DE4126928A1 - Delivering cutting fluid in grinding operations - has velocity of cutting fluid leaving nozzle adjusted equal to peripheral speed of grinding wheel - Google Patents

Delivering cutting fluid in grinding operations - has velocity of cutting fluid leaving nozzle adjusted equal to peripheral speed of grinding wheel

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DE4126928A1 DE19914126928 DE4126928A DE4126928A1 DE 4126928 A1 DE4126928 A1 DE 4126928A1 DE 19914126928 DE19914126928 DE 19914126928 DE 4126928 A DE4126928 A DE 4126928A DE 4126928 A1 DE4126928 A1 DE 4126928A1
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Abstract

The method of delivering cutting fluid is applicable to a wide range of grinding operations where the fluid is pumped through a nozzle directed at the contact region between the grinding wheel and work. Specifically, the velocity of the fluid leaving the nozzle is adjusted to be equal to the peripheral speed of the grinding wheel. Turbulent flow is then replaced by a controlled laminar flow of the cutting fluid to the work surface. Adjustment of the cutting fluid velocity may be achieved by using a constant flow rate with a variable nozzle orifice, or by varying the flow rate through a constant nozzle orifice. USE/ADVANTAGE - Better grinding action. Incidence of burn marks and other surface defects is reduced

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen und Schmieren von Werkstückoberflächen während der Bearbeitung mit einem Schleifwerkzeug, beispielsweise beim Rund­ schleifen von Oberflächen bzw. beim spitzenlosen Schleifen, oder beim Schleifen von Oberflächen mit umlaufenden Schleifbändern oder topfformigen Schleifwerkzeugen, bei dem ein Kühlschmiermittel durch eine Pumpe über eine Düse der Eingriffstelle zwischen Schleifwerkzeug und dem zu schleifenden Werkstück zugeführt wird.The invention relates to a method for cooling and Lubricate workpiece surfaces during machining with a grinding tool, for example in the round grinding of surfaces or for centerless grinding, or when grinding surfaces with circumferential Abrasive belts or cup-shaped grinding tools, in which a coolant through a pump through a nozzle of the Point of engagement between the grinding tool and the grinding workpiece is fed.

Beim Schleifen von Werkstücken können durch die hohen Schleifgeschwindigkeiten örtlich sehr hohe Temperaturen entstehen, die auf der Oberfläche des Werkstückes zu Brand­ flecken oder anderen Schleiffehlern, wie beispielsweise Rissen, führen können.When grinding workpieces, the high Grinding speeds locally very high temperatures arise that burn on the surface of the workpiece stains or other grinding defects, such as Cracks, can lead.

Um derartige Schleiffehler zu verhindern, wird üblicher­ weise ein Kühl-Schmiermittel mit guten Benetzungseigen­ schaften der Bearbeitungsstelle zugeführt, um die Reibung zu reduzieren und die entstehende Wärme abhängig von der zugeführten Menge an Kühl-Schmiermittel weitgehend abzulei­ ten.In order to prevent such grinding errors, it is becoming more common a cool lubricant with good wetting properties shafts fed to the processing point to the friction to reduce and the heat generated depending on the Ableulei supplied amount of cooling lubricant largely ten.

Die Zuführung des Kühl-Schmiermittels erfolgt dabei durch eine Förderpumpe über besonders ausgestaltete Düsen derge­ stalt, daß das Kühlschmiermittel beim Außenrundschleifen beispielsweise in einem ruhigen stetigen Strom der Bearbeitungsstelle zugeführt wird. Da diese Art der Zufüh­ rung beim Flachschleifen eine ungenügende Wirkung erzielen würde, wird in diesem Fall das Kühlschmiermittel in einem kräftigen Strahl gegen die Schleiffläche und/oder Werk­ stückoberfläche gespritzt. In diesem Fall ist es allerdings erforderlich bzw. zweckmäßig, die Bearbeitung innerhalb einer Umhausung durchzuführen.The cooling lubricant is supplied by  a feed pump via specially designed nozzles stalt that the cooling lubricant during external cylindrical grinding for example in a calm steady stream of Processing point is fed. Because this type of feed achieve an insufficient effect in surface grinding would, in this case, the cooling lubricant in one powerful jet against the grinding surface and / or work molded surface. In this case, however, it is required or appropriate, processing within to carry out an enclosure.

