CN105612028B - 修整工具以及用于制造修整工具的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有基体（2）的修整工具，其工作面（6）利用分布在基体（2）上布置的硬质材料粒子（7）进行覆层。按本发明，用于容纳硬质材料粒子（7）的凹处（8）被置入该基体（2）中，其中，随后用粘接材料填充所述凹处，剩余的粘接材料从基体（2）上取出并且随后将硬质材料粒子（7）抛到基体（2）上，从而在工具的工作面上仅仅粘附地保留位于凹处（8）中的粒子（7）。所述硬质材料粒子随后能够利用物理的和/或化学的粘合物与基体连接。由此在工具的工作面上确保所述粒子的能够事先精确确定的分布。

Description

修整工具以及用于制造修整工具的方法
技术领域
本发明涉及一种修整工具(Abrichtwerkzeug)，其包含带有工作面以及在所述工作面上分布地布置的硬质材料粒子(Hartstoffkörner)的基体。
背景技术
这种工具在文件EP-A-2 535 145中公开。在那里所描述的工具尤其用于修整用于磨削齿轮以及类似部件的磨削盘或者磨削螺杆。在工具的制造方法中，首先将具有限定的膜厚度的粘接材料涂覆到有待制造的工具的工作面上，并且随后将硬质材料粒子施加到设有粘接材料的工作面上并且在那里作为颗粒覆层（Partikelbelag）在粘接材料硬化之后持续地保持连接。
这种已知的方法虽然实现了用为此设置的颗粒对基体进行快速覆层，然而不能实现硬质材料粒子在工具的工作面上无问题地均匀的分布密度。这会妨碍能够用所述工具实现的磨削作用的质量。
发明内容
本发明的任务是实现一种修整工具以及一种用于制造所述修整工具的方法，其中工具的基体以硬质材料粒子的改善的分布进行覆层，并且利用其由此实现工具的工作面在其切削作用方面的优化。
该任务按本发明通过以下方法得到解决，即，将用于容纳硬质材料粒子的凹处置入到基体中，所述凹处的几何形状配合硬质材料粒子的几何形状。容纳在凹处中的颗粒以这种方式单个地精确地定位，也就是相应于凹处在工具的工作面上的布置或者分布实现。由此，所述硬质材料粒子能够用限定的分布密度施加，方法是将容纳所述硬质材料粒子的凹处相应分布地置于工具的工作面上。
实际上特别有利的分布密度通过所述凹处的布置获得，在制成的工具中由所述布置实现硬质材料粒子关于其内侧与粒子大小相关联的特定的间距。
常常也会有利的是，将所述凹处关于工具的中轴线在外部比在内部更密分布地置入。
通常如下尺寸设计并且构造按本发明的凹处，使得其能够分别容纳一个硬质材料粒子。然而在本发明的范围内也可以根据粒子大小和/或颗粒的造型如下尺寸设计并且构造所述凹处，使得其能够分别容纳多于一个唯一的粒子。
按本发明，所述凹处通过钻入或者压入类似手段置入基体中。因为所述基体通常是金属的，所以能够在没有较大的设备的花费的情况下应用两种生产方法。然而根据基体的特性，原则上也能够使用其它生产方法，例如激光运行的方法。
本发明还提出，所述置入基体中的凹处用优选地导电的粘接材料进行填充，其中，剩余的粘接材料从基体上取出并且随后将硬质材料粒子抛到基体上。以这种方式确保了在工具的工作面上仅仅固定粘接地保留着位于凹处中的颗粒。
本发明同样提出，随后将形成的颗粒覆层进行电镀加镍(einnickeln)，其中，镍层在粘结剂上分离出并且所述硬质材料粒子由镍粘合物(Nickelbindung)包围。由此，其保留在凹处中，直到完全围住确定的粒子高度，其中，物理的和/或化学的粘合物、例如镍粘合物或焊料粘合物(Lotbindung)也在期望的方向上支撑对颗粒的支持。在该意义上有利的是，如下构造并且尺寸设计基体中的凹处，使得由此形成优选构造成十二面体的硬质材料粒子的特定的定向。
有利地，如下尺寸设计并且构造所述凹处，使得其能够容纳具有均匀的粒子形状和/或粒子大小的硬质材料粒子。
附图说明
下面根据实施例参照附图对本发明进行详细阐释。附图示出：
图1是具有基体的修整工具的简化的并且稍微透视的图；
图2是按图1的修整工具的工作面的部分区域的视图；
图3是按图1的工作面的单个硬质材料粒子的透视图；
图4是按图3的所述硬质材料粒子的平面图；以及，
图5是沿着按图4的线条A-A的剖面。
具体实施方式
在图1中所示的修整工具用于修整磨削螺杆的侧边，其例如用于磨削相应构造的齿轮。这种修整工具可以具有一个或多个这样的带有相应数量的工作面6的基体2。所述工作面也能够设有专门的轮廓形状并且所述修整工具还可以制成修整齿轮。
所述修整工具1包括具有柱形的柄3的基体2，该柄能够与用于驱动能够围绕轴线4旋转的基体2的旋转驱动机构耦合。所述基体的侧边5形成了工具的工作面6。为此目的，其装备有由硬质材料粒子7构成的覆层。
所述覆层的部分区域在图2中很大程度放大地示出。在所描述的实施例中，通过镍粘合物9植入的硬质材料粒子7作为钻石粒子设置有例如400μm的粒子直径以及优选地十二面体的结构。然而根据使用条件，当然也可以使用其它的粒子形状和粒子大小以及其它的材料、例如超级研磨的(superabrasive)或者类似的高研磨的(hochabrasive)材料。
如从图3到图5中细节上清楚的那样，在基体2中按本发明置入了精确限定地分布地布置的凹处8，这些凹处的结构和尺寸配合于所述硬质材料粒子7的结构和尺寸，使得其能够近似形状配合地容纳直至特定的粒子高度的粒子。此外，由于其特别的构造，所述凹处可以为硬质材料粒子7给出分别对于工具的功能来说最佳的定向。由此能够确定相应的凹处的深度T以及还有粒子的伸出的高度H，并且由此能够为工具的最大的使用寿命以及最佳的修整相应地设计参数。
根据通常地金属的基体2由哪种材料制成的情况，所述凹处8优选地或者钻入、压入和/或激光射入所述基体2中。如下选择所述凹处8在工具的工作面6上的分布密度，使得在制成的工具中在所述粒子7之间的间距在内侧例如大约为一半的粒子大小D，其中，所述间距在所描述的实施例中不仅沿着水平的方向，而且沿着竖直的方向都是均匀的。
根据粒子的特性和/或工具的工作方式，当然可以改变所述凹处的分布密度并且由此整个面地或者也局部地改变粒子覆层的分布密度。在后者情况下，所述凹处8关于工具的中轴线4在外面分布得比内部更密地安置，由此在制成的工具中，该工具在外部设有每面积单位比内部更多的硬质材料粒子，因为在常规情况下位于外部的粒子相比位于内部的颗粒首先被使用并且由此用得时间更长。
在将所述凹处8置入基体的工作面6上之后，将所述凹处用导电的粘接材料填充，并且多余的粘接材料随后例如用刮板(Rakel)从基体2取下。随后将钻石粒子7抛到工作面6上，其中，所述粒子仅仅粘附地留在用粘接材料填充的凹处8中。通过所述凹处的相应的布置，能够以多种多样的方式改变粒子在工作面6上的分布。以这种方式，总是获得所述粒子在工具的工作面上精确限定的分布。
由此，所述工具的按本发明的构造原则上具有以下优点，即其确保了将硬质材料粒子事先能够精确确定地定位在工具的工作面上。通过相应地确定这些大小能够如下改善所述工具，使得其对于相应的使用情况来说是最佳的。
所形成的钻石覆层随后可以电镀加镍。在这种情况下如下选择用于钻石粒子的粘结剂，使得其与后面电镀过程的化学物质兼容。因为所使用的粘结剂是导电的，所以镍层能够毫无问题地在其上分离出，使得粘入凹处中的钻石粒子很好地由镍粘合物包围。以这种方式密封凹处边缘，并且所述钻石粒子获得了更好的支持。
前面所描述的实施例涉及用于修整工具的基体，该修整工具尤其确定用于修整磨削螺杆。然而本发明如上面所提到的那样，也能够毫无困难地用在其它类似地工作的工具中、例如磨削工具或珩磨工具(Honwerkzeug)。

