CS257016B1

CS257016B1 - Spur diamond wheel for depth plane grinding of particularly glass and ceramic products

Info

Publication number: CS257016B1
Application number: CS864088A
Authority: CS
Inventors: Josef Vavrda
Original assignee: Josef Vavrda
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS408886A1

Abstract

Aktivní brusná plocha kotouče je tvořena prstencem s vnitřní brusnou plochou, na kterou navazuje vnější plocha zkosená vzhledem k vnitřní ploše pod úhlem menším než 60°, s výhodou menším než 30°. Brusná vrstva má konstantní tlouštku. Brusná vrstva může být spojena s nosným tělem kotoučem mezivrstvou kovové pájky na bázi cínového bronzu.The active grinding surface of the blade is formed ring with inner grinding surface to which the outer surface is tapered relative to the inner surface at a smaller angle than 60 °, preferably less than 30 °. Abrasive the layer has a constant thickness. Abrasive layer it can be connected to the support body by a disc an interlayer of tin-based metal solder bronze.

Description

Vynález se týká Čelního diamantového kotouče pro hloubkové rovinné broušení, zejména skleněných a keramických výrobků, jehož aktivní brusná vrstva je tvořena soustředným prstencem na nosném těle kotouče. Brusná vrstva je spojena s tělem kotouče mezivrstvou.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a face diamond disk for deep surface grinding, in particular glass and ceramic products, the active abrasive layer of which is formed by a concentric ring on the support body of the disk. The abrasive layer is connected to the disc body by an intermediate layer.

Při čelním rovinném broušení kovových materiálů jsou používány hrncové resp. talířovité kotouče s rovnou aktivní brusnou plochou, přičemž vzhledem k pevnosti a plastičnosti kovového materiálu není broušení spojeno s potížemi. Pří rovinném broušení křehkých materiálů, zejména skla a keramicky/jsou přísuvy při tomto způsobu práce omezené. Jejich zvýšení vede k vyštěpování materiálu z toho důvodu, že vnější hranou kotouče je v oblasti kontaktu s obrobkem materiál namáhán na střih nad mez pevnosti. Je proto nutno pracovat s malými přísuvy, což zhoršuje produktivitu operace.For face grinding of metal materials, pots are used. disc-shaped discs with a flat active abrasive surface, whereby grinding is not associated with difficulties due to the strength and plasticity of the metal material. In plane grinding of brittle materials, in particular glass and ceramic, the infeeds are limited in this way of working. Increasing them leads to chipping of the material because the outer edge of the disc in the area of contact with the workpiece is subjected to shear beyond the strength limit. It is therefore necessary to work with small infeeds, which worsens the productivity of the operation.

Pro hladinářské broušení jsou zapotřebí ploché brusné kotouče větších průměrů s diamantovou aktivní brusnou vrstvou, nanesenou na vrchní Čelní straně. V patentu NSR č. 1 577 584 je popsán brusný kotouč pro hladinářské broušení, který má kromě obvodové aktivní brusné vrstvy nejméně 2 segmenty s diamantovou brusnou vrstvou/umístěnou na čelní straně kotouče.For surface grinding, larger diameter flat grinding wheels with a diamond active abrasive layer applied to the top face are required. German Patent No. 1 577 584 discloses a surface grinding wheel having, in addition to the peripheral active grinding layer, at least 2 segments with a diamond grinding layer (located on the front side of the wheel).

Oba segmenty jsou na kotouči umístěny soustředné. Diamantové prvky mohou být uloženy v radiálních zářezech kotouče, jak je uvedeno v A.O. SSSR č. 941 170. čelní segmentový kotouč pro opracování křivých povrchů skleněných součástí má pevný korpus a pružný disk opatřený radiálními zářezy.Both segments are concentric on the blade. The diamond elements may be received in the radial notches of the disc as shown in A.O. USSR No. 941,170. The face segmental wheel for processing curved surfaces of glass components has a rigid body and a resilient disk provided with radial notches.

