CS210347B1

CS210347B1 - Equipment for dressing and sharpening grinding wheels of cubic boron nitride

Info

Publication number: CS210347B1
Application number: CS205479A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Eisman
Original assignee: Vladimir Eisman
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1979-03-28
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Zařízení k orovnávání a ostření brusných kotoučů z kubického nitridu boru, zvláště brusných kotoučů s velkým obsahem kubického nitridu boru při sériovém broušení součástí orovnávacím a ostřicím kotoučem s diamanty, jehož osa rotace svírá s osou rotace brusného kotouče ostrý až tupý úhel. Motor orovnávacího a ostřícího kotouče s diamanty je opatřen regulačním zařízením pro řízení jeho rychlosti otáčení a brusné vřeteno je opatřeno zařízením pro jeho řízenou, nebo volnou rotaci při současném vypnutí hlavního pracovního pohonu brusného vřetena a buá brusné vřeteno nebo orovnávač je opatřen mechanismem k vykonávání vzájemného relativního pohybu mezi brusným kotoučem a orovnávacím a ostřicím kotoučem orovnávacím či ostřicím posuvem. Brusné vřeteno je opatřeno motorem, jehož odpory při volné rotaci jsou regulovatelné regulátorem a je opatřeno pomocným regulovatelným zdrojem pro náhon brusného kotouče.Device for dressing and sharpening grinding wheels made of cubic boron nitride, especially grinding wheels with a high content of cubic boron nitride during serial grinding of parts with a dressing and sharpening wheel with diamonds, the axis of rotation of which forms an acute to obtuse angle with the axis of rotation of the grinding wheel. The motor of the dressing and sharpening wheel with diamonds is provided with a regulating device for controlling its rotation speed and the grinding spindle is provided with a device for its controlled or free rotation while simultaneously switching off the main working drive of the grinding spindle and the grinding spindle or dresser is provided with a mechanism for performing mutual relative movement between the grinding wheel and the dressing and sharpening wheel by dressing or sharpening feed. The grinding spindle is provided with a motor, the resistances of which during free rotation are adjustable by a regulator and is provided with an auxiliary controllable source for driving the grinding wheel.

Description

Vynález se týká zařízení k orovnávání a ostření brusných kotoučů z kubického nitridu boru, zvláště brusných kotoučů s velkým obsahem kubického nitridu boru nebo velice pevným pojivém.The invention relates to a device for dressing and sharpening grinding wheels of cubic boron nitride, in particular grinding wheels with a high content of cubic boron nitride or a very strong binder.

Dosud známá zařízení k orovnávání a ostření brusných kotoučů z kubického nitridu boru mají řadu nevýhod, které se ve zvláší velké míře projevují u malých brusných kotoučů pro vnitřní broušení.The prior art devices for dressing and sharpening cubic boron nitride grinding wheels have a number of disadvantages which are particularly pronounced in the case of small grinding wheels for internal grinding.

Navíc brusné kotouče z kubického nitridu boru jsou choulostivé na výběr a tvrdost svých pojiv a broušených materiálů. Zachovávají si svoje vysoké brusné výkony a trvanlivost pouze v poměrně úzkém rozsahu technologických podmínek broušení.In addition, cubic boron nitride grinding wheels are sensitive to the choice and hardness of their binders and ground materials. They maintain their high grinding performance and durability only in a relatively narrow range of grinding technology conditions.

Při překročení například povoleného přísuvu nebo nedodržení tvrdosti součástí dochází snadno k zalepení brusného kotouče z kubického nitridu boru a je nutné jej orovnat a naostřit.If, for example, the permissible infeed or the hardness of the components is exceeded, the grinding wheel made of cubic boron nitride is easily glued and must be trimmed and sharpened.

