Die Leistungssteigerung von Schleifprozessen wird in der Regel durch eine ansteigende Bauteilrauheit und eine Zugeigenspannung in der Bauteilrandzone begrenzt. Derartig qualitätsmindernde Bauteileigenschaften können durch nachgelagertes Glatt- und Festwalzen verbessert werden. Um längere Hauptzeiten zu vermeiden, wird am IFW Hannover derzeit ein hybrides Kombinationsverfahren aus Schleifen und Walzen erforscht.
In einem ersten experimentellen Versuch wurden Wellen aus 100Cr6 in einem Schälschleifprozess mit groben, galvanisch gebundenen CBN-Schleifkörnern (bis Korngröße B602) bearbeitet. Darauf folgt zunächst ein nachgelagerter Walzprozess mit einer Hartmetallkugel. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Verfahrenskombination eine Reduzierung der Rauheit von über 50 Prozent gegenüber der reinen Schleifbearbeitung möglich ist. Allerdings sinkt dieser Einfluss mit steigendem Vorschub infolge eines mangelnden Überdeckungsgrades der Walzspuren.
In einem zweiten Schritt wurde ein Werkzeugaufbau zur Kombinationsbearbeitung von Wellen durch Außenrundschälschleifen und Festwalzen konstruktiv konzipiert. Um beide Prozesse zu koppeln, ist eine passive Aufnahme der Walzen am Schleifspindelkasten vonnöten. Durch zwei auf der gegenüberliegenden Seite der Welle liegenden Walzkugeln wird zudem eine Kompensation der Schleifkräfte durch den Walzdruck ermöglicht. Das beugt einer Formabweichung der Wellen vor.
Aufbauend auf den ersten Ergebnissen wird künftig die simultane Bearbeitung erforscht. Hierbei wird einer mangelnden Überdeckung durch die Verwendung größere Walzkugeldurchmesser sowie durch den Einsatz zweier Walzkugeln entgegengewirkt. Zudem kommen keramisch gebundene CBN-Schleifscheiben sowie konventionelle Schleifscheiben zum Einsatz.
Die Originalversion des Artikels von Prof. Dr.-Ing Berend Denkena, Dr.-Ing. Alexander Krödel und Dipl.-Ing. MBA Tobias Gartzke vom IFW ist online unter www.werkstatt-betrieb.de zu finden.