U Čelních kotoučů může být adhese brousicí vrstvy zajištěna přislinutím k nosnému , tělu kotouče. Protože brusná vrstva je kovokeramického charakteru s určitým podílem slinovadla, je pevnost spoje brusné vrstvy s tělem kotouče problematická. To nezpůsobuje potíže u kotoučů obvodového typu, u čelních kotoučů však vede tato skutečnost k tomu, že tlouštka abrasivní vrstvy se většinou pohybuje v rozmezí 1 až 2 mm. U kotoučů pracujících v automatickém režimu může být brusná vrstva zajištěna proti odtržení např. schodovitým stupněm v nosném těle kotouče, což má však za následek diskontinuální změnu v tlouštce brusné vrstvy v v axiálním směru. Potom dochází k neúplnému využití abrasiva, jelikož vrstva v rohu stupně se nemůže dostat do řezu. Navíc přináší toto řešení značné technologické potíže, protože vede k tvorbě lisovacích trhlin.In the face disks, the adhesion of the grinding layer can be ensured by adhering to the support body of the disk. Since the abrasive layer is of metal-ceramic character with a certain proportion of sintering agent, the bond strength of the abrasive layer to the disc body is problematic. This does not cause discomfort in the circumferential-type discs, but in the case of the front discs this leads to the fact that the thickness of the abrasive layer is usually in the range of 1 to 2 mm. In the case of disks operating in automatic mode, the abrasive layer can be secured against tearing, e.g. Then the abrasive is incomplete, since the layer in the corner of the step cannot get into the cut. In addition, this solution presents considerable technological difficulties as it leads to the formation of compression cracks.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí čelním diamantovým kotoučem podle vynálezu s aktivní brusnou plochou tvořenou prstencem, jehož podstata spočívá v tom, že brusná plocha sestává z vnitřní plochy kolmé na osu rotace kotouče, na niž na obvodu navazuje vnější plocha, která je vzhledem k vnitřní ploše zkosená pod úhlem menším než 60°, s výhodou menším než 30°. Nosné tělo kotouče je zesíleno tak, že rovinná plocha kotouče je rovnoběžná s vnitřní plochou brusné vrstvy a zkosená plocha kotouče je rovnoběžná s vnější plochou brusné vrstvy. ^; These disadvantages are overcome or substantially reduced by the front diamond disk according to the invention having an active ring-shaped abrasive surface, characterized in that the abrasive surface consists of an inner surface perpendicular to the axis of rotation of the wheel adjoining the outer surface. an inner surface bevelled at an angle of less than 60 °, preferably less than 30 °. The disc support body is reinforced such that the plane surface of the disc is parallel to the inner surface of the abrasive layer and the beveled surface of the disc is parallel to the outer surface of the abrasive layer. ^;

S výhodou je brusná vrstva s tělem kotouče spojena mezivrstvou na bázi cínového bronzu.Preferably, the abrasive layer is bonded to the disc body by a tin bronze interlayer.

Nosné tělo kotouče je tedy tvarováno tak, že plocha styku sleduje plochu rovnoběžnou s aktivní brusnou plochou, a to tak, aby v žádném místě nedocházelo k prudkým diskontinuálním změnám tlouštky brusné vrstvy v axiálním směru a tím k tvorbě lisovacích trhlinek. Nosná plocha těla kotouče přitom může být i zvrásněna, odstupňována, rýhovaná, resp. zdrsněna tak, aby plocha přes níž se přenáší odstředivé a brusné síly na tělo kotouče, byla co největší. Pevné uchycení brusné vrstvy k tělu kotouče je nutné z toho důvodu, že kotouč je pevnostně určen pro práci v nepřetržitém automatickém režimu a je proto nutno použít brusné vrstvy značné tlouštky, která např. v případě diamantového brusivá vázaného v kovové vazbě činí i 10 mm. Při těchto tloušťkách brusné vrstvy nejsou zanedbatelné ani důvody bezpečnostní.Thus, the disc support body is shaped such that the contact surface follows an area parallel to the active abrasive surface, so that there is no sudden discontinuous change in the thickness of the abrasive layer in the axial direction at any point and thereby the formation of compression cracks. The bearing surface of the disc body can also be wrinkled, graded, grooved or deflected. roughened so that the surface over which the centrifugal and grinding forces are transmitted to the wheel body is as large as possible. A firm gripping of the abrasive layer to the wheel body is necessary because the wheel is designed to be rigidly operated in a continuous automatic mode and therefore it is necessary to use abrasive layers of considerable thickness, which for example in the case of metal-bonded diamond abrasives is even 10 mm. At these thicknesses of the abrasive layer, safety considerations are not negligible.

