DE102004011985A1

DE102004011985A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins sowie eine Schleifmaschine

Info

Publication number: DE102004011985A1
Application number: DE200410011985
Authority: DE
Inventors: Michio Kariya Kameyama; Tetsuaki Kariya Kamiya; Sumitomo Kariya Inomata; Tsuyoshi Kariya Hayakawa; Eiji Kariya Kumagai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: JP2004276144A; DE102004011985B4; JP4186658B2

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren einer Oberflächenform eines Schleifsteins (3), der mit einem Binder (3b) befestigte Schleifkörner (3a) umfasst. Ein Laserstrahl wird von einer tangentialen Richtung des an einer Schleifsteinwelle (11) befestigten Schleifsteins (3) bestrahlt, und der Schleifstein (3) ist so positioniert, dass die Bestrahlungsposition des Laserstrahls auf dem Schleifstein (3) an einer Position (Brennpunkt einer Linse) angeordnet ist, an der ein Fokussierungsdurchmesser des durch die Linse (35) kondensierten Laserstrahls minimal ist. Die Schleifsteinwelle (11) wird dann mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Drehung versetzt, und der Laserstrahl, der eine vorbestimmte Intensität aufweist, wird auf den Schleifstein (3) gestrahlt, während die Bestrahlungsposition entlang eines äußeren Randes des Schleifsteins (3) bewegt wird. Die Rotationsgeschwindigkeit der Schleifsteinwelle (11) wird so eingestellt, dass während eines Profilierungsprozesses eine Energiedichte bereitgestellt wird, die zur Entfernung der Schleifkörner (3a) erforderlich ist, und während eines Schärfungsprozesses eine Energiedichte bereitgestellt wird, die im Wesentlichen nur zur Entfernung des Binders (3b) und der Schleifspäne des Erzeugnisses erforderlich ist, d. h. eine höhere Rotationsgeschwindigkeit als die während des Profilierungsprozesses.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verfahren zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins bzw. einer Schleifscheibe und eine Vorrichtung zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins, sowie eine Schleifmaschine, die die Vorrichtung zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
Hierin bedeutet "Konditionierung" allgemein ein Prozess, bei dem ein Schleifstein oder eine Schleifscheibe für den Schleifprozess vorbereitet und/oder in einen vorgeschriebenen geometrischen Zustand gebracht wird.
Bisher waren Der Profilierungsprozess und der Schärfungsprozess Vorgänge zur Konditionierung einer Oberflächenform eines zum Schleifen verwendeten Schleifsteins.
Unter "Profilieren" versteht man das Abtrennen von Schleifkörnern und Bindemittel, welches auch als Binder bezeichnet wird, von einer äußeren Umfangsoberfläche bzw. eines äußeren Randes eines Schleifsteins, der an einer Schleifsteinwelle befestigt ist, so dass die äußere Umfangsoberfläche des Schleifsteins konzentrisch bezüglich des Schleifsteinschaftes wird, wodurch eine Verbiegung des Schleifsteins bzw. der Schleifscheibe während seiner Rotation verhindert wird. Unter Schärfen versteht man hingegen den Vorgang, bei dem Binder und Schleifspäne des zu fertigenden bzw. zu schleifenden Werkstücks (nachfolgend mit "Erzeugnis" bezeichnet) entfernt werden, damit die Schleifkörner von der äußeren Umfangsoberfläche des Schleifsteins hervorragen, so dass der Schleifstein sein Schleifvermögen wiedererlangt, nachdem dieses aufgrund einer Abnutzung der Schleifkörner, Verstopfen bzw. Verklemmen von Schleifspänen des Erzeugnisses oder nach dem Profilieren abgenommen hat.
Die Arbeitsgänge des Profilierens und Schärfens werden im allgemeinen in vorbestimmten Zeitintervallen während des Einsatzes des Schleifsteins ausgeführt, wobei die Zeitintervalle für der Schärfungsprozess kürzer sind, und sie werden insbesondere ausgeführt, nachdem der Schleifstein auf die Schleifsteinwelle aufgesetzt und daran befestigt worden ist. Mit anderen Worten, wenn der Schleifstein, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, mit Schrauben an dem Schaft befestigt wird, kann die Durchbiegung des Schleifsteins während der Drehung 10 μm oder mehr betragen, wohingegen die erforderliche Toleranz höchstens einige Mikrometer betragen darf. Daher ist ein Profilieren des Schleifsteins nach dessen Befestigung auf der Schleifsteinwelle stets erforderlich.
Zur Profilierung und Schärfung ist ein mechanisches Verfahren bekannt, bei dem ein Abricht- oder Konditionierungswerkzeug B, das aus einem Diamant oder dergleichen gebildet ist, gegen einen Schleifstein A, der abgerichtet bzw. konditioniert werden soll, gedrückt wird, wie es in 1 zu sehen ist.
Bei einem solchen Verfahren wirkt jedoch eine mechanische Spannung auf den Schleifstein A und die Schleifsteinwelle C, die den Schleifstein A träg bzw. hält, so dass eine Durchbiegung und Verformung eintritt (siehe 1(B)), so dass eine hochgenaue maschinelle Bearbeitung nicht möglich ist. Insbesondere sind die herzustellenden Erzeugnisse und mit ihnen auch die sie herstellen den Schleifsteine in den letzten Jahren immer kleiner geworden, so dass Durchbiegungen und Verformungen immer leichter auftreten.

Darüber hinaus ist ein Verfahren zum kontaktlosen Profilieren und Schärfen mit Hilfe eines Laserstrahls zum Beispiel in der ungeprüften, veröffentlichten Patentschrift (Kokai) Nr. 2002-321155 vorgeschlagen worden.

Bei dem darin offenbarten Verfahren werden der Profilier- und Schärfungsvorgang während der Rotation des Schleifsteins ausgeführt, wobei der Laserstrahl während des Profilierens in tangentialer Richtung auf einen äußeren Umfangsabschnitt und während des Schärfens selektiv nur auf einen Binderabschnitt des Schleifsteins gerichtet wird.

