Profielschaaf
voor nauwkeurig profileren
van slijpschijven

Bij het dimensioneren van profielslijpmachines voor krukassen moet de gedefinieerde centrumradius van de natuurlijke diamantreeks minstens 20% kleiner zijn dan de kleinste holle radius die geslepen moet worden om te compenseren voor snelheidsverschillen. Mechanische stabiliteit wordt gegarandeerd door een cilindrische schacht of morseconische schacht, die eventuele passieve krachten zonder trillingsamplitude afvoert naar de machinespindel. Als de radius van het gereedschap te groot is, treden profielvervormingen op door het zogenaamde omhullende curve-effect, waardoor de vereiste smeerfilmopname van het lagerpunt niet meer gegarandeerd is.

Indien onvoldoende gekoeld, reageert een monokristallijne diamant (MKD) zeer gevoelig op wisselende thermische belastingen, die optreden tijdens het slijpen van nokkenassen door de hoge omtreksnelheden van de slijpschijf. Het actieve principe van thermische overbelasting leidt tot grafitisering van het diamantoppervlak bij temperaturen boven 700 °C, waardoor de hardheid van de profielslijpschijf plaatselijk enorm afneemt. In tegenstelling tot CVD-diamant, dat een hogere thermische geleidbaarheid heeft, leidt het falen van de MKD tot een plotselinge toename van de ruwheidswaarden op het nokkenprofiel, wat de levensduur van de nokkenas in de motor in gevaar brengt.

Onvoldoende vormnauwkeurigheid van de profielslijpschijf, vaak veroorzaakt door het kiezen van een te zachte standaardprecisieklasse, leidt tot een kruipende geometrische afwijking van de slijpschijf tijdens de slijpcyclus. De mechanische slijtage op de profieldiamant verandert de contactzone, waardoor de specifieke snijkracht tijdens het slijpen ongecontroleerd toeneemt. Dit resulteert in meetbare slijpbrand (thermische microstructurele verandering) op de werkstukken, wat het proces onmogelijk maakt en leidt tot een onmiddellijke stop van de geautomatiseerde productielijn.

Om de levensduur van profielschuurmachines te optimaliseren, gebruiken we bij DIT MKD-diamant, die een superieure slijtvastheid heeft in vergelijking met natuurlijke diamant dankzij zijn stikstofvrije roosterstructuur. Het werkingsmechanisme ligt in de hogere bindingsenergie van de koolstofatomen, die langer bestand is tegen de slijtende aanval van de slijpkorrels. Een verkeerd dressinggereedschap voor profielslijpen met een inferieure diamantkwaliteit leidt tot extreem korte wisseltijden van de profielslijper in CNC-slijpcentra en dus tot een inefficiënte beschikbaarheid van het systeem.

De invloed van concentriciteit op de profielvormafwijking in een meervoudige profielslijper is gebaseerd op de excentrische verplaatsing van de individuele profielpunten ten opzichte van de rotatieas van de slijpas. Mechanisch leidt elke afwijking van een micrometer tot een ongelijkmatige aanhechting van de diamantsegmenten, wat het onmogelijk maakt om de contournauwkeurigheid te behouden en wat klapperende sporen op de slijpschijf veroorzaakt. Voor kwaliteitsborging moet de concentriciteitstest daarom worden uitgevoerd met een laserinterferometer tijdens het onderhoudsinterval, omdat mechanische meetklokken de hoogfrequente trillingsfouten vaak niet detecteren.

We voeren de controle van het diamantprofiel uit met behulp van een contourmethode die door een projector wordt getest bij een vergroting van 100x om microsplinters op de eenpuntsgeometrie te detecteren. Deze optisch-elektronische vergelijking met de doelgeometrie zorgt ervoor dat de contourdresser binnen de gespecificeerde tolerantiegrenzen werkt. Als deze metrologische controle niet wordt uitgevoerd, wordt slijtage aan een dresser pas opgemerkt tijdens de assemblage als gevolg van defecte eindproducten, wat kan leiden tot enorme terugroepkosten in de aandrijftechniek.

Naast het basismateriaal (CVD-diamant of natuurlijk) moet een volledige technische specificatie van de profielslijper voor DIT-klanten ook de gekantelde schacht of schuine schacht en de exacte slijpdiamant voor contourslijpgeometrie omvatten. Bij de dimensionering wordt rekening gehouden met het CAD-ondersteunde ontwerp om de natuurlijke frequenties van het gereedschap buiten de bewerkingsfrequenties in te stellen. Zonder deze gedetailleerde gegevens is een matrix met selectiecriteria voor een profielslijper onvolledig, wat kan leiden tot onvoorspelbare resonantieverschijnselen en dus tot gereedschapbreuk bij implementatie in CNC-gestuurde slijpsystemen.