členění nosné plochy kotouče v axiálním směru slouží k přímému mechanickému přenášení odstředivých sil, přičemž se nespoléhá na pouhé adhesivní síly, které je vhodné zesílit mezivrstvou pájky mezi brusnou yrstvou a nosným tělem kotouče. Pájka na bázi cínového bronzu vykazuje dobrou smáčivost materiálu těla kotouče i slinovatelnost s brusnou vrstvou. Pájka má interval tání v oblasti slinovací teploty a je metalurgicky blízká slinovadlu, které je použito pro kovovou vazbu použitou v brusné vrstvě.the axial direction of the disc support serves for direct mechanical transmission of the centrifugal forces and does not rely on mere adhesive forces which are suitable to be reinforced by the solder interlayer between the abrasive layer and the disc support body. The tin bronze solder shows good wettability of the blade body material and sinterability with the abrasive layer. The solder has a melting interval in the sintering temperature range and is metallurgically close to the sintering agent used for the metal bond used in the abrasive layer.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je schematicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž představuje obr. 1. příčný řez nosným tělem kotouče a brusnou vrstvou, obr. 2. detailní pohled příčného řezu na nosnou plochu těla kotouče a obr. 3. detailní pohled příčného řezu nosným tělem kotouče s brusnou vrstvou a mezi vrstvou pájky.An exemplary embodiment of the invention is described below and is schematically shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a cross-sectional view of a disc support body and an abrasive layer; FIG. cross-sectional view of the support body with the abrasive layer and between the solder layer.

Celní diamantový kotouč je znázorněn na obr. 1. Nosné tělo kotouče £ s centrálním otvorem pro uchycení a vedlejšími otvory pro neznázorněné unášecí cepy a příruby je na svém zesíleném obvodě opatřeno brusnou vrstvou £. Brusná vrstva 2, má vnitřní plochu 3, která je kolmá k rotační ose kotouče £, a vnější plochu £, která je skosená vzhledem k k vnitřní brusné ploše £ pod úhlem 26° 30*. V konkrétním provedení má např. nosné tělo kotouče £ průměr 150 mm, vnitřní brusná plocha £ má šířku prstence 7 mm, vnější brusná plocha £ šířku 8 mm v horizontálním směru. Výška brusné vrstvy £ ve vertikálním směru je 7 mm, takže maximální tloušťka odebírané brusné vrstvy £ je 4 mm.The front diamond disk is shown in FIG. 1. The disk support body 6 with a central mounting hole and side openings for the drive pins and flanges (not shown) is provided with an abrasive layer 6 on its thickened periphery. The abrasive layer 2 has an inner surface 3 that is perpendicular to the rotational axis of the disc 6 and an outer surface 8 that is tapered relative to the inner abrasive surface 8 at an angle of 26 ° 30 °. In a particular embodiment, for example, the disc support body 8 has a diameter of 150 mm, the inner grinding surface 8 has a ring width of 7 mm, the outer grinding surface 8 has a width of 8 mm in the horizontal direction. The height of the abrasive layer 4 in the vertical direction is 7 mm, so that the maximum thickness of the abrasive layer to be removed is 4 mm.

