DE20002991U1 - Vorrichtung zum Abrichten von kunstharz- und metallgebundenen Diamant- oder CBN-Schleifscheiben - Google Patents

Description

Beschreibung

Vorrichtung zum Abrichten von kunstharz- oder metallgebundenen Diamant- oder CBN-Schleifscheiben.

Alle Diamantschleifscheiben bestehen aus einem metallenen Grundkörper und dem darauf aufgebrachten Schleifbelag. Die Schleifkörner dieses Belages sind entweder kunststoff- oder metallgebunden. Wie jedem Fachmann bekannt, findet der stärkste Verschleiß, bei allen Schleifscheiben und egal bei welcher Schleifart, immer an den Kanten des Schleifprofils statt, da dort die Schleifkörner am wenigsten Halt haben und das Werkstück gleichzeitig von zwei Richtungen auf die in der Kante gebundenen Körner und deren Bindung Druck ausüben. Um ein gutes Schleifergebnis zu erzielen ist es aber notwendig mit einer sauber profilierten Scheibe zu arbeiten. Zum Abrichten von keramischen Schleifscheiben gibt es hierzu vielerlei schlagkräftige Verfahren und Vorrichtungen. Das Nachprofilieren von Diamantschleifscheiben oder auch CBN-Schleifscheiben dagegen stellt an Abrichtgerät, Abrichtmaschine und an den Bediener weitaus höhere Anforderungen, da es keinen Werkstoff gibt der die Härte des in der Schleifscheibe gebundenen Schneidstoffs Diamant oder, mit Einschränkung, CBN übertreffen könnte. Es gibt also eigentlich keinen tauglichen Werkstoff zum Abrichten. Alles was wir verwenden und wie wir es ausführen ist mit großen technischen und wirtschaftlichen Kompromissen verbunden.

Um eine Diamant oder CBN-Schleifscheibe professionell abzurichten sind zwei Werkzeugmaschinen notwendig auf die die Scheiben zum Nachprofilieren mehrmals im Wechsel aufgeflanscht werden müssen. Zum einen ist dies eine Werkzeug- oder Rundschjeifmachine mit SpezialVorrichtung, besser noch, eine spezielle Abrichtmaschine, zum anderen eine Drehmaschine zum Zurücksetzen des überschüssigen Metalls des Schleifscheibengrundkörpers, der in der Regel aus Aluminium besteht. Dieses weiche Metall, mit niedrigem Schmelzpunkt setzt sich beim Kontakt mit der fur harte Werkstoffe ausgesuchten Siliziumkarbidabrichtscheibe sofort in die Spanräume, verhindert dadurch den zum Schleifen so notwendigen Kornüberstand über die Bindung und lässt keine weitere Spanabnahme durch dieselbe mehr zu. Es „schmiert" die Scheibe zu wie es unter Fachleuten auch benannt wird.

