DE3790060C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleifwerkzeug mit harten Schleifkörnern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Schleifwerkzeuge dieser Art sind bekannt. Man findet auch die Bezeichnung Superschleifkorn-Schleifwerkzeug, d. i. ein Schleifwerkzeug mit Schleifkörnern aus Diamant, kubischem Bornitrid oder dergleichen. Diese Schleif­ werkzeuge werden eingesetzt zum Schneiden, Scheren und/oder Abschmirgeln schwer schleifbaren Materials, zum Beispiel von Keramik, Hartmetall, hitzebeständigem Stahl oder Schnellstahl.

Es gibt Schleifscheiben mit metallgebundenen, hartge­ bundenen, glasierten oder galvanisierten Schleifkorn­ schichten. Man unterteilt die Schleifscheiben in Grup­ pen entsprechend der Schleifscheiben-Form, zum Bei­ spiel flach, tellerförmig, tassenähnlich oder segment­ förmig oder mit Schaft (japanische Industrienorm JIS B 4131).

Eine Schleifscheibe der eingangs genannten Art ist zum Beispiel in der US-PS 34 95 359 beschrieben. Dargestellt ist eine Struktur mit einem durchlöcherten Stützkörper, wobei ein Diamantschleifmittel auf sämtliche Oberflächen des Arbeitsbereichs des Stützkörpers aufgebracht ist. Die Maschenunterlagen sind ausschließlich metallisch. Die Fixierung der Schleifkörner erfolgt durch Galvani­ sieren.

In der GB 20 68 275 A sind Schleifscheiben beschrie­ ben, bei denen Diamant-Schleifkörner mit einer ebenfalls metallischen Metallunterlage verbunden werden. Auch hier werden die Schleifkörner durch Galvanisieren auf die Metallunterlage aufgebracht, so daß eine sehr dünne Schicht mit harten Schleifkörnern entsteht. Die Schleif­ körner werden im Einsatz sehr schnell verbraucht, wo­ durch sich der Schleifwiderstand erhöht und die Schleif­ qualität stark herabgesetzt wird.

Durch das Galvanisierungs-Beschichtungsverfahren ist es außerdem schwierig, die Beschichtung auf bestimmte Bereiche der Maschenunterlage zu begrenzen.

In der US-PS 27 40 239 ist ein flexibles Schleifmittel beschrieben, bei dem Schleifkörner um die Fäden eines Öffnungen aufweisenden Gewebes herum angeordnet sind. Mit diesem Schleifmittel lassen sich keine extrem har­ ten Materialien schneiden oder schleifen, da nur übli­ che Schleifkörner und keine harten Schleifkörner (Su­ perschleifkörner) verwendet werden. Diese bekannten Schleifmittel eignen sich hauptsächlich zur Herstellung von Bandsägeblättern und dünnen Schleif- bzw. Trenn­ scheiben.

Allgemein läßt sich sagen, daß die meisten metallge­ bundenen oder harzgebundenen Schleifscheiben praktisch kaum Poren besitzen. Dies ist insofern nachteilig, als keine zufriedenstellende Schleifstaubbeseitigung er­ folgt und außerdem kein ausreichendes Kühlmittel zuge­ führt werden kann. Die bekannten Schleifscheiben sind extrem starr. Dies hat zwar einerseits den Vorteil, daß man eine gute Schleifgenauigkeit erzielt, nachtei­ lig ist jedoch die Gefahr von Absplitterungen und Rißbildungen in der Arbeitsfläche der Schleifscheibe.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schleifwerkzeug mit harten Schleifkörnern der eingangs genannten Art an­ zugeben, bei dem ein großer Berührungsbereich zwischen Arbeitsfläche des Schleifwerkzeugs und Werkstück, eine ausreichende Kühlmittelzufuhr zu dem bearbeiteten Teil und eine hohe Schleifqualität gewährleistet sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 an­ gegebene Erfindung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schleifwerkzeug bewegen sich die Maschendichte und der Abstand der Fäden in bestimm­ ten Grenzen. Die Dichte der Schleifkörner ist hoch, und die Schleifkornschicht wirkt konstant auf das Werkstück ein. Es ist für eine ausreichende Kühlmittel­ zufuhr gesorgt, und aufgrund der Porösität wird über lange Zeit hinweg eine hervorragende Schleifqualität erzielt.

Das erfindungsgemäße Schleifwerkzeug kann in ver­ schiedenster Weise ausgestaltet sein, zum Beispiel in Form eines Schleifstifts, eines Kernbohrers, einer Schleifhülse, oder dergleichen. Die Maschenunterlage besteht aus anorganischen Fasern oder organischen Synthetikfasern. Besonders vorteilhaft ist die Mi­ schung aus harten Schleifkörnern, sogenannten Super­ schleifkörnern aus Diamant oder kubischem Bornitrid und anderen "normalen" Schleifkörnern. Dabei ist der Anteil der aus Diamant oder kubischem Bornitrid be­ stehenden Schleifkörner nicht kleiner als 20 Gew.-%.

