Konturrad und Profilschleifen: Form, Abrichten und Prüfung

Thema: Werkzeuge & Schneidstoffe

Der Begriff allein reicht für eine Werkzeugbestellung nicht aus. Benötigt werden Zeichnung, Werkstoff, gewünschte Oberfläche und Toleranzen sowie Angaben zur Schleifmaschine. Ein Profil, das in der Schnittzeichnung einfach aussieht, kann hohe Anforderungen an Kühlung, Freiraum und Formhaltung stellen.

Wie Werkzeugprofil und Werkstückkontur zusammenhängen

Beim einfachen Formschleifen kann ein konvexes Werkzeugprofil einen konkaven Bereich am Werkstück erzeugen. Das Bild vom „negativen Abdruck“ hilft nur begrenzt: Achslage, Eingriffsrichtung und zusätzliche Bewegungen bestimmen die entstehende Hüllfläche mit. Eine profilierte Scheibe garantiert weder die vollständige Kontur in einem Durchgang noch eine bestimmte Genauigkeit.

Profilabweichung ist mehr als ein verschobenes Maß

Ein eigenes, rein geometrisches Beispiel: Eine Zeichnung fordert einen kreisförmigen Profilabschnitt R = 5,000 mm. Ein tatsächlich erzeugter Abschnitt R = 5,050 mm besitzt eine andere Krümmung. Eine reine seitliche Verschiebung kann zwei ausgewählte Punkte zur Deckung bringen, verwandelt den größeren Kreis aber nicht in den kleineren. Lagekorrektur und Profilkorrektur sind deshalb unterschiedliche Aufgaben.

Schon die Krümmung macht den Unterschied sichtbar: Für den idealen Kreis ist sie 1/R, hier also 0,2000 mm⁻¹ gegenüber ungefähr 0,1980 mm⁻¹. Das ist eine mathematische Einordnung, keine Aussage über die zulässige Abweichung. Die Toleranz muss aus der konkreten Zeichnung stammen. Messabweichungen sind erst mit einem passenden Bezug sinnvoll interpretierbar.

Abrichten, Schärfen und Neubeschichten unterscheiden

Tyrolit beschreibt Abrichtverfahren zur Wiederherstellung von Schneidfähigkeit und Geometrie. Je nach Schleifmittel und Bindung kommen unterschiedliche Abrichtwerkzeuge infrage. Das Verfahren muss zum Rad passen; die bloße Angabe „Diamant“ oder „CBN“ genügt nicht zur Auswahl.

Bei galvanisch belegten Werkzeugen wird die Kontur wesentlich durch den Grundkörper und die aufgebrachte Schicht bestimmt. Sie dürfen nicht pauschal wie eine keramisch gebundene Scheibe umprofiliert werden. Umgekehrt bedeutet Verschleiß nicht immer, dass das komplette Werkzeug weggeworfen werden muss: Tyrolit nennt für die Produktlinie STRATO SA ausdrücklich die Möglichkeit einer erneuten Beschichtung. Das ist eine produktspezifische Möglichkeit und keine Zusage für jedes galvanische Konturrad.

Schleifmittel und Bindung nach dem Prozess wählen

Kornart, Korngröße, Bindung, Härtegrad und Gefüge wirken zusammen. Der Härtegrad einer Schleifscheibe darf nicht mit der Härte des einzelnen Schleifkorns verwechselt werden. Die Grundlagen des CNC-Schleifens erläutern diese Unterscheidung und die Berechnung der Umfangsgeschwindigkeit.

Tyrolit führt für Flach- und Tiefschleifprozesse beispielsweise keramische, kunstharzgebundene und galvanische Werkzeuge. Die Zuordnung erfolgt anhand von Werkstoff, Form und Prozess. Daraus entsteht keine allgemeine Regel, dass ein bestimmtes Korn jede Kontur oder jeden Werkstoff gleich gut bearbeitet. Freigegebene Drehzahl, zulässige Belastung und Maschinenaufnahme bleiben verbindlich.

Was vor und nach der Bearbeitung feststehen sollte

• Vollständige Profilzeichnung einschließlich Bezug, Toleranz und Oberflächenanforderung.
• Passende Maschine, Aufnahme, Schutzvorrichtungen und Werkzeugfreigabe.
• Geeignetes Verfahren zur Beurteilung und gegebenenfalls Wiederherstellung der Scheibenkontur.
• Kontrollierte Zustellung, Bewegungsablauf und erforderliche Kühlung.
• Prüfplan für die gesamte Werkstückkontur und Dokumentation des Werkzeugzustands.

Ein rotationssymmetrisches Profil ist nicht allein wegen seiner Form automatisch unwuchtig. Entscheidend sind unter anderem Massenverteilung, Aufnahme und Zustand. Ebenso ersetzt eine maßhaltige Oberfläche nicht die Beurteilung möglicher thermischer Schädigungen. Der Artikel zum Außenrundschleifen ordnet Maßprüfung und Schleifprozess ergänzend ein.

Meine selbst auf CNC umgerüstete BF 20 ist der persönliche Bezug dieser Website. Eine Freigabe dieser Maschine für Konturschleifen liegt hier nicht vor. Deshalb ist dieser Beitrag eine fachliche Verfahrenseinordnung und keine Umbauanleitung für das Einspannen einer Schleifscheibe in die Frässpindel.