AT5012U1 - Werkzeug zum abrichten einer schleifscheibe - Google Patents

Abstract

Ein Werkzeug zum Abrichten der Bearbeitungsfläche einer Schleifscheibe (1), das im Betrieb gegen die rotierende Bearbeitungsfläche (3) angestellt wurd und eine Vorschubbewegung (5) parallel zur Erzeugenden der Bearbeitungsfläche (3) der rotierenden Schleifscheibe (1) ausführt, besteht aus einer Fliesenplatte (6) mit einer oberen Deckfläche (8), einer unteren Deckfläche (9) und einer Stirnfläche (10), in der mindestens zwei Abrichtdiamanten (11) eingebettet sind. Zur Erhöhung der Standzeit weist die Stirnfläche (10) zwischen den einzelnen Abrichtdiamanten (11) Ausnehmungen (12) auf, die zwischen oberer und unterer Deckfläche (8,9) Durchtrittsöffnungen (12) bilden.

Description

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Die Erfindung handelt von einem Werkzeug zum Abrichten der Bearbeitungsfläche einer Schleifscheibe, das im Betrieb gegen die rotierende Bearbeitungsfläche angestellt wird und eine Vorschubbewegung parallel zur Erzeugenden der Bearbeitungsfläche der rotierenden Schleifscheibe ausführt, bestehend aus einer Fliesenplatte mit einer oberen und unteren Deckfläche und einer Stirnfläche, in der mindestens zwei Abrichtdiamanten eingebettet sind.

Bei der Fertigung von Werkstücken mit hochgenauen Flächen höchster Oberflächengüte, zum Beispiel einer Kurbelwelle mit ihren Lagerzapfen, werden Schleifscheiben verwendet. Da Schleifscheiben aber selbst auch einem Verschleiß unterliegen, der wegen der Relativbewegung zwischen Schleifscheibe und Werkstück in Erzeugendenrichtung ungleichmäßig ist, müssen diese nach einer gewissen Standzeit abgerichtet werden. Dazu werden Werkzeuge noch größerer Härte benötigt, in der Regel mit Diamanten.

Es ist bekannt, dazu sogenannte Abrichtfliesen zu verwenden, wie sie etwa in dem Katalog „Diamant-Abnchtwerlczeuge, Ausgabe 1998/99 der Firma Winterthur Schleiftechnik oder in der DE 37 11 396 Al beschrieben sind. 2 AT 005 012 Ul

Beim Einsatz derartiger Abrichtfliesen besteht im Betrieb das Problem, dass die Lebensdauer der Diamanten selbst kurz ist sie auch bald aus ihrer Bettung in der Abrichtfliese ausbrechen. Das hat nicht nur kurze Standzeiten der Ab-richtfliese, sondern auch Stufen in der Bearbeitungsfläche und damit Qualitätsmängel am fertigen Werkstück zur Folge. Ursache ist Überhitzung des Diamanten und seiner Bettung. Untersuchungen haben zweierlei ursächliche Vorgänge aufgezeigt.

Erstens wird im Einsatz das Material der Bettung, das Trägermaterial, von der Schleifscheibe etwas abgetragen. Dadurch entsteht auf der ganzen Stirnfläche des Werkzeuges Reibungswärme, die die Bettung und die Diamanten erhitzt. Zweitens sammelt sich das von der Schleifscheibe abgetragene Schleifmaterial auf der Oberseite des Abrichtwerkzeuges, es verklebt die Diamanten, erzeugt weitere Reibungswärme, die auch wieder die Bettung und die Diamanten erhitzt. Beides führt zu einer Lockerung der Bettung und zu einem Hitzestau in den Diamanten.

Die Suche nach einer Behebung dieses Problemes hat zu der erfindungsgemäßen Lösung geführt. Sie besteht darin, dass die Stirnfläche zwischen den einzelnen Abrichtdiamanten Ausnehmungen aufweist, die zwischen oberer und unterer Deckfläche Durchtrittsöffnungen bilden. Die Ausnehmungen in der Stirnfläche beheben beide Ursachen: Die Teile der Stirnfläche des Werkzeuges zwischen den Diamanten können nicht mehr von der Schleifscheibe abgetragen und erhitzt werden; die von der Schleifscheibe abgetragenen Teilchen können durch die Ausnehmungen abfließen, sodass sie sich nicht mehr am Werkzeug an lagern können.