Der blockierte Bereich der Maschen in der Maschen­ unterlage beträgt weniger als 75%. Dies bedeutet, daß die Summe der blockierten Fläche der Maschen der Maschenunterlage an dem Schleifkorn-Fixierabschnitt weniger als 75% der Gesamtfläche der Maschen an den Fixierabschnitt ausmacht.

Die Maschenunterlage kann Polygonform haben, wobei der Schleifkorn-Fixierabschnitt an einem Teil der Oberfläche der Maschenunterlage gebildet ist, vor­ zugsweise an der Umfangskante.

Gemäß einer Ausführungsform hat das Schleifwerkzeug die Form einer Schleifscheibe mit mehreren lamellier­ ten Schleifwerkzeugelementen.

Bei geringer Anzahl von Maschenunterlagen wird die Schleifscheibe hauptsächlich zum Schneiden verwendet, ist die Anzahl der Maschenunterlage groß, so ist die Schleifscheibe flach, tellerförmig, tassenförmig, ringförmig oder hat abgestufte Form und wird zum Schleifen verwendet.

Bei dem Schleifwerkzeug nach der Erfindung stehen viele feine Schneidkanten der harten Schleif­ körner von der Klebstoffschicht ab, es kann eine aus­ reichende Menge Kühlmittel durch die offengelassenen Maschen hindurch zugeführt werden, das Schleifmehl kann ungehindert abgeführt weden, und ein Verstopfen wird vermieden. Außerdem kann man durch Steuern der Beziehung zwischen der Art der Maschenunterlage, der Art und der Menge des Klebemittels, der Aufbring­ dichte der Schleifkörner und dergleichen Schleifwerk­ zeugelemente erhalten, die sich in ihrer Steifigkeit unterscheiden, angefangen bei Elementen mit hoher Steifigkeit bis zu Elementen mit einer gewissen Flexibilität.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise vergrößerte Draufsicht auf ein Schleifwerkzeugelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittansicht, die einen Teil des Schleifwerkzeugelements zeigt,

Fig. 3(a), 3(b) und 3(c) Draufsichten auf weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig. 4(a) bis 4(g) Ansichten, die verschiedene Beispiele für Schleifwerkzeuge zeigen, in denen die Super- Schleifwerkzeugelemente gemäß der Er­ findung verwendet sind, wobei Fig. 4(a) eine Draufsicht auf eine Drillsäge ist, Fig. 4(b) und 4(c) perspektivische Ansichten von Schleifstiften mit einem Schaft sind, Fig. 4(d) eine teilweise vereinfacht dargestellte perspektivische Ansicht einer tassenförmigen Schleif­ scheibe ist, Fig. 4(e) und 4(f) perspektivische, teil­ weise vereinfacht dargestellte Ansichten von Schuppen­ scheiben sind und Fig. 4(g) eine perspektivische Ansicht eines Scheibenschneiders ist,

Fig. 5 eine teilweise vereinfacht dargestellte Draufsicht auf eine Schleifscheibe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Schleifscheibe,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, die eine flache Schleifscheibe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer noch ande­ ren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine Vertikal-Schnittansicht von Fig. 8,

Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 11 eine Vertikal-Schnittansicht einer noch wei­ teren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Ver­ fahren zum Herstellen der Ausführungsform nach Fig. 12 darstellt,

Fig. 13(a), 13(b) und 13(c) perspektivische An­ sichten von Schleifwerkzeugen verschiede­ ner Ausführungsformen der Erfindung, und

Fig. 14(a) und 14(b) perspektivische Ansichten von Schleifspitzen anderer Ausführungs­ beispiele der Erfindung.

Die Schleifwerkzeugelemente nach der Erfindung lassen sich beispielsweise folgendermaßen herstellen:

• 1) Es wird eine Maschenunterlage in Form eines Polygons oder eines Polygons mit einer gekrümmten Seite vorbe­ reitet.
• 2) Auf beiden Seiten der Maschenunterlagen wird eine Grundierbeschichtung aus einem Harzkleber wie z. B. einem Flüssig-Phenolharz aufgebracht.
• 3) Wenn die Maschenunterlage Polygon-Form hat, werden im folgenden als Superschleifkörner bezeichnete harte Schleifkörner aus beispielsweise Diamant, kubischem Bor­ nitrid oder dergleichen auf beide Seiten der Maschenunter­ lage in gewünschter Breite, gerechnet von einer Seite oder von benachbarten zwei Seiten des Polygons aus, auf­ gebracht. Dann wird das erhaltene Verbund-Material zum Trocknen des Klebstoffs erwärmt.
• 4) Anschließend wird das getrocknete Material mit einer Zusatzbeschichtung aus einem Harz­ kleber versehen und zum Trocknen und teilweisen Aus­ härten des Klebers erwärmt. Dieser Prozeß sollte so ab­ laufen, daß der blockierte Bereich der Maschen der Maschenunterlage, blockiert durch die Schleifkörner und der oberen Klebstoffbeschichtung, auf weniger als 75% der Maschenfläche begrenzt ist.
• 5) Das Material wird dann eine Zeit weiter erwärmt, um das Harz vollständig auszuhärten und so einen Schleifkorn-Fixierab­ schnitt zu bilden. Damit hat man ein Schleifwerkzeugelement erhalten.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, werden die Schleif­ körner 3 mit Hilfe des Klebers 4 fest an den Fäden 2 der Maschenunterlage 1 gebunden, so daß sie die Fäden 2 in einer oder mehreren Schichten umhüllen, wobei Schneid­ kanten der Schleifkörner 3 von der Klebstoffschicht ab­ stehen, wodurch ein Schleifkorn-Fixierabschnitt 5 gebil­ det wird. Obschon in Fig. 1 die Schußfäden senkrecht zu den Kettfäden verlaufen, kann abhängig vom Anwendungsfall eine Maschenunterlage mit einem Schnittwinkel von 45° bevorzugt werden.