In beiden Fällen der Zuführung des Kühl-Schmiermittels wird entweder zu wenig oder zu viel Kühlschmiermittel zuge­ führt, oder es entsteht an der Eingriffstelle des Schleif­ werkzeuges auf Grund der hohen Schleifgeschwindigkeiten eine erhebliche Wirbelbildung, die eine gleichmäßige, über die gesamte Oberfläche des Werkstückes verteilte, gute Kühlung verhindert. Die Folge sind ebenfalls die eingangs beschriebenen Schleiffehler oder Brandflecken.In both cases, the supply of the cooling lubricant will either too little or too much coolant added leads, or it arises at the point of engagement of the grinding tool due to the high grinding speeds a substantial vortex formation that is even, over distributed the entire surface of the workpiece, good Cooling prevented. The consequence is also the beginning described grinding errors or burn marks.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Kühlen und Schmieren von Werkstückoberflächen während der Bearbeitung mit einem Schleifwerkzeug zu schaf­ fen, mit dem eine Verbesserung des Schleifergebnisses erreicht und insbesondere das Entstehen von Brandflecken verhindert wird.The invention is therefore based on the object Process for cooling and lubricating workpiece surfaces sheep during machining with a grinding tool with which an improvement of the grinding result achieved and in particular the occurrence of burn marks is prevented.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kühlen und Schmie­ ren von Werkstückoberflächen wird die Austrittsgeschwindig­ keit des Kühl-Schmiermittel aus der Düse entsprechend der Schleifgeschwindigkeit des Schleifwerkzeuges eingestellt.In the cooling and lubricating process according to the invention exit of workpiece surfaces becomes faster speed of the cooling lubricant from the nozzle according to the Grinding speed of the grinding tool set.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kühlschmiermittel in einem zumindest in einer Dimension eng begrenzten Strahl mit geringer Verwirbelung nahezu laminar zugeführt wird.The inventive method is further ge indicates that the cooling lubricant in at least one in one dimension narrowly limited beam with little  Turbulence is fed almost laminar.

Die Anpassung der Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmier­ mittels an die Schleifgeschwindigkeit erfolgt zweck­ mäßig durch stufenlose Änderung des Düsenquerschnittes bei konstanter Förderleistung oder dadurch, daß die Anpassung der Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels an die Schleifgeschwindigkeit durch stufenlose Änderung der För­ derleistung bei konstantem Düsenquerschnitt vorgenommen wird, so daß die Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmier­ mittels und die Schleifgeschwindigkeit des Schleif­ werkzeuges gleich sind.Adjusting the exit speed of the cooling lubricant by means of the grinding speed moderately by continuously changing the nozzle cross-section constant flow rate or by making the adjustment the exit speed of the cooling lubricant to the Grinding speed by continuously changing the f performance with constant nozzle cross-section is so that the exit speed of the cooling lubricant means and the grinding speed of the grinding tool are the same.

Bei entsprechenden Schleifparametern kann die Austritts­ geschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels stufenweise der Geschwindigkeit des Schleifwerkzeuges angepaßt werden.With appropriate grinding parameters, the exit speed of the cooling lubricant gradually Speed of the grinding tool can be adjusted.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird beim spitzenlosen Schleifen die Spritzrichtung des Kühl-Schmiermittels dem zunehmenden Verschleiß des Schleifwerkzeuges nachgeführt.In one embodiment of the invention, the centerless Grind the spray direction of the coolant-lubricant increasing wear of the grinding tool.