In Weiterverfolgung dieses Lösungsweges sind die Ausnehmungen in ihrem von der Stirnfläche entfernten Grund ausgerundet. Dadurch entstehen in dem 3 AT 005 012 Ul

Grund keine Spannungsspitzen, die, ausgehend von den Stellen solcher Spannungsspitzen, zum Bruch des Werkzeuges führen könnten. Weiters ist es vorteilhaft, wenn die Breite der Zonen der Stirnfläche zwischen den Ausnehmungen das zwei- bis dreifache der Wirkbreite des Diamanten beträgt. Dadurch ist der Querschnitt dieser Zonen ausreichend für die Ableitung der über die Diamanten eingeleiteten Wärme. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Diamanten synthetische monokristalline Diamanten sind. Diese haben eine bessere Wärmeleitfähigkeit als natürliche. '

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1: Schematisch das Abrichten einer Schleifscheibe mittels ei nes gattungsgemäßen Werkzeuges,

Fig. 2: Erfmdungsgemäßes Detail II in Fig. 1, vergrößert,

Fig. 3: Ansicht nach III in in Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine sich um eine Rotationsachse 2 drehende Schleifscheibe angedeutet und mit 1 bezeichnet. Ihre Bearbeitungsfläche 3 ist hier zylindrisch, sie könnte aber auch konisch oder anders geformt sein. Entsprechend ist ihre Erzeugende in der Abbildung eine zur Rotationsachse 2 parallele Gerade, die sich mit der Bearbeitungsfläche 3 deckt.

Zum Abrichten der Schleifscheibe 1 ist ein Abrichtwerkzeug 6 vorgesehen, das in einer Einspannung 4 gehaltert und mit dieser in Richtung 5, parallel zur Erzeugenden 3 der rotierenden Schleifscheibe 1 bewegt wird. Dabei bearbeitet die Spitze 7 des Abrichtwerkzeuges 6 die Schleifscheibe 1 nach der Art eines Drehstahles in einer Drehbank. Dieses Abrichten kann in der Schleifmaschine selbst oder in einer getrennten Maschine erfolgen. 4 AT 005 012 Ul

In Fig. 2 und 3 ist der vordere Teil, die Spitze 7, des Abrichtwerkzeuges 6 von oben und von vorne abgebildet. Dessen obere Deckfläche 8 und untere Deckfläche 9 sind zu einer Stirnfläche 10 hin geneigt, sodass die Stirnfläche 10 eine kleinere Höhe 20 hat als das Werkzeug 6 selbst. In der Stirnfläche 10 sind einzelne Diamanten 11 in einigem Abstand voneinander eingebettet.

Erfmdungsgemäß weist die Stirnfläche 10 zwischen den einzelnen Abrichtdiamanten 11 Ausnehmungen 12 auf, die zwischen oberer und unterer Deckfläche 8, 9 Durchtrittsöffnungen bilden. Die Ausnehmungen sind U-förmig oder halbkreisförmig und ihr von der Stirnfläche 10 entfernter Grund 13 ist ausgerundet. Die durch die Ausnehmungen gebildeten zurückgenommen Zonen können nicht mehr an der Schleifscheibe reiben und an diesen können sich auch keine Abriebteile mehr festsetzen. Auf diese Weise wird die Erhitzung von Bettung und Diamanten auf ein Minimum reduziert. Im Falle der Kühlung durch einen Flüssigkeitsstrahl kann sich dieser besser auf die ganze Breite der Spitze 7 verteilen und führt mehr Wärme ab.

Da die Spitze 7 sowohl die auf den Diamanten wirkenden Schnittkraft aufnehmen als auch die erzeugte Wärme abfiihren muss, ist die Breite der Zonen der Stirnfläche zwischen den Ausnehmungen ausreichend zu bemessen. Es hat sich als optimal erwiesen, wenn diese das zwei- bis dreifache der Wirkbreite des Diamanten beträgt. Wenn die Seitenwand des Werkzeuges weiter entfernt ist, ist auch zwischen dem ihr nächstgelegenen Diamanten und der Seitenwand eine Ausnehmung vorgesehen, die dann nur die Form eines halben U hat.

Die Diamanten sind mit Vorteil synthetische monokristalline Diamanten, da deren Wärmeleitfähigkeit höher als die natürlicher ist. Mit der beschriebenen 5 AT 005 012 Ul

Verbesserung konnte die Standzeit des Abrichtwerkzeuges mehr als verzehnfacht werden. 6

Claims (4)

1. AT 005 012 Ul Ansprüche 1. Werkzeug zum Abrichten der Bearbeitungsfläche einer Schleifscheibe (I) , das im Betrieb gegen die rotierende Bearbeitungsfläche (3) angestellt wird und eine Vorschubbewegung (5) parallel zur Erzeugenden der Bearbeitungsfläche (3) der rotierenden Schleifscheibe (1) ausführt, bestehend aus einer Fliesenplatte (6) mit einer oberen Deckfläche (8), einer unteren Deckflä-che (9) und einer Stirnfläche (10), in der mindestens zwei Abrichtdiamanten (II) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (10) zwischen den einzelnen Abrichtdiamanten (11) Ausnehmungen (12) aufweist, die zwischen oberer und unterer Deckfläche (8,9) Durchtrittsöffnungen (12) bilden.
2. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (12) in ihrem von der Stirnfläche (10) entfernten Grund (13) ausgerundet sind.
3. 3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Zonen der Stirnfläche (10) zwischen den Ausnehmungen (12) das zwei-bis dreifache der Wirkbreite des Diamanten (11) beträgt.
4. 4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diamanten (11) synthetische monokristalline Diamanten sind. 7.