfalls zwei oder mehr dedizierte Maschinen erfordern würden, was in Werkstätten mit begrenztem Platzangebot von Bedeutung ist.
• Geringerer Bestand an unfertigen Erzeugnissen. Teile werden nicht zwischen separaten Stationen in die Warteschlange gestellt, wodurch die Menge an unfertigem Lagerbestand in der Werkstatt reduziert wird.
• Flexibilität für sich ändernde Nachfrage. Production Machining hat festgestellt, dass Betriebe, die mit neuen Schleifanforderungen bei ansonsten drehbetonten Arbeiten konfrontiert sind, aber nicht über genügend Volumen verfügen, um eine spezielle Schleifmaschine zu rechtfertigen, eine Kombinationsmaschine als praktischere Investition finden können.

Diese Vorteile sind am ausgeprägtesten bei Teilen, die mehrere Merkmalstypen kombinieren, wie etwa bei einem Teil, das sowohl einen gedrehten Durchmesser als auch eine geschliffene Präzisionsbohrung benötigt, und nicht bei einfachen Teilen mit einem Merkmal, bei denen eine spezielle Maschine möglicherweise immer noch effizienter ist.

Wann sollten Sie eine Verbundschleifmaschine verwenden?

Eine Verbundmaschine ist nicht immer die richtige Wahl. Die Entscheidung hängt von der Komplexität des Teils, dem Volumen und davon ab, wie eng verschiedene Features miteinander in Beziehung stehen müssen.

Gemäß der Abdeckung von kombinierten Dreh- und Schleifzentren durch Production Machining gehören zu den typischen Teilen, die für diesen Ansatz geeignet sind, Getriebewellen, Rotorwellen, Pumpenwellen, Motor- und Motorwellen sowie Kardanwellen, wobei für jedes Merkmal desselben Teils eine geeignete Bearbeitungstechnologie ausgewählt wird. In der Veröffentlichung wird auch auf eine wichtige Einschränkung hingewiesen: Hochkomplexe Bauteilgeometrien können bestimmte Einschränkungen mit sich bringen, da nicht alle erforderlichen Arbeitsgänge, wie Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen, immer in einer einzigen Aufspannung durchgeführt werden können, was bedeutet, dass für einige Teile unabhängig von der Maschinenleistung immer noch mehrere Aufspannungen erforderlich sind.

Wie schneidet das Verbundschleifen im Vergleich zu separaten Spezialmaschinen ab?

Das Verständnis der Kompromisse zwischen einer Verbundmaschine und einer Zelle separater dedizierter Maschinen hilft zu klären, wann jeder Ansatz sinnvoll ist.

1. Aufbau und Handhabung. Bei einer Verbundmaschine entfällt der Teiletransfer zwischen Arbeitsgängen, während bei separaten Maschinen das Teil in jeder Phase bewegt und neu befestigt werden muss.
2. Kapitalinvestition pro Prozess. Eine zusammengesetzte Maschine kostet im Allgemeinen mehr als eine einzelne dedizierte Maschine, kann jedoch weniger kosten als der Kauf von zwei oder mehr separaten dedizierten Maschinen für die gleiche Gesamtkapazität.
3. Grundfläche. Eine zusammengesetzte Maschine nimmt in der Regel insgesamt weniger Stellfläche ein als eine entsprechende Zelle aus separaten Maschinen, die die gleichen Vorgänge ausführen.
4. Flexibilität im Laufe der Zeit. Einige Verbundmaschinenplattformen sind so konzipiert, dass sie bei sich ändernden Anforderungen einer Werkstatt neu konfiguriert werden können, sodass zusätzliche Prozessmodule hinzugefügt werden können, ohne dass die Maschine komplett ausgetauscht werden muss.
5. Prozessspezialisierung. Dedizierte Maschinen, die nur für einen Prozess gebaut wurden, können bei diesem einzelnen Vorgang manchmal einen höheren Durchsatz erzielen als eine Verbundmaschine, die mehrere Technologien vereint.
6. Wartungskomplexität. Die Kombination von Technologien auf einer Maschine bedeutet, dass mehr Subsysteme gewartet werden müssen, was gegen die eingesparte Rüstzeit abgewogen werden sollte.

