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Verfahren zur Vibrationsbearbeitung von Metallgegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vibrationsbearbeitung von Metallgegenständen, bei dem einer inerten Flüssigkeit pulveriges Schleifmittel und Metallkörper zugesetzt werden, welche als
Träger für das Schleifmittel dienen.
Allgemein bekannt ist ein Verfahren zur Vibrationsbearbeitung von Kleinteilen mittels
Schmirgelpulver in einer inerten Flüssigkeit. Dieses Verfahren besitzt nachstehende wesentliche Nachteile : niedrige Produktivität ; mehrstufige Bearbeitung, da im Anfangsstadium grobes und im Endstadium feines Schmirgelpulver verwendet werden muss ; unumgängliche Verwendung von hochdispersen Pulvern mit gleichartiger Körnung am Ende des Bearbeitungsvorganges, Kleinteile werden nicht mit solcher Oberflächen-Bearbeitungsgüte erhalten, die den hohen Forderungen an viele Präzisionsgeräteteile, z. B. an Spitzen elektrischer Messgeräte, gerecht werden ; bei der Bearbeitung werden hauptsächlich die Vorsprünge der Kleinteile abgeschliffen.
Ferner ist ein Verfahren zur Vibrationsbearbeitung in einem flüssigen inerten Medium unter Verwendung von Schmirgelstoff enthaltenden Füllstoffen bekannt ("Verfahren und Mittel zur Bearbeitung von Teilen in Schmirgelmedium unter Verwendung von Vibrationen"), Nr. 6-63640/127, Gosinti, Moskau, 1963, Fortschrittliche, wissenschaftlich-technische und Betriebserfahrung, S. 11 bis 17.
Diesem Verfahren, das zwar hohe Produktivität gewährleistet, sind alle Nachteile des Verfahrens zur Vibrationsbearbeitung mittels Schmirgelpulver eigen, und ausserdem ist zu seiner Durchführung speziell zubereiteter Füllstoff erforderlich.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Vibrationsbearbeitung von Metallgegenständen zu entwickeln, bei dem letztere ununterbrochen in einem Arbeitszyklus alle Bearbeitungsstadien von der Grob- bis zur Feinstbearbeitung (Schleifen, Feinschleifen, Polieren, Glanzschleifen) durchlaufen und bei dem es möglich ist, die Intensität, mit der die Vorsprünge abgeschliffen werden, zu regeln.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss als Metallkörper Kugeln aus Zinnbronze verwendet werden, deren Durchmesser vorzugsweise zwischen 1 und 1, 3 mm liegt. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die inerte Flüssigkeit aus zwei Komponenten mit unterschiedlicher Zähigkeit bestehen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, ohne die inerte Flüssigkeit, das Schmirgelpulver oder die Metallkörper zu wechseln, den ganzen Bearbeitungszyklus (Schleifen, Feinschleifen, Polieren und Glanzschleifen) durchzuführen, da während der Bearbeitung auf den Metallkörpern nach und nach immer kleinere Schmirgelpulverkörner festgehalten werden.
Bei diesem Verfahren kann die Intensität, mit der die Vorsprünge der zu bearbeitenden Teile abgeschliffen werden, durch Ändern des Mengenverhältnisses der Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Zähigkeit, aus denen die inerte Flüssigkeit zusammengesetzt ist, geändert werden.
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Dieses Verfahren verhindert, dass Fremdteilchen auf die Oberfläche der zu bearbeitenden Teile gelangen und die Bearbeitungsgüte der letzteren beeinflussen.
Bei dem vorliegenden Verfahren sind keine hochdispersen Schmirgelpulver erforderlich, da letztere sich durch Zermahlen relativ grober Körner des anfänglich eingeführten Pulvers selbsttätig bilden.
Bie der Bearbeitung von Kleinteilen nach dem erfingungsgemässen Verfahren werden diese gleichzeitig oberflächenverfestigt.
Bei der Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens werden die Bearbeitungskosten infolge des vereinfachten Fertigungsprozesses und des geringen Preises der Ausgangsmaterialien gesenkt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden Beispiele für die Vibrationsbearbeitung von
Metallgegenständen nach dem erfindungsgemässen Verfahren angeführt.
Beispiel l : Bearbeitet werden Spitzenrohlinge aus Kohlenstoffstahl für elektrische
Messgeräte. Die Rohlinge sind 3 mm lang und haben 0, 5 mm Durchmesser. Ihr Abrundungsradius soll 35 jam betragen. Gleichzeitig soll der kegelförmige Rohlingsteil geschliffen, poliert und glanzgeschliffen werden.