Přitom je žádoucí provést toto orovnání a naostření co nejšetrněji, vzhledem k co nejvyšší životnosti a vysoké ceně těchto brusných kotoučů. K tomu přistupuje požadavek na vysokou přesnost orovnání, což je výrobci doporučovaným ručním ostřením obtahovacími kameny z karbidu křemíku nebo pemzy a strojním orovnáváním kotouči z karbidu křemíku těžko dosažitelné a navíc nemůže být vhodně zařazeno do automatického cyklu brusky při sériové výrobě, kde je právě použití brusných kotoučů z kubického nitridu boru ekonomicky nejžédoucnější, aby se využila mimořádně vysoká tvrdost a řezivost tohoto materiálu, která je v řadě ihned po diamantu.It is desirable to carry out this dressing and sharpening as carefully as possible, in view of the longest possible service life and the high cost of these grinding wheels. In addition, the requirement for high dressing accuracy, which is the manufacturer's recommended manual sharpening with silicon carbide or pumice stone blocks and machine dressing of silicon carbide wheels, is difficult to achieve and can not be suitably included in the automatic grinding cycle in mass production where cubes of cubic boron nitride most economically desirable to take advantage of the extremely high hardness and cutting ability of this material, which is in line immediately after the diamond.

Pro sériovou výrobu není tedy možné použít ani samoostřící vlastnosti orovnaného brusného kotouče z kubického nitridu boru pomalým broušením několika desítek součástí, ani ostřepí lapovací pastou z siliciumkarbidového brusivá naneseného na ocelové kladce.It is therefore not possible to use the self-sharpening properties of a cubic boron nitride grinding wheel for series production by slow grinding of several dozen parts, nor to use a silicon carbide abrasive lapping paste applied to a steel roller.

Nevýhody spojené s použitím siliciumkarbidového brusného kotouče na orovnání a ostření byly již popsány, hlavní nevýhodou je rychlý úbytek tohoto brusného kotouče a použití diamantového hrotu je rovněž neekonomické a téměř nemožné pro jeho vysoké opotřebení a nepatrnou trvanlivost při jeho použití na orovnávání brusného kotouče z kubického nitridu boru, což opět nezaručuje požadovanou vysokou rozměrovou a tvarovou přesnost brusného kotouče, který není takto ani ještě naostřen.The disadvantages of using a silicon carbide grinding wheel for dressing and sharpening have been described, the main disadvantage is the rapid loss of the grinding wheel and the use of a diamond tip is also uneconomical and almost impossible due to its high wear and low durability when used for dressing a cubic nitride grinding wheel. boron, which again does not guarantee the required high dimensional and shape accuracy of the grinding wheel, which is not even sharpened.

Uvedené nevýhody odstraňuje a nemá zařízení k orovnávání a ostření brusných kotoučů z kubického nitridu boru, jehož podstata spočívá v tom, že motor orovnévacího a ostřícího kotouče s diamanty je opatřen regulačním ventilem nebo regulačním zařízením pro řízení jeho rychlosti otáčení a orovnávaný a potom ostřený brusný kotouč je nasazen na brusném vřetenu opatřeném zařízením pro jeho řízenou, nebo vypínačem, pro jeho volnou rotaci při současném vypnutí hlavního pracovního pohonu brusného vřetena a buň brusné vřeteno nebo orovnávač je opatřen mechanismem k vykonávání vzájemného relativního pohybu mezi brusným kotoučem a orovnávaoím a ostřícím kotoučem či ostřícím posuvem.The above-mentioned disadvantages are eliminated and do not have a device for dressing and sharpening grinding wheels from cubic boron nitride, which is characterized in that the dressing and sharpening wheel with diamond is equipped with a control valve or regulating device for controlling its rotational speed and dressed and then sharpened grinding wheel mounted on an abrasive spindle provided with a device for its controlled or switch for free rotation while turning off the main working drive of the abrasive spindle, and the abrasive spindle or dresser cell is provided with a mechanism to perform relative relative movement between the abrasive wheel and dressing and sharpening disc feed.

Další význak vynálezu může spočívat v tom, že brusné vřeteno je opatřeno motorem, jehož odpory při volné rotaci při současném vypnutí jeho hlavního pracovního pohonu jsou regulovatelné regulátorem a je opatřeno pomocným regulovatelným zdrojem pro náhon brusného kotouče na obvodovou rychlost nižší nebo blízkou obvodové rychlosti orovnávaoího a ostřícího kotouče s diaimanty.Another feature of the invention may be that the grinding spindle is provided with a motor whose free rotation resistances while turning off its main working drive are adjustable by a regulator and is provided with an auxiliary adjustable source for driving the grinding wheel to a peripheral speed lower or close to the dressing speed. sharpening disc with diaimants.

