Studer S31, Rundschleifen, Rattermarken, Rattermarken, Quietschen, Schleifdruck ...

Hallo liebe Rundschleifexperten,

ich arbeite an einer Studer S31 mit diesem Drehturm und zwei Schleifscheiben auf Station 1 und 3. Die Maschine ist bei uns äußerst selten in Gebrauch. Daher auch keine großartige Erfahrung vorhanden meinerseits, obwohl ich in der Firma zuvor in gut 23 Jahren einige Zehntausend Motorwellen und Getriebewellen geschliffen habe.

Zum Problem und zum Bauteil:

Welle Ø28.2mm außen, beidseitig zentriert mit Ø4.2mm x 8 Zentrierung. Gesamtlänge 310mm. Es gibt 4-5 Auskammerungen/Einstiche, die jeweils auf Ø16mm runtergehen. Ich sage mal ca. 60% der Mantelfläche sind also durch diese Einstiche geschwächt.

Problem: im Bereich WSS (Werkstückspindelstock) recht stabil und ordentliches Schleifergebnis. Zum Reitstock hin jedoch Rattermarkenbildung und quietsch Geräusche beim Schleifen. Halbseitig am Umfang ergeben sich dadurch quasi hunderte winzige Polygone/Flächen durch das Rattern.

Werkstoff: 16MnCrS5, Plasmanitriert 0.6+0.1mm NHT.

Das geforderte Maß: Ø27.988 -0.002. Zylindrizität ebenfalls 0.002mm.

KSS ist relativ fettig, weil die Maschine viel "rumsteht" und die Wasseranteile sich verflüchtigen mit der Zeit.

Ich kann den Druck des Reitstockes erhöhen, indem ich der Feder mehr oder weniger Vorspannung gebe.

Generelle Fragen: bei langen, dünnen und labilen Werkstücken lieber mehr Druck auf die Spitze geben oder besser weniger? Wenn es quietscht und rattert möchte man ja am liebsten den Druck erhöhen, was aber (wie auch auf der Drehmaschine) meistens noch mehr Spannungen ins Werkstück reinbringt.

Abgesehen von den Rattermarken auf einem Teilbereich ist das Ergebnis ansich sehr ordentlich. Rz 1.6 ca. Sauberes Schliffbild.

Lünetten haben wir nicht und auch sonst keine Vorrichtungen, um das Bauteil zu stützen.

Ich nutze den Zyklus "Mehrfacheinstechen" bei der Studer S31 mit Fanuc Steuerung. Ich "schruppe" vor mit 0.01mm Aufmaß. Dann wird abgerichtet, dann mehrfach gependelt, mit jeweilige Zustellung von 0.005 und 0.0025. Zusätzlich 3 Ausfunkhübe. Bereits beim Schruppen kommt es schon zu Geräuschentwicklung. Das Teil "zieht" sich scheinbar auch in die Scheibe rein, wenn ihr wisst was ich meine. Werkstückumfangsgeschwindigkeit hab ich zwischen 0.2m/s und 0.3m/s versucht. Schnittgeschwindigkeit Schleifscheibe 30 und 35 m/s probiert. Zustellgeschwindigkeit zwischen 0.1 und 0.3 mm/min versucht.

Schleifscheibe ist 80mm breit. Die Scheibe eher weich (weiß jetzt nicht die genauen Angaben zu der Scheibe. Ist für Mehrbereichsanwendung). Ist der Druck einfach zu hoch, den ich mit der Scheibe erzeuge?

Nach all diesen Angaben: was sagen die Experten hier? Reitstock Druck eher mehr oder eher weniger stark? Vorschub eher höher oder geringer?

Morgen früh geht es weiter mit dem Bauteil. Als erstes werde ich mal ordentlich Wasser beifüllen, um die KSS Konzentration runter zu bringen. Weiß allerdings nicht, wie hoch da der Einfluss auf das Ergebnis ist. Ebenfalls kann ich nicht sagen, inwiefern Fremdpartikel den Schleifprozess stören. Wie gesagt: im Bereich des WSS ist das Ergebnis sehr gut. Rundheit liegt bei 0.001-0.002mm. Zylindrizität ist auch top. Außer natürlich im Bereich der Rattermarken. Die jeweiligen "Flächen" der einzelnen Polygone liegen 0.003-0.004mm unter dem übrigen/runden Schleifergebnis.