Da jedoch die in den Schleifstein eingebetteten Schleifkörner eine Größe von einigen Mikrometern bis einigen Dutzend Mikrometern aufweisen, ist es sehr schwierig, den Laserstrahl selektiv nur auf den Binder zu richten, ohne dabei auch die Schleifkörner zu bestrahlen. Daraus folgt, dass die Zeit zum Schärfen und die Taktzeit zur Wiederholung der maschinellen Bearbeitung und zum Schärfen zunimmt, mit der Folge einer Verringerung der Produktivität. Darüber hinaus ist das oben beschriebene Verfahren äußerst schwierig praktisch durchzuführen, da es notwendig ist, den Schleifstein während dieser Operation zu drehen.

Um diese Probleme zu lösen, schlägt die Erfindung vor, die Oberflächenform des Schleifsteins mit Hilfe eines berührungslosen Verfahrens zu konditionieren.

Gemäß einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein verfahren zum Konditionieren einer Oberflä chenform eines Schleifsteins bereit, der mit einem Binder befestigte Schleifkörner umfasst, indem ein Energiestrahl auf den Schleifstein gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schleifstein aus den Schleifkörnern und einem als Klebemittel wirkenden Binder gebildet wird, wobei zum Entfernen der Schleifkörner durch Bestrahlen mit dem Energiestrahl eine höhere Energiedichte erforderlich ist als zur Entfernung des Materials, das den Binder bildet; und
zwischen einem ersten Einstellungszustand, der eine Energiedichte bereitstellt, die dazu in der Lage ist, sowohl die Schleifkörner als auch den Binder zu entfernen, und einem zweiten Einstellungszustand, der eine Energiedichte bereitstellt, die dazu in der Lage ist, im Wesentlichen nur den Binder zu entfernen, umgeschaltet wird, indem die Bestrahlung mit dem Energiestrahl umgeschaltet wird, wobei
ein Profilierungsprozess in dem ersten Einstellungszustand ausgeührt wird, um eine äußere Form des Schleifsteins zu einer Form mit einer Symmetrieachse bezüglich einer Drehwelle zu konditionieren, an der der Schleifstein befestigt ist, und ein Schärfungsprozess in dem zweiten Einstellungszustand ausgeführt wird, so dass die Schleifkörner von der Oberfläche des Schleifsteins hervorragen.

Gemäß einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins bereit, der mit einem Binder befestigte Schleifkörner aufweist, wobei der Schleifstein mit einer Energiestrahlung bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst:
eine Drehwelle, an der der Schleifstein befestigt ist,
ein Drehantriebsmittel zum Antreiben der Drehwelle;
ein Strahlaussendemittel, um einen Energiestrahl auf den Schleifstein zu strahlen; und
ein Schaltmittel zum Umschalten zwischen einem ersten Einstellungszustand, der durch Bestrahlen mit dem Energiestrahl von dem Strahlaussendemittel eine Energiedichte bereitstellt, die in der Lage ist, sowohl die Schleifkörner als auch den Binder zu entfernen, oder einem zweiten Einstellungszustand, der durch Bestrahlen mit dem Energiestrahl von dem Strahlaussendemittel eine Energiedichte bereitstellt, die in der Lage ist, im Wesentlichen nur den Binder zu entfernen;
wobei ein Profilierungsprozess in dem ersten Einstellungszustand ausgeführt wird, um eine äußere Form des Schleifsteins zu einer Form mit einer Symmetrieachse bezüglich einer Drehwelle zu konditionieren, an der der Schleifstein befestigt ist, und ein Schärfungsprozess in dem zweiten Einstellungszustand ausgeführt wird, so dass die Schleifkörner von der Oberfläche des Schleifsteins hervorragen.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Schleifer bzw. eine Schleifmaschine bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie die Vorrichtung zum Konditionieren der Oberflächenform des Schleifsteins gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.

Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

In den Zeichnungen sind:

1 eine schematische Ansicht, die Probleme des Verfahrens gemäß dem Stand der Technik zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins zeigt;

2 eine schematische Darstellung eines Aufbaus einer Vorrichtung zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3 ein Schaubild, das die Entfernbarkeit von Schleifkörnern, Binder und Erzeugnis mit dem Laser zeigt;

4 eine schematische Ansicht, die ein Steuerungsverfahren bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

5 eine schematische Ansicht, die ein Steuerungsverfahren bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