Zařízení podle vynálezu zaručuje jednak vysokou rozměrovou i geometrickou přesnost orovnávání i ostření, je velice rychlé a nenáročné na znalosti obsluhy stroje a může být zařazeno do automatického cyklu brousícího stroje vždy po zvoleném počtu kusů obroušených součástí a jak st ekonomie malého opotřebení brusného kotouče, tak i orovnávacího kotouče je velice výhodné.The device according to the invention guarantees high dimensional and geometrical accuracy of dressing and sharpening, it is very fast and easy to use and it can be included in automatic cycle of grinding machine always after selected number of pieces of grinded parts and economical low wear of grinding wheel. The dressing disc is very advantageous.

Po orovnéní a naostření zařízením podle vynálezu zůstanou některé druhy brusných kotoučů z kubického mitridu boru geometricky přesné a ostré po celou dobu své životnosti dané pouze ubýváním kotouče, pokud nejsou překročeny například dovolené přísuvy, nebo se nevyskytnou nadměrné přídavky na broušení obrobku.After dressing and sharpening with the device according to the invention, some types of cubic boron mitride grinding wheels will remain geometrically accurate and sharp throughout their lifetime, given only by the shedding of the wheel, unless the allowable infeeds are exceeded or excessive workpiece grinding allowances occur.

Naostření brusného kotouče zařízením podle vynálezu je tak kvalitní, že například vydrží bez dalšího orovnéní a ostření obroušení více než deseti tisíc obrobků.Sharpening a grinding wheel with a device according to the invention is of such a quality that, for example, it can withstand more than ten thousand workpieces without further dressing and sharpening.

Příklad provedení zařízení k orovnévání a ostření brusných kotoučů z kubického nitridu boru je ukázán na přiloženém výkresu v půdorysném schematicky zjednodušeném pohledu bez kreslení dalších částí nenaznačené brusky, v tomto případě brusky na otvory.An exemplary embodiment of a dressing and sharpening device of cubic boron nitride grinding wheels is shown in the accompanying drawing in a plan schematic simplified view without drawing other parts of an unmarked grinding machine, in this case a hole grinder.

Na brusném vřetenu 1 je na jeho našroubovaném nástavci 2 upevněn brusný kotouč 2 z kubického nitridu boru, v tomto příkladu provedení je brusný kotouč 2 válcového tvaru, protože je určen pro broušení válcovitých otvorů.A grinding wheel 2 of cubic boron nitride is fastened to the grinding spindle 1 on its screwed-on extension 2, in this embodiment the grinding wheel 2 is of cylindrical shape because it is intended for grinding cylindrical holes.

Brusné vřeteno 1 má svůj rotor 4 uložen na kuličkových ložiskách 2 zajištujících jeho volnou rotaci při současném vypnutí hlavního pracovního pohonu brusného vřetena 1, jehož motor je proveden jako elektromotor 6 se statorovým vinutím 2 a rotorovou klecí S, napájený z vysokofrekvenčního měniče 2» který je naznačen pouze v blokovém schématu a odpojitelný vypínačem 10.The grinding spindle 1 has its rotor 4 mounted on ball bearings 2 ensuring its free rotation while simultaneously switching off the main working drive of the grinding spindle 1, whose motor is designed as an electric motor 6 with a stator winding 2 and a rotor cage S powered by a high frequency converter 2 indicated only in block diagram and disconnectable by switch 10.

Jako pomocné zařízení může být k statorovému vinutí 2 připojen regulátor 11 s vnitřním nenaznačeným vypínačem doplněným pomocným regulovatelným zdrojem 12 pro náhon brusného kotouče 2 otáčkami odpovídajícími obvodové rychlosti nižší nebo blízké obvodové rychlosti orovnávacího a ostřícího kotouče 19 s diamanty 20.As an auxiliary device, a regulator 11 can be connected to the stator winding 2 with an internal unmarked switch, supplemented by an auxiliary controllable power supply 12 for driving the grinding wheel 2 at a speed corresponding to the peripheral speed of the dressing and sharpening disk 19 with diamonds 20.

