Positionssensor Positionssensor für den letzten Schliff

Ein Spezialist für Superfinish-Maschinen setzt bei der Steuerung der Bearbeitungsprozesse für die Positionsermittlung einen magnetostriktiven Positonssensor mit SSI-Ausgang von MTS Sensor Technologie ein. Dessen absolute und berührungslose Messung und der druckfeste Stab prädestinieren ihn für den langlebigen Einsatz in der Fabrikautomation.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Lenord, Bauer & Co. GmbH

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

Temposonics GmbH & Co. KG

Der Trend zu leistungsstärkeren, energieeffizienten Antrieben sowie eine immer stärkere Kundenspezifizierung lassen die Ansprüche an die Qualität von Wälzlagerkomponenten steigen. Dieser Entwicklung trägt die Supfina Grieshaber im Schwarzwald mit der Entwicklung und Produktion der Hochpräzisionsmaschine Supfina RaceFlex Rechnung. Superfinish ist ein spanabhebendes Verfahren, das sich grundsätzlich von klassischem Drehen oder Schleifen unterscheidet.

„Beim Superfinish stellen wir einen Flächenkontakt zwischen Werkzeug und Werkstück her“, erläutert Simon Wolber, Ingenieur für Anwendungstechnik bei Supfina, „und genau das führt zu den einzigartigen Eigenschaften einer perfekten Oberfläche.“ Die durch Drehen und Schleifen erzeugten Oberflächen sind für die Beanspruchung im Wälzlager häufig nicht geeignet. Wälzlagerhersteller kommen daher heute ohne eine abschließende, meist mehrstufige Oberflächenfeinstbearbeitung im Kurzhubhonverfahren mit Stein oder Band nicht aus. Wälzkörper und Laufbahnen an den Lagerinnen- und Außenringen werden daher immer häufiger einer Superfinish-Bearbeitung unterzogen.

Neben der Reduzierung von Rundheitsfehlern und Welligkeiten bietet die Oberflächenfeinstbearbeitung eine Reihe von Vorteilen: Oberflächenschichten werden bis zu 15 µm abgetragen und Schleif- und Drehspuren auf diese Weise entfernt. Mit dem Superfinish-Verfahren lässt sich die Oberfläche durch Erhöhung des Traganteils auf über 90 Prozent verbessern. Gleichzeitig sorgt der Kreuzschliff für gute Schmiereigenschaften, denn die eingebrachten Riefen wirken wie Kanäle, in denen sich die Schmierstoffe gleichmäßig verteilen. Die Mikrogeometrie der Oberfläche wird verbessert und ermöglicht die Einstellung definierter Oberflächenkennwerte. Das Kurzhubhonen kompensiert Querformfehler. Schließlich erzeugt das Superfinish Druckeigenspannungen in der Randzone, und diese Oberflächenverfestigung erhöht die Belastbarkeit. Eine verlängerte Lebensdauer, eine verringerte Reibung und eine Erhöhung der Laufruhe bzw. eine Verringerung des Geräuschpegels – das alles sind positive Eigenschaften, die sich durch die Oberflächenfeinstbearbeitung ergeben.

Im Gegensatz zum herkömmlichen Spanen mit einer geometrisch bestimmten Schneide weist das kristalline Superfinish-Korn eine unregelmäßig und zufällig geformte Schneidengeometrie auf. Die mikrofeinen Schleifkörner - bei der Bearbeitung kommen 320er bis 1500er Körnungen zum Einsatz - sorgen mit ihrer festen, meist keramischen Bindung für eine Rautiefe von Ra 0,15 – 0,01 µm. Sehr genaue zylindrische und rotationssymmetrische Geometrien lassen sich beim Superfinish durch den Flächenkontakt zwischen Werkstück und Werkzeug erzeugen. Durch die Überlagerung von Werkstückrotation und Werkzeugoszillation bewegt sich ein einzelnes Korn entlang einer Sinuslinie, die für dieses Verfahren typisch ist. Die Überlagerung der einzelnen Linien ergibt so den bereits erwähnten Kreuzschliff, mit dem sehr präzise unterschiedlichste Werkstückgeometrien bearbeitet werden können.

Speziell für sphärische Flächen kommen gebundene Schleifmittel in Topf- oder Hülsenform sowie Segmentschleifköpfe zum Einsatz, deren mittlerer Korndurchmesser zwischen 15 und 70 μm liegt. Das hierbei mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1 bis 20 m/s rotierende Werkzeug wird mit definiertem Druck auf das ebenfalls rotierende Werkstück gepresst. Durch das Verschieben oder Kippen der Werkzeugachse, betrachtet man nur die Bewegung eines schneidenden Korns, entsteht eine kreisbogenförmige Linie. In diesem Fall erzeugen alle im Eingriff befindlichen Schleifkörner durch Überlagerung der einzelnen Kreisbögen die sich radial kreuzenden Bearbeitungsspuren.

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