DE3050381C1

DE3050381C1 - Anordnung zum Abrichten einer Schleifscheibe

Info

Publication number: DE3050381C1
Application number: DE19803050381
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: INDDIAMANTEN GmbH
Current assignee: INDDIAMANTEN GmbH
Priority date: 1980-05-29
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1985-06-05

Description

Ein Abrichtgerät ist durch seinen Halter 1 für das Diamantwerkzeug angedeutet. Der Halter 1 nimmt den um den Winkel 3 gegenüber dem Bearbeitungsdurch- messer 4 des Werkstücks dessen Oberfläche bei 5 angedeutet ist, geneigten Schaft 7 des Abrichtwerkzeugs auf.
Unter dem Bearbeitungsdurchmesser ist derjenige Durchmesser zu verstehen, der durch den Drehmittelpunkt des Werkstücks und die Bearbeitungsstelle 6 geht.
Wenn im Zusammenhang der Erfindung allgemein von Neigung gesprochen wird, so ist damit stets dieser Winkel gemeint.
Das Werkzeug weist einen in die Stirnfläche 8 des Schaftes 7 eingelassenen Meißel 9 aus künstlichem Diamantwerkstoff auf.
In der Seitenansicht gemäß Fig. 2 erkennt man die obere und untere Spanfläche 10, im des Meißels 9, die zueinander parallel sind und gleich weit von der Achse 2 des Schafts 7 entfernt sind. Die Meißelbrust wird von zwei Freiflächen 12, 13 gebildet, die denselben Keilwinkel 14 mit der zugehörigen Spanfläche 10 bzw. 11 einschließen. Die Größe dieses Keilwinkels berechnet sich zu 90° plus Neigungswinkel 3 minus Freiwinkel.
Der Freiwinkel ist in der Zeichnung bei 15, der Spanwinkel bei 16 gleich dem Betrag des Neigungswinkels 3 angedeutet - Leerseite -

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zum Abrichten einer Schleifscheibe bestehend aus der Schleifscheibe, einem Abrichtgerät mit einem Werkzeughalter und einem Werkzeug, das aus einem Schaft und einem in einer der Stirnflächen des Schafts eingesetzten Meißel aus künstlich hergestelltem Diamantwerkstoff in Form von in ein Bindemittel eingebetteten Diamantkörnern besteht, wobei die Neigung des Schafts in dem Werkzeughalter und die Form des Meißels so gewählt sind, daß sich ein negativer Spanwinkel von etwa 0~20° ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiwinkel (15) zwischen 10 und 30 liegt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meißel mit zwei zueinander parallelen Spanflächen (10, 11), deren Mittelparallele mit der Schaftachse (2) zusammenfällt, und zwei dachförmig zueinander geneigten Freiflächen (12, 13) verwendet ist, die mit den zugehörigen Spanflächen (10, 11) jeweils einen Keilwinkel (14) von mehr als 900 einschließen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Abrichten einer Schleifscheibe bestehend aus der Schleifscheibe, einem Abrichtgerät mit einem Werkzeughalter und einem Werkzeug, das aus einem Schaft und einem in einer der Stirnflächen des Schafts eingesetzten Meißel aus künstlich hergestelltem Diamantwerkstoff in Form von in ein Bindemittel eingebetteten Diamantkörnern besteht, wobei die Neigung des Schafts in dem Werkzeughalter und die Form des Meißels so gewählt sind, daß sich ein negativer Spanwinkel von etwa 0" - 20" ergibt.

Zum Abrichten von Schleifscheiben, insbesondere von Profilschleifscheiben, verwendet man Abrichtgeräte mit Diamantwerkzeugen, in denen der Diamant in der Stirnfläche eines Schafts gefaßt ist, der seinerseits in das Abrichtgerät einspannbar ist. In der Praxis haben sich solche Abrichtgeräte durchgesetzt, bei denen der Schaft um 0" -20" gegenüber dem Schleifscheibendurchmesser geneigt ist, und bei denen sich am Diamant ein negativer Spanwinkel von etwa 30-60" und ein ebenfalls sehr großer Freiwinkel ergibt. An einer Maschine zum Abrichten der Flanken von Schneckengängen einer Zahnradschleifscheibe wurde bei Verwendung von Diamantkristallen festgestellt, daß der Verschleiß der Diamanten stark zunimmt, wenn der Freiwinkel unter 30 sinkt (Machines and Tooling, Vol. XLI, Nr. 10, S.46-49). neuerer Zeit verwendet man statt natürlicher Diamanten auch künstlich hergestellte Diamantverbundstoffkörper, die aus in einer Metallmatrix gebundenen Diamantteilchen bestehen und sich in vorbestimmten geometrischen Formen herstellen lassen.