6 eine schematische Ansicht, die ein Steuerungsverfahren gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ein Verfahren zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet für die Schleifkörner ein Material, für dessen Entfernung durch Bestrahlen mit einem Energiestrahl eine höhere Energiedichte erforderlich ist als für ein Material eines Binders, der zu sammen mit den Schleifkörnern den Schleifstein bildet. Bei dem Konditionierungsverfahren wird zwischen einem ersten Einstellungszustand, der eine Energiedichte bereitstellt, die sowohl die Schleifkörner als auch den Binder durch Bestrahlen mit dem Energiestrahl entfernen kann, und einem zweiten Einstellungszustand, der eine Energiedichte bereitstellt, die der im wesentlichen nur den Binder entfernt wird, umgeschaltet. Somit wird Der Profilierungsprozess der äußeren Form des Schleifsteins in dem ersten Einstellungszustand durchgeführt, um eine kontrollierte Form mit einer axialen Symmetrie bezüglich einer Drehwelle zu erhalten, an der der Schleifstein befestigt ist, während der Schärfungsprozess in dem zweiten Einstellungszustand durchgeführt wird, um die Schleifkörner aus der Oberfläche der Schleifsteins hervorragen zu lassen.
Mit anderen Worten, gemäß der Erfindung ist es nicht notwendig, den Schleifstein in einer solchen Weise mit einem Energiestrahl zu bestrahlen, dass die Bestrahlung der Schleifkörner wie im Falle des Profilierens vermieden wird, da der Energiestrahl in dem zweiten Einstellungszustand mit einer Energiedichte ausgesendet wird, bei der nur der Binder entfernt wird, die Schleifkörner jedoch nicht entfernt werden. Somit kann die Konditionierungsoperation der Oberflächenform des Schleifsteins leicht und schnell durchgeführt werden.
Ferner, wenn die zur Entfernung der Schleifspäne eines Erzeugnisses erforderliche Energiedichte kleiner als die zur Entfernung der Schleifkörner erforderliche Energiedichte ist, kann gemäß der Erfindung der zweite Einstellungszustand gewählt werden, so dass eine Energiedichte verwendet wird, die nur in der Lage ist, im Wesentlichen den Binder und die Schleifspäne zu entfernen. Somit können gleichzeitig die Schleifspäne entfernt wer den, wenn die Schärfung und Profilierung durchgeführt werden.
Gemäß einem speziellen Verfahren zur Einstellung des ersten und des zweiten Einstellungszustandes ist es zum Beispiel möglich, die Rotationsgeschwindigkeit des Schleifsteins im ersten Einstellungszustand niedriger einzustellen als im zweiten Einstellungszustand, oder einen Fokussierungsdurchmesser an einem Bestrahlungspunkt auf dem Schleifstein, der mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, im ersten Einstellungszustand kleiner einzustellen als im zweiten Einstellungszustand, oder die Intensität des Energiestrahls im ersten Einstellungszustand niedriger einzustellen als die im zweiten Einstellungszustand.
Die Bestrahlung mit dem Energiestrahl erfolgt beim Profilieren vorzugsweise aus einer tangentialen Richtung bezüglich der Oberfläche des Schleifsteins, während beim Schärfen die Bestrahlung normal zu der Oberfläche des Schleifsteins erfolgt.
Als Energiestrahl kann zum Beispiel ein Laserstrahl verwendet werden. Vorzugsweise wird in kurzer Zeit ein hohe Energiedichte deponiert, so dass die Schleifkörner und der Binder nur von dem Abschnitt entfernt werden, auf die der Energiestrahl gerichtet ist, während eine Temperaturerhöhung der angrenzenden Bereiche im Wesentlichen vermieden wird. Um dieses Ziel zu erreichen, wird der Energiestrahl vorzusgweise gepulst eingestrahlt und die Impulsdauer so weit wie möglich und vorzugsweise bis zu Größenordnungen von Pikosekunden oder Femtosekungen reduziert. Wenn die Pulsdauer aus irgendwelchen Gründen nicht verringert werden kann, so wird die Wellenlänge des Laserstrahls vorzugsweise so weit wie möglich verkürzt.
Im übrigen wird zur Unterstützung des Schleifprozesses ein Schleiföl auf das Erzeugnis und den Schleifstein aufgebracht. Wenn der Profilierungs- und Schärfungsprozess ausgeführt werden, während sich auf dem Schleifstein Öl befindet, besteht die Gefahr, dass sich das Öl durch den Energiestrahl entzündet.
Daher wird vorzugsweise zumindest vor dem Schärfen und Profilieren das an der Oberfläche des Schleifsteins haftende Öl durch Anblasen des Schleiföls mit einem Luftstrahl entfernt.
Nicht nur das an dem Schleifstein haftende Öl, sondern auch der Öldampf in der Luft kann sich durch den Energiestrahl leicht entzünden. Daher wird der Schärfungsprozess und Profilieren vorzugsweise in einem Raum ausgeführt, der mit einem nichtentzündlichen Gas gefüllt ist.
Nachfolgend ist die Vorrichtung zur Konditionierung der Schleifsteinoberfläche gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. Bei der Vorrichtung zur Konditionierung der Schleifsteinoberfläche treibt ein Drehantriebsmittel eine Drehwelle an, an der ein Schleifstein befestigt ist, und ein Strahlaussendemittel strahlt einen Energiestrahl auf den sich 'mit der Drehwelle drehenden Schleifstein. Ein Schaltmittel schaltet zwischen einem einem ersten Einstellungszustand, der eine Energiedichte liefert, die in der Lage ist, sowohl die Schleifkörner als auch den Binder durch Bestrahlen mit dem von dem Strahlaussendemittel ausgestrahlten Energiestrahl zu entfernen, und einem zweiten Einstellungszustand um, der eine Energiedichte liefert, die in der Lage ist, im Wesentlichen nur den Binder zu entfernen. Der Profilierungsprozess wird in dem ersten Einstellungszustand ausgeführt, in dem eine äußere Form des Schleifsteins auf eine Form gebracht wird, die eine axiale Symmetrie bezüglich der Drehwelle aufweist, und der Schärfungsprozess wird in dem zweiten Einstellungszustand ausgeführt, in dem dafür gesorgt wird, dass die Schleifkörner aus der Oberfläche des Schleifsteins hervorragen.
Das heißt, die OberflächenformKonditionierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens der ersten Ausführungsform. Mit der Vorrichtung lässt sich daher ein ähnlicher Effekt erzielen wie der Effekt, den man mit dem Verfahren erhält.
