Die richtige Schleifmaschine wird nicht nach ihrer Größe ausgewählt – sie wird nach dem zu bearbeitenden Teil ausgewählt.

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Wenn Kunden uns bezüglich Schleifmaschinen kontaktieren, beginnt eines der häufigsten Gespräche folgendermaßen:

„Wir haben eine Welle mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 300 mm. Welche Schleifmaschine benötigen wir?“

Auf den ersten Blick erscheint es wie eine einfache Frage. Viele Menschen denken selbstverständlich, dass die Größe des Werkstücks die Wahl der Maschine bestimmen sollte.

Doch nach der Zusammenarbeit mit verschiedenen Herstellern stellte ich fest, dass hier meist die Missverständnisse ihren Anfang nehmen.

Ein 30 mm × 300 mm großes Bauteil kann beispielsweise eine Wälzlagerrolle, eine Textilspindel oder eine Präzisionsgetriebewelle sein. Die Abmessungen mögen ähnlich erscheinen, aber der Schleifprozess kann völlig unterschiedlich sein.

Es ist ähnlich wie bei der Wahl des Transportmittels. Ein Lkw und ein Sportwagen können beide von Punkt A nach Punkt B gelangen, aber sie sind für völlig unterschiedliche Aufgaben konzipiert.

Das Gleiche gilt für Schleifmaschinen.

Die wichtigsten Fragen sind nicht:

„Wie groß ist das Werkstück?“

Die eigentlichen Fragen lauten:

● Welche Art von Oberfläche muss geschliffen werden?
● Wie viele Stück müssen produziert werden?
● Welche Genauigkeit ist erforderlich?
● Legt der Kunde Wert auf Flexibilität oder auf Produktionseffizienz?

Die Wahl der richtigen Schleifmaschine hängt stets vom Abstimmungsprozess der Maschine auf den Fertigungsprozess ab.

Warum das Schleifen oft der wichtigste Schritt in der Präzisionsfertigung ist

Ein typischer Herstellungsprozess könnte folgendermaßen aussehen:

Schmieden/Gießen → Drehen → Wärmebehandlung → Schleifen → Endprüfung

Das Drehen ist in der Regel der erste Bearbeitungsprozess, da es schnell Material abträgt und die Grundform erzeugt.

Nach der Wärmebehandlung härtet das Material jedoch aus und es können Maßänderungen auftreten. In diesem Stadium ist ein Schleifen erforderlich, um die endgültigen Anforderungen zu erfüllen.

Das Mahlen ist für die Kontrolle folgender Punkte verantwortlich:

● Maßgenauigkeit
● Rundheit
● Zylindrizität
● Oberflächenrauheit

In Branchen wie der Wälzlager-, Automobilkomponenten- und Präzisionsmaschinenindustrie können bereits Unterschiede von wenigen Mikrometern Auswirkungen haben:

● Vibrationsniveau
● Nutzungsdauer
● Lärm
● Betriebsstabilität

Bei einem normalen mechanischen Bauteil mögen 0,01 mm unbedeutend erscheinen.

Bei einem schnell rotierenden Bauteil kann dies den Unterschied zwischen einem zuverlässigen Produkt und einem Produktionsproblem ausmachen.

1. Spitzenlose Schleifmaschine: Konzipiert für die Serienfertigung

A spitzenlose Schleifmaschinehat eine Hauptcharakteristik:

Das Werkstück wird geschliffen, ohne zwischen Spitzen eingespannt zu sein.

Im Gegensatz zum herkömmlichen Rundschleifen muss das Werkstück nicht:

● Mittellöcher
● Einwerfen
● Komplexe Spannvorgänge

Der Schleifprozess hängt im Wesentlichen von drei Komponenten ab:

● Schleifscheibe
● Regelrad
● Werkstückauflage

Die Schleifscheibe trägt Material ab, während die Regelscheibe die Drehzahl und die Vorschubbewegung des Werkstücks steuert.

