DE3741592A1

DE3741592A1 - Verfahren zum abrichten einer schleifscheibe

Info

Publication number: DE3741592A1
Application number: DE19873741592
Authority: DE
Inventors: Tomoyasu Imai; Ryouhei Mukai; Toshihiro Tsutsui
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1988-06-23
Also published as: JP2539801B2; US4866887A; JPS63144957A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abrichten einer aus superharten Schleifkörnern gebildeten Schleifschei be, die in einer Schleifmaschine zur Anwendung kommt.

Das Abrichten einer aus superharten Schleifkörnern, wie ku bischem Bornitrid, gebildeten Schleifscheibe erfolgt durch einen Quervorschub eines drehenden Abrichtwerkzeugs oder eines pyramidalen Ein- oder Mehrkornabrichtwerkzeugs längs der Griffigkeitsfläche der Schleifscheibe.

Im Fall einer aus superharten Schleifkörnern gebildeten Schleifscheibe, wie einer Bornitridschleifscheibe, ist das Niveau der Schleifkraft der Schleifscheibe, unmittelbar nach dem sie abgerichtet worden ist, in hohem Maß unterschiedlich zu dem Niveau, unmittelbar bevor die Schleifscheibe anschlie ßend abgerichtet wird. Das Niveau der Schleifkraft der Schleifscheibe unmittelbar nach dem Abrichten ist relativ hoch, jedoch nimmt das Niveau der Schleifkraft, wenn die Scheibe zum Schleifen von Werkstücken zum Einsatz kommt, d.h., wenn die Werkstoffabnahme ansteigt, ab und erreicht schließlich einen stabilen Zustand (Beharrungszustand). Insbesondere ist unmittelbar nach dem Abrichten der Größen wert, mit dem die Schleifkörner aus dem Verband an der Außen umfangsfläche der Schleifscheibe vorragen, relativ klein und die von den außenliegenden Enden der Flächen der Schleif körner bestimmte Griffigkeitskante oder -fläche stumpf. Aus diesen Gründen ist das Abtragvermögen der Schleifscheibe mäßig, weshalb das Niveau der Schleifkraft hoch ist. Anderer seits beseitigen mit Fortschreiten des Schleifvorgangs als Ergebnis das Schleifens erzeugte Späne (Abtrag) die Verbin dung zwischen Schleifkörnern und grenzen Abtragtaschen ab, so daß die Griffigkeits- oder Schleiffläche, die von den außenliegenden Enden der Schleifkörner bestimmt wird, als Ergebnis des Schleifvorgangs geschärft wird, was eine Ernie drigung des Schleifkraftniveaus zur Folge hat.

Es ist folglich notwendig, das Schleifkraftniveau, unmittel bar nachdem die Schleifscheibe abgerichtet worden ist, zu erniedrigen. Es ist möglich, diese Forderung zu erfüllen, indem die Zustellung des Abrichtwerkzeugs mit Bezug zur Schleifscheibe vergrößert wird.

Die oben angegebene Lösung des Problems weist jedoch die folgenden Nachteile auf. Wenn die Zustellung des Abricht werkzeugs vergrößert wird, dann wird an der Schleifscheibe eine schärfere Schleiffläche ausgebildet, weshalb das Niveau der Schleifkraft abnimmt, wie es durch die ausgezogene Kurve in der beigefügten Fig. 5 dargestellt ist. Wenn jedoch die Schleifscheibe eine Ablenkung oder Abweichung aufweist, so kann diese selbst durch Ausführen eines Abrichtens über viele Male mit einer großen Zustellung nicht beseitigt werden.

Statt dessen wird, wenn die Zustellung des Abrichtwerk zeugs erhöht wird, die Abweichung der Schleifscheibe größer, wie es durch die gestrichelte Kurve in Fig. 5 dargestellt ist. Das ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß bei Erhöhen der Zustellung des Abrichtwerkzeugs das Ausmaß, mit dem des sen Schleif- oder Abtragfläche verschlissen wird, größer und das Abrichtwerkzeug in unerwünschter Weise auf Grund des während des Abrichtens auftretenden Widerstandes aus seiner Arbeits- oder Schleifposition wegbewegt wird.