Los Männers! Zeigt was ihr könnt :-)

Hoi Ingo

Was mir als erstes befremdlich vorkommt und nicht aufgeht, ist die Schleifscheibenbreite von 80mm.
Bei der Breite wird der Abrichtdiamant auch ordentlich in Mitleidenschaft gezogen.
Die Scheibe wird schon mit reduzierter Geschwindigkeit nass abgezogen?

Mit dem Pinolendruck alleine wirst wohl das Problem nicht lösen können. Ich sehe das Problem eher im Schleifdruck.

Abrichtdiamant noch i.O. evtl. drehen?
Mit Überdeckungsgrad beim abrichten schon gespielt?
Evtl. anderen Abrichter verwenden.
Andere Schleifscheibe evtl. 20mm breite CBN?
Schleifscheibenspezi konsultieren
Studer das Problem schildern

In dieser Reihenfolge würde ich vorgehen

Viel Erfolg!

Hallo Rainer60!

Danke für deine Eingebungen und Vorschläge. Als Abrichter nutze ich eine CVD Fliese. Die ist auch soweit in Ordnung. Was ist ein Überdeckungsgrad beim Abrichten? Ich ziehe 0.01mm ab bei jedem Bauteil nach dem Schruppschleifen, da wir keine direkte Messung während des Schleifprozesses haben. Daher brauch ich immer den "frischen" Bezug bei jedem Bauteil.

Ich habe es jetzt mittlerweile hinbekommen. Aber auch nicht perfekt. Ich nutze jetzt eine blaue 180er Edelkorund Scheibe die 40mm breit ist. Zusätzlich habe ich den Federdruck der Pinole deutlich erhöht. Die Rattermarken habe ich nicht mehr. Quietschen kommt nur selten vor. Dennoch dauert das Bauteil bestimmt fast 10-12 Minuten. Finde ich schon viel.

Was jetzt allerdings nicht so top ist: Geradheit. Im mittleren Bereich kommt es wohl trotz 3-maligem Leerpendeln zu einer Abdrängung des Bauteils. Ungefähr 0.003mm. Das bekomme ich auch nicht besser hin.

Edit: ja, die Schleifscheibe ziehe ich generell nass ab. Mit 100mm/min Vorschub. Wenn ich höher gehe beim Abrichtenvorschub, dann wird die Rautiefe zu hoch. Aber vermutlich wäre die Scheibe dann schärfer. Hm .. irgendeinen Tod muss man sterben ;-) Ich glaube die Scheibe wird mit der Standard eingestellten Vc für diese Scheibe abgezogen. 40m/min.

Der Beitrag wurde von ingo1974 bearbeitet: 30.06.2018, 08:58 Uhr

Hoi Ingo
Der Überdeckungsgrad kommt bei einem Einzelabrichtdiamant stark zum tragen. Es geht darum nach wieviel Umdrehungen der Schleifscheibe die Wirkbreite des Diamanten erreicht wird. Je nach Abrichtvorschub ergibt es theoretisch ein feines Gewindeprofil auf der Scheibe.
Zum schruppen ziehe ich grob ab. Dadurch ist die Abtragleistung gut und vor allem - der Wärmeeintrag ist gering. Zeilweise gelingt es mir, dass die Schleifscheibenabnutzung auf Mass die Oberflächenrauheit passt. Im Vergleich zu Deiner Anforderung mutet das natürlich hemdsärmelig an, aber schlussendlich zählt das Resultat.

Hört sich nach Teilerfolg an
Die 40er Scheibe gefällt mir aber die Körnung scheint mir etwas fein. Wenn mit diesen Mitteln die Rauhtiefe schon im Grenzbereich liegt, dann wirds eng

Ich vermute, dass die Scheibe nicht richtig scharf kriegst mit den 0,01mm. Würde mal versuchen die Schlichtzugabe etwas runter zu nehmen und die Abrichtzustellung erhöhen. Evtl. den Kühlwasserdruck beim ausfunken reduzieren.

Dass sich die Welle unter dem erhöhten Pinolendruck und Längung durch Wärmeeintrag der feinen Körnung, die Geradheit beeinflusst, scheint mir ein sehr theoretischer Gedanke, aber ich lass ihn mal stehen.

Das kriegst schon hin! Wenn nicht Du wer denn?

Hallo,
spannst Du die Teile zwischen mitlaufenden oder festen Spitzen?

Gruß SG

Hallo Schleifgott. Die Teile laufen zwischen zwei festen Spitzen.

Hallo Rainer!

Danke für deine Tips. Durch Verdopplung der Abrichtgeschwindigkeit habe ich bereits schon eine Verbesserung feststellen können. Weniger Schleifdruck hatte das zur Folge. Damit kam ich schon deutlich besser klar. Hat mir also geholfen dein Tip!