In ein Gefäss mit 10 cm3 inerter Flüssigkeit, die aus 9 cm3 Petroleum und 1 cm3 Knochenöl bestand, wurden 300 mg Schmirgelpulver, 25 g Zinnbronzekugeln mit 1, 3 mm Durchmesser und 1000
Stück Spitzenrohlinge eingebracht.
Dem Gefäss wurde eine Vibration von 50 Hz und 4 mm Amplitude erteilt. Nach Verlauf von
35 Stunden war der Bearbeitungszyklus beendet. Die inerte Flüssigkeit wurde abgegossen. Das Gemisch aus Kleinteilen und Kugeln wurde in Benzin gewaschen und getrocknet. Die bearbeiteten Spitzen wurden von den Kugeln unter Zuhilfenahme eines Siebes mit rechteckigen Maschen getrennt. Die Kugeln wurden zur Bearbeitung neuer Gegenstände verwendet.
Die fertigen Spitzen hatten einen Abrundungsradius von 35 olm. Die Bearbeitungsgüte der Oberfläche des kegelförmigen und des abgerundeten Teiles entsprach dem Gütegrad "fein".
Bearbeitungsspuren wurden bei der Untersuchung unter einem Mikroskop mit 120facher Vergrösserung nicht entdeckt. Infolge ihrer Oberflächenverfestigung besassen die in Geräte eingebauten, bearbeiteten Spitzen 1, 5fache Verschleissfestigkeit und Vibrationsbelastung im Vergleich mit Spitzen, die nach andern Verfahren bearbeitet wurden.
Beispiel 2 : Es sind Spitzenrohlinge aus Kohlenstoffstahl für elektrische Messgeräte zu bearbeiten. Die Rohlinge sind 3 mm lang und haben 0, 5 mm Durchmesser. Ihr Abrundungsradius soll 20 jam betragen. Gleichzeitig soll der kegelförmige Rohlingsteil geschliffen, poliert und glanzgeschliffen werden.
In ein Gefäss mit 10 cm3 inerter Flüssigkeit, die aus 8 cm3 Petroleum und 2 cm3 Knochenöl bestand, wurden 120 mg Schmirgelpulver, 15 g Zinnbronzekugeln mit 1 mm Durchmesser und 1000 Stück Spitzenrohlinge eingebracht.
Dem Gefäss wurde eine Vibration von 50 Hz und 4 mm Amplitude erteilt. Nach Verlauf von 20 Stunden war der Bearbeitungszyklus beendet. Die inerte Flüssigkeit wurde abgegossen, das Gemisch aus Kleinteilen und Kugeln in Benzin gewaschen und getrocknet.
Die bearbeiteten Spitzen wurden von den Kugeln unter Zuhilfenahme eines Siebes mit rechteckigen Maschen getrennt. Die Kugeln wurden zur Bearbeitung neuer Spitzen verwendet. Die fertigen Spitzen hatten einen Abrundungsradius von 20 jam, die Bearbeitungsgüte der Oberfläche des kegelförmigen und abgerundeten Teiles entsprach dem Gütegrad"fein". Bearbeitungsspuren wurden bei der Untersuchung unter einem Mikroskop mit 120facher Vergrösserung nicht entdeckt. Die Spitzen wurden, ebenso wie im ersten Beispiel, oberflächenverfestigt.
Beispiel 3 : Es sind Zapfenrohlinge aus Kohlenstoffstahl für Messgeräte zu bearbeiten. Der Arbeitsteil der Zapfen ist 1 mm lang und hat 0, 5 mm Durchmesser.
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bestand, wurden 200 mg Schmirgelpulver, 20 g Zinnbronzekugeln mit 1, 2 mm Durchmesser und 500 Stück Rohlinge eingebracht.
Dem Gefäss wurde eine Vibration von 50 Hz und 4 mm Amplitude erteilt. Nach Verlauf von 40 Stunden war der Bearbeitungszyklus beendet. Die inerte Flüssigkeit wurde abgegossen, das Gemisch aus Kleinteilen und Kugeln in Benzin gewaschen und getrocknet.
Die fertigen Zapfen wurden von den Kugeln unter Zuhilfenahme eines Siebes mit Maschen, deren Form jener der Zapfen entsprach, getrennt. Die Kugeln wurden zur Bearbeitung neuer Rohlinge verwendet. Die Bearbeitungsgüte der Oberfläche des Zapfenarbeitsteiles entsprach dem Gütegrad "fein". Bearbeitungsspuren wurden bei der Untersuchung unter einem Mikroskop mit 120facher Vergrösserung nicht entdeckt. Die Zapfen wurden, ebenso wie im ersten und zweiten Beispiel, oberflächenverfestigt.