Nosné tělo kotouče £ je na okrajích zesíleno a sleduje požadovaný tvar brusné vrstvy £. Na obr. 2 je znázorněno příkladné provedení nosné plochy těla kotouče £, které je na rovinné ploše £ opatřeno rýhami o hloubce např. 0,3 mm a na zkosené ploše £ stupněmi o výšce 0,6 mm vzdálenými vzájemně 2 mm. Zlepšení adhese brusné vrstvy £ vzhledem ke kotouči £ napomáhá též otryskání, nebo chemická úprava jeho povrchu sledující odstranění nečistot, mastnoty nebo povrchových oxidů.The disc support body 8 is reinforced at the edges and follows the desired shape of the abrasive layer 6. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the support surface of the disc body 6, which is provided with grooves with a depth of, for example, 0.3 mm on the planar surface and on the beveled surface 6 with steps of 0.6 mm spaced 2 mm apart. Improving the adhesion of the abrasive layer to the disc also helps to blast or chemically treat its surface to remove impurities, grease or surface oxides.

Vhodné je i tenké pomědění rovinné plochy £ a zkosené plochy £ kotouče £. Na takto upravený povrch bylo použito diamantového brusivá s velikostí diamantových zrn 160 až 200 £im, vázaných vazbou č. 5, uvedenou v tabulce. Brusná vrstva £ byla připravena technologií lisováním za studená a následného slinování. Jako mezivrstvu £ je možno využít práškový bronz bronz na bázi mědi a cínu s obsahem 23 % hmotnosti cínu. Výhodou je rovnoměrné zatížení celé aktivní brusné plochy kotouče £ a tím i rovnoměrné otupení a opotřebení zrn v celé aktivní brusné ploše kotouče £. Je tak možné dosáhnout tvarové stálosti, kterou nelze docílit u klasických hrncových kotoučů s jednou rovinnou brusnou plochou.It is also suitable to thin the copper surface 4 and the tapered surface 4 of the disk 4. A diamond abrasive having a diamond grain size of 160 to 200 .mu.m, bound by binding No. 5, shown in the table, was used on the treated surface. The abrasive layer 6 was prepared by cold pressing followed by sintering. Copper-tin bronze powder with a tin content of 23% by weight can be used as the intermediate layer 6. The advantage is that the entire active abrasive surface of the disc 6 is uniformly loaded, and thus the even blunting and wear of the grains throughout the active abrasive surface of the disc is uniform. It is thus possible to achieve dimensional stability, which cannot be achieved with conventional pot discs with a single plane grinding surface.

Složení kovové kompozice vážící abrasivum se řídí podle velikosti použitého diamantového zrna, rovněž podle účelu použití a nelze je předepsat jednoznačně. V tabulce jsou uvedeny příklady složení kovových směsných vazeb pro brusné vrstvy £ na bázi bronzu, slitinové oceli, modifikované tvrdidlem, vysoce tavitelných kovů a přísadami plniva. Uvedena složení jsou vhodná pro broušení užitkového skla. Kotouč £ podle tohoto provedení je vhodný pro strojní hrubovací hloubkové broušení krajů dutých masivních skleněných výrobků.The composition of the abrasive-binding metal composition depends on the size of the diamond grain used, as well as on the intended use and cannot be prescribed unequivocally. The table shows examples of the composition of the metal compound bonds for the abrasive layers 6 based on bronze, alloy hardened steel, high-melting metals and filler additives. The compositions are suitable for grinding utility glass. The disc according to this embodiment is suitable for machine rough grinding of the edges of hollow solid glass products.