Um gute Nachprofüierungen zu erreichen, müssen die Schleifscheiben deßhalb zurück zum Hersteller oder bei großen Firmen in eine Zentralschleiferei, wo sie auf schweren, speziell eingerichtenen Maschinen abgerichtet werden. Allein aus logistischen Gründen und dem daraus resultierenden hohen zeitlichen Aufwand bedeutet dies das Aus für so manchen Auftrag. Um dem Faktor Zeit ein Schnäppchen zu schlagen und auf Aufträge terminlich flexibel reagieren zu können ist eine Alternative, sich mehrere Scheiben gleichen Profils anzuschaffen. Dem jedoch widerspricht der hohe Kapitaleinsatz für diese hochwertigen Schleifscheiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde diese teueren großen Werkzeugmaschinen durch eine im Verhältniss einfache, kostengünstige Vorrichtung zu ersetzen und gleichzeitig ein qualitativ besseres Nachprofilieren zu erreichen, dadurch bedingt, daß die Schleifscheibe auf der Maschine abgerichtet wird auf der sie zum Schleifen bestimmt ist. Wie jeder Fachmann weiß verliert jede Schleifscheibe nach dem Umspannen, auch auf noch so präzisen Spannmitteln, an Rund- bzw. Planlaufgenauigkeit. Hundertprozentige Laufgenaugkeit und davon erzeugte Laufruhe und Schleifqualität sind nur möglich wenn die Abrichtung auf der Arbeitsspindel der Maschine stattfindet auf der die Schleifscheibe in Einsatz kommen soll. Die bisher für diesen Zweck verwendeten Vorrichtungen bieten keine Möglichkeit das, den Abrichtvorgang stark behindernde, überflüssige Grundkörpermetall zu entfernen. Auch motorisierte, rotierende Abrichtschleifscheiben auf transportablen Abrichtvorrichtungen sind bisher nicht bekannt. Der Erfinder betrachtet es als seine Aufgabe die Vorrichtung so zu konstruieren, daß auch diejenigen Fachleute, die solche Abrichtarbeiten nicht regelmäßig durchführen und deßhalb nicht gleich zu Beginn des Abrichtens erkennen wieviel Grundkörpermaterial zerspant werden muß und, fachlich korrekt, aus diesem Grunde lieber etwas zu wenig Material zerspanen, jederzeit und einfach von der Bearbeitung des Schleifbelags zur Bearbeitung des Grundkörpers wechseln können. Die Schleifscheibe muß dazu nicht mehr ausgespannt werden. Außerdem ist es im Sinne des Erfinders die Vorrichtung so kompakt und flexibel zu gestalten, daß sie auf allen Schleifmaschinen, vom Kombischliff ( Schleifbock für Diamantschleifscheiben um Hartmetall-Drehstähle zu schleifen ) oder einer Glasschleifmaschine über die Werkzeugschleifmaschine bis hin zur Produktionsschleifmaschine verwendet werden kann. Auch soll sie für alle Schleifscheibengrundformen einsetzbar sein. Auf der Vorrichtung können alle bisher bekannten Abrichtmaterialien wie z. Bsp. Siliciumcarbid, Molybdän oder Diamant sowie auch alle bekannten Ausfuhrungsformen wie z. Bsp. feststehende

Stäbe oder Rollen, motorgetriebene oder durch Reibung der Schleifscheibe getriebene Abrichtscheiben verwendung finden. In der Beschreibung und in den Abbildungen wird besonders auf die allgemein bekannte Abrichtung mit einer Siliciumcarbidscheibe eingegangen, wobei die Scheibe, nicht wie in den bekannten Abrichtvorrichtungen durch Reibschluß mit der Werkstückscheibe, sondern, motorgetrieben ist, um eine professionelle Abrichtung vornehmen zu können. Um günstige Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe wählen zu können muß der Motor mit variabler Drehzahl und Drehrichtungsumkehr ausgestattet sein. Das Oszillieren (X-Achse) der Abrichtscheibe und das Zerspanen des Werkstückgrundkörpers mit einem HSS-Drehmeißel kann mit der Handkurbel am wälzgelagerten Vorschubscblitten feinfühlig und variabel durchgeführt werden. Die Zustellung (Y-Achse) wird mit einer Mikrometerschraube am stabilen schwalbenschwanzgefuhrten Zustellschlitten leicht bewerkstelligt. Durch den Drehteller ist es möglich die Zustellachse rechtwinklig und die Vorschubachse parallel zu der abzurichtenden Schleiffläche zu stellen. Durch modulare Bauweise kann die Abrichtvorrichtung auch wesentlich einfacher und kostengünsiger als hier beschrieben gebaut werden, da bei vielen Anwendern nicht die soeben aufgezeigte Fexibilität erforderlich ist. Insbesondere können Achsen eingespart werden wenn dieselben durch eine Aufspannung der Vorichtung auf einer Werkzeugmaschine durch diese ersetzt werden können. Auch können durch Wahl eines einfacheren Motors Kosten eingespart werden. Lediglich die Aufspannung auf die Maschine auf der sie eingesetzt werden soll muß evtl. noch individuell von einem Mechaniker vor Ort hergestellt werden. Aber selbst dies wird in der Regel nicht notwendig sein, da auf Werkzeugschleifmaschinen auf denen die genannten Schleifscheiben am meisten eingesetzt werden Universalaufspannvorrichtungen vorhanden sind.

Um den, in obigen Ausführungen, genannten Problemen Herr zu werden wurde mit der Erfindung eine Lösung gefunden die alle wesentlichen Nachteile, die bei der bisherigen Abrichtung von Diamant- und CBN-Schleifscheiben auftreten, vollständig beseitigt. Die Schleifscheiben können im eigenen, auch kleinen Betrieb, mit den vorhandenen Fachleuten, den vorhandenen Maschinen und ohne großen Kapitaleinsatz, sofort und professionell abgerichtet werden.

Mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen lassen sich die beschriebenen Merkmale und die damit zusammenhängenden Vorteile vorliegender Erfindung noch besser verständlich machen. FIG. 1,2,3 sollen die wesenlichen Merkmle der Vorrichtung verdeutlichen.