Um den ersten und den zweiten Einstellungszustand einzustellen, ist es möglich, das Drehantriebsmittel so auszulegen, dass es die Rotationsgeschwindigkeit der Drehwelle entsprechend der Änderung der Einstellungszustände durch das Schaltmittel ändert, das heißt, dass es in dem ersten Einstellungszustand eine niedrigere Rotationsgeschwindigkeit als in dem zweiten Einstellungszustand erzeugt, oder das Strahlaussendemittel so auszulegen, dass es die Intensität des Energiestrahls entsprechend der Änderung der Einstellungszustände durch das Schaltmittel ändert, das heißt, dass es in dem ersten Einstellungszustand eine höhere Intensität als in dem zweiten Einstellungszustand erzeugt.
Ferner, wenn die Vorrichtung mit einem Fokussierungsmittel zur Fokussierung des von dem Strahlaussendemittels ausgestrahlten Energiestrahls ausgestattet ist, ist es möglich, dieses Fokussierungsmittel so auszulegen, dass es einen Fokussierungsdurchmesser bei einem Fokussierungspunkt auf dem Schleifstein, auf den der Energiestrahl gerichtet ist, entsprechend der Änderung der Konditionierungszustände mittels des Schaltmittels ändert, das heißt, dass es in dem ersten Konditionierungszustand einen kleineren Durchmesser als in dem zweiten Konditionierungszustand erzeugt.
Ferner, wenn die Vorrichtung mit einem Positionsänderungsmittel zur Änderung der relativen Positionen zwischen dem Strahlaussendemittel und dem Schleifstein ausgestattet ist, ist es möglich, das Positionsänderungsmittel so auszulegen, dass es die relativen Positionen zwischen dem Strahlaussendemittel und dem Schleifstein entsprechend der Änderung der Konditionierungszustände durch das Schaltmittel ändert. Insbesondere ist es so ausgelegt, dass der Energiestrahl in dem ersten Konditionierungszustand von einer tangentialen Richtung bezüglich der Oberfläche des Schleifsteins auf den Schleifstein gestrahlt wird, während in dem zweiten Konditionierungszustand der Energiestrahl normal zur Oberfläche des Schleifsteins auf den Schleifstein gestrahlt wird.
In diesem Fall ist das Positionsänderungsmittel vorzugsweise so ausgelegt, dass es das Strahlaussendemittel parallel zu einer virtuellen Ebene, die die Drehwelle enthält, bewegt, und der von dem Strahlaussendemittel ausgestrahlte Energiestrahl ist so eingestellt, dass ein Fokus an einer Stelle erzeugt wird, die von der virtuellen Ebene entfernt ist.
Da die Bestrahlungsposition auf dem Schleifstein, der mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, in dem zweiten Konditionierungszustand näher bei dem Strahlaussendemittel liegt als in dem ersten Konditionierungszustand, liegt der Fokus des Energiestrahls nicht auf dem Schleifstein, d.h. der Strahldurchmesser wird groß, wodurch die Energie pro Einheitsfläche geringer ist. Das heißt, die Energiedichte im Bestrahlungspunkt auf dem Schleifstein kann leicht verändert werden, indem lediglich die relativen Positionen zwischen dem Strahlaussendemittel und dem Schleifstein geändert wird.
Ferner, ein Entzünden durch die Bestrahlung mit dem Energiestrahl kann verhindert werden, und die Sicherheit während des Einsatzes der Konditionierungsvorrichtung kann verbessert werden, indem die Konditionierungsvorrichtung mit einer Konditionierungskammer ausgestattet wird, die mit einem nichtbrennbaren Gas gefüllt ist, oder indem das Strahlaussendemittel und die Drehwelle in der Einstellkammer so angeordnet wird, dass der Energiestrahl auf den Schleifstein gerichtet werden kann, oder indem dafür gesorgt wird, dass das Ölentfernungsmittel das auf der Oberfläche des Schleifsteins haftende Schleiföl entfernt.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Vorrichtung ausgelegt sein, die dem Profilieren und Schärfen des Schleifsteins dient, jedoch auch in der Form ausgelegt sein kann, in der die Vorrichtung in einen Schleifer zum Schleifen zusammengebaut ist.
Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt ist.
Beispiel 1
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Aufbau einer Vorrichtung zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins dieser Ausführungsform ist in eine bekannte Schleifmaschine (oder "Schleifer") zum Schleifen eines (nicht gezeigten) zu schleifenden Erzeugnisses mittels eines Schleifsteins 3 eingebaut. Der Schleifer umfasst einen Bearbeitungsbereich zum Schleifen des Erzeugnisses mit dem Schleifstein 3 und einen davon getrennten Konditionierungsbereich zum Konditionieren, d.h. Profilieren und Schärfen, der Oberflächenform des Schleifsteins 3. Eine Konditionierungskammer 5, die mit einem nichtentzündlichen Gas gefüllt ist, befindet sich innerhalb des Konditionierungsbereichs.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Schleifsteinoberfläche eine Schleifsteinwelle 11, an der der Schleifstein 3 befestigt ist, ein Drehantriebsabschnitt 13, um die Schleifsteinwelle 11 in Drehung zu versetzen, einen Schleifsteintisch 10, der zwischen dem Bearbeitungsbereich (dem Bereich außerhalb der Konditionierungskammer 5) und dem Konditionierungsbereich (dem Bereich innerhalb der Konditionierungskammer 5) bewegbar ist, einen Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 zur dreidimensionalen Veränderung der Position des Schleifsteintisches 10, einen Laserstrahlaussendeabschnitt 30, um einen Energiestrahl in Form eines Laserstrahls auf den Schleifstein 3 zu strahlen, ein Luftgebläse 40, das in dem Bearbeitungsbereich angeordnet ist, um Luft auf den Schleifstein 30 zu blasen und das an dem Schleifstein 3 haftende Schleiföl wegzublasen, einen Betriebsabschnitt 50 zur Eingabe verschiedener Anweisungen und Steuerinformationen zur Ausführung eines Schleifprozesses und eines Konditionierungsprozesses (Profilieren und Schärfen), und einen Steuerungsabschnitt 60 zur Steuerung jedes Teils der Vorrichtung entsprechend den Eingaben von dem Betriebsabschnitt 50. Der in 2 dargestellte Pfeil "X" bedeutet eine Bewegungs richtung in die bzw. aus der Konditionierungskammer 5, und der Pfeil "Y" bezeichnet eine Bewegungsrichtung innerhalb der Konditionierungskammer 5.
