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WB Werkstatt + Betrieb 03/2017

Harte Betten ganz präzise

Endbearbeitung, Maschinengestelle, Mineralguss/UHPC

Harte Betten ganz präzise

Maschinengestell-Baugruppen bestehen immer öfter aus alternativen Werkstoffen, für deren Endbearbeitung nicht unbedingt aufwendige Anlagen nötig sind. Sehr kostengünstig ist das Finishing auch mit hochgenauem Flachschleifen und manuellem Läppen realisierbar.

In kaum einem anderen Maschinenkomponenten-Bereich gibt es ein derart breites Spektrum an Konzepten und Werkstoffen wie bei Gestellbaugruppen. Konstrukteure haben die Wahl zwischen Metallen wie Grauguss, Stahl und Aluminium (gefüllt oder ungefüllt) sowie alternativen Werkstoffen wie natürlichem Hartgestein, Faserverbund- und Betonwerkstoffen sowie Mineralguss.

Alternative Werkstoffe haben sich längst als konkurrenzfähige Wahlmöglichkeit etabliert, denn sie erfüllen die steigenden Anforderungen wie ausgewogene Dynamik und robuste Dämpfung sowie Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen. Des Weiteren ermöglichen sie die Ausstattung mit sensorischen und aktuatorischen Funktionen sowie eine energieeffiziente Fertigung.

Endgenauigkeit: Mikrometer?

Die Rohlingsgenauigkeit gegossener Maschinenbetten aus alternativen Werkstoffen wie Mineralguss und ultrahochfesten Betonen (UHPC) liegt bei ungefähr 0,1 mm/m. Sie erfordert lediglich eine Schleifbearbeitung zum Erreichen der Endgenauigkeit im Bereich weniger Mikrometer/Meter in Bezug auf die Ebenheit, die Geradlinigkeit und die Parallelität. Anschließendes Handläppen kann die Endgenauigkeit bis in den Mikrometer-Bereich erhöhen.

Die Anforderung von lediglich einer Schleifbearbeitung und eventuell anschließendem Handläppen basiert auf den hohen Formgenauigkeiten und dem Herstellverfahren in Abhängigkeit von Mensch und/oder Maschine, kaum aber auf dem Gestellwerkstoff [1]. Einer Fräsbearbeitung, wie diese bei Stahl- oder Graugussgestellen nötig ist, bedarf es bei reinem Mineralguss oder ultrahochfestem Beton nicht. Damit ist eine Genauigkeitsbearbeitung meist auch nur für die Führungen, die Maßstäbe und die Antriebssysteme erforderlich. Eine Zehntelmillimeter-Genauigkeit, wie sie direkt aus der Gießform entsteht, ist für alle anderen Bereiche der Maschine, zum Beispiel den Schaltschrank und die Maschinenverkleidung, absolut ausreichend.

Neben Faktoren wie der Spezifikation des Werkstoffes, der Schnittgeschwindigkeit, der Vorschubgeschwindigkeit, dem Querschub, der Zustellung, dem Abrichtprozess, der Schleiftemperatur und der Schleifmaschine ist das Spannen des Werkstücks eines der wichtigsten Kriterien für die Genauigkeit der Schleif- und Läppergebnisse...

von Utz-Volker Jackisch und Wolfgang Goldmann

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