Es ist insofern die primäre Aufgabe der Erfindung, ein Ver fahren zum Abrichten einer aus superharten Schleifkörnern gebildeten Schleifscheibe anzugeben, das eine Absenkung des Schleifkraftnive aus der Schleifscheibe unmittelbar nach de ren Abrichten ermöglicht und keine Zunahme in der Ablenkung der Schleifscheibe hervorruft.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird - kurz gesagt eine aus superharten Schleifkörnern gebildete Schleifscheibe durch einen mehrmaligen (n Male) Quervorschub eines Abrichtwerk zeugs abgerichtet. Bei den n-maligen Quervorschüben des Ab richtwerkzeugs wird - mit Ausnahme des letzten -, d.h. also vom ersten bis zum Quervorschub (n -1), jeder Quervorschub mit einer Zustellung ausgeführt, die mit einem relativ klei nen Wert festgesetzt wird, um jegliche Ablenkung oder Abwei chung der Schleifscheibe zu beseitigen. Im letzten Quervor schub wird die Zustellung des Abrichtwerkzeugs mit einem relativ großen Wert festgesetzt, um an der Schleifscheibe eine ausgezeichnete Schleif- oder Schneidfläche zu erzeugen.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird jegliche Abwei chung oder Ablenkung der Schleifscheibe durch eine Mehrzahl von Quervorschüben des Abrichtwerkzeugs, die mit einer rela tiv geringen Zustellung ausgeführt werden, beseitigt und durch den letzten, mit relativ großer Zustellung durchgeführ ten Quervorschub eine Bearbeitungs- oder Schleiffläche mit ausgezeichneter Griffigkeitsfähigkeit an der Schleifscheibe ausgebildet.

Die Aufgabe und die Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungs beispielen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Schleifmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Abrichtver fahrens und ein Blockdiagramm eines numerischen Steuergeräts für die Schleifmaschine;

Fig. 2 schematisch die gemäß der Erfindung durchgeführte Arbeitsweise der Schleifmaschine;

Fig. 3 und 4 Flußpläne für die von dem numerischen Steuer gerät durchgeführten Prozesse;

Fig. 5 ein Diagramm über die Beziehung der Änderungen in der Ablenkung und der Schleifkraft der Schleifscheibe mit einem Anstieg in der Zustellung des Schleifwerk zeugs;

Fig. 6 einen Flußplan für ein anderes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine numerisch gesteuerte Schleifmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Abrichtverfahrens, wobei die Maschine ein Bett 10 mit einem daran derart be festigten Spindelsupport 11, daß dieser Support 11 vor- und rückwärts bewegt werden kann, umfaßt. Der Spindelsupport 11 lagert drehbar eine Schleifscheibe 12, die aus superharten Schleifkörnern, wie Diamant- oder kubischen Bonrnitridkör nern gebildet ist. Durch das Arbeiten eines am Spindelsup port 11 angebrachten Schleifscheiben-Antriebsmotors 13 wird über einen Riementrieb der Schleifscheibe eine Drehung vermittelt. Es ist zu bemerken, daß der Spindelsupport 11 durch das Arbeiten eines mit einem Stellmotor 15 als An triebsquelle ausgestatteten Vorschubmechanismus vorgeschoben und zurückgeholt werden kann.

Am Bett 10 ist ein Tisch 17 gehalten, der von einem Stell motor 20 betrieben wird, so daß er sich in Fig. 1 seitwärts bewegt. Am Tisch 17 sind ein Spindelstock 18 und ein Reit stock 19 angebracht, die zwischen sich ein Werkstück W ab stützen, das durch das Betreiben eines am Spindelstock 18 gehaltenen Spindel-Antriebsmotors 26 gedreht wird.

An der einen Seite des Spindelsupports 11 ist eine Abricht vorrichtung 21 befestigt, die zum Abrichten der Schleif scheibe 12 jedesmal dann betrieben wird, wenn von der Schleif scheibe 12 eine vorbestimmte Anzahl von Werkstücken W ge schliffen worden ist.

Die Abrichtvorrichtung 21 umfaßt einen Motor zur Drehung des drehbaren Abrichtwerkzeugs 22 und einen Abricht-Zustell mechanismus, der aus einem ersten Stellmotor 23 zur Zustel lung des Abrichtwerkzeugs 22 in der radialen Richtung der Schleifscheibe 12 und aus einem zweiten Stellmotor 24 für einen Quervorschub des Abrichtwerkzeugs 22 in der Achsrich tung der Schleifscheibe 12 besteht.

