DE2222947A1 - Grinding wheel - Google Patents
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Description
A 39 113 mA 39 113 m
m - 150m - 150
9. Mai 1972May 9, 1972
De Beers Industrial Diamond Division LimitedDe Beers Industrial Diamond Division Limited
8th Floor, 45 Main Street, Johannesburg, Transvaal, South Africa8th Floor, 45 Main Street, Johannesburg, Transvaal, South Africa
SchleifscheibeGrinding wheel
Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe mit einer Schleifpartikel, insbesondere Diamant oder kubisches Bornitrid, enthaltenden Schleiffläche.The invention relates to a grinding wheel with an abrasive particle, in particular diamond or cubic boron nitride containing grinding surface.
Schleifscheiben, deren Arbeitsbereich von der LTmfangsf lache der Scheibe gebildet wird, besitzen eine Nabe mit zentraler Bohrung, so daß die Nabe auf einer Welle oder einer Spindel befestigt werden kann. Die Nabe selbst ist aus einem Trägermaterial, beispielsweise Stahl, Kunststoff (Bakelit) oder Leichtmetall gefertigt. Die Nabe trägt auf ihrer Umfangsflache die eigentliche Schleifscheibe, die in Kontakt mit einem Werkstück gebracht wird. Die Schleifscheibe hat z.B. eine Dicke zwischen etwa 3 und 6 mm. An der Umfangsfläche der Schleifscheibe sind Schleifpartikel, beispielsweise Diamant, in eine aus gehärtetem Kunstharz oder aus MetaLl bestehendeGrinding wheels, the working area of which differs from the total area The disc is formed have a hub with a central bore, so that the hub on a shaft or a spindle can be attached. The hub itself is made of a carrier material, for example steel, plastic (Bakelite) or Made of light metal. The hub carries on its circumferential surface the actual grinding wheel that is in contact with is brought to a workpiece. For example, the grinding wheel has a thickness between about 3 and 6 mm. On the peripheral surface of the Grinding wheels are grinding particles, e.g. diamond, into one made of hardened synthetic resin or of metal
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227-^7 L 227- ^ 7 L.
A 39 113 mA 39 113 m
m - 150m - 150
9. Mai 1972 -JT- May 9th 1972 -JT-
Matrix eingebettet.Matrix embedded.
Schleifscheiben, welche bestimmte Schleifpartikel, beispielsweise Aluminiumoxyd oder Siliziumcarbid einschließen, können sowohl für eine gute Schleifwirkung, d.h. einen hohen Werkstückabrieb, als auch für eine relativ geringe Schleifwirkung, d.h: eine gute Oberflächen-Endbearbeitung oder Polierwirkung, hergerichtet werden. Wenn also für ein vorgegebenes Werkstück zunächst eine hohe Schleifwirkung und anschließend eine gute Polierung erforderlich ist, so kann ein und dasselbe Schleifwerkzeug zur Erzielung beider Effekte verwendet werden. Dies ist jedoch bei einer Schleifscheibe, welche z.B. Diamant oder kubisches Bornitrid enthält, nicht ohne weiteres möglich. Aus diesem Grunde waren bisher im allgemeinen verschiedene Schleifscheiben dieser Art erforderlich, um einen hohen Werkstückabrieb bzw. eine gute Oberflächen-Endbearbeitung zu erzielen.Grinding wheels, which certain abrasive particles, for example Include aluminum oxide or silicon carbide, both for a good grinding effect, i.e. high workpiece abrasion, as well as for a relatively low abrasive effect, i.e. a good surface finish or polishing effect, be prepared. So if for a given workpiece first a high grinding effect and then a good one If polishing is required, the same grinding tool can be used to achieve both effects. this However, this is not easily possible with a grinding wheel that contains e.g. diamond or cubic boron nitride. the end For this reason, various grinding wheels of this type have generally been required in order to avoid high workpiece wear or to achieve a good surface finish.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Diamant oder kubisches Bornitrid enthaltende Schleifscheibe vorzuschlagen, die sowohl für eine Grob- als auch eine Feinbearbeitung geeignet ist.It is the object of the invention to propose a grinding wheel containing diamond or cubic boron nitride which has both is suitable for both rough and fine machining.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,'daß die Schleiffläche der Schleifscheibe wenigstens zwei koaxiale Bereiche aufweist, von denen der eine zur Erzielung eines hohen Abriebes grobe Schleifpartikel und der andere zur Erzielung einer Endbearbeitung oder Polierwirkung feine Schleifpartikel enthält.The object is inventively achieved in 'that the grinding surface of the grinding wheel comprises at least two coaxial portions, one of which for achieving a high abrasion includes a rough abrasive particles and the other to achieve a fine finishing or polishing action of abrasive particles.