Brusné vřeteno 1 je upevněno na brusném vřeteníku 22i který je uložen na podélném stolu 22 brusky s nenaznačeným oscilačním zařízením sloužícím k pohybu ve směru osy podle šipek a, b k vykonávání vzájemného relativního pohybu mezi brusným kotoučem 2 ^a orovnávacím a ostřícím kotoučem 19 orovnávacím či ostřícím posuvem.The grinding spindle 1 is mounted on the grinding headstock 22i which is mounted on the longitudinal table 22 of the grinder with an unmarked oscillating device serving to move in the direction of the arrows a, b to perform relative relative movement between grinding wheel 2 ^and dressing and sharpening wheel .

Na orovnávači 14 opatřeném regulovatelným motorem 15. ^v daném příkladu vzduchovým motorem 15. jehož otáčky lze regulovat otevíráním nebo přivíráním ventilu 16 na přívodu 17. je na jeho hřídeli 18 upevněn orovnávači a ostřící kotouč 19 s diamanty 20 jehož osa rotace o₁ svírá s osou rotace o₂ brusného kotouče 2 ostrý, až tupý úhel alfa.On the dressers 14 are provided with a controllable motor 15. ^In the present example the 15th air motor whose revolutions can be controlled by opening or Stopping down the valve 16 to the inlet 17. on the fixed shaft 18 and the focussing trueing wheel 19 of diamonds 20 whose axis of rotation of _one relative to an axis rotation by ₂ grinding wheel 2 acute to obtuse angle alpha.

Velikost úhlu alfa je závislá též na úhlu zkosení čela orovnávacího a ostřícího kotouče 19 s diamanty 20. kterýžto úhel není na obrázku zvléšl zakótován, je pouze nakreslen. Je však výhodný proto, aby širší brusný kotouč 2 nepřišel současně do styku s oběma stranami čela orovnávacího a ostřícího kotouče 19 s diamanty 20.The magnitude of the alpha angle is also dependent on the taper angle of the diamond dressing and sharpening wheel 19, which angle is not dimensioned in the figure, is merely drawn. However, it is preferred that the wider grinding wheel 2 does not come into contact simultaneously with both sides of the dressing and sharpening wheel face 19 with diamonds 20.

Orovnávači a ostřící kotouč 19 s diamanty 20 po sklopení a přisunutí orovnávače 24 nenaznačeným ovládacím zařízením nejprve orovná brusný kotouč z kubického nitridu boru při zapnutém elektromotoru 6 brusného vřetena 2> kdy má brusný kotouč 2 plnou nebo i sníženou obvodovou rychlost, ale hlavně je naháněn i pro případ, že by byla zvolena nižší obvodová rychlost při přepnutí na nižší otáčky.Dresser and sharpening wheel 19 with diamonds 20 after tilting and inserting dresser 24 with unlabeled control device first dresses the cubic boron nitride grinding wheel with the electric motor 6 of the grinding spindle 2 switched on, when the grinding wheel 2 has full or even reduced peripheral speed, in case a lower peripheral speed is selected when switching to a lower speed.

Nyní má sice brusný kotouč 2> který při orovnáváni axiálně osciloval, žádaný přesný rozměr, neb téměř přesný rozměr, ale není ostrý pro vlastní broušení obrobků, protože nemá dostatečně obnažená brusné zma z kubického nitridu boru.Now, although the grinding wheel 2 which has oscillated axially during dressing has the desired exact or nearly exact dimension, it is not sharp for the actual grinding of the workpieces because it does not have sufficiently exposed grinding wastes from cubic boron nitride.

Je proto nutné jej naostřit. To se provede tak, že u malého brusného kotouče 2> který má průměr například do 10 mm, se úplně vypne pohon brusného vřetena 2 a kotouč 22 ^s diamanty 20. v nyní ostřící funkci, se regulačním ventilem 16 regulovatelného vzduchového motoru 22 jemně uvede na obvodovou rychlost přibližně 10 metrů/sekundu.It is therefore necessary to sharpen it. This is done so that a small grinding wheel 2> having a diameter of for example 10 mm, completely switches off the drive spindle of the grinding disc 22 and two ^diamond 20. Now the focus function, the control valve 16 controllable air motor 22 gently placed on the a peripheral speed of approximately 10 meters / second.