Es ist weiterhin vorteilhaft, die Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels dem zunehmenden Verschleiß des Schleifwerkzeuges beim Umfangsschleifen anzupassen.It is also advantageous the exit speed of the cooling lubricant the increasing wear of the Adjust grinding tool for circumferential grinding.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind darin zu sehen, daß eine Verbesserung des Schleifergebnisses er­ reicht und insbesondere das Entstehen von Brandflecken verhindert wird. Das Verfahren ist einfach anzuwenden und erfordert keine umfangreichen Änderungen der zum Schleifen verwendeten Vorrichtungen.The advantages of the method according to the invention are there too see that he can improve the grinding result sufficient and in particular the occurrence of burn marks is prevented. The procedure is easy to use and does not require extensive changes to the grinding devices used.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail.

Das Schleifen von Werkstücken, z. B. Außenrundschleifen, Flachschleifen oder spitzenloses Außenrundschleifen wird unter Verwendung unterschiedlicher Schleifwerkzeuge vorge­ nommen, wobei insbesondere bei zu schleifenden Metallteilen zur Kühlung, Schmierung und Abführung des Schleifabriebs ein Kühl-Schmiermittel zwischen das Schleifwerkzeug und das zu bearbeitende Werkstück geleitet wird. Die Zuführung des Kühl-Schmiermittels erfolgt durch eine Pumpe und eine Düse, die auf die Eingriffstelle zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkstück gerichtet ist.Grinding workpieces, e.g. B. external cylindrical grinding, Surface grinding or centerless external cylindrical grinding using different grinding tools take, especially with metal parts to be ground for cooling, lubrication and removal of grinding abrasion a coolant lubricant between the grinding tool and that workpiece to be machined. The feeding of the Cooling lubricant is done by a pump and a nozzle, on the point of engagement between the grinding tool and the workpiece is directed.

Um eine gute Kühlung und Schmierung der gesamten Werk­ stückoberfläche zu erreichen, wird die Austrittsgeschwin­ digkeit des Kühl-Schmiermittels erfindungsgemäß entspre­ chend der Schleifgeschwindigkeit des Schleifwerkzeuges eingestellt, so daß die Geschwindigkeiten gleich sind. Die Zuführung sollte in einem zumindest einer Dimension eng begrenzten Strahl erfolgen, wobei durch eine entsprechende Düsengestaltung eine laminare Strömung anzustreben ist. Dadurch wird gewährleistet, daß die gesamte zugeführte Menge an Kühl-Schmiermittel durch das Schleifwerkzeug über die Eingriffstelle auf dem Werkstück geführt wird und beim Auftreffen des Kühl-Schmiermittels keine Wirbel erzeugt werden, die eine gleichmäßige Benetzung der Werkstückober­ fläche verhindern würden.To ensure good cooling and lubrication of the entire plant to reach the piece surface, the exit speed the coolant lubricant according to the invention according to the grinding speed of the grinding tool set so that the speeds are the same. The Feeding should be narrow in at least one dimension limited beam take place, with a corresponding A laminar flow is to be aimed for in nozzle design. This ensures that the entire feed Amount of coolant lubricant through the grinding tool the point of engagement is guided on the workpiece and at Impingement of the coolant-lubricant does not produce eddies be a uniform wetting of the workpiece upper would prevent area.

Die Einstellung der Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmier­ mittel kann mit einfachen Mitteln entweder durch stufenloses Ändern des Düsenquerschnittes bei konstanter Förderleistung, oder durch stufenloses Ändern der Förder­ leistung bei konstantem Düsenquerschnitt erfolgen.The setting of the exit speed of the cooling lubricant medium can be done by simple means either stepless change of the nozzle cross section with constant Delivery rate, or by continuously changing the delivery rate performance with constant nozzle cross-section.