Dieses einfache Funktionsprinzip verleiht dem spitzenlosen Schleifen einen großen Vorteil:

Hohe Produktivität.

Für Fabriken, die Tausende oder Millionen ähnlicher Teile herstellen, ist dies von enormem Wert.

Typische Anwendungsgebiete sind:

● Lagerrollen
● Nadelrollen
● Kolbenbolzen
● Motorwellen
● Hydraulikstangen

Ein Lagerhersteller, der beispielsweise monatlich große Mengen an Wälzlagern produziert, kann nicht den Großteil seiner Zeit mit dem Be- und Entladen einzelner Teile verbringen. In diesem Fall erweist sich das spitzenlose Schleifen als sehr praktikable Lösung.

Das spitzenlose Schleifen ist jedoch nicht für jede Welle geeignet.

Manchmal glauben Kunden:

„Wenn das spitzenlose Schleifen schneller ist, warum sollte man es dann nicht für alles verwenden?“

Das ist ein weit verbreitetes Missverständnis.

Das spitzenlose Schleifen eignet sich hervorragend für Teile mit einfachen zylindrischen Formen.

Wenn die Komponente jedoch Folgendes aufweist:

● Mehrere Durchmesser
● Schulterpartien
● Komplexe Geometrie
● Strenge Anforderungen an die Beziehungen zwischen verschiedenen Oberflächen

Die Situation ändert sich.

Ein einfaches Wälzlager ist beispielsweise ein typisches Anwendungsgebiet für das spitzenlose Schleifen.

Eine gestufte Welle mit mehreren Präzisionsflächen erfordert möglicherweise eine andere Herangehensweise.

Die schnellste Maschine ist nicht immer die effizienteste.

2. Rundschleifmaschine: Die erste Wahl für Präzisionswellen

A RundschleifmaschineFunktioniert anders als eine spitzenlose Schleifmaschine.

Das Werkstück wird üblicherweise gestützt durch:

● Kopfplatte
● Reitstock
● Chuck

Das Werkstück rotiert, während die Schleifscheibe die Präzisionsbearbeitung durchführt.

Der größte Vorteil des Rundschleifens ist die Flexibilität.

Es kann Folgendes verarbeiten:

● Äußere zylindrische Oberflächen
● Konische Oberflächen
● Schulterbereiche
● Präzisionswellenabschnitte

Typische Anwendungsgebiete sind:

● Werkzeugmaschinenspindeln
● Zahnradwellen
● Motorwellen
● Textilspindeln
● Präzisionsmechanische Komponenten 

Ein praktisches Beispiel: Herstellung von Textilspindeln

Kürzlich haben wir eine typische Anwendung aus der Textilindustrie besprochen.

Der Kunde produziert Textilbezugsspindeln mit folgenden Eigenschaften:

● Durchmesser ca. 30 mm
● Länge ca. 300 mm
● Produktionsmenge ca. 75.000 Stück/Monat
● Zielzykluszeit ca. 40 Sekunden pro Stück

Auf den ersten Blick könnte man sofort denken:

„Das Teil ist lang und dünn. Vielleicht spitzenloses Schleifen?“

Doch nach genauerer Betrachtung des Komponentendesigns wird die Situation klarer.

Die Spindel ist keine einfache gerade Welle.

Es hat:

● Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser
● Präzisionspassungsbereiche
● Anforderungen an eine stabile Rotation

Bei solchen Bauteilen ist nicht nur die Schleifgeschwindigkeit ein wichtiger Faktor. Auch das Verhältnis der verschiedenen Durchmesser und die Gesamtrundlaufgenauigkeit sind entscheidend.

In diesem Fall kann eine automatisierte CNC-Rundschleiflösung eine bessere Kontrolle bieten.

Das ist etwas, was wir häufig in realen Projekten beobachten:

Der erste Eindruck des Kunden basiert in der Regel auf dem Aussehen des Bauteils.

Die endgültige Lösung sollte auf der Funktion des Bauteils basieren.

