CNC-slijpmachines:praktische werktuigmachines

Vanaf het allereerste begin van het slijpen hebben de onderzoekers ernaar gestreefd dit bewerkingsproces in steeds kortere tijdsbestekken en op een bevredigend kwaliteitsniveau uit te voeren. Het technologisch meest geavanceerde type slijpmachines van tegenwoordig zijn ultramoderne CNC-slijpmachines. CNC staat voor "Computerized Numerical Control". Dit maakt een volautomatische bewerking van onderdelen mogelijk. Zelfs met de meest complexe onderdeelgeometrieën, zoals krukassen, nokkenassen, kleppen, kogellagers of aandrijfassen, is betrouwbare, snelle en geautomatiseerde CNC-bewerking nu standaard.

Naast de hoge verspaningscapaciteit die met de huidige CNC-slijpmachines mogelijk is tijdens het eigenlijke slijpproces, gaat het laden en lossen van werkstukken vaak ook volautomatisch met behulp van geautomatiseerde laadinrichtingen. Dit wordt een "onbemande operatie" genoemd, waarbij af en toe een inspectie van de CNC-slijpmachine of het slijpproces voldoende is. Voor het bewerkingsproces zelf is de constante aanwezigheid van een medewerker bij de CNC-slijper niet meer nodig.

Snijderafstand

In CNC-slijpmachines worden verschillende mechanische en elektronische systemen gebruikt. Dienovereenkomstig zijn deze machines complex qua configuratie en besturing. Sommige onderdelen van CNC-slijpmachines worden in de volgende paragrafen in meer detail beschreven.

Rijden

De aandrijving van een CNC-slijpmachine moet bestand zijn tegen verschillende belastingen en efficiënt werken. Om de vereiste voeding per omwenteling van het gereedschap te behouden, evenals een constant slijpschijftoerental - en dus een constante snijsnelheid - vooral in contact met het werkstuk (onderdeel), moet de aandrijving continu en betrouwbaar het benodigde aandrijfkoppel leveren. Het vereiste hoge aandrijfkoppel en het toerental van de slijpschijf vereisen een hoog aandrijfrendement. Dit wordt voornamelijk verzorgd door elektromotoren en soms hydraulische of pneumatische aandrijvingen. Ondanks de aanzienlijke prestatievermindering moeten de aandrijfmotoren of spindels van CNC-slijpmachines bijna spelingvrij zijn om axiale en radiale verplaatsing van de aandrijfas en daarmee de slijpschijf te voorkomen. Als er te veel speling in de aandrijving zit, zal de bewerkingsprecisie verslechteren.

Slijpschijf

De slijpschijf is het eigenlijke gereedschap van een CNC-slijpmachine. Slijpschijven zijn rotatiesymmetrische gereedschappen waarvan de slijpkorrels door een binding bij elkaar worden gehouden. De scherpe randen van de slijpkorrels verwijderen het materiaal met een snede wanneer ze in contact komen met het te slijpen onderdeel. Slijpstenen zijn zeer complexe gereedschappen. Het kiezen van de juiste slijpschijf is een belangrijke factor in het succes van uw slijpbewerking.

Besturingssysteem

De besturing van alle bewegingen en bewerkingsprocessen in de CNC-slijpmachine is computerondersteund en volledig automatisch door twee onafhankelijke controlesystemen, die als volgt zijn:

• Computer numerieke besturing (CNC)

Het CNC-systeem neemt alle besturingstaken met betrekking tot de bewerking van onderdelen over. Deze taken omvatten een opeenvolging van bewerkingsstappen of de afmetingen van het voltooide onderdeel dat moet worden bereikt. Dankzij het gebruik van CAM-tools (Computer-Aided Manufacturing) kan de CNC onmiddellijk worden geleverd met de ontwerpgegevens die nodig zijn om de bewerking van het onderdeel te voltooien. Een andere mogelijkheid is om deze gegevens handmatig via een invoermasker direct op de CNC-slijpmachine in te voeren. Tijdens het slijpen neemt het CNC-systeem van de CNC-slijpmachine tot zes verschillende assen tegelijk over.

• Programmeerbare logische besturing (PLC)

Het PLC-systeem van de CNC-slijpmachine is verantwoordelijk voor alle taken met betrekking tot perifere besturing en bewaking. Deze omvatten bijvoorbeeld de bewaking van de koelvloeistoftoevoer en de aandrijvingsregeling. De PLC-controller werkt op de achtergrond en wordt door de fabrikant van CNC-slijpmachines aangepast aan de machine.

Machinebed

Het machinebed vormt het onderste uiteinde van het CNC-bewerkingsgebied. Hier zijn zowel aandrijf- als hulpapparatuur gemonteerd. Bovendien worden hier de spanen en koelvloeistof uit de machine afgevoerd. Het afvoeren van spanen en bewerkingsresten is belangrijk voor de probleemloze werking van de CNC-slijpmachine. Bedspoelmondstukken worden meestal gebruikt om het residu samen met het koelsmeermiddel uit de machine te spoelen.

Koelvloeistof- en vetsproeiers

Door de aard van het maalproces komt er veel warmte vrij. Dit beschadigt het onderdeel. Slijpverbranding treedt op wanneer er te veel procesenergie naar het onderdeel wordt geleid. Een betrouwbare proceskoeling in de CNC-slijpmachine is daarom essentieel. Dit wordt bereikt door het gebruik van smerende koelmiddelsproeiers die het koelmiddel direct in de behandelingszone leiden. De koelsmeermiddelsproeiers worden door het toevoersysteem gevoed met koelsmeermiddel vanaf de centrale aansluiting op de CNC-slijpmachine.

Mogelijkheid om te laden

Automatisch laden is noodzakelijk voor de onbemande werking van de CNC-slijpmachine. Hierdoor wordt het werkstuk in de CNC-slijpmachine geplaatst en na de bewerking weer verwijderd. Als grijpersysteem hebben de laadeenheden van bovenaf toegang tot het bewerkingsgebied van de CNC-slijpmachine. Het is ook mogelijk om industriële robots te gebruiken. Geautomatiseerde levering van onderdelen aan de CNC-slijpmachine vermindert de vervangingstijd van onderdelen aanzienlijk.

Kledinghouder

Aangezien slijpschijven onderhevig zijn aan abrasieve slijtage tijdens het gebruik, is het noodzakelijk om de wielgeometrie en het snijvermogen te herstellen zonder de slijpschijf te vervangen. Hiervoor worden de banden gebruikt. Dressers in deze houders zijn over het algemeen harder dan de slijpschijf, waardoor ze materiaal van de slijpschijf kunnen verwijderen totdat de gewenste geometrie en snij-eigenschappen zijn hersteld. De dressingapparatuur kan zijn uitgerust met stationaire dressingtools, zoals dressingplaten of roterende platen, zoals profiel- of vormrollen. Verfbewerkingen onderbreken het maalproces en vinden daarom plaats in niet-productietijd.

CNC-slijptoepassingen

Allereerst worden die onderdelen geslepen die hoge eisen stellen aan maat- en geometrische nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit.

Meer informatie over CNC-vlakslijpmachine

1. Wie heeft vlakslijpmachines nodig?

2. De essentiële kettingcomponent in metaalbewerking:CNC-vlakslijpmachine