Um eine zufriedenstellende Abfuhr des Schleifstaubs und eine ausreichende Kühlmittelzufuhr für den Fall zu gewähr­ leisten, daß das Schleifwerkzeugelement als ein Element für eine Bandsäge, ein Schuppenrad, eine Schleifscheibe od.dg1. verwendet wird, beträgt der blockierte Bereich der Maschen der Maschenunterlage 1 weniger als 75% der Gesamtfläche der Maschen in dem Schleifkorn-Fixierabschnitt. Die verwendete Faser zur Bildung der Maschenunter­ lage 1 kann eine oder mehrere anorganische hochfeste Fasern enthalten, z. B. Glasfaser, Kohlenstoffaser, Siliziumcarbidfaser, Aluminiumoxidfaser, Mullit und Metallfaser, sowie organische Synthetikfasern, z. B. eine Faser aus aromatischem Polyamid, Nylonfaser, Polyester­ faser, Vinylonfaser, Phenolfaser und Rayon. Die Maschen­ unterlage 1 kann aus einer oder mehreren der oben erwähnten Fasern oder aus einem Textilgemisch oder einem aus zwei oder mehr der obengenannten Fasern gewebten Stoff bestehen.

Vorzugsweise hat die Maschenunterlage 1 eine Maschenweite von 0,4 bis 1,5 mm und eine Kett- und Schußfadendichte von 10 bis 30 Maschen (Anzahl/25 mm). Wenn die Maschen­ weite der Maschenunterlage 1 gleich oder größer als 1,5 mm und die Kett- und Schußfadendichte geringer als 10 Maschen ist, wird die Schleifkorndichte auf der Oberfläche der Maschenunterlagen 1 zu gering und nimmt die Schleifqualität ab. Wenn andererseits die Maschenweite der Maschenunter­ lagen 1 nicht größer als 0,4 mm und die Kett- und Schuß­ fadendichte höher als 30 Maschen ist, sind die Maschen fast vollständig blockiert, und das Ziel der ersten Er­ findung wird nicht erreicht.

Die bei der Erfindung verwendeten Schleifkörner 3 enthalten als Hauptkomponente sogenannte Superschleifkörner aus beispielsweise Diamant oder kubischem Bornitrit. Da jedoch das Schleifwerkzeug­ element nach der Erfindung dadurch gebildet wird, daß Schleifkörper 3 auf ein als Maschenunterlage 1 vorliegen­ des Trägermaterial aufgebracht werden und demzufolge die Schleifkorndichte sehr hoch sein kann, können abhängig vom Material des Werkstücks normale Schleifkörner anstelle eines Teils der teueren Superschleifkörner verwendet werden, ohne daß dies auf Kosten der Schleifqualität und Haltbarkeit geht. Vom Standpunkt der Schleifqualität und Haltbarkeit her gesehen kann ein Gemisch von Super­ schleifkörnern und normalen Schleifkörnern verwendet werden, welches mindestens 20 Gew.-% Superschleifkörner enthält. Die "normalen Schleifkörner" umfassen hier na­ türliche Schleifkörner wie Kieselerde, Granat, Korund u. dgl. zusätzlich zu synthetischen Schleifmitteln wie Aluminiumoxid-Schleifmitteln, Siliziumcarbid-Schleif­ mitteln, Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Schleifmitteln u. dgl., wie sie in der JIS R 6111 (Synthetische Schleifmittel) definiert sind.

Der verwendete Harzkleber ist ausgewählt aus Flüssigharzklebern, die wärmebeständig sind und hitzehärtbare Harze sind, wie beispielsweise Resolphenolharze, modifizierte Phenolharze, Epoxyharze und Polyimidharze, die zusammen mit verschiedenen Füll­ stoffen verwendet werden.

Gemäß der Erfindung können durch Einstellen des Verhältnisses zwischen der Flexibilität, der Fadengröße und der Kett- und Schußfadendichte der Maschenunterlage 1 der Härte des hitzehärtbaren Klebstoffs, der Aufbring­ dichte der Schleifkörner 3 u. dgl., Schleifwerkzeugelemente verschiedener Steifigkeit erhalten werden, beginnend bei Elementen mit hoher Steifigkeit bis zu solchen mit einer gewissen Flexibilität.