Bei der in 2 gezeigten Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Schleifsteinoberfläche sind der Schleifsteintisch 10 und der Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 in einem Schleifer, in den eine solche Vorrichtung eingebaut ist, üblich.
Ferner umfasst der Laserstrahlaussendeabschnitt 30 optische Systemkomponenten wie etwa einen Laseroszillator 31 zur Erzeugung eines Laserstrahls, einen Reflexionsspiegel 33 zur Reflexion des Laserstrahls und eine Linse 35 zur Fokussierung des von dem Reflexionsspiegel 33 reflektierten Laserstrahls.
Ferner ist der Laserosziallator 31 ein Femtosekundenlaser, der kontinuierlich Laserstrahlen erzeugt, deren Impulsdauer in der Größenordnung von Femtosekunden liegt, wobei die Lage des Impulses, Impulsdauer sowie die Impulshöhe des Laserstrahls von dem Steuerungsabschnitt 60 gesteuert werden können.
Darüber hinaus ist der Drehantriebsabschnitt 13, der den Schleifsteintisch 10 antreibt, mit dem Steuerungsabschnitt 60 verbunden, wobei der Beginn und das Ende der Drehung der Schleifsteinwelle 11 sowie deren Rotationsgeschwindigkeit von dem Steuerungsabschnitts 60 beliebig gesteuert werden kann.
Der Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 kann den Schleifsteintisch 10 entsprechend den Anweisungen von dem Steuerungsabschnitt 60 in die und aus der Konditionierungskammer 5 bewegen und die Position des Schleifsteins 3 relativ zu dem Erzeugnis außerhalb der Konditionie rungskammer 5 (in dem Bearbeitungsbereich) und die Position des Schleifsteins 3 in Bezug auf den Laserstrahl von dem Laserstrahlaussendeabschnitt 30 innerhalb der Konditionierungskammer 5 (in dem Konditionierungsbereich) dreidimensional ändern.
Der Steuerungsabschnitt 60 steuert das Einschalten und Ausschalten des Luftgebläses 40 zur Erzeugung von Gebläseluft.
Der an der Schleifsteinwelle 11 befestigte Schleifstein 3 ist ein Schleifstein herkömmlichen Typs, der durch Binden harter und feiner Schleifkörner (mit einem Korndurchmesser von zum Beispiel ungefähr 30 μm) wie etwa Diamant und Borazon^® (CBN, Kristallines Bornitrit) mittels eines Binders gewonnen wird, wobei zwischen dem Binder und den Schleifkörnern zum Beispiel eine keramische Bindung, eine metallische Bindung, eine Harzbindung und dergleichen besteht.
3 zeigt die Entfernbarkeit der Schleifkörner (I), des Binders (II) und von Schleifspänen des Erzeugnisses (III) mit Hilfe eines Lasers. Wie in 3 gezeigt ist, ist die zur Entfernung des Binders (II) erforderliche Energie pro Einheitsfläche (Energiedichte) in etwa gleich der zur Entfernung von Schleifspänen des Erzeugnisses (III), das z.B. aus Chrom-Molybdän-Stahl besteht, erforderlichen Energiedichte. Die zur Entfernung der Schleifkörner (II) erforderliche Energie pro Fläche ist ausreichend höher als die zur Entfernung des Binders oder des Erzeugnisses erforderliche Energie pro Fläche. Mit anderen Worten, es werden Schleifkörner (II) verwendet, die in ausreichendem Maße schwieriger mittels eines Laserstrahls zu entfernen.
Wenn bei der Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform des Schleifsteins mit dem oben beschriebenen Aufbau eine Operation, die den Schleifbeginn des Erzeugnisses repräsentiert, von dem Operationsabschnitt 50 eingegeben wird, gibt der Steuerungsabschnitt 60 Anweisungen an den Schleifsteintischantriebsabschnitt 20, den Schleifsteintisch 10 in den Bearbeitungsbereich außerhalb der Konditionierungskammer 5 zu bewegen.
Wenn die Operationsinformation betreffens der Konditionierung der Oberflächenform des Schleifsteins 3 (Profilierung oder Schärfung) von dem Betriebsabschnitt 50 eingegeben wird, gibt der Steuerungsabschnitt 60 Anweisungen an den Schleiftischantriebsabschnitt 20, so dass der Schleifstein 10 in den Konditionierungsbereich innerhalb der Konditionierungskammer 5 bewegt werden kann.
Das während des Schleifens auf der zu bearbeitende Oberfläche des Erzeugnisses aufgebrachte Schleiföl bleibt am Ende des Schleifvorgangs an der Oberfläche des Schleifsteins 3 haften. Daher steuert der Steuerungsabschnitt 60 das Luftgebläse 40, so dass dieses eine Ölentfernungsoperation zum Entfernen des an der Oberfläche des Schleifsteins 3 haftenden Ölles ausführt, bevor der Schleifsteintisch 10 von dem Bearbeitungsbereich in den Konditionierungsbereich bewegt wird. Die Ölentfernungsoperation kann jedoch ausgelassen werden, wenn die Konditionierungsoperation unmittelbar nach dem Befestigen des Schleifsteins 3 an der Schleifsteinwelle 11 erfolgt, weil dann kein Öl an dem Schleifstein 3 haftet.
Nachfolgend ist die Konditionierungsoperation (Profilierung und Schärfung), die innerhalb der Konditionierungskammer 5 ausgeführt wird, erläutert.
Bei dieser Konditionierungsoperation gibt der Steuerungsabschnitt 60 zuerst Anweisungen an den Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 und positioniert den Schleifsteintisch 10 an der Position, bei der der Laserstrahl aus einer tangentialen Richtung auf den an der Schleifsteinwelle 11 befestigten Schleifstein 3 gerichtet werden kann. Darüber hinaus ist der Bestrahlungspunkt auf dem Schleifstein 3 derart, dass der Fokussierungsdurchmesser des durch die Linse 35 fokussierten Laserstrahls sein Minimum erreicht, wie es in 4 gezeigt ist.
Danach gibt der Steuerungsabschnitt 60 Anweisungen an den Drehantriebsabschnitt 13, den Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 und den Laseroszillator 31, so dass die Schleifsteinwelle 11 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit gedreht werden kann. Der Laseroszillator 31 kann einen Laserstrahl mit einer vorbestimmten Intensität erzeugen, und der Schleifsteintisch 10 kann mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang des äußeren Randes des Schleifsteins 3, in axialer Richtung der Schleifsteinwelle 11 bewegt werden.