Der erste und zweite Stellmotor 23 und 24 werden durch ein numerisches Steuergerät 30 gesteuert, das im wesentlichen eine Zentraleinheit (ZE) 32, einen Speicher 33, einen Impuls verteiler 34 und ein Eingabeteil 41 umfaßt. Treiberkreise 31 für den ersten sowie zweiten Stellmotor 23, 24 steuern die Zustellung und den Quervorschub der Abrichtvorrichtung 21 im Ansprechen auf von den Impulsverteilern 34 zugeführte Steuerimpulse.

Bei dem Abrichtverfahren gemäß der Erfindung wird die Anzahl der Quervorschübe, die die Abrichtvorrichtung 22 ausführen soll, als eine Mehrzahl (n) festgesetzt. Von diesen n Quervor schüben wird jeder mit Ausnahme des letzten, d.h. vom ersten Quervorschub bis zum Quervorschub (n -1), mit einer Zustel lung für die Abrichtvorrichtung 22 ausgeführt, die mit einem relativ kleinen Wert festgesetzt wird. Für den letzten Quer vorschub wird die Zustellung für die Abrichtvorrichtung 22 mit einem relativ großen Wert festgesetzt. Insofern wird das Abrichten der Schleifscheibe 12 mit einer Änderung der Zustellung, wie das oben beschrieben wurde, durchgeführt. Dieser Steuervorgang wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2-4 näher erläutert.

Zuerst wird eine Anzahl (n) für die durchzuführenden Quervor schübe, d.h. eine Anzahl für die Male des Abrichtens, durch das Eingabeteil 41 vorgegeben und im Speicher 33 gespeichert, wie die Fig. 3 zeigt. Dann wird das Abrichtwerkzeug 22 gedreht und schnell zugestellt, so daß es sich um einen vorbestimm ten Wert A (Schritt 51 in Fig. 4) zur Schleifscheibe hin bewegt. Das Abrichtwerkzeug 22 wird weiter zur Schleifscheibe 12 mit einer relativ kleinen Zustellung B (Schritt 52) und dann in axialer Richtung der Schleifscheibe mit einem vorbe stimmten Quervorschub C (Schritt 53) bewegt, so daß die Schleifscheibe 12 über die gesamte Breite ihrer Schleifflä che abgerichtet wird.

Vor dem Beginn eines jeden Quervorschubs mit Ausnahme des letzten in der festgesetzten Anzahl (n) von Quervorschüben, die ausgeführt werden sollen, wird das Abrichtwerkzeug 22 zur Schleifscheibe 12 hin mit einer kleinen Zustellung B (Schritt 52) bewegt. Durch Ausführen des Abrichtens über mehrere Male mit dieser relativ kleinen Zustellung B wird jegliche Ablenkung oder Abweichung der Schleifscheibe 12 beseitigt. Anschließend wird dem Abrichtwerkzeug 22 eine relativ große Zustellung F (Schritt 56) vermittelt und dann der letzte Quervorschub D ausgeführt (Schritt 57). Auf diese Weise werden die äußeren Enden der Schleifkörner in einem wesentlichen Ausmaß abgebrochen, so daß eine scharfe Schleif fläche gebildet wird. Schließlich wird die Abrichtvorrich tung 22 um einen vorbestimmten Wert E (Schritt 58) zurückge stellt, womit das Abrichten von einer Schleifscheibe beendet ist. Die oben genannte kleine Zustellung B wird beispielswei se mit 2,5 µm und die große Zustellung F mit 5 µm festgesetzt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, wobei die ZE 32 in Übereinstimmung mit dem in Fig. 6 gezeigten Flußplan arbei tet, wird der Quervorschub mit einer relativ großen Zustel lung F mehrere Male, vorzugsweise zweimal (d.h. m =2 im Schritt 57 b), ausgeführt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl (n) der auszu führenden Quervorschübe mit einer relativ kleinen Zustellung B innerhalb des Bereichs von zwei- bis zehnmal festgesetzt. Die Anzahl der auszuführendne Quervorschübe hängt in hohem Maß beispielsweise von der Tiefe eines örtlichen Abriebs in der Schleiffläche der Schleifscheibe 12, bevor sie einem Abrichten unterworfen wird, d.h., nachdem sie für eine Reihe von Schleifvorgängen benutzt worden ist, ab. Beispielsweise ist nach einem Einstechschleifen, wobei ein oder zwei Kanten- bzw. Flächenteile der Schleiffläche der Schleifscheibe 12 in einer Folge von Schleifvorgängen nicht benutzt worden sind, der Teil der Schleiffläche mit Ausnahme des einen oder der beiden Kantenteile in einem erheblichen Ausmaß abgetra gen oder verschlissen worden. Deshalb wird in einem solchen Fall die Anzahl (n) für die auszuführenden Quervorschübe mit einer relativ großen Zahl festgesetzt. Andererseits ist es der Zweck des Quervorschubs mit einer relativ großen Zustellung F, eine Schneidkante oder -fläche aus Schleif körnern zu bilden, weshalb es ausreichend ist, den Quervor schub ein- oder zweimal auszuführen.