Fig. 1 bis 3 zeigen Beispiele von Schleifwerkzeugelementen gemäß der Erfindung, und verschiedene Schleifwerk­ zeuge, die aus den Elementen hergestellt sind, sind in Fig. 4 gezeigt. Die bandförmig (streifen­ ähnlich) geformten werden als Schneidkante in einer Drillsäge, einer Bändsäge oder einem Kernbohrer verwendet, oder mit mehreren Windungen gewickelt, um als Loch­ schneider verwendet zu werden. Die mit recht­ eckiger Form und Polygonform werden auf einer zylindrischen Unterlage radial angeordnet und als Schleifschuppenscheibe verwendet, oder sie werden um einen dünnen Schaft gewickelt und an dem Schaft fixiert, um als Schleifstift mit Schaft ver­ wendet zu werden. Zum Schleifen einer gekrümmten Fläche oder zum gleichzeitigen Schleifen eines Paars senkrecht aufeinanderstehender Flächen werden die in Fig. 3 gezeig­ ten Schleifwerkzeuge eingesetzt.

Durch Verwendung eines einzelnen oder mehrerer der Schleif­ werkzeugelemente lassen sich gege­ benenfalls mit aus geeignetem Material bestehenden Abstandsgliedern, eine Schleifschuppenscheibe mit Schaft (JIS R 6258), eine flansch­ förmig geformte Schleifschuppenscheibe und eine profi­ lierte Schleifschuppenscheibe mit einer profilierten Arbeitsfläche (JIS R 6259), eine zylindrische Schleif­ hülse (JIS R 6257) sowie eine kegelstumpfförmige Schleifhülse (ISO 2422) herstellen. Die Formen des Schleifwerkzeugs mit dem Schleifwerkzeugelement nach der Erfindung können zusätzlich zu den oben er­ wähnten Formen solche sein, die in der JIS R 6211 (Form und Größe der Schleifscheibe) definiert sind, z. B. flache, ringförmige, mit Ausnehmung versehene, tassenförmige, tellerförmige, versetzte, keilförmige, scheibenförmige, verschiedene Schleifscheiben mit einem Schaft sowie die in der JIS R 6218 (Segment-Schleifscheibe) definiert sind, d. h., verschiedene Segment-Schleifscheiben.

Im folgenden werden konkretere Ausführungsformen der ersten Erfindung beschrieben.

Eine rechtwinklige, aus Linongewebe bestehende Maschenun­ terlage 1 mit einer Größe von 30 mm×30 mm und einer Dicke von 0,18 mm aus Glasfaser und mit 20 Maschen pro Zoll wurde mit einem flüssigen Resolphenolharz-Kleber imprägniert, der mit einem Kieselerde-Feinpulver-Füllstoff vermischt war, um die Maschen nicht zu blockieren, zum Trocknen er­ hitzt und dann mit einem Grundierüberzug eines Klebstoffs, der demselben System angehörte wie der oben erwähnte Kleb­ stoff, versehen. Danach wurden Diamant-Schleifkörner 3 mit einer Partikelgröße von 140/170 auf beiden Seiten der Maschenunterlage 1 in einer Breite von 5 mm neben den Längs­ seiten angebracht, und dann wurde das erhaltene zusammen­ gesetzte Material zum Trocknen erhitzt und mit einem Über­ zug aus einem Klebstoff desselben Systems wie der oben erwähnte Klebstoff versehen. Anschließend wurde das zu­ sammengesetzte Material erhitzt, und der Überzug wurde teilweise ausgehärtet. Der durch die Schleifkörner 3 und den Klebstoff-Außenüberzug hervorgerufene blockierte Bereich der Maschen der Maschenunterlage 1 betrug etwa 50%, und die Dicke des mit den Schleifkörnern 3 überzogenen Abschnitts betrug 0,7 mm. Das so erhaltene zusammengesetzte Material wurde um einen Schaft mit einem Durchmesser von 6 mm ge­ wickelt und dort mit einem Klebstoff befestigt. Anschließend wurde das Material erhitzt, um das Harz vollständig auszu­ härten, wodurch ein Schleifstift mit Schaft erhalten wurde.

Als die Innenfläche eines aus gesintertem Siliziumnitrit bestehenden Rohrs im Naßschleifverfahren mit dem Schleif­ stift bei einer Drehzahl von 12 000 1/min geschliffen wurde, konnte dem Bearbeitungsabschnitt durch die offenen Maschen hindurch eine ausreichende Menge Kühlmittel zugeführt werden, und die Schleifspäne konnten glatt durch die offenen Maschen hindurch abgeführt werden, ohne daß es zu Verstopfungen kam. Außerdem zeigte der Schleifstift eine lang anhaltende hervorragende Schleifqualität. Das Schlei­ fen erfolgte mit größerer Effizienz als bei irgendeinem der bekannten Werkzeuge.

