DE2758285A1 - Grinding wheel mfg. process - has hub blank machined and balanced before applying peripheral abrasive coating - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe, insbesondereThe invention relates to a grinding wheel, in particular
für Schleifmaschinen, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.for grinding machines, as well as a method for their production.
Bei bekannten Schleifscheiben wird ein Grundmaterial verwendet, auf das harte Körner, beispielsweise Diamanten oder Bornitrid in kubischen Kristallen oder ähnliches Material hoher Härte fest aufgebracht oder aufgeklebt werden; diese Körner werden mit einer bestimmten Dicke auf die äußere Umfangsfläche des Grundmaterials fUr die in üblicher Weise ausgebildete Schleifscheibe aufgebracht, und die so mit Körnern beschichtete Schleifscheibe wird danach fUr die Auswuchtung und die exakte Rundung einer Korrektur oder Abstimmung unterworfen. Derartige Schleifscheiben haben Jedoch die folgenden Nachteile: 1. Die Handhabung der Schleifscheibe beim Auswuchten und korrekten Runden erfordert höchste Sorgfalt; 2. Da teueres Schleifmaterial in großer Dicke aufgebracht werden muß, sind die Herstellungskosten hoch; 3. Die Beschichtung mit Schleifkörnern neigt zu Ungleichförmigkeit und dies führt zu einer Unwucht der Schleifscheibe und außerdem zu einer deutlichen Veränderung der Schleifoberfläche bei Drehung der Schleifscheibe; 4. Etn genaues Abrunden und Nachbearbeiten der Schleifscheibe sind unerläßlich, obwohl diese Verfahrensschritte im praktischen Herstellungsprozess noch nicht gut eingeführt sind, und insbesondere sind diese Verfahrensschritte fast unmöglich durchzuführen, wenn die Schleifscheibe eine relativ komplizierte Form aufweist. Das Abrunden und Nachbearbeiten erfordert spezielle Geräte bei der Herstellung der Schleifscheibe sowie bei deren Befestigung an der Schleifmaschine, damit gute Betriebseigenschaften erzielt werden. Außerdem führt diese Bearbeitung dazu, daß die teuren Körner abgestumpft werden oder von der Schleifscheibenoberfläche abfallen.In known grinding wheels, a base material is used the hard grains, for example diamonds or boron nitride in cubic crystals or similar material of high hardness are firmly applied or glued on; these Grains with a certain thickness are applied to the outer peripheral surface of the base material applied to the grinding wheel, which is designed in the usual way, and the so with Grit-coated grinding wheel is then used for balancing and accurate Rounding subject to correction or reconciliation. Have such grinding wheels However, the following disadvantages: 1. The handling of the grinding wheel when balancing and correct rounding requires the utmost care; 2. As expensive abrasive material in must be applied in a large thickness, the manufacturing cost is high; 3. The coating with abrasive grain tends to be irregular and this leads to an imbalance of the Grinding wheel and also to a significant change in the grinding surface when rotating the grinding wheel; 4. Etn precise rounding and reworking of the grinding wheel are indispensable, although these process steps in the practical manufacturing process are not yet well established, and in particular, these procedural steps are almost impossible to perform if the grinding wheel has a relatively complicated shape having. Rounding and reworking requires special equipment during manufacture the grinding wheel and its attachment to the grinding machine, so good Operating characteristics can be achieved. In addition, this processing leads to the fact that the expensive grains become blunted or fall off the grinding wheel surface.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schleifscheibe für Schleifmaschinen zu schaffen, die sowohl in der Herstellung als auch bei der Verwendung wirtschaftlich ist und keinerlei Rundschleifvorgang und Nachbearbeitung erfordert.The object of the present invention is to provide a grinding wheel for To create grinding machines that are both in manufacture and in use is economical and does not require any cylindrical grinding process or post-processing.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.This object is achieved with the features of the claims.