Der die groben Schleifpartikel enthaltende Bereich wird im Folgenden Grob-Bereich und der die feinen Partikel enthaltende Bereich wird Fein-Bereich genannt.The area containing the coarse abrasive particles will hereinafter become the coarse area and that containing the fine particles The range is called the fine range.
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-11):?.- ■; (j /ην«- 1 1):? .- ■; ( j / ην «
2 2 ? 2 9 Λ 72 2? 2 9 Λ 7
A 39 113 mA 39 113 m
m - 15Οm - 15Ο
9. Mai 1972May 9, 1972
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Schleiffläche der Schleifscheibe aus zwei koaxialen Bereichen.In a preferred embodiment of the invention, the grinding surface of the grinding wheel consists of two coaxial areas.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Schleiffläche einen zentralen Fein-Bereich, der zwischen zwei Grob-Bereichen angeordnet ist.In another preferred embodiment of the invention, the grinding surface comprises a central fine area, the is arranged between two coarse areas.
Der Grob-Bereich ist vorzugsweise breiter als der Fein-Bereich, wobei die Breite bei der praktischen Anwendung von der Größe des beim Schleifen vorgenommenen Quervprschubs abhängen kann. Die Breiten der Bereiche sind vorzugsweise um 20% oder mehr größer als der Quervorschub.The coarse range is preferably wider than the fine range, wherein the width in practical application can depend on the size of the transverse thrust made during the grinding. The widths of the areas are preferably greater than the cross feed by 20% or more.
Es wurde gefunden, daß sich besonders gute Ergebnisse erzielen lassen, wenn die Konzentration der Schleifpartikel in dem oder den Fein-Bereichen größer, vorzugsweise dreimal größer, als die Konzentration der Schleifpartikel in dem oder den Grob-Bereichen ist. Die Konzentration wird dabei bekanntlich durch das Gewicht der Schleifpartikel pro Volumeneinheit des fertigen Schleifelementes bestimmt. Im vorliegenden Fall ist das Schleifelement die wirksame Schleiffläche. Die Konzentration wird mit Bezug auf ein Normal von 100 ausgedrückt, wobei das Gewicht der Schleifpartikel 72 Karat pro Kubikzoll beträgt.It has been found that particularly good results can be achieved when the concentration of the abrasive particles in the or the fine areas greater, preferably three times greater than the concentration of the abrasive particles in the coarse area or areas is. As is known, the concentration is determined by the weight of the abrasive particles per unit volume of the finished abrasive element certainly. In the present case, the grinding element is the effective grinding surface. The concentration is related expressed to a normal of 100, with the weight of the abrasive particles being 72 carats per cubic inch.
Die bevorzugten Konzentrationen der Schleifpartikel im Fein-Bereich varriieren in Abhängigkeit von der verwendeten Matrix. Im Falle einer Matrix aus gehärtetem Kunstharz liegen die Konzentrationen der Schleifpartikel in dem oder in den Fein-Bereichen zwischen etwa 100 und 150. Im Fall einer metallischen Matrix ist die bevorzugte Konzentration der Schleifpartikel in dem oderThe preferred concentrations of the abrasive particles in the fine range vary depending on the matrix used. In the case of a matrix made of hardened synthetic resin, the concentrations are the abrasive particle in the fine range (s) between about 100 and 150. In the case of a metallic matrix is the preferred concentration of the abrasive particles in the or
A 39 113 m ^A 39 113 m ^
m - 150m - 150
9. Mai 1972 - -Ά - May 9, 1972 - -Ά -
den Fein-Bereichen etwa 100 bis 300.the fine ranges about 100 to 300.
Die bevorzugte Konzentration der Schleifpartikel in dem oder den Grob-Bereichen liegt, unabhängig von dem Material der Matrix, zwischen etwa 50 und 100.The preferred concentration of the abrasive particles in the coarse area or areas is, regardless of the material of the matrix, between about 50 and 100.
Die feinen Schleifpartikel haben vorzugsweise eine Größe (Siebfeinheit) zwischen etwa 170/200 mesh und 300/350 mesh; die Größe der groben Schleifpartikel liegt vorzugsweise etwa zwischen 60/80 mesh und 100/170 mesh.The fine abrasive particles preferably have a size (mesh fineness) between about 170/200 mesh and 300/350 mesh; the size of the coarse abrasive particles is preferably about between 60/80 mesh and 100/170 mesh.