Das Schleifwerkzeug nach der zweiten Ausfüh­ rungsform läßt sich beispielsweise folgendermaßen herstellen:

• 1) Eine ringförmige Maschenunterlage 1 wird mit einem Harzkleber, z. B. Phenolharz, auf beiden Seiten grundiert.
• 2) Auf beide Seiten der ringförmigen Maschenunterlage 1 wird in gewünschter Breite, gemessen von der äußeren Um­ fangsfläche oder der inneren Umfangsfläche - abhängig vom Verwendungszweck - eine Superschleifkornschicht aufgebracht und zum Trocknen des Klebers erhitzt.
• 3) Anschließend wird das getrocknete Verbund- Material mit einem Überzug aus einem Harzkleber versehen, der im wesentlichen die gleiche Qualität wie der genannte Harzkleber aufweist, und es wird getrocknet und der Kleber teilweise gehärtet. Dieser Prozeß sollte so durch­ geführt werden, daß der durch die Schleifkörner 3 und den Klebstoffüberzug blockierte Bereich der Maschen der Maschenunterlagen 1 auf weniger als 75% der Maschenfläche begrenzt wird.
• 4) Anschließend wird das Material mit dem darauf befindlichen, teilweise gehärteten Klebstoff­ überzug in eine Form eingesetzt, die ein Paar Metall­ scheiben aufweist, und erhitzt um das Harz vollständig auszuhärten; anschließend wird es aus der Form entnommen.
• 5) Falls notwendig, wird die äußere Umfangskante oder die innere Ümfangskante des so erhaltenen zusammengesetzten Materials endbearbeitet, und es wird eine Schleifscheibe zum Schneiden erhalten.

Mehrere Verbund- Materialien, die im Anschluß an den Schritt (3) oder (4) erhalten werden, können mit einem Harzkleber imprägniert und zu einer gewünschten Form und Größe (abhängig vom Verwendungszweck) lamelliert sowie unter Verwendung eines Metallscheiben-Paars oder einer Metallform warmgepreßt werden, um den Harz vollständig aus­ zuhärten, damit die zusammengesetzten Materialien inte­ griert werden und so eine flache Schleifscheibe oder eine Schleifscheibe anderer Form entsteht.

Vor dem Schritt (1) zum Grundieren der Maschenunterlage 1 mit Klebstoff kann die Maschenunterlage 1 modifiziert werden, indem Klebstoff des gleichen Systems aufgetragen wird, um die Steifigkeit und/oder die Abdichtung zu er­ höhen, falls notwendig.

Die Schleifkörner 3 sind fest mit der Maschenunterlage durch den Kleber 4 verbunden, um einen Schleifkorn- Fixierabschnitt 5 zu bilden, wobei eine einzelne oder mehrere Schleifkornschichten die Fäden 2 der Maschen­ unterlage 1 umhüllen und die Schneidkanten der Schleif­ körner 3 vorstehen, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.

Vorzugsweise wird der durch die Schleifkörner 3 und den Klebstoff blockierte Bereich der Maschen der Maschenun­ terlage 1 begrenzt auf weniger als 75% der Fläche der Maschen, um eine genügend große Menge Kühlmittel zuführen zu können und abgetragenes Material ungehindert ab­ führen zu können.

Die Faser zur Bildung der Maschenunterlage, die Maschen­ weite der Maschenunterlage, die Schleifkörner und der Harzkleber können hier die gleichen sein wie bei der ersten Ausführungsform.

Um die Starrheit einer zum Schneiden dienenden Schleif­ scheibe zu erhöhen, ist es wirksam, mit Hilfe eines Klebers, der dem gleichen System angehört wie der oben beschriebene Kleber, an einen Teil, der von dem Super­ schleifkorn-Fixierabschnitt 5 verschieden ist, feines Pulver aus Siliziumcarbid-Schleifmaterial oder Aluminiumoxid- Schleifmaterial oder feines Pulver aus Feststoffschmier­ mittel, wie beispielsweise Molybdändisulfid oder Graphit in einer Dicke zu binden, die nicht stärker ist als die Dicke der Superschleifkornschicht.

Weiterhin kann das Schleifwerkzeug nach der zweiten Ausführungsform in der in Fig. 8 gezeigten Weise ausgestaltet sein. Wie deutlicher aus den Fig. 9 und 10 hervorgeht, unterscheidet sich die in Fig. 8 gezeigte Schleifscheibe von der nach Fig. 7 da­ durch, daß eine Mittelnabe 10 vorgesehen ist und Ver­ stärkungen 11 zwischen die Maschenunterlagen 1 einge­ fügt sind. Wie Fig. 11 zeigt, können auch lediglich die Verstärkungen 11 vorhanden sein. Die Verstärkungen 11 können beispielsweise dadurch angeordnet werden, daß sie sandwichartig zwischen die Maschenunterlagen 1 gelegt werden, wie Fig. 12 zeigt, und dann durch Druck­ formung zusammengefügt werden.

Was das Material für die Nabe 10 angeht, so eignet sich ein Metall wie z. B. Eisen, rostfreier Stahl oder eine Aluminiumlegierung, oder aber ein Kunstharz wie Bakelit oder FRP. Als die oben erwähnte Verstärkung eignet sich ein maschenähnliches Teil aus einer anorganischen Faser, einer organischen Kunstfaser oder feiner Metalldraht, eine dünne Metallplatte, eine dünne perforierte Metall­ platte, eine dünne Kunstharzplatte oder eine dünne FRP- Platte.