Der Laseroszillator 31 erzeugt jedoch beim Profilieren und beim Schärfen einen Laserstrahl mit der gleichen Intensität. Der Drehantriebsabschnitt 13 steuert die Rotationsgeschwindigkeit der Schleifsteinwelle 11, so dass eine Rotationsgeschwindigkeit (niedriger als die beim Schärfen), die in der Lage ist, eine Energiedichte bereitzustellen, die zur Entfernung der Schleifkörner 3a erforderlich ist (höher als der Schwellenwert E1 in 3), während des Profilierens gewonnen werden kann, und die Rotationsgeschwindigkeit (größer als die beim Profilieren), die in der Lage ist, die Energiedichte (zwischen den Schwellenwerten E2 und E3 in 3) bereitzustellen, bei der der Binder 3b und die Schleifspäne des Erzeugnisses entfernt werden können, kann gewonnen werden. Darüber hinaus bewegt der Schleifsteinantriebsabschnitt 20 beim Schärfungsprozess die Bestrahlungsposition des Laserstrahls im Vergleich zu der Position beim Profilieren um den Betrag, um den die Schleifkörner hervorragen, zur Mitte der Schleifsteinwelle 11.
Wie oben erläutert, wird bei der Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform des Schleifsteins gemäß dieser Ausführungsform die Energiedichte des Laserstrahls, mit dem der Schleifstein 3 bestrahlt wird, beim Schärfen und Profilieren geändert, und beim Profilieren wird eine Energiedichte eingestellt, bei der keine Schleifkörner 3a entfernt werden.
Daher ist es bei der Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform des Schleifsteins gemäß dieser Ausführungsform nicht erforderlich, die Bestrahlung mit dem Laserstrahl in einer solchen Weise auszuführen, dass die Schleifkörner 3a nicht bestrahlt werden, und die Konditionierungsoperation der Oberflächenform des Schleifsteins 3 kann leicht und schnell erfolgen.
Bei dieser Ausführungsform ist die zur Entfernung des Binders erforderliche Energiedichte gleich der zur Entfernung von Schleifspänen des Erzeugnisses erforderliche Energiedichte. Daher können die Schleifspäne des Erzeugnisses gleichzeitig mit dem Schärfen und Profilieren entfernt werden.
Darüber hinaus kann bei dieser Ausführungsform eine Feinkonditionierung ausgeführt werden, da die Energiedichte, mit der der Schleifstein 3 bestrahlt wird, durch Verändern der Rotationsgeschwindigkeit des Schleifsteins 3 (bzw. der Schleifsteinwelle 11) verändert werden kann. Ferner, da der Laserstrahl mit dem Femtosekundenlaser erzeugt wird, so dass keine thermische Beeinflussung der an die Laserbestrahlungsposition angrenzenden Bereiche stattfindet, können die Schleifkörner 3a und der Binder 3b präzise entfernt werden. Daraus folgt, kann die Konditonierung des Betrages, mit dem die Schleifkörner hervorragen und schließlich die Konditionierung der Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche, die durch Schleifen mit dem Schleifstein 3 gewonnen wird, präzise durchgeführt werden.
Da ferner bei dieser Ausführungsform das an dem Schleifstein 3 haftende Schleiföl etc. durch das Luftgebläse 40 entfernt wird, bevor der Schleifstein 3 (bzw. der Schleifsteintisch 10) in die Konditionierungskammer 5 bewegt wird, und darüber hinaus die Konditionierungsoperation in der Konditionierungskammer 5 ausgeführt wird, die mit dem nichtentzündlichen Gas gefüllt ist, kann die Entzündung des Schleiföls und des Ölnebels durch den Laserstrahl zuverlässig verhindert werden, und die Sicherheit der Konditionierungsoperation mit Hilfe des Laserstrahls kann verbessert werden.
Obwohl bei dieser Ausführungsform die Energiedichte, die auf den Schleifstein 3 gestrahlt wird, durch Verändern der Rotationsgeschwindigkeit der Schleifsteinwelle 11 verändert wird, während die Intensität des Laserstrahls konstant gehalten wird, ist es auch möglich, einen Aufbau zu verwenden, bei dem die Intensität des Laserstrahls verändert wird, während die Rotationsgeschwindigkeit der Schleifsteinwelle 11 konstant gehalten wird.
Beispiel 2
Nachfolgend ist die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Eine Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteines gemäß einer zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen Konditionierungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der von dem Steuerungsabschnitt 60 zum Zeitpunkt der Konditionierung der Oberflächenform des Schleifsteins 3 ausgeführten Steuerung, so dass im Folgenden nur die von dem Steuerungsabschnitt 60 ausgeführte Steuerung erläutert wird.
Zuerst wird der Profilierungsprozess in exakt der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. Mit anderen Worten, der Steuerungsabschnitt 60 gibt Anweisungen an den Schleifsteintischsteuerungsabschnitt 20 und führt eine Positionierung des Schleifsteintisches 10 aus, so dass der Laserstrahl aus der tangentialen Richtung auf den an der Schleifsteinwelle 1 befestigten Schleifstein 3 gestrahlt werden kann. Darüber hinaus liegt die Bestrahlungsposition des Laserstrahls auf dem Schleifstein 3 an einer Position, bei der der Fokussierungsdurchmesser des mit der Linse 35 fokussierten Laserstrahls am kleinsten ist, wie es in 5(A) gezeigt ist.
Anschließend gibt der Steuerungsabschnitt 60 Anweisungen an den Drehantriebsabschnitt 13, den Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 und den Laseroszillator 31, um die Schleifsteinwelle 11 mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit anzutreiben, so dass der Laserosziallator 31 den Laserstrahl mit einer vorbestimmten Intensität erzeugt und der Schleifsteintisch 10 entlang des äußeren Randes des Schleifsteins 3, in axialer Richtung der Schleifsteinwelle 11 bewegt wird.