Sie zeigen im wesentlichen isotropes Verhalten. Jedoch befriedigt ihre Standzeit nicht, die nur bei einem geringen Bruchteil der Standzeit natürlicher Diamanten liegt, und zwar unabhängig von der Schneidengeometrie.

Zwar weiß man, daß man die an Diamantkristallen gesammelten Erfahrungen bezüglich der Schneidengeometrie auf künstlich hergestellte Diamantwerkstoffe nicht anwenden kann; es ist aber bislang nicht gelungen, die Standzeit von solchen Diamantwerkstoffen durch Auswahl einer bestimmten Schneidengeometrie entscheidend günstig zu beeinflussen. Beispielsweise kennt man Werkzeuge, bei denen die Spanfläche des Diamantwerkstoffs parallel zur Schaftrichtung verläuft und sich entsprechend der Schaftrichtung ein negativer Spanwinkel von 0° bis etwa 200 bildet. Von einem maßgebenden Hersteller künstlicher Diamantwerkstoffe wird empfohlen, diese mit einem positiven Spanwinkel von 10" -200 und einem Freiwinkel von 3" -5" einzusetzen.

Schließlich ist es bekannt (DE-OS 29 32 370), eine von künstlichem Diamantwerkstoff gebildete Abrichtschneide, die einen positiven oder negativen Spanwinkel haben kann, mit einem darunter angeordneten Quetschkörper zu verbinden, der mit Freiwinkel Null gegen die abzurichtende Fläche gepreßt ist. In keinem dieser Fälle läßt sich jedoch ein signifikanter Einfluß der Schneidengeometrie auf die Standzeit mit Annäherung an diejenigen von natürlichen Diamanten feststellen.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, die Standzeit von Diamantwerkzeugen der eingangs genannten Art zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Freiwinkel zwischen 10 und 30 liegt.

Überraschenderweise konnte dadurch eine wesentliche Verbesserung der Standzeit erreicht werden, nämlich auf das Drei- bis Zehnfache. Damit liegt die Standzeit in der Größenordnung derjenigen von natürlichen Diamanten und teilweise sogar darüber. Dadurch wird der künstliche Diamantwerkstoff erstmals konkurrenzfähig.

Eine plausible Erklärung für die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme steht aus. Jedoch läßt sich durch Versuche leicht feststellen, daß die Standzeit rasch abfällt mit einer Erhöhung des Freiwinkels über einen Bereich von 3"-4" hinaus. Bei 50 hat sie den geringen Wert erreicht, den man bislang als allgemein typisch für künstliche Diamantwerkstoffe ansieht.

Es ist bekannt, den Diamantmeißel so in den Schaft einzusetzen, daß zwei parallele Begrenzungsflächen. deren Mittelparallele mit der Schaftachse zusammenfällt, wechselweise als Spanflächen verwendet werden können. Dabei verwendet man bislang eine rechtwinklig dazu verlaufende Meißelbrust, deren Freiwinkel somit gleich dem Neigungswinkel des Schafts ist, der durch den verwendeten Typ des Abrichtgeräts- bestimmt ist und daher im allgemeinen 5° beträgt. Es ist nicht bekannt, ob dieses Diamantwerkzeug auch schon auf bekannten Geräten mit 100, 150 oder 0° Neigungswinkel verwendet worden ist. Geräte mit im Bereich dieser Werte liegenden Neigungswinkeln befinden sich nicht auf dem Markt In Anwendung der vorstehend beschriebenen Erfindung wird dagegen ein Meißel mit zwei zueinander parallelen Spanflächen, deren Mittelparallele mit der Schaftachse zusammenfällt, und zwei dachförmig zueinander geneigten Freiflächen verwendet, die mit den zugehörigen Spanflächen jeweils einen Keilwinkel von mehr als 900 einschließen.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigt F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anordnung, und Fig. 2 eine entsprechende, im Maßstab vergrößerte Ansicht des in der Anordnung nach F i g. 1 verwendeten Meißels.