Wie man eine Flachschleifmaschine dimensioniert

Dieser Artikel wird vom UsedUltra Senior Equipment Inspection Team geprüft. Leitender Prüfingenieur Chris (12 Jahre Bewertung gebrauchter Industrieanlagen; über 1.500 geprüfte CNC-Werkzeugmaschinen, darunter über 200 mit Okamoto-, Studer-, Jung- und Chevalier-Schleifmaschinen) verantwortet die unten stehenden Dimensionierungsangaben. Die hier zitierten Spezifikationen wurden aus der Verkäuferdokumentation übernommen, die in den einzelnen Maschinenanzeigen veröffentlicht ist, und Typenschilddaten werden bei der Abschlussinspektion erneut geprüft. Preise werden als Referenzpreise veröffentlicht und sind keine Echtzeitangebote.

Kernaussage: Vier Zahlen entscheiden, ob eine Flachschleifmaschine zu Ihrem Werkstück passt. Der Arbeitstisch oder die Spannplatte muss größer als die Diagonale Ihres Werkstücks sein, und über die aktuellen Angebote hinweg reicht er von 1.025 × 485 mm bis 8.000 × 2.500 mm. Die Tischbelastbarkeit reicht von 150 kg bis 10.800 kg, und sie ist die Zahl, die Käufer am häufigsten vergessen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe muss berechnet und nicht geschätzt werden: Eine Scheibe mit Ø305 mm bei 2.000 U/min dreht mit 31,9 m/s, und eine Scheibe mit Ø760 mm bei 1.100 U/min mit 43,8 m/s. Beide müssen unter dem auf der Schleifscheibe selbst angegebenen Maximum bleiben. Die Spindelleistung von 7,5 kW bis 22 kW bestimmt die Zustellung, die Sie nehmen können. Wenn alle vier stimmen, passt die Maschine zu Ihrer Arbeit. Wenn eine falsch ist, haben Sie eine Generalüberholung gekauft.

Welchen Typ Flachschleifmaschine benötigen Sie?

Eine Flachschleifmaschine hält das Werkstück auf einem Tisch oder einer Magnetspannplatte und schneidet mit der Kante oder der Stirnfläche einer rotierenden Schleifscheibe. Fünf Konfigurationen fallen unter diesen einen Namen, und sie verhalten sich völlig unterschiedlich. Klären Sie, nach welcher Sie suchen, bevor Sie irgendetwas anderes vergleichen.

Sobald der Typ feststeht, entscheiden vier Zahlen über den Rest. Käufer, die Marken statt Zahlen vergleichen, sind diejenigen, die am Ende die falsche Maschine bekommen. Eine Okamoto und eine Nagase mit derselben Tischgröße leisten dieselbe Arbeit. Eine Maschine mit 1.025 × 485 mm und eine mit 4.050 × 1.550 mm tun das nicht, egal was auf dem Ständer steht.

Die vier Zahlen und der Bereich, den sie über die derzeit gelisteten Flachschleifmaschinen abdecken:

Es gibt eine fünfte Zahl, nach der es sich zu fragen lohnt: die kleinste Einstelleinheit, der kleinste Schritt, den der Vertikalvorschub anfahren kann. Sie wird selten als maschinenspezifische Angabe veröffentlicht, fragen Sie daher schriftlich danach, statt sie aus der Maschinenklasse abzuleiten.

Dieselbe Logik gilt für die anderen Schleifmaschinenklassen. Bei einer spitzenlosen Schleifmaschine ersetzen die Regelscheibe und die Einstechlänge den Tisch und die Spannplatte, aber sonst ändert sich nichts.

Wie groß muss ein Arbeitstisch sein?

Tisch- und Spannplattengrößen über die Angebote: 1.025 × 485 mm bis 8.000 × 2.500 mm

Lesen Sie den Modellnamen zusammen mit den Zahlen, bevor Sie auf den Preis schauen. Die Präzisionsformmaschine mit 1.025 × 485 mm und die Führungsbahnmaschine mit 8.000 × 2.500 mm werden beide als Flachschleifmaschinen verkauft, und sie haben fast nichts anderes gemeinsam.

Das Maschinengewicht skaliert um etwa den Faktor 10, von ungefähr 3.000 kg bei der Okamoto PRG6DX bis ungefähr 30.000 kg bei der MOLD-4015NC. Die Tischbelastbarkeit skaliert schneller: 150 kg gegenüber 10.800 kg ist ein Faktor von 72.