Die richtige Wahl hängt oft eher von der Teilmischung als von einer festen Regel ab. Betriebe, die vielfältige Teile verarbeiten, die gedrehte und geschliffene Merkmale kombinieren, profitieren in der Regel am meisten von Verbundmaschinen, während Betriebe, die große Mengen einer einzelnen einfachen Geometrie verarbeiten, dedizierte Maschinen auf Teilbasis immer noch als effizienter empfinden.

So wählen Sie die richtige Compound-Schleifmaschine aus

Bei der Auswahl einer Verbundschleifmaschine sollten Sie sich an den Teilefamilien orientieren, die Sie während der gesamten Lebensdauer voraussichtlich nutzen werden. Berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren.

• Prozesskombination erforderlich. Bestätigen Sie, ob Ihr Teilemix Drehen plus Schleifen, Fräsen plus Schleifen oder Schleifen plus einen sekundären Endbearbeitungsvorgang wie Superfinishen erfordert.
• Werkstückgröße und Gewichtskapazität. Stellen Sie sicher, dass Schwenkbereich, Länge und Tragfähigkeit der Maschine bei allen kombinierten Vorgängen mit Ihrem größten erwarteten Teil übereinstimmen.
• Spindel- und Schleifkopfkonfiguration. Prüfen Sie, wie viele unabhängig gesteuerte Werkzeug- oder Radstationen die Maschine unterstützt und ob sie so programmiert werden können, dass sie in die von Ihren Teilen benötigten Richtungen vorgeschoben werden.
• Anforderungen an Toleranz und Oberflächenbeschaffenheit. Passen Sie den Schleifscheibentyp der Maschine, z. B. herkömmliche Schleifscheiben oder Superschleifscheiben, an die Härte und das Finish an, die Ihre Teile erfordern.
• Messung im Prozess. Stellen Sie bei Teilen mit engen Merkmal-zu-Merkmal-Toleranzen sicher, dass die Maschine Echtzeit-Messrückmeldungen während des kombinierten Zyklus unterstützt.
• Produktionsvolumen und Automatisierung. Höhere Volumina können automatische Be- und Entladesysteme rechtfertigen, um die unbeaufsichtigte Laufzeit über die gesamte Prozesssequenz hinweg zu verlängern.
• Langfristige Unterstützung und Rekonfigurierbarkeit. Bewerten Sie, ob der Hersteller zukünftige Prozesserweiterungen oder -änderungen sowie die laufende Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Schulungen unterstützen kann.

Unser Unternehmen fertigt Schleifausrüstung, einschließlich Verbundschleifmaschinen, in einem 35.000 Quadratmeter großen Werk mit einer 32.000 Quadratmeter großen Gebäudefläche und kombiniert eine spezielle Produktionsbasis für Werkzeugmaschinen mit einer Produktionsbasis für Hydraulikteile. Unsere Produktpalette umfasst Normal- und CNC-Rundschleifmaschinen, CNC-Stirnflächen-Rundschleifmaschinen, automatische Be- und Entlademaschinen für CNC- und Stirnflächen-Rundschleifmaschinen, Verbundschleifmaschinen sowie hochpräzise Normal- und CNC-Rundschleifmaschinen. Wenn ein Teil eines Kunden außerhalb der Standardkatalogspezifikationen liegt, entwirft unser Ingenieurteam auch nicht standardmäßige Spezialschleifmaschinen und bietet unterstützende Technologie, Software, Schulung und Automatisierungsintegration.

Unser Unternehmen verfügt über die ISO9001-2015-Zertifizierung für Qualitätssicherungssysteme und die CE-Sicherheitszertifizierung und wurde als nationales High-Tech-Unternehmen anerkannt. Im Jahr 2021 wurden wir als spezialisiertes und neues kleines und mittleres Unternehmen in der Provinz Zhejiang bewertet. Mit der Selbstexport-Qualifikation erreichen unsere Produkte derzeit mehr als 20 Länder, darunter die Vereinigten Staaten, Deutschland, Japan und Märkte in ganz Südostasien, basierend auf einem langjährigen Engagement für Qualität an erster Stelle, Ruf an erster Stelle und Service an erster Stelle.

Häufig gestellte Fragen zu Verbundschleifmaschinen