Nyní se velíce jemným přísunem uvede ostřící kotouč 19 do styku s brusným kotoučem 3 z kubického nitridu boru natolik, až od něj začne být brusný kotouč 3 poháněn s určitým prokluzem. Přitom se při axiální oscilaci brusného kotouče 3 ostří tak dlouho, dokud jeho rychlost otáčení nepoklesne na nulu až 25 % jeho původních ostřících otáček. Tím je ostření skončeno a brusný kotouč 3 je připraven k broušení obrobků.The sharpening wheel 19 is now brought into contact with the cubic boron nitride grinding wheel 3 with a very fine feed until the grinding wheel 3 starts to be driven with a certain slip. In this case, during axial oscillation of the grinding wheel 3, the grinding wheel 3 is sharpened until its rotational speed drops to zero to 25% of its original sharpening speed. Thus the sharpening is finished and the grinding wheel 3 is ready for grinding workpieces.

Je zřejmé, že při použití větších až velkých brusných kotoučů 3 s průměry desítek až stovek milimetrů je již nutné brusný kotouč 3 předem roztočila to pomocným regulovatelným zdrojem 12 pro náhon elektromotoru 6, aby ostření probíhalo s mírnými rozdíly v rychlostech ostřícího kotouče 19 a ostřeného brusného kotouče 3, přičemž ke konci ostření je třeba zvýšit regulátorem JJ. odpory brusného vřetena i při jeho volné rotaci, aby došlo k rychlému a účinnému naostření brusného kotouče 3·Obviously, when using larger to large grinding wheels 3 with diameters of tens to hundreds of millimeters, the grinding wheel 3 already needs to be pre-rotated by an auxiliary controllable power supply 12 to drive the electric motor 6 so that sharpening proceeds with slight differences in speed of the disc 3, and at the end of the focus need to be increased by the regulator 11. resistance of the grinding spindle even during its free rotation to ensure fast and efficient sharpening of the grinding wheel 3 ·

Vynález je možné využít jak u brusek pro vnitřní broušení, tak u brusek pro vnější brou šení. Je proto zřejmé, že jiným typem orovnávače 14 s jiným tvarem orovnávacího a ostřícího kotouče 19 s diamanty 20 a jinými relativními pohyby mezi nimi by mohlo být docíleno i jiné tvarování brusného kotouče 3 z kubického nitridu boru při zachování koncepce a funkce zařízení podle předmětu vynálezu.The invention is applicable to both internal grinding and external grinding machines. It is therefore apparent that another type of dresser 14 with a different shape of diamond dressing and sharpening wheel 19 and other relative movements therebetween could also achieve a different shape of cubic boron nitride grinding wheel 3 while maintaining the concept and function of the device according to the invention.

Je zřejmé, že vynález se může uplatnit u kotoučů z kubického nitridu boru s pojivý keramickými, kovovými i z umělé pryskyřice.It is clear that the invention can be applied to cubic boron nitride disks with bonding ceramic, metal and artificial resin.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for dressing and sharpening grinding wheels of cubic boron nitride with a dressing wheel with diamonds, whose axis of rotation forms an acute to obtuse angle with the axis of rotation of the grinding wheel, mounted on a dresser equipped with a motor for driving it, the dressing and sharpening wheel (19) with diamonds (20) is provided with a regulating valve or regulating device (16) to control its rotational speed and the dressing and then sharpened grinding wheel (3) is mounted on the grinding spindle (1) provided with the machine (12) for its controlled or switch (10) for its free rotation while simultaneously shutting off the main working drive of the grinding spindle (1) and either the grinding spindle (1) or the dresser (14) is provided with a mechanism for performing relative movement between the grinding wheel (3) and a dressing and sharpening disc (19) by dressing or sharpening feed.

Device according to claim 1, characterized in that the grinding spindle (1) is provided with a motor (6), whose free-rotation resistances while switching off its main working drive are adjustable by a regulator (11) and provided with an auxiliary adjustable source (12). for driving a grinding wheel (3) to a peripheral speed of less than or near the peripheral speed of a dressing and sharpening wheel (19) with diamonds (20).