Insbesondere zeichnet sich eine erfindungsgemäße Schleifscheibe dadurch aus, daß ein kreisrund bearbeitetes und ausgewuchtetes Grundmaterial verwendet wird, das an dem Grundmaterial ein Adakter zur Halterung an der Schleifmaschine vorgesehen ist und daß eine einzige Schicht aus Schleifmaterial auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials aufgebracht ist.In particular, a grinding wheel according to the invention is characterized by this from the fact that a circular machined and balanced base material is used, an adapter is provided on the base material for mounting on the grinding machine and that a single layer of abrasive material on the outer peripheral surface of the base material is applied.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß bei der Schleifscheibe eine starke Bindung zwischen dem Grundmaterial und dem Schleifmaterial bzw. den Schleifkörnern besteht, so daß bei der Verwendung der Schleifscheibe weniger Körner anfallen und daher der Einschnitt die Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks größer ist. Außerdem werden die Werkstücke weniger beansprucht, und außerdem ergibt sich eine günstige Ktihlwirkung.The measures according to the invention ensure that the grinding wheel a strong bond between the base material and the abrasive material or the There is abrasive grain, so that when using the grinding wheel fewer grains accrue and therefore the incision the surface of a workpiece to be machined is bigger. In addition, the workpieces are less stressed, and also results a favorable cooling effect.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit einer konischen Mittelbohrung, Figur 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit einer konischen Nabe, Figur 3 eine für größere Querschnittsansicht zur Darstellung der Bindung zwischen den Schleifkörnern und dem Grundmaterial der Schleifscheibe, Figur 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit Nuten parallel zu ihrer Rotationsachse, Figur 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht zur Darstellung der Beschichtung mit den Schleifkörnern im Bereich einer Nut im Grundmaterial der Schleifscheibe, Figur 6 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifscheibe zum Schleifen der Außenseite eines Werkstücks, Figur 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifscheibe zum Schleifen der Innenbohrung eines Werk stücks und Figur 8 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zum Aufbringen der Schleifkörner auf die äußere Umfangsfläche des Grundmaterials einer Schleifscheibe.The invention is described below with reference to the accompanying drawing explained in more detail. They show: FIG. 1 a partially sectioned side view of FIG Grinding wheel according to the invention with a conical central bore, Figure 2 a partially sectioned side view of another grinding wheel according to the invention with a conical hub, Figure 3 is a larger cross-sectional view for illustration the bond between the abrasive grains and the base material of the grinding wheel, FIG. 4 shows a side view of a grinding wheel according to the invention with parallel grooves to its axis of rotation, FIG. 5 is an enlarged partial sectional view for illustration the coating with the abrasive grains in the area a groove in Base material of the grinding wheel, Figure 6 is a side view of another embodiment the grinding wheel according to the invention for grinding the outside of a workpiece, Figure 7 is a side view of a further embodiment of the invention Grinding wheel for grinding the inner bore of a workpiece and Figure 8 a Longitudinal section of a device for applying the abrasive grains to the outer circumferential surface the base material of a grinding wheel.
In Figur 1 ist eine Schleifscheibe zum Beschleifen der Außenseite eines Werkstücks dargestellt. Das Grundmaterial 1 der Schleifscheibe ist zum Auswuchten und zum genauen Abrunden bearbeitet worden. Auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials ist durch ein Plattierungsverfahren eine einzige Schicht 2 mit Schleifkörnern (Figur 3) aufgebracht, beispielsweise mit Hilfe einer weiter unten beschriebenen Vorrichtung.In Figure 1 is a grinding wheel for grinding the outside of a workpiece. The base material 1 of the grinding wheel is for balancing and machined to round off. On the outer peripheral surface of the base material a single layer 2 with abrasive grains (Fig 3) applied, for example with the aid of a device described below.
In dem Grundmaterial 1 ist zur Befestigung der Schleifscheibe an einer Schleifmaschine eine Mittelbohrung 3 ausgebildet, die bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform konisch ist, so daß die Schleifscheibe auf ein entsprechend konisches Teil einer drehbaren Welle der Schleifmaschine aufgepaßt werden kann.In the base material 1 is to attach the grinding wheel to a Grinding machine formed a central bore 3, which is shown in FIG Embodiment is conical, so that the grinding wheel on a correspondingly conical Part of a rotatable shaft of the grinding machine can be fitted.
Bei der Ausführungsform der Figur 2 ist ein konischer Ansatz oder eine konische Nabe 5 in der Mitte des Grundmaterials 1 ausgebildet, so daß die Schleifscheibe in eine konische Mittelbohrung in der drehbaren Welle der Schleifscheibe eingesetzt und dort befestigt werden kann.In the embodiment of Figure 2 is a conical approach or a conical hub 5 is formed in the middle of the base material 1 so that the grinding wheel inserted into a conical central bore in the rotatable shaft of the grinding wheel and can be attached there.