Zudem habe ich mal den Abrichtbetrag auf 0.02mm erhöht. Eventuell könnte ich in einer neuen Versuchsreihe den Wert mal auf 0.05mm oder mehr erhöhen um zu sehen, welchen Einfluss das nimmt. (Abgesehen davon, dass die Scheibe dann recht schnell klein wird. Da wir ja keine Messeinrichtung haben, richte ich vor JEDEM Teil ab, um immer wieder die selber Vorraussetzungen beim Schleifprozess zu haben).

Der Beitrag wurde von ingo1974 bearbeitet: 26.07.2018, 12:24 Uhr

Hoi Ingo

Dann wirds doch!

Mit den Korundscheiben ist halt immer so ne Sache. Frisch abgezogen schleifen sie wunderbar.
Habe festgestellt, dass sie erst ab 0,05mm Abziebetrag wieder schön schnittig werden - zumindest auf der Flachschleife. Muss dazu sagen, dass ich die Körner auch ausnutze.

CBN war bei euch nie ein Thema? Selbst feine Körnungen haben gute Abtragsleistung. Zwischendurch mit dem weichen weissen Abziehstein die Poren reinigen hilft. CBN abziehen ist halt etwas aufwändiger. Habe verschiedenes probiert und komme immer wieder auf Baustahl zurück.
Dies funktioniert jedoch nur bei kunstharzgebundenen Scheiben. Professionell wäre das abrichten mittels gebremster Siliciumcarbid Scheibe.
Ist wie alles mit Kosten und Aufwand verbunden...
CBN ist teuer aber rechnet sich.

Nach dem Korundabziehen stören mich die Korunde, welche überall verstreut rumliegen. Beim wechsel auf CBN läuft die Scheibe nie schön
ALLE meine Spindelkonen werden gehütet wie Augäpfel, habe die Spannposition markiert, aber die CBN muss nach jedem aufspannen abgezogen werden. Die Scheibe wird liegend im Schrank gelagert. Wenn ein grösserer Schleifabtrag ansteht, mache ich sie durch den Schruppvorganng rund. Gefällt mir nicht besonders, aber so kann ich alle Körner ausnutzen.
Vielleicht kann ein Forum Mitglied (SG?) zu meiner o.g. Problematik was dazu berichten?

Auswuchten mache ich mit Hilfe eines Auswuchtgerätes von Hofmann auf der Maschine.

Der Beitrag wurde von Rainer60 bearbeitet: 27.07.2018, 06:36 Uhr

Hallo Rainer!

Also CBN ist kein Thema bei uns. Wir haben die Studer S31 seit 4 Jahren und noch niemals überhaupt eine Scheibe gewechselt. Die Schleifmaschine läuft wirklich selten. Nur wenige Stunden im Monat üblicherweise. Daher habe ich auch recht wenig Erfahrung im Schleifen, da wir nur Prototypen herstellen.

Jetzt hatte ich das Problem, dass meine CVD Nadelfliese defekt war. Ich habe mir das Ding mit der Lupe angesehen. An drei Positionen waren Diamanten eingearbeitet, von denen nur noch einer da war. Das führte natürlich dazu, dass nicht der Betrag abgerichtet wurde, der vermeintlich hätte abgetragen werden sollen. Das führt dann natürlich dazu, dass die Scheibe einen größeren Durchmesser hat als mathematisch angenommen und die Teile dann jedes mal kleiner wurden, als erwartet.

Wir hatten mal vor einem Jahr ca. eine Abrichtplatte mit PKD Wendeplatte gekauft. R0.125 Eckenradius. Mit einer MK1 Kegelaufnahme. Der Abrichter ist am WSS platziert (also links). Die Ausrichtung des Abrichtwerkzeuges ist 45° (also so gesehen auf 2 Uhr Position). Die Platte ist eine Dreiecksplatte mit 60° Schneidenwinkel. Dadurch ergibt sich bei ziehendem Abrichten ein Freiwinkel von 15° zur Scheibe. Das finde ich schon recht problematisch. Aber ich weiß gar nicht, ob man das Abrichtprogramm an der Studer auch andersherum einrichten kann?!?! Also zb erste von links nach rechts abrichten und dann von "oben nach unten" die Schulter abrichten. So tief bin ich da noch nicht drin. Ich nutze das von der Fanuc Steuerung mitgelieferte Abrichtprogramm. Dort wird von rechts nach links ge"dressed" mit paar mm Überlauf und dann die Schulter bearbeitet.