Claims (12)

1.一种修整工具，所述修整工具包含具有工作面（6）以及在所述工作面上分布地布置的硬质材料粒子（7）的基体（2），其特征在于，
有一定数量的相互隔开制造的凹处（8）在所述工作面（6）上沿着水平的方向和竖直的方向两者以一定分布密度加入所述基体（2）中，在所述凹处中容纳硬质材料粒子（7），其中，所述凹处（8）的结构和尺寸配合于所述硬质材料粒子（7）的结构和尺寸，在此，能够确定相应的凹处的深度（T）以及所述硬质材料粒子的伸出的高度（H），其中，所述凹处（8）的几何形状配合于所述硬质材料粒子（7）的几何形状，由此所述硬质材料粒子（7）分别形状配合地保持在所述凹处中；
其中，所有所述硬质材料粒子具有一致的粒子大小且所述凹处的尺寸设置成使得能够使用具有一致的粒子大小的所述硬质材料粒子；以及
其中，所述工作面具有相对于所述修整工具的中心轴线而限定在不同的距离处的多个区域，所述凹处位于所述多个区域中，并且相对于所述修整工具的中心轴线在外部区域中比在内部区域中具有更大的分布密度。
2.根据权利要求1所述的修整工具，其特征在于，有特定数量的相互间以限定的距离制造的凹处（8）加入所述基体（2）中，在所述凹处中容纳硬质材料粒子（7）。
3.根据权利要求1所述的修整工具，其特征在于，如下确定所述凹处（8）在所述基体（2）的工作面（6）上的分布密度，使得在所述硬质材料粒子（7）之间的距离成比例地相应于粒子大小（D）。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的修整工具，其特征在于，所述凹处（8）钻入、压入和/或激光射入所述基体（2）中。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的修整工具，其特征在于，如下尺寸设计所述凹处（8），使得所述凹处实现硬质材料粒子（7）的有针对性的定向。
6.根据权利要求5所述的修整工具，其特征在于，所述硬质材料粒子（7）构造成十二面体。
7.根据权利要求1到3中任一项所述的修整工具，其特征在于，如下尺寸设计所述凹处（8），使得所述凹处实现具有均匀的粒子形状和粒子大小的硬质材料粒子（7）的使用。
8.一种用于制造根据权利要求1到7中任一项所述的修整工具的方法，其特征在于，
将所述硬质材料粒子（7）粘到所述基体（2）上，方法是将所述凹处（8）用粘接材料进行填充，其中，多余的粘接材料利用合适的工具从所述基体（2）上去除并且随后将所述硬质材料粒子（7）施加到所述基体（2）上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述粘接材料是导电的。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述硬质材料粒子的覆层设有物理的和/或化学的粘合物。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述粘合物为镍粘合物，其中，所述镍粘合物沉积在所述粘接材料上，并且由此所述硬质材料粒子（7）完全由所述镍粘合物（9）围住。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述粘合物为焊料粘合物。
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