Rahmengewicht und Belastbarkeit sind unterschiedliche Spezifikationen, und die Belastbarkeit ist diejenige, die begrenzt, was Sie auf den Tisch legen können.

Warum die Werkstückdiagonale die Tischgröße bestimmt

Dimensionieren Sie den Tisch anhand der Diagonale des Werkstücks, nicht anhand seiner Länge. Ein Werkstück mit 650 × 500 mm hat eine Diagonale von 820 mm, passt also nicht in einen Schleifbereich von 650 × 500 mm. Es liegt diagonal über den Tischrand hinaus, wo die Schleifscheibe die Ecken nicht erreichen kann.

Auf diese Diagonale kommen zwei Korrekturen obendrauf.

• Scheibenüberstand. Die Schleifscheibe muss das Werkstück an beiden Enden des Durchgangs überfahren können. Ein Tisch, der genau auf die Werkstückdiagonale ausgelegt ist, lässt keinen Raum, damit die Schleifscheibe über das Werkstück hinausläuft, und die Enden des Werkstücks werden nicht geschliffen.
• Vorrichtungshöhe. Eine Magnetspannplatte verbraucht vertikale Kapazität. Bei der Okamoto MOLD-4015NC ist die Standardspannplatte 4.000 × 1.500 × 110 mm, sodass 110 mm Verfahrweg des Schleifkopfs verloren sind, bevor das Werkstück überhaupt aufgespannt ist.

Der Tischverfahrweg ist eine separate Zahl

Eine Maschine kann eine Arbeitstischgröße angeben und keine separate Zahl dafür, wie weit der Tisch tatsächlich verfährt. Die beiden Zahlen erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Die Tischgröße sagt Ihnen, ob das Werkstück passt. Der Verfahrweg sagt Ihnen, ob die Schleifscheibe es an beiden Enden des Durchgangs überfahren kann.

Fragen Sie den Verfahrweg separat ab. Wenn der Verkäufer nur eine Zahl nennt, ist es üblicherweise die Tischgröße, und eine Maschine, die nicht über das Werkstück hinaus verfahren kann, schleift an jedem Ende jedes Durchgangs eine Stufe.

Welche Magnetspannplatte und Tischbelastbarkeit benötigen Sie?

Spannplattengröße und Belastbarkeit: 150 kg bis 10.800 kg

Maschinen werden üblicherweise mit bereits montierter Spannplatte verkauft, und die Spannplatte ist meist kleiner als der Tisch. Zwei Beispiele aus den aktuellen Angeboten:

Die Belastbarkeit ist die Zahl, die still versagt. Eine Maschine kann groß genug für einen Formblock sein und dennoch unter dessen Gewicht eingestuft sein.

Die MOLD-4015NC ist mit 10.800 kg eingestuft. Die Nagase RAG-400 ist mit 350 kg einschließlich Vorrichtung eingestuft. Die Favretto ME/U200 ist mit 1.500 kg ohne Magnetspannplatte eingestuft. Diese Zusatzangaben sind wichtig, denn sie verschieben die tatsächliche Grenze um Hunderte Kilogramm.

Rundspannplatte oder rechteckige Spannplatte: Ø600 mm vs. 4.000 × 1.500 mm

Eine Rundspannplatte arbeitet kontinuierlich. Der Tisch dreht sich unter der Schleifscheibe, sodass die Schleifzeit mit dem Durchmesser statt mit der Hublänge skaliert. Bei der Okamoto PRG6DX dreht sich der Tisch mit 20–150 U/min, und der Schleifkopf positioniert sich über die Spannplattenfläche mit einem Vorschub von vorn nach hinten von 200–2.400 mm/min.

Das eignet sich für runde, ringförmige und rotationssymmetrische Werkstücke. Es ist die falsche Wahl für eine lange rechteckige Führungsbahn, die einen hin- und hergehenden Tisch und einen langen Hub benötigt.

Welche Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe benötigt Ihr Werkstoff?

Schleifscheibendurchmesser und Spindeldrehzahl: Ø250 mm bei 2.000 U/min bis Ø760 mm bei 1.100 U/min

Schleifscheibendurchmesser und Spindeldrehzahl werden als Paar veröffentlicht, und jede für sich sagt wenig aus.

Wie die Umfangsgeschwindigkeit berechnet wird

Die Umfangsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Schleifmittels am Kontaktpunkt. Sie ist in den meisten Angeboten kein veröffentlichtes Feld, berechnen Sie sie daher:

v (m/min) = π × D (m) × n (U/min), dann durch 60 teilen für m/s.

