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Verfahren zum Abrichten und/oder Profilieren
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von Schleifscheiben Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abrichten
und/oder Profilieren von Schleifscheiben mit in einer Bindung angeordnetem Diamant
und/oder kubisch kristallinem Bornitrid durch Kaltverformung.
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Es ist zwar aus "WERKSTATT UND BETRIEB", 1955 Heft 5, Seite 253 bis
258, bekannt, Späne und Abfälle von Schleifscheiben, die Diamant enthalten, zu sammeln.
Hierbei wird jedoch der Schleifstaub zurückgewonnen> indem unter der ßchlelfscheibe
und oberhalb einer Kühlmittelableitung ein Papierband geführt wird, welches durch
eine Aufrolleinrichtung angetrieben wird, Hierbei handelt es sich aber um kleine,
zerstörte Diamantpartikel, wie sie durch den Schleifvorgang gebildet werden.
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Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid werden
bekanntlich bei der Herstellung profiliert; beim Preßvorgang werden sie vorprofiliert
und dann mit keramischen Scheiben bzw. Silisiumksrbid-Schleifscheiben geschliffen
Dieses
Verfahren ist aufwendig, und zwar sowohl hinsichtlich der verwendeten Werkzeuge
als auch der Aufrechterhaltung eines Profiles. Für eine Nachprofilierung müssen
solche Schleifscheiben dem Hersteller eingeschickt werden.
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Beim Schleifen solcher Schleifscheiben mit Diamant und/oder kubisch
kristallinem Bornitrid werden diese an sich wertvollen Bestandteile vernichtet.
Der Materialverbrauch ist daher groß.
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Daher ist es bei der Verwendung profilierter Schleifscheiben mit Diamant
oder kubisch kristallinem Bornitrid bekannt, nur eine Kornschicht aufzutragen, so
daß solche Scheiben nach dem Verlust der Formgenauigkeit nicht wiederverwendbar
sind.
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Bei der Verwendung von Schleifscheiben mit Korund, Siliziumkarbid
oder Borkarbid ergibt sich ein großer Schleifscheibenverschleiß bei kleiner Schleifleistung,
so daß häufig abgerichtet werden muß.
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Zum Abrichten solcher zuletzt erwähnter Schleifscheiben werden überwiegend
Diamantwerkzeuge, z.B. Diamantabrichtrollen, eingesetzt, die aufgrund ihrer wesentlich
größeren Härte die Formgebung solcher Schleifscheiben ermöglichen.
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Der Einsatz von Abrichtwerkzeugen mit Diamant zum Nachrichten oder
Profilieren ist an Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid
nicht oder nur unter großem Verschleiß des Abrichtwerkzeugs möglich, weil es im
wesentlichen gleiche Härte wie das Werkstück aufweist. Im Falle der Paarung Diamant
- Diamant liegt gleiche Härte vor, bei der Paarung Diamant - kubisch kristallines
Bornitrid ist der Härteunterschied so klein, daß ein Abrichten mit Diamant nur bedingt
möglich
ist. Praktisch werden daher Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem
Bornitrid mittels Diamant-Abrichtwerkzeugen nicht abgerichtet, zumal bei einer solchen
Abrichtung die oben erwähnten Verluste auftreten würden.
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Zum Abrichten von konventionellen Schleifscheiben mit Korund oder
Siliziumkarbid ist weiter ein Abrichtverfahren bekannt, bei dem eine Rolle aus Stahl,
Hartmetall oder ähnlichem gegen die Schleifscheibe gedrückt wird, wobei sich Schleifscheibe
und Abrichtrolle um Achsen drehen. Entweder wird die Schleifscheibe angetrieben
und die Abrichtrolle durch Reibung mitgenommen oder die Abrichtrolle angetrieben
und entsprechend die Schleifscheibe mitgenommen. Dadurch wird die Relativgeschwindigkeit
zwischen Schleifscheibe und Abrichtrolle möglichst klein gehalten, so daß der an
der Abrichtrolle durch Reibung erzeugte Verschleiß möglichst gering gehalten wird.
Die Abrichtrolle drückt bei jedem Schleifscheibenumlauf einmal auf die am weitesten
aus dem Bindungsverband hervorstehenden Schleifkörner.
