Wenn der Tag zur Stunde wird

Dipl.-Ing. Wolfgang Filì ist Journalist in Köln fachjournalist@fili.net

Spitzenlosschleifen ist eine Massenfertigungstechnik, mit der bis zu 200 Teile/min bearbeitet werden können. Läuft der Prozess erst einmal „rund“, ist das Verfahren äußerst wirtschaftlich.

Charakteristisch ist aber auch, dass die fertig bearbeiteten Teile einen Rundheitsfehler haben. Der Grund liegt darin, dass das Werkstück mit seiner Mantelfläche im Schleifspalt zwischen einer Schleifscheibe und einer Regelscheibe als stützendem Element frei auf der Auflageschiene aufsetzt. Die Ausprägung der Rundlauffehler hängt ab von der Anordnung von Schleifscheibe (Durchmesser), Werkstück (Durchmesser und Länge), Regelscheibe (Durchmesser und Neigung) sowie von der Auflageschiene (Höhenlage und Neigungswinkel der Auflagefläche).

Durch den Verschleiß der Schleifscheibe ändert sich der Prozess laufend. Sobald Rundheitsfehler am Werkstück auftreten, muss der Werker die Maschine neu einstellen. Allerdings sind die Parameter für eine geeignete Schleifspaltgeometrie derart komplex, dass sie mit einfacher Logik kaum aufzufinden sind. Entsprechend langwierig sind die Rüstarbeiten.

Eine von der Aachener Grindaix GmbH – einer Ausgründung der WZL-Gruppe – entwickelte Software setzt hier an und nimmt dem Anwender die Komplexität der Fragestellung und damit das aufwändige Suchen nach geeigneten Prozesseinstellungen ab. Rüstarbeiten, die bislang ganze Tage dauerten, sind damit in Stundenfrist erledigt.

Es gibt zwei Versionen: Bei der Webbasierten Lösung Cegris bekommt der Anwender ein Passwort nebst Identitätsnummer und kann sich rund um die Uhr zur Prozesseinstellung informieren. Die Daten sind gesichert gegen Zugriffe Dritter. Sie treffen verbindliche Aussagen, ob sich die aktuelle Prozesseinstellung eignet oder etwas zu tun ist, um eine bessere zu erreichen. Beispiele dafür sind Angaben zur Höhenlage des Auflagelineals wie auch zum Schrägungswinkel am Auflagelineal.

Cegris Easy D, die CNC-basierte Variante, zeigt eine sehr vereinfacht dargestellte Lösung. So zeigt das Programm über eine Art Verkehrsampel an, ob der Prozess gut, schlecht oder instabil ist (siehe Kasten) und erlaubt eine durchmesserbezogene Vorhersage von geometrisch bedingten Prozessinstabilitäten. Das ermöglicht präventive Prozesseinstellungen sowie Korrekturen noch während des Betriebs.

Die Software Cegris Easy zeigt über eine Ampel an, ob der Schleifprozess unbedenklich verlaufen wird (grünes Licht), schlecht (rot) oder ob er gefährlich metastabil zu werden droht (gelb). So kann der Anwender den kompletten Ablauf auf der Maschinensteuerung zunächst virtuell korrigieren. Die möglichen Auswirkungen auf den Rundheitsfehler werden ihm angezeigt und leidige Trial-and-error-Iterationen damit vermieden: Statt dessen gibt Cegris Easy direkt vor, was zu tun ist. Dadurch wird Rüstzeit eingespart, und die Produktion kann wesentlich schneller aufgenommen werden, als dies üblicherweise in der Praxis der Fall ist.

Einsatzgebiet für Prozess und Software ist das Bearbeiten langer, biegeschlanker, dünner oder dünnwandiger, rotationssymmetrischer Werkstücke, die durch Regelscheiben abgestützt werden. Beispiele für solche Teile sind Lagerringe, Bolzen, Motorventile, Kolbenstangen, Steuerkolben, Rollen, Kegelrollen, Rohre, Antriebsspindeln, Hubzapfen, Kreuzgelenke und Gleitlager.