Bei der Schleifscheibe nach der zweiten Aus­ führungsform läßt sich ausreichende Menge Kühlmittel durch die offenen Maschen hindurch zu dem Verarbeitungsbereich führen, und das Abriebmaterial läßt sich durch die offenen Maschen glatt abführen, ohne daß es zu Verstopfungen kommt. Da außerdem das Vorstehen der Schneidkanten angemessen ist und die Schleifkörner fest mit der Unterlage verbunden sind, zeigt die Schleifscheibe nach der zweiten Erfindung über lange Zeit hinweg eine hervorragende Schleifqualität, und Schleifen sowie Schneiden lassen sich mit hoher Effizienz bewerkstelligen. Ein Linongewebe-Glasfaser-Maschenblatt mit einer Stärke von 0,18 mm und mit 20 Maschen wurde mit flüssigem Resolphenolharz-Kleber imprägniert, der mit einem Kieseler­ de-Feinpulver-Füllstoff gemischt war, wobei die Maschen nicht blockiert wurden, um die Starrheit und die Abdichtung zu erhöhen, und wurde zum Trocknen erhitzt. Anschließend wurde aus dem Maschenblatt eine kreisförmige Maschenunter­ lage 1 mit einem Durchmesser von 100 mm und einem vorbe­ stimmten Montageloch geschnitten und dann mit einem Grun­ dierüberzug aus einem Klebstoff versehen, der demselben System angehörte wie der oben beschriebene Klebstoff. Danach wurden Diamant-Schleifkörner 3 mit einer Partikel­ größe von 140/170 auf beiden Seiten der Maschenunterlage in einer Breite von 10 mm, gerechnet von der äußeren Um­ fangskante, angebracht, und dann wurde das erhaltene zu­ sammengesetzte Material erhitzt, um es zu trocknen. Dann wurde ein Klebstoff-Überzug desselben Systems wie der oben beschriebene Kleber aufgebracht. Danach wurde das zu­ sammengesetzte Material erhitzt, und der Überzug wurde teilweise gehärtet. Das so erhaltene Material wurde in eine aus einem Paar Metallscheiben bestehende Form einge­ geben und unter Druck erhitzt, um das Harz vollständig auszuhärten. Das Material wurde dann aus der Form ent­ nommen, wobei eine kreisförmige Schleifscheibe zum Schneiden vorlag. Der von den Schleifkörnern 3 und den Beschichtungs-Klebstoff blockierte Flächenbereich der Maschen der Maschenunterlage 1 betrug etwa 50%, und die Dicke des mit den Schleifkörnern3 beschichteten Abschnitts betrug 0,7 mm, während die Dicke des von Schleifkörnern 3 freien Bereichs 0,5 mm betrug.

Als eine 5 mm dicke gesinterte Siliziumnitritplatte im Naßschleifverfahren mit der Superschleifkorn-Schleif­ scheibe bei einer Drehzahl von 5600 1/min geschnitten wurde, konnte eine ausreichende Menge Kühlmittel durch die offenen Maschen hindurch dem Schneidbereich zugeführt werden, und die Späne konnten durch die offenen Maschen hindurch glatt abgeführt werden, ohne daß es zu Ver­ stopfungen kam. Weiterhin zeigte die Schleifscheibe her­ vorragende Schneidqualität.

Es wurden 16 zusammengesetzte Elemente übereinanderge­ legt, die dadurch erhalten worden waren, daß der Be­ schichtungsklebstoff nach obiger Ausführungsform teilweise er­ härtet wurde, und die Teile wurden zwischen einem Paar von Metallplattenformen warmgepreßt, um das Harz voll­ ständig auszuhärten. Anschließend wurden die integrierten zusammengesetzten Teilen aus den Formen herausgenommen, und es lag eine 10 mm dicke Flachschleifscheibe vor.

Als eine 5 mm dicke gesinterte Siliziumnitritplatte im Naßschleifverfahren mit der Schleifscheibe bei 4200 1/min und einer Werkstück-Vorschubgeschwindigkeit von 2 m/min und einer Schneidtiefe von 0,1 mm geschnitten wurde, konnte eine ausreichende Menge Kühlmittel zu dem Schleif­ bereich geleitet werden, und es konnten die Späne durch die offenen Maschen hindurch ungehindert ohne Verstopfung abgeleitet werden. Außerdem zeigte die Schleifscheibe eine hervorragende Schleifqualität.

Im folgenden werden weitere Ausführungsformen erläutert.

Die Schleifspitze nach der dritten Version läßt sich beispielsweise folgendermaßen her­ stellen:

• 1) Ein entsprechend dem vorgesehenen Zweck geformtes Stück einer Maschenunterlage 1 wird mit einem Harzkleber, z. B. Phenolharz, auf beiden Seiten grundiert.
• 2) Auf beide Seiten der Maschenunterlage werden über die gesamte Fläche oder in einer gewünschten Breite neben der Außenkante Schleifkörner aufgebracht, und das Teil wird zum Trocknen des Klebstoffs erhitzt.
• 3) Anschließend wird das getrocknete zusammengesetzte Material mit einem Überzug aus dem Harzkleber versehen und zum Trocknen und teilweisen Härten des Klebers er­ hitzt.
• 4) Dann werden mehrere der so erhaltenen zusammenge­ setzten Teile so, wie sie sind, oder nach Imprägnierung, mit Harzkleber, zu einer vom Verwendungszweck abhängigen gewünschten Breite übereinandergelegt und in einer Form warmgepreßt, um den Harz vollständig auszuhärten. Anschließend werden die integrierten zusammengesetzten Teile aus der Form entnommen, wodurch man eine Schleif­ spitze erhält.