Es ist klar, daß bei Kenntnis der durch die Erfindung ver mittelten Lehre dem Fachmann Abänderungen und Abwandlungen an die Hand gegeben sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Eine aus superharten Schleifkörnern gebildete Schleif scheibe wird durch einen mehrmaligen (n-Male) Quervorschub eines Abrichtwerkzeugs abgerichtet. Bei den n-maligen Quer vorschüben des Abrichtwerkzeugs wird mit Ausnahme des letz ten, also vom ersten bis zum Quervorschub (n-1), jeder Quer vorschub mit einer mit einem relativ kleinen Wert festgesetz ten Zustellung ausgeführt, um jegliche Ablenkung der Schleif scheibe zu beseitigen. Im letzten Quervorschub wird die Zu stellung des Abrichtwerkzeugs mit einem relativ großen Wert festgesetzt, um an der Schleifscheibe eine ausgezeichnete Schleiffläche zu erzeugen. Folglich wird jegliche Ablenkung der Schleifscheibe durch eine Mehrzahl von Quervorschüben des Abrichtwerkzeugs mit einer relativ geringen Zustellung beseitigt und durch den letzten Quervorschub mit relativ großer Zustellung eine Bearbeitungsfläche mit ausgezeichne ter Griffigkeit an der Schleifscheibe ausgebildet.

Claims

1. Verfahren zum Abrichten einer aus superharten Schleifkör nern gebildeten Schleifscheibe mit einem Abrichtwerkzeug, gekennzeichnet

- durch einen ersten Zustellschritt für das Abrichtwerk zeug mit einem ersten vorbestimmten Zustellwert zur Schleifscheibe hin sowie anschließendes Querverschieben des Abrichtwerkzeugs über die gesamte Breite der Schleif scheibe und
- durch einen zweiten Zustellschritt für das Abrichtwerk zeug mit einem zweiten vorbestimmten Zustellwert, der größer als der erste vorbestimmte Zustellwert ist, zur Schleifscheibe hin sowie anschließendes Querverschieben des Abrichtwerkzeugs über die gesamte Breite der Schleif scheibe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schritt wenigstens noch einmal vor Ausführung des zweiten Schritts ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schritt nur einmal ausgeführt wird.

4. Verfahren zum Abrichten einer drehenden, aus superharten Schleifkörnern gebildeten Schleifscheibe mit einem Abricht werkzeug, gekennzeichnet durch die Schritte

a) des Zustellens des Abrichtwerkzeugs zur Schleifschei be hin mit einem ersten vorbestimmten Zustellwert,
b) des Querverschiebens des Abrichtwerkzeugs über die gesamte Breite der Schleifscheibe,
c) des mehrmaligen Wiederholens der Schritte (a) und (b),
d) des Zustellens des Abrichtwerkzeugs zur Schleifscheibe hin mit einem zweiten vorbestimmten Zustellwert, der größer als der erste vorbestimmte Zustellwert ist, und
e) des Querverschiebens des Abrichtwerkzeugs über die gesamte Breite der Schleifscheibe.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (d) und (e) noch einmal ausgeführt werden.

6. Verfahren zum Abrichten einer aus superharten Schleifkör nern gebildeten Schleifscheibe durch Querverschieben eines Abrichtwerkzeugs mehrere Male n über die gesamte Breite der Schleifscheibe, gekennzeichnet

- durch Festsetzen einer Zustellung für die Bewegung des Abrichtwerkzeugs in radialer Richtung der Schleifscheibe mit einem relativ kleinen Wert für jede der beiden letz ten Querverschiebungen, die ausgeführt werden, bevor die Anzahl der Male des Querverschiebens die Zahl N-n, worin n =1 oder 2 ist, erreicht und
- durch Festsetzen der Zustellung mit einem relativ großen Wert für wenigstens eine Querverschiebung, die ausge führt wird, nachdem die Anzahl der Male des Querverschie bens den Wert N-n erreicht hat.