Auswuchten von Schleifscheiben

Der Unwuchtfaktor einer Scheibe

Damit Sie die ganze Kraft der modernen Schleifmaschine ausschöpfen und kostengünstig nach heutigem Standard produzieren können, sollten ausgewuchtete Werkzeug und Halter verwendet werden. Die Geschwindigkeiten von Schärfmaschinen sind so hoch, dass eine unausgeglichene Scheibe sowohl die Produktion als auch die Güte negativ beeinflusst. Aufgrund der Unsymmetrie werden die Schleifscheiben-Parameter in den meisten FÃ?llen herabgesetzt und damit die ProduktivitÃ?t mindert.

Die Abrichtung der Schleifscheiben erfolgt sowohl zur Wiedererlangung einer genauen geometrischen Form als auch zur Erzielung einer optimierten Scheibentopographie. Weil sich der Auswuchtzustand einer Scheibe durch die Abricht-, Verschleiß- und Profilierungsvorgänge ständig verändert, ist ein Auswuchten der Scheibe trotz Abrichtens unabdingbar!

Unwucht und ihre Ursache

Ungleichgewichte führen zu Vibrationen und damit zu einer deutlichen Verschlechterung der erzielbaren Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit. Manuelles und automatisches, statisches und dynamisches Auswuchten schafft hier Abhilfe. Die Schleifscheiben müssen gewuchtet werden, da sie während der Bearbeitung einem regelmäßigen Verschleiss unterworfen sind. Beim Schleifen treten komplizierte Spannungen durch Fliehkraft, Spannkraft und Schnittkraft auf die Scheibe ein. Durch die Unwucht entstehende Vibrationen verschlechtern sich die erreichbare Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit erheblich.

Herstellungsfehler, unausgeglichene Schleifscheiben, fehlerhafte Lagerhaltung und unsachgemäßes Handling der Schleifscheiben erhöhen ebenfalls das Risiko eines Schleifscheibenbruchs. Die Höhe der Auswuchtung ist von der Schleifscheibenmasse, der Drehzahl und dem Durchmesser der Schleifscheibe abhaengig. Da jede Spindeldrehzahl-Werkzeugkombination ihre eigene spezielle Unsymmetrie hat, muss bei jeder Geschwindigkeitsänderung immer der Auswuchtzustand überprüft und ggf. ein Ausgleich vorgenommen werden.

Das Masse-Durchmesser-Verhältnis des Schleifkörper und damit der Wuchtzustand ändert sich durch den Verschleiß des Schleifwerkzeugs während der Zerspanung, aber auch durch den Materialabtrag beim Schleifen. Zur Vermeidung von Unwuchtfehlern reicht es nicht aus, den Wuchtzustand erst nach jedem Wuchtvorgang zu prüfen und ggf. neu auszugleichen. Modernste Wuchtsysteme kontrollieren ständig das Überschreiten der eingestellten Unwuchtgrenzen und alarmieren bei Bedarf (Klocke 2005).

Die möglichen Unwuchtursachen sind in Bild 13.43 ersichtlich. Ungleichgewichte können durch Geometrieabweichungen des Schleifwerkzeugs von der Idealform oder durch eine nicht zentrische Klemmung der Scheibe verursacht werden. Die Inhomogenität der Schleifscheiben durch fertigungsbedingte ungleichmäßige Verdichtung der Schleifscheibenstruktur und Verunreinigung von Schleifspindel und -scheibe während des Bearbeitungsvorganges durch Span und Kühlschmierstoff kann auch die Ursache für Ungleichgewichte sein.

Geometrische Ungleichgewichte aufgrund von Form- oder Symmetriefehlern werden durch die Bearbeitung der Scheiben am Kreisumfang oder strukturbedingten Ungleichgewichten und Restungleichgewichte durch statische oder dynamische Auswuchtung kompensiert (Klocke 2005). Auswuchten ist die Reduzierung oder Behebung vorhandener Ungleichgewichte durch Auswuchten der Masseverteilung in Abhängigkeit von der durch das Lager definierten Drehsinn.

Die Fachliteratur unterscheidet zwischen statischem Ungleichgewicht, Momentenungleichgewicht und dynamischem Ungleichgewicht. Bei der statischen Unsymmetrie und der Momentunwucht handelt es sich um spezielle Formen der statischen Unsymmetrie, die in der Regel simultan auftreten. Auch im Stand ist die Statik (Fig. 12. 44) wirksam. Das Momentenungleichgewicht (Bild 14. 45), auch als Abweichung bekannt, ist eine besondere Form des Momentenungleichgewichts und wird auch als "rein dynamisches Ungleichgewicht" bekannt.

In einem rotierenden Körper mit Momenten-Unwucht sind die unausgeglichenen Zentrifugalkräfte in die entgegengesetzte Richtung gelenkt, haben den selben Umfang, sind aber in axialer Richtung voneinander getrennt und befinden sich daher in unterschiedlichen radialen Ebenen, was zu einer Schrägstellung der Massenträgheitsachse in Bezug auf die Rotationsachse im Schwerpunktsbereich führen kann. Die Momenten-Unwucht eines Rotors ist im statischen Gleichgewichtszustand, die Momenten-Unwucht tritt nur während der Drehung auf (Jürgler 2004; Jasch et al. 2006).