Während des Schärfungsprozesses hingegen gibt der Steuerungsabschnitt 11 Anweisungen an den Schleifsteinan triebsabschnitt 20 und stellt die Position des Schleifsteintisches 10 so ein, dass der Laserstrahl von der Richtung normal zur Oberfläche des an der Schleifsteinwelle 11 befestigten Schleifsteins 3 auf den Schleifstein 3 gestrahlt wird, wie es in 5(B) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Position des Schleifsteintisches 10 parallel zu einer virtuellen Ebene oder Fläche bewegt, so dass eine Distanz D von der virtuellen Ebene, die die Symmetrieachse der Schleifsteinwelle 11 enthält, zu der Linse 35 gleich groß wie beim Profilierungsprozess gehalten werden kann.
Mit anderen Worten, der Fokussierungsdurchmesser des Laserstrahls an dem Bestrahlungspunkt des Laserstrahls auf dem Schleifstein 3 während des Schärfungsprozesses ist größer als der Fokussierungsdurchmesser während des Profilierprozesses, und die Energie pro Einheitsfläche, mit der der Schleifstein 3 bestrahlt wird, ist bei gleichbleibender Intensität des Laserstrahls kleiner als die während des Profilierungsprozesses.
Anschließend gibt der Steuerungsabschnitt 60 die Anweisungen an den Drehantriebsabschnitt 13, den Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 und den Laseroszillator 31, um die Schleifsteinwelle 11 mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit zu drehen, so dass der Laseroszillator 31 einen Laserstrahl mit einer vorbestimmten Intensität erzeugt und der Schleifsteintisch 10 in axialer Richtung der Schleifsteinwelle 11 bewegt wird.
Der Laseroszillator 31 ist jedoch so eingestellt, dass während des Profilierungsprozesses und des Schärfungsprozesses der Laserstrahl mit der gleichen Intensität erzeugt wird, und der Drehantriebsabschnitt 13 ist so eingestellt, dass die Schleifsteinwelle 11 während dem Profilieren und dem Schärfen ebenfalls mit der gleichen Rotationsgeschwindigkeit angetrieben wird. Die Intensität des Laserstrahls und die Rotationsgeschwindigkeit der Schleifsteinwelle 11b sind so eingestellt, dass die Energiedichte E1 während des Profilierens aufgrund der Bewegung der Bestrahlungsposition des Laserstrahls größer ist und während des Schärfens zwischen E und E3 liegt (siehe 3).
Wie oben erläutert, ist die Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins gemäß dieser Ausführungsform in exakt der gleichen Weise ausgebildet wie die oben beschriebene Konditionierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Energiedichte des auf den Schleifstein Bestrahlten Laserstrahls durch Verändern der Bestrahlungsposition des Laserstrahls auf dem Schleifstein 3 und durch Verändern des Fokussierungsdurchmessers des Laserstrahls an der Bestrahlungsposition verändert wird.
Daher kann die Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform des Schleifsteins gemäß dieser Ausführungsform den gleichen Effekt erzielen wie bei der ersten Ausführungsform und kann darüber hinaus den Aufbau der Vorrichtung und der Steuerung vereinfachen, da der Drehantriebsabschnitt 13 lediglich die Schleifsteinwelle 11 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit antreiben muss.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform der Fokussierungsdurchmesser des Laserstrahls bei der Bestrahlungsposition geändert, indem die Bestrahlungsposition des Laserstrahls verändert wird. Jedoch, wie in 6 gezeigt ist, ist es auch möglich, einen Aufbau zu verwenden, bei dem die Bestrahlungsposition konstant gehalten wird und der Abstand D zwischen der virtuellen Ebene und der Linse 35 verändert wird. Es ist darüber hinaus möglich, einen Aufbau zu verwenden, bei dem sowohl die Bestrahlungsposition als auch der Abstand D verändert werden, um den Fokussierungsdurchmesser zu ändern.
Um den Abstand D zu verändern, kann der Schleifsteintisch 10 durch den Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 nahe an die Linse 35 gebracht werden, oder ein Mechanismus zum Bewegen der Position der Linse 35 wird hinzugefügt, um die Linse 35 nahe an die virtuelle Ebene zu bringen.
Ausführungsformen der Erfindung sind erläutert worden, jedoch ist die Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen begrenzt, sondern verschiedene Variationen und Modifikationen sind möglich, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Zum Beispiel wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die auf den Schleifstein 3 Bestrahlte Energiedichte dadurch verändert, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Schleifsteinwelle 11, die Intensität des von dem Laseroszillators 31 erzeugten Laserstrahls oder der Fokussierungsdurchmesser des Laserstrahls auf dem Schleifstein 3 geändert wird. Jedoch kann die Energiedichte auch durch eine beliebige Kombination dieser Faktoren geändert werden.
Ferner ist die Bestrahlungsrichtung des Laserstrahls nicht auf die tangentiale Richtung und die normale Richtung begrenzt, sondern der Laserstrahl kann von jeder Richtung eingestrahlt werden.
Darüber hinaus verwenden die oben genannten Ausführungsformen einen Femtosekundenlaser als Laseroszillator 31, jedoch ist die Erfindung nicht auf diesen Lasertyp begrenzt. Es ist möglich, einen Pikosekundenlaser oder einen THG-Laser mit einer kurzen Laserwellenlänge zu verwenden, d.h. mit einem Laserstrahl hoher Energie, solange eine ausreichende Energie bereitgestellt werden kann.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen bewegt der Schleifsteintischantriebsabschnitt 20 den Schleifsteintisch 10 zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem Konditionierungsbereich (innerhalb und außerhalb der Konditionierungskammer 5). Es ist jedoch möglich, den Aufbau zu verwenden, bei dem diese Bewegung manuell ausgeführt wird, und der Schleifsteintischhantriebsabschnitt 20 führt nur die Steuerung der genauen Position während des Schleifens und Konditionierens aus.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 1 zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins in den Schleifer eingebaut. Sie kann jedoch auch als unabhängige Vorrichtung des Schleifers ausgelegt sein.
Darüber hinaus kann die Schleifoperation zwischen die Profilierungsoperation und die Schärfungsoperation eingefügt sein, wenn dies gewünscht ist.