3. Kurbelwellenschleifmaschine: Eine Spezialmaschine für ein Spezialbauteil

Die Kurbelwelle ist eines der einzigartigsten Wellenbauteile in der Fertigung.

Eine normale Welle hat üblicherweise einen Drehpunkt.

Eine Kurbelwelle hat mehrere versetzte Positionen aufgrund folgender Faktoren:

● Hauptzeitschriften
● Kurbelzapfen

Diese unterschiedlichen Zapfenpositionen erfordern beim Schleifen eine präzise Steuerung.

Kurbelwellenschleifmaschinen werden speziell für Branchen wie die folgenden entwickelt:

● Automobilmotoren
● Dieselmotoren
● Schiffsmotoren

Typische Merkmale sind:

● Mehrachsige CNC-Steuerung
● Hochsteife Maschinenstruktur
● Automatische Messsysteme

Da die Kurbelwellenbearbeitung komplexe Bewegungsabläufe und hohe Präzisionsanforderungen mit sich bringt, bewegen sich diese Maschinen im Vergleich zu Standard-Schleifmaschinen in der Regel in einer höheren Preisklasse.

Wie wählt man die richtige Schleifmaschine aus?

Eine einfache Richtlinie:

Spitzenloses Schleifen wählen, wenn:

● Die Produktionsmenge ist hoch
● Die Teile weisen eine einfache zylindrische Geometrie auf.
● Produktionseffizienz ist das Hauptziel

Typische Bauteile:

● Lagerrollen
● Anstecknadeln
● Gerade Schäfte

Rundschleifen wählen, wenn:

● Präzision hat Priorität
● Die Teile weisen Abschnitte mit mehreren Durchmessern auf.
● Die Konzentrizität der Oberflächen ist wichtig.

Typische Bauteile:

● Spindeln
● Zahnradwellen
● Präzisionskomponenten

Kurbelwellenschleifen wählen, wenn:

● Bei dem Bauteil handelt es sich um eine Motorkurbelwelle.
● Versetzte Zapfen müssen nachbearbeitet werden
● Präzision bei Automobilmotoren erforderlich

Der häufigste Fehler: Nach dem Preis fragen, bevor man den Ablauf besprochen hat.

Bei vielen Anfragen lautet die erste Frage des Käufers:

„Was kostet die Maschine?“

Natürlich spielt der Preis eine wichtige Rolle.

Bevor man jedoch über den Preis spricht, muss ein erfahrener Hersteller in der Regel Folgendes verstehen:

● Welches Material wird verarbeitet?
● Welche Toleranz ist erforderlich?
● Wie viele Teile werden monatlich produziert?
● Welche Bereiche müssen abgeschliffen werden?
● Wie lange ist die voraussichtliche Zykluszeit?

Denn eine billige Maschine, die die Produktionsanforderungen nicht erfüllen kann, ist nicht wirklich wirtschaftlich.

In der Fertigung bedeutet der günstigste Einkaufspreis nicht immer die niedrigsten Produktionskosten.

Manchmal verursacht die Maschine, die anfangs Geld spart, später höhere Kosten durch geringere Effizienz, schwankende Qualität und zusätzlichen Arbeitsaufwand.

Schlussbetrachtung

Bei der Auswahl einer Schleifmaschine geht es nicht darum, die größte oder die teuerste Maschine zu wählen.

Es geht darum, die passende Maschine zu finden:

● Teilekonstruktion
● Produktionsvolumen
● Genauigkeitsanforderungen
● Fertigungsziele

Nach jahrelangem Austausch mit Herstellern wird eines deutlich:

Ein guter Lieferant von Schleifmaschinen sollte nicht nur die Geräte liefern. Er sollte die Produktionsprobleme des Kunden verstehen und bei der Suche nach einer praktikablen Lösung helfen.

Denn letztendlich kaufen die Hersteller keine Maschine.

Sie kaufen eine bessere Methode, ihre Produkte herzustellen.