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Unter dem aufgebrachten Druck brechen die Körner aus dem spröden Bindungsverband
dieser Schleifscheiben aus. Dieses Einrollverfahren wird insbesondere bei Schleifscheiben
mit Korund oder Siliziumkarbid angewendet, wenn die Schleifscheibe an der Umfläche
mit einem Profil versehen werden muß. Die Abrichtrolle trägt dann auf der Umfläche
ein Profil, das dem zu schleifenden Profil des Werkstücks entspricht.
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Schleifscheiben mit Diamant und kubisch kristallinem Bornitrid sind
bekannt mit Sprödbindungen und zäheres und elastischen Bindungen. Unabhängig davon
sind Schleifscheiben mit Diamant und kubisch kristallinem Bornitrid bisher aber
nur nach der oben dafür angegebenen Methode profiliert oder nachgerichtet worden,
wobei die wertvollen Partikel verlorengehen. Solche Schleifscheiben haben aber bei
der Bearbeitung schwer schleifbarer Materialien erhebliche Vorteile.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abrichtungs-oder Profilierungsverfahren
der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welchem die Wirtschaftlichkeit unter
geringem Materialverbrauch erhöht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus einer metallischen
Sprödbindung der Schleifscheibe Diamant-und/oder Bornitrid-Partikel ausgebrochen
werden, bis die beabsichtigte Form oder das beabsichtigte Profil erreicht sind und
daß die beim Abrichten ausgebrochenen Diamant-und/oder kubisch kristallinen Bornitridpartikel
der Schleifscheibe aufgefangen und einer Wiederverwendung zugeführt werden.
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Dabei werden Schleifscheiben mit Diamant und kubisch kristallinem
Bornitrid mit großem Schleifvermögen und das Einrollverfahren so aufeinander abgestimmt
durch geeignete Schleifscheibenbindungen und Einrollbedingungen, daß die Diamantkörner
und Bornitridkörner unter den beim Einrollen auStretenden Kräften aus der Bindung
ausbrechen und unter den beim Schleifen auftretenden Kräften und Temperaturen in
der Bindung weitgehend gehalten werden. Durch das Ausbrechen der Diamant-und/oder
Bornitridpartikel wird eine günstigere Struktur der Schleifscheibenoberfläche erhalten
als bisher durch Abrichten oder Beschleifen.
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Die Erfindung schafft daher erstmals ein Verfahren, bei dem das Abrichten
oder Profilieren keinen Verlust der wertvollen Schleifpartikel an den eingangs angegebenen
Scheiben nach sich zieht, so daß solche Scheiben in wirtschaftlicher Weise verwendet
werden können.
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Sprödbindung bedeutet beispielsweise eine Bindung aus Sprödbronze
in einer noch unten beschriebenen Zusammensetzung.
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Überraschend zeigt sich, daß dabei auch Diamant und/oder Bornitridpartikel
ausgebrochen werden. Dies ist nicht bei zäheren und elastischen Bindungen der Fall.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine sich drehende Rolle aus
Hochleistungs-Schnellstahl oder Hartmetall mit ihrer gegebenenfalls profilierten
Umfläche gegen die Umfläche der drehbar gelagerten Schleifscheibe mit Diamant und/oder
kubisch kristallinem Bornitrid gedrückt und die Rolle
oder die Schleifscheibe
angetrieben und die Schleifscheibe oder die Rolle mit enommen. Insbeoondere kann
hierbeo auch eine un der Unfläche profilierte Rolle verwendet werden, wobei als
@@ terial zuch Sehärteter Stahl, beispielspeise in der gealit 145er6, verwendbar
ist. Durch die Mitaahme durhc eibung wird eine @eiativgeschwindigkeit vermieden
und dabei auch die Vernichtung der Schleifpartikel, die wiedergewennen werden. Die
Touperstur bei diesem Verfahren an Schleifscheiben mit Dimmant und/oder kubisch
kristallinem Bornitrid bleibt schr niearig, die Sigenschaften de Schleifpartikel
werden nicht vegündert.
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Aberraschend hat sich eine Sprödbronze als Schleifscheibenbindung
für dieses Verfahren als geeignet erwiesen mit einem Zinnanteil von 30 - 55 Gewichtsprozenten
und einem Kupferanteil in der Größenordnung von 70 - 45 Gewichtsprozenten, wobei
ein Graphitanteil von stwa 10 - 45 Volumenprozenten enthalten ist.