Als Abrichtbetrag habe ich 0.01mm mal ausprobiert und mal 80mm/min und auch mal mit 150mm/min ausprobiert. Ich finde die Geräuschkulisse relativ laut, trotz dieses geringen Betrages. Es stellte sich auch heraus, dass von den 0.01mm Abrichtbetrag nur etwa 0.008 abgetragen wurden. Die Scheibe blieb also je Abrichtvorgang 0.002mm größer, als mathematisch erwartet. Dadurch ist man natürlich gezwungen ständig die Schleifscheibe größer zu korrigieren im Offset. Das Problem hatte ich mit der CVD Fliese nicht. Natürlich kam es auch dort zur Abnutzung des Abrichter, jedoch nicht permanent und nach jedem Abrichtvorgang.

Was kannst du mir für Tips geben Rainer (oder auch andere Forenmitglieder). Abrichtbetrag erhöhen mit dem PKD Abrichter? Vc runtersetzen? Die Schnittgeschwindigkeit der Scheibe liegt beim Abrichten bei 50m/s.

Oder wäre wieder eine CVD Fliese die Bessere Wahl? Ich habe den Preis bei Studer für die Fliese angefragt. Preis ca. 500€ für eine CVD Fliese. Da bin ich schon aus den Latschen gekippt. Hätte da vielleicht eher mit 50-100€ gerechnet.

Geht das auch deutlich günstiger? Ich freue mich auf Antworten von dir :-)

Gruß Ingo

Hallo,

nimm doch einen Einkorndiamant. Durch die kurze Einspannlänge vermeidest du Vibrationsprobleme beim Abrichten, was sich positiv auf dein Schleifbild auswirken wird. Die Dinger kosten weniger als 50€.

Hoi Ingo

Ich bin nicht so der Schleifprofi, schleife hin und wieder aber Problemanalysen faszinieren mich immer wieder.

Nun hast das Problem ja gefunden

Ich würde eine CVD-Fliese wie von Studer nehmen. Es ist anzunehmen, dass Studer die Fliesen nicht selbst herstellt - allerdings durchaus denkbar, dass diese nach Vorgabe von Studer hergestellt werden. Womöglich findest was vergleichbares im Netz? Wäre halt Schade wenn das Erhoffte nicht eintrifft und wieder fast am Anfang stehst.

Die Einkorndiamanten sind wohl günstiger, aber wenn die Ecke stumpf wird, musst den Diamanten wieder ausrichten oder neu fassen.
Bei Deinen Oberflächenanforderungen bezweifle ich, dass dies mit dem Einkörner zufriedenstellend erreichen wirst.

Mein Tipp:
Unterm Strich wirst mit einer CVD-Fliese von Studer, wie sie ursprünglich für diese Maschine gedacht war, wohl am Besten fahren.
Kannst mit dem originalen Abrichtprogramm fahren und die Fliese hält gegenüber dem Einkörner das Vielfache. Gib Studer alle Parameter an, mit welchen Du welche Werkstücke bearbeitest. Studer wird Dir die optimale Fliese schicken und die Abrichterei wird prozesssicher funktionieren.


Schau mal, ob nicht noch irgendwelche Diamanten weiter vertieft in der Fliesenbindung vorhanden sind. Müsstest mal neben dem verbleibenden Diamanten versuchen die Bindung wegzuschleifen. Ein Versuch wäre es wert.

Hallo Rainer!!

Deine Antwort ist ja schon eine Weile her. Aber ich möchte dir hier an dieser Stelle nochmal für deinen Input danken :-)

Es war der Abrichter. Er war nicht mehr in Ordnung. Diese Fliese ist mit 3 Diamanten bestückt. Davon waren 2 Stück nicht mehr da. Neue Fliese eingebaut -> alles gut!



Ich habe eine weitere kleine Frage:

Bei der Studer S31 mit Fanuc Steuerung habe ich auch die Option "G9202 Einstechen mit Oszillieren" ... Kannst du mir sagen, was da die richtigen Strategien sind? Ich kann im Zyklus "Oszillierhub" (mm) und "Oszilliergeschwindigkeit" (mm/min) definieren. Kannst du mir da ein paar praxistaugliche Werte zukommen lassen? Ich habe keine Idee, wann das Oszillieren zum Einsatz kommt? Wenn der zu schleifende Absatz schmaler als die Schleifscheibe ist? Oder auch, wenn die zu schleifende "Strecke" dem 2-3fachen der Schleifscheibenbreite entspricht.

Ich danke dir (oder auch allen anderen, die antworten möchten) schon mal sehr herzlich für den Support!