Vor dem Schritt (1) der Grundierung der Maschenunterlage 1 mit Klebstoff kann die Maschenunterlage 1 modifiziert werden, indem Klebstoff des gleichen Systems aufgebracht wird, um die Starrheit und/oder die Abdichtung zu erhöhen, falls notwendig.

Vor dem Übereinanderlegen und dem Warmpressen werden die Schleifkörner 3 fest mit der Maschenunterlage 1 durch den Klebstoff 4 verbunden, um einen Schleifkorn-Fixierab­ schnitt 5 mit einer oder mehreren Schleifkornschichten zu bilden, die die Fäden 2 der Maschenunterlage 1 umhüllen, wobei die Schneidkanten der Schleifkörner 3 gemäß Fig. 5 und 6 abstehen. Vorzugsweise wird der durch die Schleif­ körner 3 und den Kleber blockierte Flächenbereich der Maschen der Maschenunterlage 1 begrenzt auf weniger als 75% der Fläche der Maschen, um ausreichend Kühlmittel zuführen und die Späne ungehindert abführen zu können.

Die Faser, aus der die Maschenunterlage gebildet ist, die Maschenweite der Maschenunterlage 1, die Schleifkörner 3 und der Harzkleber können bei der dritten Erfindung die gleichen sein wie bei der ersten Erfindung.

Fig. 13(a), 13(b) und 13(c) zeigen in der oben be­ schriebenen Weise hergestellte Spitzen, und Fig. 14(a) und 14(b) zeigen Spitzen mit einer Nabe 10 und Verstärkungen (in den Fig. 14(a) und 14(b) nicht gezeigt), ähnlich denjenigen, die in den Fig. 8 bis 10 in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform dargestellt sind. Wie in den Figuren gezeigt ist, sind die Schleif­ spitzen in ihrer Form kreisförmig, dreieckig oder recht­ winklig, und sie sind nach Wunsch mit einem mittigen Montageloch versehen. Außerdem kann ein Montierschaft an der Spitzen-Mitte vorgesehen sein.

Die Schleifspitze kann beispielsweise für einen Rundfräser oder einen Planfräser verwendet werden. Das Einwirken der Spitze auf die Arbeitsfläche ist nicht das sogenannte Schneiden, sondern das Hin-Her-Schleifen (on- and -off grinding).

Bei der Schleifspitze, die gebildet wird durch einstückiges Lamellieren (Schichten zu einem Stück) mehrerer Schleifwerkzeugelemente, die ihrerseits gebildet werden durch festes Verbinden von Superschleifkörnern 3 auf einem Trägermaterial in Form einer Maschenunterlage 1 derart, daß die Maschen der Maschenunterlage 1 offen bleiben, wirken, wenn mehrere Schleifspitzen auf einer Montagelehre montiert und zum Schleifen verwendet werden, viele feine Schneidkanten der Superschleifkörner 3 die von der Klebstoffschicht ab­ stehen, auf das Werkstück ein, es kann eine ausreichende Menge Kühlmittel durch die offengehaltenen Maschen hin­ durch zugeführt werden, und die Schleifspäne können ohne Verstopfung glatt abgeleitet werden, und man kann sich einer hervorragenden Schleifqualität über einen langen Zeitraum hinweg erfreuen. Durch Einstellen der Beziehung zwischen der Art der Maschenunterlage, der Art und der Menge des Klebstoffs, der Aufbringdichte der Schleifkörner 3 u. dgl. können Schleifwerkzeugelemente unterschiedlicher Starrheit erhalten werden, beginnend bei solchen mit hoher Starrheit bis zu solchen mit einer gewissen Flexibilität. Selbst diejenigen mit einer hohen Starrheit können ein Werkzeug bilden, welches mit einer gewissen Kissenwirkung auf ein Werkstück einwirkt, so daß eine sich von herkömmlichen Werkzeugen unterscheiden­ de glatte Bearbeitung erleichtert wird.

Ein Vinylonfaser-Maschenblatt mit 0,18 mm Stärke und 0,9 mm Maschenweite bei einer Maschendichte von 20 Maschen, imprägniert mit Resolphenolharz-Kleber, der mit Kieselerde- Feinpulver-Füllstoff zur Abdichtung gemischt war, wurde mit einem Grundierüberzug aus einem Klebstoff desselben Systems wie der oben erläuterte Klebstoff überzogen. An­ schließend wurden Diamantschleifkörner 3 mit einer Partikel­ größe von 80/100 auf beiden Seiten der Maschenunterlagen 1 in einer Breite von 2 mm neben der Außenkante aufgebracht, und dann wurde das erhaltene zusammengesetzte Teil zum Trocknen erhitzt und mit einem Überzug aus einem Klebstoff des gleichen Systems wie der vorerwähnte Klebstoff über­ zogen. Die Maschenunterlage 1 hatte ringförmige Gestalt mit einem Außendurchmesser von 20 mm und einem Mittelloch mit 6 mm Durchmesser. Anschließend wurde das zusammengesetzte Material erwärmt und der Überzug teilweise gehärtet. Der durch die Schleifkörner und den Überzug-Klebstoff blockierte Bereich der Maschen der Maschenunterlage 1 betrug etwa 50%, und die Dicke des mit den Schleifkörnern 3 beschichteten Ab­ schnitts betrug 0,8 mm. Dann wurden 18 auf diese Weise erhaltene zusammengesetzte Teile mit fluchtenden Außen­ kanten übereinandergelegt und in einer Form zu einer Stärke von 9 mm warmgepreßt, um anschließend zum voll­ ständigen Aushärten des Harzes weiter erhitzt zu werden. Nach dem Zusammenfügen wurden die zusammengesetzten Teile aus der Form entnommen, und es lag eine Spitze von 20 mm Durchmesser und 7 mm Dicke vor.