Um eine gute Befestigung der Schleifpartikel in der Matrix der Schleifscheibe zu gewährleisten, sind diese Partikel vorteilhafterweise metallbeschichtet.These particles are advantageous in order to ensure good attachment of the abrasive particles in the matrix of the grinding wheel metal coated.
Die nachstehende Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:The following description of two preferred embodiments of the invention is used in conjunction with the enclosed Drawing for further explanation. Show it:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit zwei Schleifbereichen undFig. 1 is a schematic plan view of a first embodiment of an inventive Grinding wheel with two grinding areas and
Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung mit drei Schleifbereichen.Fig. 2 shows another embodiment of the invention with three grinding areas.
Fig. 1 zeigt den wirksamen Schleifteil 10 einer Schleifscheibe, die aus zwei koaxialen Bereichen 12 und 14 besteht. Der Bereich 12 ist der Fein-Bereich und enthält feinen Diamant-Schrot von 170/200 mesh, während der Bereich 14 der Grob-Bereich ist und groben Diamant-Schrot von etwa 60/70 mesh enthält. Die Schrot-Konzentration des Fein-Bereiches beträgt etwa 150 (d.h. 108Fig. 1 shows the effective grinding part 10 of a grinding wheel, which consists of two coaxial areas 12 and 14. Area 12 is the fine area and contains fine diamond shot from 170/200 mesh, while area 14 is the coarse area and contains coarse diamond grit of about 60/70 mesh. The shot concentration of the fine range is about 150 (i.e. 108
209849/0 748209849/0 748
A 39 113 in SA 39 113 in p
m - 150m - 150
9. Mai 1972May 9, 1972
Karat pro Kubikzoll), während die Schrot-Konzentration des Grob-Bereiches bei 50 liegt. Das Matrixmaterial beider Bereiche 12, 14 ist ausgehärtetes Kunstharz; der Diamant-Schrot ist metallbeschichtet und unter der Bezeichnung DX DA-MC an sich bekannt.Carats per cubic inch), while the shot concentration of the Coarse range is 50. The matrix material of both areas 12, 14 is hardened synthetic resin; the diamond shot is metal-coated and known per se under the name DX DA-MC.
Bei der Schleifscheibe 20 gemäß Fig. 2 sind drei Bereiche 22, 24 und 26 vorgesehen. Die Bereiche 22 und 26 sind die Grob-Bereiche, in denen die Schrotfeinheit und Schrotkonzentration wie im Bereich 14 der Fig. 1 sind. Der Bereich 24 ist der Fein-Bereich, dessen Schrotgröße und Schrotkonzentration wie im Bereich 12 der Fig. 1 sind. Als Matrixmaterial ist wieder Kunstharz und als Schrot DX DA-MC verwendet.In the case of the grinding wheel 20 according to FIG. 2, there are three areas 22, 24 and 26 provided. The areas 22 and 26 are the coarse areas in which the shot fineness and shot concentration as in area 14 of FIG. The area 24 is the fine area, its shot size and shot concentration as are in area 12 of FIG. Synthetic resin is used again as the matrix material and DX DA-MC as the shot.
Im Betrieb werden die erfindungsgemäßen Schleifscheiben zum Schleifen von Werkstücken, insbesondere aus Metall, verwendet. Mit Hilfe einer Schleifscheibe gemäß Fig. 2 kann ein Schleifprozeß mit einem Quervorschub aus einander entgegengesetzten Richtungen ausgeführt werden. Wenn das Abschleifen fortschreitet, nützen sich die scharfen Kanten 28 (gestrichelt gezeichnet) der wirksamen Schleifbereiche ab und werden rund, wie dies in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Die Außenbereiche 22, 26 schleifen das meiste Werkstückmaterial weg, während der mittlere Bereich 24 die von den Außenbereichen bearbeitete Oberfläche poliert.In operation, the grinding wheels according to the invention are used for grinding workpieces, in particular made of metal. With the aid of a grinding wheel according to FIG. 2, a grinding process with a cross feed from opposite directions. As the sanding progresses, the sharp edges 28 (shown in dashed lines) of the effective grinding areas wear out and become round, like this is shown in the drawing with solid lines. The outer areas 22, 26 grind most of the workpiece material away, while the central area 24 polishes the surface machined from the outer areas.