In Figur 4 ist die Beschichtung mit den Schleifkörnern auf der Oberfläche des Grundmaterials 1 dargestelt, auf dessen äußerer Umfangsfläche mehrere Nuten 7 vorher parallel zur Drehachse der Schleifscheibe ausgebildet worden sind; auf der äußeren Umfangsfläche dieses Grundmaterials ist eine einzige Schicht 2 mit den Schleifkörnern aufgebracht, und zwar mit Ausnahme der Teile, wo sich die parallelen Nuten 7 befinden. Bei dieser Ausführungsform sind die Ränder 8 Jeder Nut 7 gemäß Figur 5 abgeschrägt und/oder gewölbt, um die Haftung der Schleifkörner an den Rändern der Nuten zu erhöhen.In Figure 4, the coating with the abrasive grains is on the surface of the base material 1 shown, on the outer circumferential surface of several grooves 7 have previously been formed parallel to the axis of rotation of the grinding wheel; on of the outer peripheral surface of this base material is one only one Layer 2 applied with the abrasive grains, with the exception of the parts where the parallel grooves 7 are located. In this embodiment, the edges are 8 Each groove 7 bevelled and / or arched according to FIG. 5 in order to ensure the adhesion of the abrasive grains to increase at the edges of the grooves.
Die Ausbildung der Nuten zwischen benachbarten Schichten 2 der Schleifkörner trägt zu einem weitgehend ungestörten Durchfluß der Schleifflüssigkeit bei, um die Kühlung der Schleifscheibe während des Schleifvorganges zu unterstützen; außerdem kann durch die Nuten das abgetragene Material von dem Werkstück und/oder von der Schleifscheibe entweichen, so daß ein Staub von Absplitterungen verhindert wird.The formation of the grooves between adjacent layers 2 of the abrasive grains contributes to a largely undisturbed flow of the grinding fluid around the To support cooling of the grinding wheel during the grinding process; aside from that can remove the material removed from the workpiece and / or from the through the grooves Grinding wheel escape, so that dust from chipping is prevented.
Die oben erwähnten Nuten können im Rahmen der Erfindung vielfältig in der Umfangsrichtung des Grundmaterials ausgebildet sein.The above-mentioned grooves can be varied within the scope of the invention be formed in the circumferential direction of the base material.
In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifscheibe dargestellt, wobei die geraden Nuten 71 auf der Oberfläche des Grundmaterials kreuzweise angeordnet sind.In Figure 6 is another embodiment of the invention Grinding wheel shown with the straight grooves 71 on the surface of the base material are arranged crosswise.
In Figur 7 ist eine erfindungsgemäße Schleifscheibe zum Beschleifen der Innenbohrung eines zu bearbeitenden Werkstücks dargestellt, wobei die geraden Nuten 10 sich radial vom Ende des kugelförmigen Kopfes 9 des Grundmaterials aus erstrecken.In Figure 7 is a grinding wheel according to the invention for grinding the inner bore of a workpiece to be machined shown, the straight Grooves 10 extend radially from the end of the spherical head 9 of the base material extend.
In Figur 8 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen der Schleifkörner auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials dargestellt. Diese Vorrichtung weist ein Gehäuse 11 mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung 12 bzw.In Figure 8 is an inventive device for applying the Abrasive grains shown on the outer peripheral surface of the base material. These Device comprises a housing 11 with an inlet and an outlet opening 12 and
13 für die Beschichtungsflüssigkeit auf. Im Grenzbereich zwischen der Einlaßöffnung 13 und einer das Grundmaterial aufnehmenden Kammer 14 ist ein Sieb 15 angeordnet, dessen Maschengröße den Durchtritt von Schleifkörnern verhindert.13 for the coating liquid. In the border area between the inlet port 13 and a base material receiving chamber 14 is a Sieve 15 arranged, the mesh size of which prevents the passage of abrasive grains.
Das Grundmaterial 1 ist auf eine Welle 16 innerhalb der Kammer 14 aufgepaßt und dort befestigt. In diesem Fall wird das Grundmaterial mit Ausnahme der äußeren Umfangsfläche an seiner Ober- und seiner Unterseite elektrisch isoliert. Zwischen der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials 1 und der dieser gegenüberliegenden Innenwand des Gehäuses 11 ist ein Zwischenraum 17 zum Einfüllen der Schleifkörner vorgesehen.The base material 1 is on a shaft 16 within the chamber 14 watch out and fastened there. In this case, the base material is except the outer circumferential surface electrically insulated on its upper and lower sides. Between the outer circumferential surface of the base material 1 and the opposite one The inner wall of the housing 11 is a space 17 for filling in the abrasive grains intended.