In einem Planfräser wurden acht so gefertigte Spitzen montiert, und es wurde eine 20 mm starke Siliziumnitrit­ keramik durch eine Vertikalfräsmaschine bei 1300 m/min, einem Werkstückvorschub von 30 mm/min und einer Schneid­ tiefe von 3 mm bearbeitet. Es stellte sich heraus, daß die Spitzen eine lang anhaltende hervorragende Schneid­ qualität lieferten und die Bearbeitung mit höherer Effizienz erfolgte als bei jedem der bekannten Werkzeuge.

Als die Schleifspitze auf einem Werk­ zeughalter montiert und in einer Bearbeitungsanlage ein­ gesetzt wurde, in der das Werkzeug stationär gehalten wurde, während das zu schleifende Material gedreht wurde, erhielt man ähnliche Resultate wie bei der oben beschrie­ benen Bearbeitungsanlage, in der das Werkzeug gedreht wurde.

Die Schleifspitze nach der dritten Ausführungs­ form kann sogar Keramiken, Hartmetall u. dgl., die durch herkömmliche Wegwerfspitzen nicht geschnitten werden können, schneiden, sie zeigt eine hervorragende, lang anhaltende Schneidqualität, im Gegensatz zu den herkömm­ lichen Superschleifkorn-Schleifscheiben, und sie ermöglicht eine effiziente Oberflächenbehandlung. Insbesondere wirkt die Schleifspitze mit ihren Diamant-Schleifkörnern nachgiebig auf die Werk­ stückoberfläche ein, wenn hartes und brüchiges Material, wie z. B. feine Keramiken, bearbeitet werden, im Gegen­ satz zu der herkömmlichen Diamant-Schleifscheibe hoher Starrheit, so daß man eine hochqualitative Oberfläche erhält, die frei von Absplitterungen und/oder feinen Rissen ist.

Claims (4)

1. Schleifwerkzeug mit harten Schleifkörnern be­ stehend aus einer Maschinenunterlage und einem Schleif­ korn-Fixierabschnitt (5), wobei das Schleifwerkzeug durch Fixieren von Schleifkornern (3) aus Diamant oder kubischem Bornitrid auf zumindest einem Teil der Maschenunterla­ ge (1) entsteht, die Maschenunterlage (1) aus Fäden (2) gebildet ist und die Schleifkörner (3) derart miteinander und mit den Fäden (2) der Maschenunterlage (1) verbunden sind, daß die Fäden (2) mit den Schleifkörnern (3) umhüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug aus mehreren geschichteten La­ gen der mit den Schleifkörnern (3) umhüllten Maschenunter­ lagen (1) gebildet ist, daß auf der Maschenunterlage (1) außer Schleifkörnern aus Diamant oder kubischem Bor­ nitrid noch andere Schleifkörner aufgebracht sind, wo­ bei der Schleifkornanteil von Diamant oder kubischem Bornitrid nicht kleiner als 20 Gew.-% ist, die Fäden voneinander einen Abstand von 0,4 bis 1,5 mm aufweisen und Öffnungen in der Maschenunterlage (1) bilden, die Ma­ schenunterlage eine Maschendichte von 10 bis 30 aufweist, die Fixierung der Schleifkörner (3) untereinander und mit den Fäden (2) der Maschenunterlage (1) mit einer aushärtbaren Klebmasse (4) erfolgt, wobei der blockierte Bereich der Maschen in der Maschenunterlage (1) weniger als 75% aus­ macht, so daß die Öffnungen den Durchgang von Schnitt­ produkten und Luft ermöglichen.

2. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug aus mehreren geschichteten ringförmigen Maschen­ unterlagen (1) besteht und der Schleifkorn-Fixierabschnitt (5) zumindest auf dem äußeren Umfangskantenabschnitt oder dem inneren Umfangskantenabschnitt der ringförmigen Maschenunterlage (1) gebildet ist.

3. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere polygon- oder kreisförmige Maschenunterla­ gen (1) zu einem Stapel zusammengefaßt sind, wobei der Schleifkorn-Fixierabschnitt (5) an zumindest einem Teil der Oberfläche der Maschenunterlage (1) gebildet ist.

4. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Rand mit einem Schleifkorn-Fixierabschnitt (5) versehene Maschenunterlage (1) derart aufgerollt ist, daß der Rand eine rotationssymmetrische Schleiffläche bil­ det.