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@iese Zusammensetsung hat sich sowohl für Diamment als auch für kubisch
kristallines Bornitrid bewährt.
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Das Verfahren wird im folgenden anhand eines in de Zeihnung dargestellten
schenatischen Ausührungsbeispiels naher erllutert. In der Zeichnung zeigen: Fig.
1 : eine Seitenansicht einer schmmatischen wnordnung, Fig. 2 : eine Stirnansicht
von Fig. 1 im Schnitt.
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Eine Diammantschleifscheibe 2 hat beispielsweise einen Durchmesser
von 300 mm und eine Breite von 45 mm. Sie ist konzentrisch aus einer Stahlsockel,
einer Belagunterlage 6 aus einer Bronze illit 85 (;ewichtslirozent Kupfer und dem
Diamant enthultenen 43clag 7 aus einer Sprödbronze mit 54 Gewichtsprozent Kupfer
und 56 Gewichtsprozent Zinn, die 40 Volumenprozent Graphit enthält, aufgebaut.
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Der Belag 7 ist mit einer Diamantkörnungsgröße D 126 nach F@PA-Standard
und eier Diamantkonzentration von 3,3 karat je Kubikzentimeter Belagvolumen ausgeführt.
@s können Diamant und/oder kubisch kristallines Bornitrid in den Körnungsgrößen
von 30 - 500 µm angewendet werden, wobei ein Bereich in der @rößeno@dnung von 70
- 180 µm bevorzugt wird.
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Die Diamantschleifscheibe ist auf einer starr gelagert@n Welle 4 gelagert,
die in nicht näher gezeichneter Weise angetrieben ist, so daß die chleifscheibe
2 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1,1 m/sec. umläuft. Auf der Umfläche läuft
eine Profilrolle 1 aus gehärtetem Stahl der Qualität 145@r6 mit eiem Durchmesser
von 110 mm und einer Breite von 46 mm. Das profil kann entsprechen benötigten Anforderungen
gewählt sein und bis zu 10 mm, in der @rofilachss gemessen, betragen.
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Die @rofilrolle ist auf einer Welle 5 gelagert. Diese steht unter
einer Andruckkraft, die durch den Pfeil 8 verdeutlicht wird, so daß die an sich
frei drehbar gelagerte -Profilrolle durch @eibung mitgenommen wird. Nach der Herstellung
des Kontaktes wird die Profilrolle mit einer Zustellgeschwindigkeit von 1,7 µm/s
in die Diamantschleifscheibe eingedrückt, wobei ein Druck senkrecht zu den Wellen
5 und 4 von etwa 2 - 12 kp/zmn @ingriffsbreite aufgebracht wird. Eine ausreichende
@rofilierunfr wird schon bei 5 kp/mm erreicht. Beispielsweise beträgt die @@ofiltiefe
nach dem Einrollen 2 mm.
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Die Zustellgeschwindigkeit beim Einrollen des Profils in eine @chleifscheibe
mit Diamant oder kubisch kristallinen Bornitrid kan dadurch vergrößert werden, daß
während des @inrollvorgangs ein Schleifmittelstein 5 mit Korund oder Siliziumkarbid
in keramischer oder bakelitischer Bindug gegen die Schleifscheibenumfläche gedrückt
wird. Der Schleifmittelstein nimmt entsprechend dem Fortschritt des Einrollvorgangs
das Gegenprofil zum chleifscheibenprofil an und reinigt die Schleifscheibenumfläche
von zer@rückten $Bindungs- $und ausgebrochenen Kornpartikeln.
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Zum Andrücken dieses Schleifmittels wird vorteilhaft eine nachgiebig
elastische Kraft aufgebracht. Diese kann durch mechanische Mittel unter Einsatz
eines Gewichts oder einer @ederkraft oder auch durch pneumatische Andruckeinrichtungen
erreicht werden.
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Die Erfindug schafft somit ein Verfahren, das di@ Anwendung von Schleifscheiben,
insbesondere mit Profilen mit Diamant und/oder kubisch kristallinem Bornitrid in
überraschender Weise wirtschaftlich macht.
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L e e r s e i t e