Nehmen Sie die Nagase RAG-400 mit ihrer größten Schleifscheibe: π × 0,305 × 2.000 = 1.916,4 m/min oder 31,9 m/s.

Nehmen Sie den Sumitomo-Portal bei seiner Höchstdrehzahl: π × 0,760 × 1.100 = 2.626,4 m/min oder 43,8 m/s.

Führen Sie diese Berechnung für jede in Frage kommende Maschine durch, bevor Sie sich entscheiden. Das Ergebnis ist die niedrigste Schleifscheibenklassifizierung, die Sie kaufen dürfen. Eine Maschine, die mit 43,8 m/s laufen muss, darf nicht mit einer Schleifscheibe bestückt werden, die für weniger ausgelegt ist.

Grenzgeschwindigkeiten der Schleifscheibe: 35 m/s Standard, 45 m/s Hochgeschwindigkeit

Die meisten keramisch gebundenen Schleifscheiben haben eine maximale Umfangsgeschwindigkeit von 35 m/s. Die Kennzeichnung auf dem Schleifscheibenpapier ist hier maßgeblich, nicht das Spezifikationsblatt der Maschine. Oberhalb dieses Werts benötigen Sie Hochgeschwindigkeitsschleifscheiben und verstärkte Schutzhauben, und bei CBN eine andere Kostenordnung.

Rechnen Sie mit der höchsten Spindeldrehzahl, nicht mit der Nenndrehzahl. Der Sumitomo zeigt, warum. Dieselbe Ø760-mm-Scheibe läuft bei 600 U/min mit 23,9 m/s und bei 1.100 U/min mit 43,8 m/s.

Eine Maschine, deren Höchstdrehzahl rechnerisch über 35 m/s liegt, ist nicht unbrauchbar, aber sie verpflichtet Sie, Schleifscheiben zu kaufen, die für diese Geschwindigkeit ausgelegt sind, und dies fortlaufend. Wenn eine Berechnung im Bereich von 40 m/s landet, stellen Sie dem Verkäufer die Frage schriftlich.

Bei dieser Geschwindigkeit müssen die Schleifscheibenklassifizierung, die Schutzhaubenklassifizierung und das Spindelmaximum übereinstimmen. Ein veröffentlichter Drehzahlbereich, der über die ursprüngliche Schutzhaube der Maschine hinausgeht, wird die erste Inspektion nicht überstehen.

Wie viel Spindelleistung benötigen Sie?

Spindelmotorleistung: 7,5 kW bis 22 kW

Spindelleistung macht eine Maschine nicht genau. Sie legt fest, wie viel Material Sie pro Durchgang abtragen können, ohne die Schleifscheibe oder das Werkstück zu verbrennen. Eine 7,5-kW-Spindel erzeugt eine feine Oberfläche an einem kleinen Werkstück. Sie schruppt aber keine 4.000 mm Formplatte an einem Arbeitstag.

Passen Sie die Leistung an das abzutragende Material an und behandeln Sie die Oberflächengüte als separate Spezifikation.

Zustellauflösung und kleinste Einstelleinheit: 0,0001 mm bis 0,01 mm

Die kleinste Einstelleinheit ist der kleinste anfahrbare Schritt auf der vertikalen Achse. Sie trennt präzise Maschinen von steuerbaren Maschinen, und sie ist die am uneinheitlichsten veröffentlichte Zahl in dieser Klasse. Die unten stehenden Werte sind die Angaben der einzelnen Angebote, keine Eigenschaft des Maschinentyps.

Die RG500-Angabe ist ein dreistufiger Wähler statt einer einzelnen Zahl; sie als 0,0001-mm-Auflösung anzugeben, würde die Maschine überzeichnen. Eine Auflösung von 0,0001 mm an einer Maschine, die beim Aufwärmen um Mikrometer driftet, ist eine Spezifikation, für die Sie bezahlen und die Sie nie nutzen.

Fragen Sie, was die Maschine nach zweistündigem Aufwärmen hält, und ob der Ständer thermisch geregelt ist. Wo die Dokumentation eine Genauigkeitsangabe macht, wie die für die Nagase RG500 veröffentlichte Ebenheit von ca. 0,5 μm, behandeln Sie diese als Testbedingung und nicht als Garantie für Ihr Werkstück.

Hin- und hergehender Tisch oder Rundtisch?

Die beiden Konfigurationen lösen unterschiedliche Probleme.