Wegen des gekrümmten Profils der Schleifscheibe 20 kann es vorkommen, daß die Werkstückfläche eine gewisse Welligkeit erhält. Um diese Welligkeit herabzusetzen, kann die Schleifscheibe 10 gemäß Fig. 1 verwendet werden, wobei der Quervorschub lediglichBecause of the curved profile of the grinding wheel 20, it can happen that the workpiece surface receives a certain waviness. In order to reduce this waviness, the grinding wheel 10 can be used according to FIG. 1, the transverse feed only
209849/07 4-8209849/07 4-8
A 39 113 m °A 39 113 m °
m - 150m - 150
9. Mai 1972 - Sr - May 9, 1972 - Sr -
in einer Richtung, d.h. in Richtung des Pfeiles 16 erfolgt. Das Profil dieser Schleifscheibe erhält im Betrieb eine geringere Krümmung (in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt) als die entsprechende Krümmung gemäß Fig. 2. Dies hat die Wirkung, daß die Welligkeit beträchtlich reduziert wird. Darüber hinaus ist"ein solches Schleifverfahren wirksamer, da während des Schleifens eine größere Diamantmenge ausgenutzt wird. Infolgedessen werden geringere Schleifscheibenkosten und ein besseres Öberflächen-Finish erreicht, wenn eine Schleifscheibe gemäß Fig. 1 mit einem Quervorschub lediglich in einer Richtung verwendet wird.takes place in one direction, i.e. in the direction of arrow 16. The profile of this grinding wheel is given a lower profile during operation Curvature (shown in Fig. 1 with solid lines) than the corresponding curvature according to Fig. 2. This has the effect of that the waviness is reduced considerably. In addition, "such a grinding process is more effective because during the Grinding a larger amount of diamond is used. Consequently become a lower grinding wheel cost and a better one Surface finish achieved when a grinding wheel according to FIG. 1 is used with a cross feed in only one direction will.
Bei den erläuterten Ausführungsformen der Erfindung kam metallbeschichteter Diamant-Schrot zur Anwendung; als Schleifpartikel lassen sich jedoch auch andere Substanzen verwenden, beispielsweise kubisches Bornitrid.In the illustrated embodiments of the invention, there was more metal-coated Diamond shot for application; however, other substances can also be used as abrasive particles, for example cubic boron nitride.
209849/0748209849/0748
Claims (1)
Diamant oder kubisches Bornitrid, enthaltenden Schleiffläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiffläche
wenigstens zwei koaxiale Bereiche (12, 14; 24, 22, 26)
aufweist, von denen der eine zur Erzielung eines hohen
Abriebes grobe Schleifpartikel und der andere zur Erzielung einer Endbearbeitung oder Polierwirkung feine Schleifpartikel enthält.(1st grinding wheel rait a grinding particle, in particular
Diamond or cubic boron nitride, containing grinding surface, characterized in that the grinding surface
at least two coaxial areas (12, 14; 24, 22, 26)
has, one of which to achieve a high
Abrasive coarse abrasive particles and the other contains fine abrasive particles for finishing or polishing effect.
Schleifpartikeln und zwei äußere Bereiche (22, 26) mit groben Schleifpartikeln umfaßt.3. Grinding wheel according to claim 1, characterized in that the grinding surface has a central region (24) with fine
Abrasive particles and two outer regions (22, 26) with coarse abrasive particles.
in dem oder den Bereichen mit den groben Schleifpartikeln
ist.4. Grinding wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the concentration of the grinding particles in the area or areas (12, 24) with fine grinding particles is greater than the concentration of the grinding particles
in the area or areas with the coarse abrasive particles
is.
etwa 100 bis 150 beträgt.6. Grinding wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding surface has a matrix made of synthetic resin and the concentration of the fine grinding particles in the corresponding area or areas (12, 24)
is about 100 to 150.
dem oder den entsprechenden Bereichen (12, 24) etwa 100 bis 300 beträgt.7. Grinding wheel according to one of claims 1 to 5, characterized in that the grinding surface has a metal matrix and the concentration of the fine grinding particles in
the corresponding area or areas (12, 24) is approximately 100 to 300.
Schleifteilchen in dem oder den entsprechenden Bereichen
(14, 22, 26) etwa 50 bis 100 beträgt.8. Grinding wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the concentration of the coarse
Abrasive particles in the corresponding area or areas
(14, 22, 26) is about 50 to 100.
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