FIG. 1: Eine Gesamtansicht der Vorrichtung ohne Werkzeugbestückung.

FIG. 2 : Das Schleifmodul in Vorderansicht.

FIG. 3 : Das Drehmodul in 3 Ansichten.

FIG. 4 : Das Beispiel einer Abrichtung einer Doppeltopfscheibe in schematischer

Darstellung.
FIG. 5 : Programmablaufplan (PAP) einer Schleifscheibenabrichtung.

FIG. 4 zeigt das Abrichten einer Doppeltopfscheibe. Die Darstellung in Pos. 1 zeigt das Abrichten des vom Betrachter aus gesehenen rechten Schleifscheibenbelags. Werkzeug- und Werkstückscheibe laufen bevorzugt in entgegengesetzter Richtung, so daß die wirksame Schnittgeschwindigkeit gegen 0 tendiert. Die Oszillation wird durch die X-Achse mit der am Schlitten (siehe FIG.l) angebrachten Handkurbel, die mit einer groben Gewindesteigung, vorzugsweise mit einem Trapezgewinde, versehen ist, durchgeführt. Am Besten wird die Oszillationsgeschwindigkeit beim Schruppen hoch und beim Schlichten eher niedrig sein. Die Zustellung der Werkzeugscheibe erfolgt mit der Mikrometerschraube der schwalbenschwanzgeführten Y-Achse (siehe FIG. 1). Zum Abdrehen der Stirnseite der Schleifscheibe ist die Vorrichtung mit Hilfe des Drehtellers um 90° zu drehen, so daß sich Pos.2 der FIG. 4 ergibt. Das Schleifmodul ist gegen das Drehmodul auszutauschen, wieder ist als Zustellachse die Y-Achse zu verwenden. Die X-Achse ist nun als Vorschubachse gedacht was mit der Handkubel und dem Trapezgewinde auch ohne weiteres für jeden Fachmann vorstellbar ist Die Spanabnahme geht so gut und präzise steuerbar ohne große Konzentration vonstatten. Als nächstes wird das Drehmodul wieder durch das Schleifmodul ersetzt und die Stirnseiten des Schleifbelags werden abgerichtet. Falls erforderlich wird zwischendurch nochmals gedreht, wie im PAP in Fig. 5 dargestellt.

Zu guter Letzt wird die Vorrichtung nochmal um 90° geschwenkt und der linke Schleifscheibenbelag analog zum Rechten bearbeitet Das Scheibenprofil ist jetzt wieder neuwertig und die Rundlaufgenauigkeit lässt nichts zu wünschen übrig.

Claims (8)

1. Abrichtvorrichtung zum Bearbeiten eines ringförmigen Diamant- und CBN-Belags am Umfang und/oder auf der Stirnseite mit einem rotierenden oder feststehenden Werkzeug im Sinne des in Patentanspruch 1 bezeichneten Verfahrens. Zusätzlich zum Abrichtwerkzeug ist auf derselben Vorrichtung ein Drehwerkzeug zum Abdrehen des Schleifscheibengrundkörpers montiert.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Abrichtschleifscheibe motorgetrieben ist und der Motor mit variabler Drehzahl und Drehrichtung betrieben wird.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Abrichtschleifscheibe auch ein nicht rotierendes Abrichtwerkzeug z. Bsp. ein Molybdänstahl eingesetzt werden kann.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichtwerkzeug zur Bearbeitung des Schleifbelags in drei Achsen bewegt werden kann, wobei eine Achse der Oszillation, eine Achse der Zustellung und eine weitere Achse der Ausrichtung der beiden erstgenannten Achsen dient.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehwerkzeugwerkzeug zur Bearbeitung des Schleifbelags in drei Achsen bewegt werden kann, wobei eine Achse dem Vorschub, eine Achse der Zustellung und eine weitere Achse der Ausrichtung der beiden erstgenannten Achsen dient.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einer dritten drehbaren Achse versehen ist, die es ermöglicht kreisförmige Schleifscheibenprofile abzurichten.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehwerkzeug fest oder in Modulbauweise wie in Fig. 1 auf der Vorrichtung fixiert ist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, außer mit einem Abricht und Drehwerkzeug, auch mit anderen dem Abrichten dienenden Werkzeugen wie z. Bsp. Meßinstrumenten bestückt werden kann, ohne die Vorrichtung zu verändern.