Wo beides verfügbar ist, entscheidet die Form der Arbeit, nicht das Volumen. Eine Rundtischmaschine beseitigt den Hub vollständig: Die Schleifscheibe schleift kontinuierlich, während sich der Tisch dreht. Deshalb sind Rundtischmaschinen auf Drehzahlregelung angewiesen. Ohne konstante Umfangsgeschwindigkeitsregelung steigt die Schnittgeschwindigkeit von der Mitte der Spannplatte zum Rand hin an, und die Oberflächengüte variiert über das Werkstück.

Weder Rundtisch- noch kleine hin- und hergehende Maschinen eignen sich für lange Führungsbahnarbeiten. Führungsbahn- und Bettbahnmaschinen reichen bis 2.500 × 8.000 mm beim Sumitomo-Doppelständer und 8.000 × 2.500 mm bei der DANOBAT SGC256, die eine Tischlast von 32 t trägt.

Wie überprüfen Sie die Spezifikationen einer Maschine, bevor Sie bezahlen?

Papierspezifikationen sind die Abschrift der Maschinendokumentation durch den Verkäufer. Sie ergeben eine Auswahlliste, keinen Zustandsbericht. Drei Messungen vor Ort entscheiden, ob die Zahlen standhalten.

Was eine vollständige Inspektion für jede der drei Prüfungen festhält:

• Radialer Spindelrundlauf, gemessen am Schleifscheibenflansch bei Betriebstemperatur der Spindel. Er wird als einzelne Zahl in μm festgehalten und, sofern vorhanden, mit der dokumentierten Toleranz der Maschine verglichen. Eine kalte Messung beweist nichts.
• Tischebenheit, gemessen an einem 12-Punkte-Muster über die Spannplatten- oder Tischfläche statt an drei bequemen Stellen. Veröffentlichen Sie die maximale Abweichung über das Muster, nicht den Durchschnitt.
• Zustand der Führungsbahn, abgelesen als Umkehrspiel, während der Schlitten unter Last in beide Richtungen verfahren wird. Eine Maschine mit guter Spindel und verschlissener Führungsbahn schleift eine Schräge, nicht eine Ebene.

Eine Warnung zu veröffentlichten Preisen. Wenn der Preis eines Angebots nicht zur Größenklasse der Maschine zu passen scheint, lesen Sie ihn nicht als Schnäppchen. Fragen Sie nach Wartungs- und Überholungsunterlagen, der Servicehistorie von Schleifscheibe und Spindel sowie dem aktuellen geometrischen Prüfprotokoll, bevor Sie diese Zahl als Basis betrachten.

Preis und Zustand sind separate Fragen, und nur eine davon kann von einer Webseite aus geprüft werden. Dasselbe gilt, wenn Sie Preise für gebrauchte Okamoto-Flachschleifmaschinen lesen. Der Spezifikationsblock erklärt die Streuung zwischen Maschinen weit besser als das Typenschild am Ständer.

Was kostet Sie eine falsche Dimensionierungsentscheidung?

Zwei durchgerechnete Beispiele mit den oben veröffentlichten Zahlen.

Durchgerechnetes Beispiel: eine 300 × 200 mm Formplatte

Werkstückdiagonale: √(300² + 200²) = 360,6 mm. Addieren Sie den Schleifscheibenfreiraum an jedem Ende des Verfahrwegs, ungefähr eine Schleifscheibenbreite von 50 mm, und Sie benötigen etwa 460 mm Tisch in Verfahrrichtung.

Zwei Maschinen erfüllen das: die Nagase RAG-400 mit 1.025 × 485 mm und die Okamoto MOLD-4015NC mit 4.050 × 1.550 mm. Eine Maschine mit einem 300 × 150 mm Tisch würde es nicht, weil die Schleifscheibe das Werkstück nicht überfahren könnte und die Ecken unerreichbar wären.

Der Fehler ist üblicherweise kein Crash. Die Maschine schleift die Mitte jedes Werkstücks und lässt die Ecken zu niedrig, und Sie erfahren es nach der ersten Kundenreklamation.

Durchgerechnetes Beispiel: eine 1.200 mm Führungsbahn

Ein 1.200 mm Werkstück benötigt mehr als 1.200 mm Tisch. Lassen Sie die Schleifscheibe an beiden Enden überfahren, plus Ausfunken, und der praktische Bedarf liegt bei etwa 1.400 mm nutzbarem Verfahrweg.