Zwischen einem Basisteil 18 der das Grundmaterial halternden Welle 16 und einem Trennsieb 19 (aus dem gleichen Material wie das Sieb 15) an der Einlaßöffnung 12 für die Beschichtungsflüssigkeit ist ein Vorratsbehälter 20 für die Schleifkörner 22 angeordnet. Dieser Vorratsbehälter 20 und die Kammer 14 sind über mehrere Bohrungen 21 in dem Basisteil 18 miteinander verbunden. Die Größe der Bohrungen 21 ist derart gewählt, daß die Schleifkörner leicht hindurchtreten können.Between a base part 18 of the shaft holding the base material 16 and a separating screen 19 (made of the same material as the screen 15) at the inlet opening 12 for the coating liquid is a storage container 20 for the abrasive grains 22 arranged. This storage container 20 and the chamber 14 are through several bores 21 connected to one another in the base part 18. The size of the bores 21 is such chosen so that the abrasive grains can easily pass through.
Wenn mit dieser Beschichtungsvorrichtung die Beschichtungsflüssigkeit durch die Einlaßöffnung 12 eingeleitet und zur Auslaßöffnung 13 durch die Kammer 14 hindurchgeleitet wird, so werden die Schleifkörner 22 in dem Vorratsbehälter 20 von der Beschichtungsflüssigkeit durch die Bohrungen 21 mitgenommen und in die Kammer 14 eingeleitet, wo die Körner den gesamten Raum in der Kammer einschließlich des Zwischenraums 17 ausfüllen. Während des Umlaufs der Beschf zhtungsfliissigkeit wird auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials ein Beschichtungsfilm allmählich aufgebaut, durch den die Schleifkörner an der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials festgehalten werden.When using this coating device, the coating liquid introduced through inlet port 12 and to outlet port 13 through the chamber 14 is passed through, the abrasive grains 22 are in the storage container 20 taken by the coating liquid through the holes 21 and into the Chamber 14 where the grains including the entire space in the chamber of the space 17 fill. During the circulation of the liquid a coating film gradually becomes on the outer peripheral surface of the base material built up by which the abrasive grains on the outer peripheral surface of the base material be held.
Nach Beendigung der oben beschriebenen Verfahrensschritte wird das Grundmaterial 1 aus der Kammer 14 entnommen, worauf überschüssige Schleifkörner, die an der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials anhaften, auf verschiedene Art entfernt werden, beispielsweise durch einen Wasserstrahl, durch Abkratzen mit Hilfe eines Messers oder in anderer geeigneter Weise, so daß lediglich eine einzige Schicht der auf dem Grundmaterial fest haftenden Schleifkörner verbleibt.After completing the process steps described above, the Base material 1 removed from the chamber 14, whereupon excess abrasive grains, adhering to the outer peripheral surface of the base material in various ways can be removed, for example by a jet of water, by scraping with the help a knife or some other suitable means so that only a single layer the one on the Base material firmly adhering abrasive grain remains.
Daraufhin wird das Grundmaterial einem weiteren Beschichtungsvorgang unterworfen, um etwa 70 bis 80 46 des Korndurchmessers auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials einzuschließen, so daß die einzige Schicht der Schleifkörner auf dem Grundmaterial gemäß Figur 3 vollständig gebunden ist. In Figur 3 ist eine fertige Schicht 23 dargestellt.The base material is then used for another coating process subjected to about 70 to 80-46 of the grain diameter on the outer peripheral surface of the base material, so that the only layer of abrasive grain is completely bound on the base material according to FIG. In Figure 3 is a finished layer 23 shown.
Da das Grandmaterial 1 bereits vorher genau ausgewuchtet und genau abgerundet worden ist und da die Schleifkörner in einer einzigen Schicht anhaften, ist eine Erneuerung und Wiederverwendung der Schleifscheibe möglich, falls die Schleifkörner stumpf sind oder von der Scheibenoberfläche abfallen. Die Erneuerung kann derart erfolgen, daß die Schicht mit den Schleifkörnern von der Schleifscheibe zusammen mit dem Bindemittel abgetrennt oder indem die Schicht der Schleiflcörner von der Schleifscheibenoberfläche elektrolytisch entfernt wird; daraufhin wird eine neue Schicht von SchleiSkörnern auf die äußere Umfangsfläche des Grundmaterials, von der die alte Schicht der Schleifkörner entfernt worden ist, mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung aufgebracht.Since the Grandmaterial 1 has already been precisely balanced and precisely has been rounded and since the abrasive grains adhere in a single layer, it is possible to renew and reuse the grinding wheel if the abrasive grains are dull or fall off the surface of the disc. Renewal can be like that take place that the layer with the abrasive grains from the grinding wheel together separated with the binder or by removing the layer of abrasive grains from the Grinding wheel surface is electrolytically removed; then a new one is created Layer of abrasive grains on the outer peripheral surface of the base material, of that the old layer of abrasive grains has been removed using the methods described above Applied device.
