<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifscheibe zum Hochgeschwindigkeitsschleifen mit einer Zone erhöhter Festigkeit in dem der Schleifscheibenbohrung benachbarten Teil des Scheibenkörpers von bis zu etwa
2/3 der Ringbreite, wobei sich in dieser Zone Bereiche verschiedener Stoffestigkeit überdecken und mindestens ein Bereich die Festigkeit und Zusammensetzung der Schleifschichte aufweist.
Der derzeitige Stand der Forschung und Praxis in der Schleiftechnik ergibt eindeutig, dass eine Steigerung der Schleifscheibengeschwindigkeit, d. h. Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe, wesentliche Verbesserungen bezüglich der Zerspanungsleistung, der Schleifscheiben und/oder der Oberflächengüte des bearbeiteten
Werkstückes, und eine Verminderung des Schleifscheibenverschleisses und der aufzuwendenden Schnittkräfte mit sich bringt.
Weiters konnten Qualitätsverbesserungen beim bearbeiteten Werkstück festgestellt werden, die zum Teil beim herkömmlichen Verfahren notwendige Vorbearbeitungen und Nachbehandlungen des Werkstückes entfallen liessen.
Ein wesentlicher Vorteil des Hochgeschwindigkeitsschleifens liegt wegen der grösseren Zerspanungsleistung in den wesentlich kürzeren Schleifzeiten und damit in einer verbesserten Wirtschaftlichkeit.
Infolge der an einer rotierenden Schleifscheibe auftretenden kinetischen Energie bringt jedoch das
Hochgeschwindigkeitsschleifen insbesondere im Hinblick auf die zu verwendenden Schleifscheiben
Sicherheitsprobleme mit sich.
Es ist bekannt, dass die kinetische Energie einerseits mit dem Scheibendurchmesser, anderseits mit der
Scheibenumfangsgeschwindigkeit jeweils quadratisch ansteigt. Die Erhöhung der Geschwindigkeit einer
Schleifscheibe von 30 auf 60 m/sec führt beispielsweise zu einer vierfachen Erhöhung der kinetischen Energie.
Es ist daher verständlich, dass an Schleifscheiben, die zum Hochgeschwindigkeitsschleifen zugelassen werden sollen, besondere Qualitätsanforderungen gestellt werden müssen.
Im Rahmen der heute bestehenden Zulassungsgrundsätze müssen daher für Schleifscheiben, die beim
Hochgeschwindigkeitsschleifen zum Einsatz kommen sollten, d. h. z. B. bei Scheibengeschwindigkeiten von 60 und
80 m/sec, Bruchumfangsgeschwindigkeiten von 120 und 150 m/sec verlangt werden. Es ist dabei bekannt, dass nach dem derzeitigen Stand der Technik derartige Bruchumfangsgeschwindigkeiten mit normal gefestigten, keramisch gebundenen Schleifscheiben nicht erreichbar sind.
Die höchsten Tangential- oder Zugspannungen bei Fliehkraftbeanspruchung treten, wie sich rechnerisch nachweisen lässt, am Bohrungsrand der Schleifscheibe auf. Aus dieser Erkenntnis heraus ist man auch an die Herstellung völlig lochloser Scheiben herangetreten. Derartige Scheiben konnten sich jedoch bis zum heutigen
Tage im Bereich des Präzisionsschleifens nicht durchsetzen.
Andere Versuche, die Tangentialspannungen am Bohrungsrand aufzufangen, sehen eine Zone erhöhter Bruchfestigkeit am Bohrungsrand vor. Diese Zone erhöhter Bruchfestigkeit kann z. B. durch Änderung der Zusammensetzung, durch Tränken der Randzone beispielsweise mit Kunstharz, aber auch durch Einkleben von Ringen, beispielsweise Metallringen, erzielt werden.