Der Sumitomo-Doppelständer mit 2.500 × 8.000 mm und die DANOBAT SGC256 mit 8.000 × 2.500 mm erfüllen dies beide mit reichlich Reserve. Keine Rundtischmaschine in der Liste kann das zu irgendeinem Preis. Ein 1.025-mm-Tisch kann nicht verlängert werden, und die Führungsbahn kann nicht verkürzt werden.

Häufig gestellte Fragen

Wie berechne ich die Umfangsgeschwindigkeit einer Schleifscheibe?

Multiplizieren Sie π mit dem Schleifscheibendurchmesser in Metern und der Spindeldrehzahl in U/min, um Meter pro Minute zu erhalten, und teilen Sie dann durch 60 für Meter pro Sekunde. Für eine Ø305-mm-Scheibe bei 2.000 U/min: π × 0,305 × 2.000 = 1.916,4 m/min oder 31,9 m/s. Rechnen Sie immer mit der höchsten Spindeldrehzahl der Maschine, nicht mit der Nenndrehzahl.

Bedeutet ein größerer Arbeitstisch eine genauere Maschine?

Nein. Die Tischgröße bestimmt den Werkstückbereich. Genauigkeit kommt von der Spindel, dem Zustand der Führungsbahn und der thermischen Regelung. Die Okamoto MOLD-4015NC gibt eine kleinste Einstelleinheit von 0,0001 mm bei einem 4.050 × 1.550 mm Tisch an. Die Nagase RG500 gibt dieselbe Auflösung von 0,0001 mm bei einer Ø500-mm-Spannplatte an. Größe und Präzision sind separate Spezifikationen, und Sie bezahlen für jede einzeln.

Kann ich ein Werkstück schleifen, das größer als die Magnetspannplatte ist?

Nur wenn das Werkstück außerhalb des Magnetfelds unterstützt und dennoch sicher gehalten werden kann. Werkstücke, die über die Spannplatte hinausragen, benötigen eine Vorrichtung, und die Vorrichtungshöhe geht vom vertikalen Verfahrweg ab.

Bei der Okamoto MOLD-4015NC ist die Standardspannplatte 110 mm dick, sodass 110 mm Verfahrweg des Schleifkopfs verbraucht sind, bevor ein Werkstück aufgespannt ist. Wo ein Werkstück überhängt, fragen Sie nach dem effektiven Schleifdurchmesser, der kleiner als der Nenndurchmesser der Spannplatte ist.

Welche Tischbelastbarkeit benötige ich für einen schweren Formblock?

Wiegen Sie das Werkstück, addieren Sie die Vorrichtung und lesen Sie dann die Zusatzangabe im Angebot. Die Belastbarkeiten über die Angebote hinweg reichen von 150 kg bis 10.800 kg, und die Zusatzangaben sind wichtig. Die Nagase RAG-400 ist mit 350 kg einschließlich Vorrichtung eingestuft. Die Favretto ME/U200 ist mit 1.500 kg ohne Magnetspannplatte eingestuft. Vergleichen Sie Ihr beladenes Gewicht mit der qualifizierten Angabe, niemals mit der plakativen Zahl.

Ist eine Flachschleifmaschine mit Rundtisch besser für die Produktion?

Für runde und rotationssymmetrische Werkstücke ja. Die kontinuierliche Drehung beseitigt den Hub. Die Okamoto PRG6DX dreht ihren Tisch mit 20–150 U/min, und ihre Ø600-mm-Spannplatte ist für 150 kg ausgelegt. Für lange rechteckige Arbeiten ist sie die falsche Maschine. Sie benötigen einen hin- und hergehenden Tisch mit ausreichendem Hub, und ab etwa 1.500 mm Werkstücklänge benötigen Sie eine speziell gebaute Führungsbahn- oder Bettbahnmaschine.

Die hier zitierten Spezifikationen wurden aus der Verkäuferdokumentation übernommen, die in den einzelnen Maschinenanzeigen veröffentlicht ist, und Preise werden als Referenzpreise angegeben. Wie in den Angeboten angegeben, schwanken Preise für Gebrauchtmaschinen mit dem Markt und sind kein Echtzeitangebot. Verfügbarkeit und Maschinenzustand ändern sich ohne Vorankündigung. Jede Zahl in diesem Leitfaden ist ein Auswahlkriterium, kein Zustandsbericht. Überprüfen Sie sie anhand der Detailseite der konkreten Maschine und einer physischen Inspektion, bevor Sie sich entscheiden.