DE4114181A1 - Verfahren zur zerstoerungsfreien werkstoffpruefung insbesondere von schleifscheiben - Google Patents

Description

Zur Erfassung von Schleifkörpereigenschaften wurde eine Vielzahl von Prüfverfahren entwickelt. Zerstörende Prüferfahren besitzen oft eine hohe Aussagefähigkeit, weisen aber den Nachteil auf, daß an ein und demselben Schleifkörper keine Schleifversuche mehr durchgeführt werden können. Das zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Bestimmung der akustischen Härte, (Haupt, D.; Möckel, R.: Zusammenhang zwischen Härte und mechanischen Kenngrößen keramisch gebundener Hochleistungsschleifkörper; Zeitschrift "Fertigungstechnik und Betrieb"; Berlin, 32(1982)5, S. 291-293) erfaßt nur eine "integrale Werkstoffkenngröße" des Schleifkörpers - eine Untersuchung verschiedener Schleifkörperbereiche ist nicht möglich. Die Härteprüfung mittels Sandstrahl- bzw. Kugeldruck­ verfahren spiegelt nur die Härte an der Oberfläche der Schleif­ scheibe wieder und gibt keine Auskunft über deren innere Gefüge­ struktur (TGL 26 920, TGL 26 923).

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem zerstörungsfreien Prüfverfahren die räumli­ che Gefugeausbildung des Schleifkörpers zu erfassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch die Anwendung der Computer - Tomographie der räumliche Schwächungs­ verlauf der Röntgenstrahlung erfaßt wird. Da der räumliche Gefügeaufbau der Schleifscheibe in unmittelbarem Zusammenhang mit dem räumlichen Schwächungsverlauf steht, lassen sich daraus die Verteilung von Dichte bzw. Härte ermitteln. Auftretende Fehlstellen können festgestellt und lokalisiert werden. Eine Erhöhung der Schwächung spiegelt dabei eine Erhöhung der Dichte bzw. Härte wieder. Es ergeben sich wesentliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Prüfverfahren, da mit der Anwendung der Compu­ ter - Tomographie erstmals die Möglichkeit geschaffen wird, einen Einblick in den 3-dimensionalen strukturellen Aufbau einer Schleifscheibe in einer eleganten Form zerstörungsfrei zu erhalten. Es besteht sogar die Möglichkeit, daß man Rückschlüsse auf die Herstellungstechnologie der Schleifscheibe ziehen kann. Weiterhin wurde erkannt und durch zahlreiche Versuche bestätigt, daß sich der Verlauf der Röntgenstrahlschwächung als Maß für die Dichte bzw. Härte sowohl im Abrichtprozeß als auch im Schleif­ prozeß wiederspiegelt.

Im Abrichtprozeß betrifft das insbesondere

• - die Abrichtkräfte (Tangential- und Radialkraft) und
• - die Spindelaufbiegung beim Innenrundschleifen,

im Schleifprozeß insbesondere

• - die Schleifkräfte (Tangential- und Radialkraft),
• - die Spindelaufbiegung beim Innenrundschleifen und
• - die Oberflächenqualität des Werkstücks.

Durch die neugewonnene Kenntnis des Gefügeverlaufes in der Schleifscheibe und die Erkenntnis, daß dieser sich in der Abrichtkurve wiederspiegelt, (die Abrichtkurve stellt den Verlauf der tangentialen oder radialen Abrichtkräfte dar) können die o.a. Auswirkungen im Schleifprozeß mit Hilfe eines definierten Abrichtens ausgeglichen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 Schwächung der Röntgenstrahlen im Querschnitt eines Innenrundschleifkörpers,

Fig. 2 Relation zwischen der Schwächung der Röntgenstrahlung und der Abrichtkraft.

Die Computer - Tomographie ist eine spezielle Röntgenmethode, die nach dem Schichtverfahren arbeitet. Die Lage der Objektschichten und ihre Lage im Schleifkörper können beliebig gewählt werden. Infolge einer differentierten Schwächung der Röntgenstrahlen, die als Maß für einen bestimmtem Gefügezu­ stand (Dichte, Härte) angesehen werden kann, besteht die Möglichkeit Gefügeunterschiede zu erfassen, zu lokalisieren und mittels Rechentechnik in einem Graustufenbild darzustel­ len bzw. analog umzusetzen. In Fig. 1 wird der Verlauf der Röntgenstrahlschwächung an einer Innenrundschleifscheibe nach TGL 29-832 gezeigt. In Fig. 2 wird der Verlauf einer Schwächungskurve entlang einer Abrichtlinie (eine Linie aus Fig. 1) im Vergleich mit Abrichtkurven verschiedener Zustellungen im Bereich der selben Abrichtlinie dargestellt.

An dieser Gegenüberstellung wird deutlich, daß die Abrichtkur­ ven den Verlauf der Schwächungskurve wiederspiegeln. Durch dieses neue Überraschende Ergebnis, welches durch zahl­ reiche Versuche an verschiedenen Schleifscheiben bestätigt wurde, ist es möglich den Gefügeaufbau einer Schleifscheibe entlang der jeweiligen Abrichtlinie wesentlich einfacher als mit der Methode der Computer - Tomographie festzustellen und somit gezielt über die Steuerung der Maschine auf den Abrichtprozeß Einfluß zu nehmen und die Gefügeunterschiede zu kompensieren. Neben diesen neuen Möglichkeiten liegt der Vorteil der Computer- Tomographie bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung auf der Hand. Es wird damit erstmals möglich, einen Einblick in die innere Struktur einer Schleifscheibe zu erhalten.

Claims (1)

1. Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, insbesondere von Schleifscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung der Computer - Tomographie die differenzierte räumliche Schwä­ chung der Röntgenstrahlung, die als Maß für einen differenzier­ ten Gefügezustand angesehen werden kann, zahlenmäßig oder in Form von Kurven erfaßt und ausgewertet wird, wobei man aus dem Schwächungsverlauf den Gefügeverlauf, d. h. die Dichte bzw. Härte sowie vorhandene Fehlstellen wie Einschlüsse oder Hohl­ räume ermittelt.