Superfinishen mit Steinwerkzeuge: Prozesskinematik als Schlüssel zur Rundheitsoptimierung

In vielen Schlüsselanwendungen ist die Einhaltung engster Rundheits- und Oberflächentoleranzen entscheidend für Funktionssicherheit, Lebensdauer und tribologische Leistungsfähigkeit – besonders bei hochpräzisen Passflächen. Mit dem Superfinishen durch Steinewerkzeuge bietet die Nagel Technologies GmbH eine sehr bewährte Lösung, die sowohl geometrisch als auch wirtschaftlich überzeugt.

Finishprozess mit definierter Umschlingung für maximale Formtreue

Der Finishprozess basiert auf einem abrasiven Steinwerkzeug, der mit einstellbarer spezifischer Anpresskraft an das rotierende Werkstück angestellt wird. Die überlagerte axiale Oszillation mit einer Amplitude von bis zu 3mm, sowie eine je nach Aufgabenstellung definierte Umschlingung von z.B. 70 Grad sorgen für einen gezielten Materialabtrag. Durch die verwendete Kinematik werden geometrische Formfehler wie Polygone und andere Rundheitsabweichungen im Bereich der Makro- und Mikrogeometrie entfernt, bzw. so weit herabgesetzt, dass sie keinen störenden Einfluss mehr haben.

„Gerade bei rotationssymmetrischen Komponenten erzielen wir durch unsere Finishkinematik mit definierter Umschlingung signifikante Verbesserungen bei Rundheit und Oberflächenwelligkeit – das macht sich direkt in der Bauteilfunktion bemerkbar“, erklärt Christian Feuchter, Technischer Vertrieb Superfinishen bei Nagel.

Spektralanalyse (nach Fourier) als Qualitätssicherungsinstrument

Mittels spektraler Oberflächenanalyse wird das Profil (die zeitlichen Signale davon) des bearbeiteten Bauteils in seine harmonischen Frequenzanteile zerlegt. Das ermöglicht eine präzise Bewertung wiederkehrender Strukturanteile wie periodischer Wellen und deren Amplituden – ein valider Indikator für mögliche Auswirkungen auf Verschleiß, Geräuschemissionen und tribologische Wechselwirkungen.

Die Messung erfolgt über tastende Formmesstechnik mit Kugeltaster (Ø 1 mm) unter abgestimmten Parametern für Tastkraft und Messgeschwindigkeit. Die Kombination aus Finishverfahren und Frequenzanalyse erlaubt eine reproduzierbare Feinbearbeitung auf Mikrometer-Niveau.

Technologischer und wirtschaftlicher Nutzen im Überblick

• Deutliche Reduktion von Polygonalität, Fein-Welligkeit und weiteren Rundheitsfehlern durch gezielte Kinematik
• Prozesssichere Einhaltung von Form- und Lagetoleranzen im µm-Bereich
• Optimierung tribologischer Eigenschaften durch verbesserte Oberflächentopogrphie
• Verlängerte Lebensdauer und reduzierte Geräuschentwicklung im Einsatz

„Unsere Kunden profitieren nicht nur vom Einhalten auch sehr enger Werkstücktoleranzen, sondern auch von messbarer Funktionalitätsverbesserung im Systemeinsatz –insbesondere bei dynamisch beanspruchten Komponenten“, betont Feuchter.