Die erfindungsgemäße Schleifscheibe hat die folgenden Eigenschaften: 1. Da die Schleiffläche aus einer einzigen Schicht Schleifkörner besteht, kann deren Menge gering gehalten werden, so daß die Herstellungskosten selbst bei Verwendung teuerer Schleifkörner niedrig sind; 2. Da die Bindung zwischen den Schleifkörnern und dem Grundmaterial groß ist, kann das Abfallen von Schleifkörnern von der Schleifscheibenoberfläche auf ein Minimum reduziert werden, und die Einschnittiefe in die zu bearbeitende Oberfläche durch die Schleifkörner ist groß: bei Verwendung mehrerer Kornschichten bei bekannten Schleifschei- ben, bei denen die Schleifkdrner aneinander in Mehrfachschichten gebunden sind, ist die Bindung zwischen den Schleifkörnern schwächer als zwischen den Schleifkörnern und dem Grundmaterial bei der erfindungsgemäßen Schleifscheibe, so daß bei den bekannten Schleifscheiben die Schleifkörner von der Schleifscheibenoberfläche leicht abfallen können und die mit der erfindungsgemäßen Schleifscheibe erreichten Eigenschaften nicht erhalten werden; 3. Die Anordnung der Schleifkörner in einer einzigen Schicht auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials führt zu hoher Genauigkeit der Schleiffläche, d.h. zu keinerlei Auslenkung der Schleiffläche der Schleifscheibe während des Betriebs der Schleifmaschine, so daß keinerlei zusätzliche Abrundung der Schleifscheibe erforderlich ist und diese daher leicht hergestellt werden kann, 4. Da zwischen benachbarten Schleifkörnern Zwischenräume bestehen, wird ein Stau von Splittern vermieden, so daß das Abziehen nicht erforderlich ist; 5. Da weder eine Abrundung noch eine Nachbearbeitung erforderlich ist, ist eine Korrekturvorrichtung für die Schleiffläche bei der Schleifmaschine nicht erforderlich, so daß sich deren Herstellungskosten verringern; 6. Nach dem Abrunden des Grundmaterials wird die Bohrung oder der Ansatz zum Anpassen der Schleifscheibe an die Schleifmaschine entsprechend dem gewUnschten Durchmesser konisch ausgebildet, so daß eine hochgenaue konische Oberfläche erhalten wird; dadurch kann die Schleifscheibe leichter als beim üblichen Anflanschen an der Schleifmaschine befestigt werden, wobei die Genauigkeit der Befestigung an der Schleifmaschine außerordentlich gut ist; 7. Das Grundmaterial der Schleifscheibe kann zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit wiederholt verwendet werden.The grinding wheel according to the invention has the following properties: 1. Since the grinding surface consists of a single layer of abrasive grains, their Amount can be kept small, so that the manufacturing cost even when using expensive abrasive grains are low; 2. Because the bond between the abrasive grains and the base material is large, abrasive grain may fall off the grinding wheel surface can be reduced to a minimum, and the depth of cut into the machined The surface due to the abrasive grain is large: when using several grain layers with known grinding wheel ben in which the abrasive grains against each other Are bonded in multiple layers is the bond between the abrasive grains weaker than between the abrasive grains and the base material in the case of the invention Grinding wheel, so that in the known grinding wheels, the abrasive grains from the Grinding wheel surface can easily fall off and with the inventive Grinding wheel properties achieved are not obtained; 3. The arrangement the abrasive grain in a single layer on the outer peripheral surface of the base material leads to high accuracy of the grinding surface, i.e. no deflection of the grinding surface the grinding wheel during operation of the grinding machine, so that no additional Rounding of the grinding wheel is required and this is therefore easily made 4. Since there are gaps between neighboring abrasive grains, a jam of splinters is avoided, so that peeling is not necessary; 5. Since neither rounding nor post-processing is required, a Correction device for the grinding surface on the grinding machine not required, so that their manufacturing costs are reduced; 6. After rounding off the base material becomes the hole or the approach for adapting the grinding wheel to the grinding machine designed conically according to the desired diameter, so that a highly accurate conical surface is obtained; this allows the grinding wheel to be lighter than be attached to the grinding machine with the usual flanging, with the accuracy the attachment to the grinding machine is extremely good; 7. The basic material the grinding wheel can be used repeatedly to improve economy will.
Claims (8)
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DE19772758285 DE2758285A1 (en) | 1977-12-27 | 1977-12-27 | Grinding wheel mfg. process - has hub blank machined and balanced before applying peripheral abrasive coating |
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