Bei den bisher bekannten Scheiben dieser Art kann es auf Grund der zu schwachen Klebestellen, auf Grund von Rissen in der Klebestelle und bei Scheiben mit einer Zone erhöhter Bruchfestigkeit aus keramischem Material auf Grund von Schwundrissen zu einer übermässig hohen Ausschussquote bei der Produktion kommen.
Dieselben Nachteile traten auch bei Metall- oder Kunststoffnaben auf, die seitliche sich radial erstreckende Abdeckblätter aufweisen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schleifscheibe zu schaffen, bei der die oben angeführten Nachteile nicht auftreten. Dies wird bei einer Schleifscheibe der eingangs umrissenen Art erfindungsgemäss vor allem dadurch erreicht, dass mindestens ein Bereich erhöhter Festigkeit den gleichen Bindungstyp wie die Schleifschichte und unterschiedlichen Füllstoff aufweist.
Es ist dabei vorteilhaft, dass der Bereich oder die Bereiche erhöhter Festigkeit in Umfangsrichtung des Schleifkörpers verlaufen.
In einem erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel sind der Bereich oder die Bereiche erhöhter Festigkeit von keramischem gebundenem Korn mit einer gegenüber dem Korn der Schleifschichte feineren Körnung gebildet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der oder die Bereiche erhöhter Festigkeit gegenüber der Schleifschichte mit radialer und axialer Vorspannung ausgeführt ist bzw. sind.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert und beschrieben. Die Fig. l bis 8 zeigen Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemässen Schleifscheibe, und Fig. 9 gibt einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 3 wieder.
Der Schleifscheibenkörper--l--weist einen eigentlichen Schleifmittelbereich--2--und einen oder mehrere Bereiche --3-- erhöhter Festigkeit auf.
Die Bereiche --3-- erhöhter Festigkeit werden dabei durch eine reine Änderung der eigentlichen Schleifmasse in diesem Bereich gebildet werden. Es ist dabei auch zu verstehen, dass diese Bereiche--3-, obgleich sie Stützorganen entsprechen, keineswegs auf diese Funktion beschränkt sein müssen, d. h. unter besonderen Umständen ohne weiteres mit der Schleiffläche in Kontakt kommen können, so dass es lediglich ihre primäre Aufgabe ist, der Festigkeitssteigerung des Schleifscheibenkörpers--l--zu dienen, andere Eigenschaften aber keineswegs ausschliessend wirken sollen.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
beidseitig vom Schleifmittelbereich --2-- des Scheibenkörpers --1-- umgeben sein (Fig. 3).
Es können jedoch auch die Bereiche --3-- erhöhter Festigkeit im Bereich der Schleifscheibenbohrung --6-- mit einer nabenartigen Ringauskleidung--A--verbunden sein, wodurch die einzelnen radial in den Schleifkörper - l--sich erstreckenden Bereiche erhöhter Festigkeit einen zusammenhängenden Scheibensatz bilden (Fig. 7).
Selbstverständlich können die Bereiche erhöhter Festigkeit-3-, wie aus der Fig. 9 ersichtlich, entlang ihres Umfanges Aussparungen --5-- aufweisen.
Die Bereiche erhöhter Festigkeit und der oder die Bereiche mit der Festigkeit und Zusammensetzung der Schleifschichte der Schleifscheibe--l--überdecken sich in der Zone--A--erhöhter Festigkeit über ein gewisses Mass--B bzw. B'--.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schleifscheibe zum Hochgeschwindigkeitsschleifen mit einer Zone erhöhter Festigkeit in dem der Schleifscheibenbohrung benachbarten Teil des Scheibenkörpers von bis zu etwa 2/3 der Ringbreite, wobei sich in dieser Zone Bereiche verschiedener Stoffestigkeit überdecken und mindestens ein Bereich die Festigkeit und
EMI2.2
Bereich (3) erhöhter Festigkeit den gleichen Bindungstyp wie die Schleifschichte (2) und unterschiedlichen Füllstoff aufweist.
EMI2.3