Claims

Verfahren zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins (3), der mit einem Binder (3b) befestigte Schleifkörner (3a) umfasst, durch Bestrahlen des Schleifsteins (3) mit einem Energiestrahl, dadurch gekennzeichnet, dass: – der Schleifstein (3) aus den Schleifkörnern (3a) und einem als Klebemittel wirkenden Binder (3b) gebildet wird, wobei zum Entfernen der Schleifkörner (3a) durch Bestrahlen mit dem Energiestrahl eine höhere Energiedichte erforderlich ist als zur Entfernung des Materials, das den Binder (3b) bildet; und – zwischen einem ersten Einstellungszustand, der eine Energiedichte bereitstellt, die dazu in der Lage ist, sowohl die Schleifkörner (3a) als auch den Binder (3b) zu entfernen, und einem zweiten Einstellungszustand, der eine Energiedichte bereitstellt, die dazu in der Lage ist, im Wesentlichen nur den Binder (3b) zu entfernen, umgeschaltet wird, indem die Bestrahlung mit dem Energiestrahl umgeschaltet wird, wobei – ein Profilierungsprozess in dem ersten Einstellungszustand ausgeührt wird, um eine äußere Form des Schleifsteins (3) zu einer Form mit einer Symmetrieachse bezüglich einer Drehwelle (11) zu konditionieren, an der der Schleifstein (3) befestigt ist, und ein Schärfungsprozess in dem zweiten Einstellungszustand ausgeführt wird, so dass die Schleifkörner (3a) von der Oberfläche des Schleifsteins (3) hervorragen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Rotationsgeschwindigkeit des Schleifsteins (3) in dem ersten Einstellungszustand niedriger als in dem zweiten Einstellungszustand ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Fokussierungsdurchmesser bei einem Bestrahlungspunkt des Schleifsteins (3), der mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, in dem ersten Einstellungszustand kleiner als in dem zweiten Einstellungszustand ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Intensität des Energiestrahls in dem ersten Einstellungszustand höher als in dem zweiten Einstellungszustand ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei während des Profilierungsprozesses die Bestrahlung mit dem Energiestrahl von einer bezüglich der Oberfläche des Schleifsteins (3) tangentialen Richtung ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei während des Schärfungsprozesses die Bestrahlung mit dem Energiestrahl von einer bezüglich der Oberfläche des Schleifsteins (3) normalen Richtung ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Energiestrahl ein Laserstrahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Operation zur Entfernung eines an der Oberfläche des Schleifsteins (3) haftenden Schleiföls wenigstens vor dem Beginn des Schärfungsprozesses und des Profilierungsprozesses durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schärfungsprozess und der Profilierungsprozess innerhalb eines Raumes durchgeführt werden, der mit einem nichtentzündlichen Gas gefüllt ist.
Vorrichtung zur Konditionierung einer Oberflächenform eines Schleifsteins (3), der mit einem Binder (3b) befestigte Schleifkörner (3a) umfasst, durch Bestrahlen des Schleifsteins (3) mit einem Energiestrahl, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: – eine Drehwelle (11), an der der Schleifstein (3) befestigt ist; – ein Drehantriebsmittel zum Antreiben der Drehwelle (11); – ein Strahlaussendemittel, um einen Energiestrahl auf den Schleifstein (3) zu strahlen; und – ein Schaltmittel zum Umschalten zwischen einem ersten Einstellungszustand, der durch Bestrahlen mit dem Energiestrahl von dem Strahlaussendemittel eine Energiedichte bereitstellt, die in der Lage ist, sowohl die Schleifkörner (3a) als auch den Binder (3b) zu entfernen, oder einem zweiten Einstellungszustand, der durch Bestrahlen mit dem Energiestrahl von dem Strahlaussendemittel eine Energiedichte bereitstellt, die in der Lage ist, im Wesentlichen nur den Binder (3b) zu entfernen; – wobei ein Profilierungsprozess in dem ersten Einstellungszustand ausgeührt wird, um eine äußere Form des Schleifsteins (3) zu einer Form mit einer Symmetrieachse bezüglich einer Drehwelle (11) zu konditionieren, an der der Schleifstein (3) befestigt ist, und ein Schärfungsprozess in dem zweiten Einstellungszustand ausgeführt wird, so dass die Schleifkörner (3a) von der Oberfläche des Schleifsteins (3) hervorragen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei bei einer Änderung der Einstellungszustände mit Hilfe des Schaltmittels das Drehantriebsmittel die Rotationsgeschwindigkeit der Drehwelle (11) in dem ersten Einstellungszustand auf eine gegenüber dem zweiten Einstellungszustand niedrigere Geschwindigkeit verringert.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei bei einer Änderung der Einstellungszustände mit Hilfe des Schaltmittels das Bestrahlungsmittel die Intensität des Energiestrahls in dem ersten Einstellungszustand auf einen gegenüber dem zweiten Einstellungszustand höheren Wert einstellt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, die ferner ein Fokussierungsmittel (35) zur Fokussierung des von dem Strahlaussendemittels ausgestrahlten Energiestrahles umfasst, wobei bei einer Änderung der Einstellungszustände durch das Schaltmittel das Fokussierungsmittel (35) einen Fokussierungsdurchmesser bei einem Bestrahlungspunkt des Energiestrahles auf dem Schleifstein (3) in dem ersten Einstellungszustand gegenüber dem in dem zweiten Einstellungszustand auf einen kleineren Durchmesser verringert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, die ferner ein Positionsänderungsmittel zur Änderung der relativen Positionen zwischen dem Strahlaussendemit tel und dem Schleifstein (3) umfasst, wobei bei einer Änderung der Einstellungszustände durch das Schaltmittel das Positionsänderungsmittel die relativen Positionen so ändert, dass der Energiestrahl in dem ersten Einstellungszustand von einer tangentialen Richtung auf eine Oberfläche des Schleifsteins (3) gestrahlt werden kann, und in dem zweiten Einstellungszustand von einer zu der Oberfläche des Schleifsteins (3) normalen Richtung auf den Schleifstein (3) gestrahlt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Positionsänderungsmittel das Strahlaussendemittel parallel zu einer virtuellen Oberfläche, die die Drehwelle (11) enthält, bewegt, und der von dem Strahlaussendemittel ausgestrahlte Energiestrahl so eingestellt wird, dass ein Fokus an einer Position entsteht, der in einem Abstand von der virtuellen Oberfläche angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, die ferner eine Konditionierungskammer (5) umfasst, die mit einem nichtentzündlichen Gas gefüllt ist, wobei das Strahlaussendemittel und die Drehwelle (11) derart angeordnet sind, dass der Energiestrahl innerhalb der Konditionierungskammer (5) auf den Schleifstein (3) gestrahlt werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, die ferner ein Ölentfernungsmittel zum Entfernen von an der Oberfläche des Schleifsteins (3) haftendem Öl umfasst.
Schleifer, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Vorrichtung zur Konditionierung der Oberflächenform eines Schleifsteins (3) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17 umfasst.