Jiné provedení kotouče £ podle vynálezu je znázorněno na obr. 3. Vnější plocha £ bruané vrstvy £ je zkosena vzhledem k vnitřní ploše £ pod úhlem 60°. Vnější plocha £ brusné vrstvy £ má šířku 5 mm v horizontálním směru, vnitřní plocha £ brusné vrstvy £ má šířku 4 mm, takže maximální výška odebírané brusné vrstvy £ je 10 mm. Brusná vrstva £ je s tělem kotouče 1 spojena mezivrstvou £ kovové pájky na bázi cínového bronzu obsahující slitinu mědi a cínu s 21 i hmotnosti cínu. Brusná vrstva £ byla zhotovena obdobnou technologií ujedenou v předcházejícím příkladu provedení za použití kovové vazby č. 2, uvedené v tabulce.Another embodiment of the disc 4 according to the invention is shown in FIG. 3. The outer surface 4 of the cut layer 4 is chamfered with respect to the inner surface 4 at an angle of 60 °. The outer surface 4 of the abrasive layer 4 has a width of 5 mm in the horizontal direction, the inner surface 4 of the abrasive layer 4 has a width of 4 mm, so that the maximum height of the abrasive layer to be removed is 10 mm. The abrasive layer 6 is connected to the body of the disc 1 by an interlayer 4 of a tin bronze metal solder containing a copper-tin alloy with a weight of tin. The abrasive layer 6 was produced by a similar technology as set forth in the previous example using the metal bond No. 2 shown in the table.

Vnitřní hrana brusné plochy £ může být vybavena menší zkosenou fazetkou £ např. 1x1 mm, která zajišťuje pozvolný záběh do řezu.The inner edge of the abrasive surface 8 may be provided with a smaller chamfered chamfer 4, for example 1x1 mm, which provides gradual run-in into the cut.

Kotouče 2 v tomto provedení, vyvozujícího menší přítlak na obrušovanou plochu, je možno využít nejen k broušení skleněných a keramických materiálů, ale i k broušení méně křehkých a houževnatějších materiálů, jako je kov a ocel.The wheels 2 in this embodiment, applying less pressure to the abraded surface, can be used not only for grinding glass and ceramic materials, but also for grinding less brittle and tougher materials such as metal and steel.

TabulkaTable

Příklady složení kovových vazeb diamantové brusné vrstvy 2 pro různé oblasti použití (% hmotn.)Examples of composition of metal bonds of diamond abrasive layer 2 for various application areas (wt.%)

Vazba Slinovadlo Ocel Tvrdidlo PlnivoBinding Sinter Steel Hardener Filler

Cu Cu Sn Sn Fe Fe Co What Ni Ni Cr Cr Mo W Mo W SiC SiC ^A12°3 S10₂ ^A1 2 ° 3 S10 ₂ kryolit cryolite 1 1 60 60 20 20 May 10 10 5 5 5 5 2 2 40 40 20 20 May 20 20 May 10 10 10 10 3 3 40 40 8 8 30 30 10 10 10 10 2 2 4 4 25 25 5 5 40 40 10 10 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 55 55 8 8 22 22nd 8 8 5 5 2 2 6 6 40 40 15 15 Dec 20 20 May 10 10 10 10 4 4 1 1 7 7 16 16 4 4 60 60 13 13 7 7 8 8 50 50 10 10 15 15 Dec 7,5 7.5 7,5 7.5 3,5 3.5 4 2,5 4 2,5 PŘE PŘE D M D M Ě T Ě T V Ύ N A L V Ύ N A L E Z U E Z U

Claims

A face diamond disk for deep surface grinding, in particular glass and ceramic products, the active abrasive layer of which is formed by a concentric ring on the support body of the disc, characterized in that the surface of the active abrasive layer (2) consists of an inner surface (3) perpendicular to the axis a rotation of the disc (1) adjoined on the periphery by an outer surface (4) beveled to the inner surface (3) at an angle of less than 60 °, preferably less than 30 °, wherein the support body of the disc (1) is that its planar surface (5) is parallel to the inner surface (3) of the abrasive layer (2) and its beveled surface (6) is parallel to the outer surface (4) of the abrasive layer (2).

2. The diamond face disk of point 1, the abrasive layer of which is bonded to the body of the disk by an intermediate layer, characterized in that the intermediate layer (7) is based on tin bronze.