Der Beitrag wurde von ingo1974 bearbeitet: 20.03.2019, 14:44 Uhr

Hoi Ingo
Freut mich von Dir zu lesen!
Ja manchmal sind die Probleme einfacher zu lösen, als es am Anfang scheint.

Einstechen mit oszillieren wird wohl links einstechen, nach rechts fahren, wieder einstechen, das Ganze zurück und so weiter, sein.
Mit was für einer Scheibe schleifst Du und welches Material?

Mit CBN habe ich mir sagen lassen, dass die Zustellung 10% der Körnung betragen soll. Bei weniger Zustellung setzt sich angeblich die Scheibe schneller zu. Angenommen die Scheibe hat eine 126er Körnung, dann sollte der Zustellbetrag 0.0126mm betragen. Die seitliche Verfahrgeschwindigkeit wird von der Stabilität des Teiles und der Maschine abhängen. Je nach dem auch von der Teileerwärmung?
Würde mit der seitlichen Verfahrgeschwindigkeit mal rantasten.

Bei Korund kommt es auf die Korundart, Korngrösse, Bindung, das zu schleifende Material und dessen Härte an. Da wird Dir der Schleifscheibenhersteller oder Lieferant schon Anhaltspunkte geben können.

Strategisch kannst entweder wie oben beschrieben Links/Rechts oder in der Mitte einstechen und seitlich beidseitig verfahren. Scheint ein Leerhub zu geben, aber so hast immer einen Ausfunkhub dabei. Was die Scheibe dazu meint, kann ich Dir nicht sagen, aber sie wird es Dir schnell mitteilen

Bin auf weitere Antworten gespannt.

Hallo Rainer!

Was du meinst, wird auf meiner Maschine entweder als Pendeln, oder als Mehrfacheinstechen (mit anschließendem Pendeln) bezeichnet. Das Oszillieren bedeutet wohl, dass während der Durchmesserzustellung auch mit einer bestimmten Amplitude und wählbaren Strecke minimal hin- und her gependelt wird. Aber halt eher so im hundertstel Bereich denke ich.

Und da interessieren mich halt ein paar brauchbare Richtwerte. Vorteil dieser Methode (so denke ich mir) könnte sein, dass das Profil des Bauteils sich nicht so schnell als Negativ in der Schleifscheibe abbildet. Zum anderen erreicht man ja dadurch auch eine Überlagerung der "Spitzen", die ja zwangsläufig im Profil der Scheibe vorhanden sind. Dadurch sollte sich auch die Rautiefe der geschliffenen Fläche verringern.

Hoi Ingo
Ja so wird das Oszilieren gedacht sein.
Mit Einstechschleifen ohne pendeln kommt man schneller voran. Da steht die volle Scheibenleistung zur Verfügung. Hatte grad letzthin auf der Flachschleife 0.6m2 aus 1.2379, 60HRC, beidseitig 0.25mm abzutragen. Mit pendeln wäre ich da nirgends hingekommen. Man muss halt schauen, dass sich die CBN Scheibe nicht zusetzt. Unbeaufsichtigt würde ich nicht direkt einstechen wollen - mit oszillieren schon eher.

Beim oszillieren wird sich die Scheibe seitlich mehr abnutzen und leicht ballig werden. Wenn beim Mehrfacheinstechen die Scheibenbreite nicht aufgeht, dann wird sich bei der Scheibe ein Absatz bilden, welcher u.U. ein erhöhtes Schlichtaufmass erfordert. Zum schlichten wirst eh frisch abziehen müssen und pendelnd aufs Mass ausfunken lassen.

Bei einem breiten Einstich würde ich beidseitig gegen die Mitte hin einstechen und den schmalen Steg der übrig bleibt, oszillierend schleifen. Das Fertigmass dann über die gesamte Breite pendeln. So vermute ich, je nach Schleifauf- und -Zugabe, wirst gar ohne abziehen durchkommen.

Habe bei Korund mit der Zustellung von 0.004mm pro Durchgang im Schnitt die beste Erfahrung gemacht, wenn ich sie alleine schleifen lasse. So muss ich nicht immer dabeistehen und die Erwärmung hält sich auch in Grenzen. Ist halt abhängig was mit was geschliffen wird und sonst noch zu erledigen ist.
Die CBN Zustellung habe ich bereits erwähnt.

Hatte letzthin 15er ALU-Platten geschliffen. Topfeben, da konnte ich das Haarlineal damit kontrollieren. Hast Du mit Aluminium schleifen Erfahrung?