Ebenso ist in Abhängigkeit von den Bearbeitungsparametern eine stufenweise Anpassung der Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels an die Geschwindigkeit des Schleifwerk­ zeuges möglich. Es ist jedoch darauf zu achten, daß die Spritzrichtung des Kühl-Schmiermittels immer genau auf die Eingriffstelle zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werk­ stück gerichtet ist. Das bedeutet, daß z. B. beim spitzenlo­ sen Schleifen und beim Flachschleifen eine Nachführung der Düse entsprechend dem Fortgang der Bearbeitung und dem Verschleiß des Schleifwerkzeuges erforderlich ist. Diese Nachführung kann mit bekannten Mitteln erfolgen. Darüber hinaus verringert sich durch den Verschleiß die Schleifge­ schwindigkeit des Schleifwerkzeuges, so daß eine Anpassung der Austrittsgeschwindigkeit des Kühlschmiermittel zweck­ mäßig ist.It also depends on the processing parameters a gradual adjustment of the exit speed of the Cooling lubricant to the speed of the grinder  stuff possible. However, it must be ensured that the Spray direction of the cooling lubricant always exactly on the Point of engagement between the grinding tool and the factory piece is directed. That means that e.g. B. at the top grinding and a tracking of the surface grinding Nozzle according to the progress of processing and the Wear of the grinding tool is required. These Tracking can be done by known means. About that wear also reduces the grinding area speed of the grinding tool, so that an adjustment the exit velocity of the cooling lubricant is moderate.

Claims (9)

1. Verfahren zum Kühlen und Schmieren von Werkstückober­ flächen während der Bearbeitung mit einem Schleifwerk­ zeug, bei dem ein Kühlschmiermittel durch eine Pumpe der Eingriffstelle zwischen dem Schleifwerkzeug und dem zu schleifenden Werkstück über wenigstens eine Düse zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsgesch­ windigkeit des Kühl-Schmiermittels aus der Düse ent­ sprechend der Schleifgeschwindigkeit des Schleifwerk­ zeuges eingestellt wird.1. A method for cooling and lubricating workpiece surfaces during processing with a grinding tool, in which a cooling lubricant is supplied by a pump to the point of engagement between the grinding tool and the workpiece to be ground via at least one nozzle, characterized in that the exit speed of the Cooling lubricant from the nozzle is set accordingly to the grinding speed of the grinding tool. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl-Schmiermit­ tel in einem zumindest in einer Dimension eng begrenz­ ten Strahl zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized characterized that the cooling lubricant narrowly limited in at least one dimension th beam is supplied. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl-Schmiermit­ tel mit geringer Verwirbelung nahezu laminar zugeführt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized characterized that the cooling lubricant almost laminar becomes. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung der Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels an die Schleifgeschwindigkeit durch stufenlose Änderung des Düsenquerschnittes bei konstanter Förderleistung erfolgt.4. The method according to claims 1 to 3, characterized characterized that the adjustment of the Exit speed of the cooling lubricant  the grinding speed through continuous change of the nozzle cross-section with a constant delivery rate he follows. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung der Austrittsgeschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels an die Schleifgeschwindigkeit durch stufenlose Änderung der Förderleistung bei konstantem Düsenquerschnitt vorgenommen wird.5. The method according to claims 1 to 3, characterized characterized that the adjustment of the Exit speed of the cooling lubricant the grinding speed through continuous change the delivery rate with constant nozzle cross-section is made. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts­ geschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels und die Schleifgeschwindigkeit des Schleifwerkzeuges gleich sind.6. The method according to claims 1 to 5, characterized characterized that the exit speed of the cooling lubricant and the Grinding speed of the grinding tool is the same are. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts­ geschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels stufenweise der Geschwindigkeit des Schleifwerkzeuges angepaßt wird.7. The method according to claims 1 to 3, characterized characterized that the exit speed of the cooling lubricant gradually adapted to the speed of the grinding tool becomes. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim spitzenlosen Schleifen die Spritzrichtung des Kühl-Schmiermittels dem zunehmenden Verschleiß des Schleifwerkzeuges nachgeführt wird.8. The method according to claims 1 to 6, characterized characterized in that the centerless Grinding the spray direction of the coolant-lubricant the increasing wear of the grinding tool is tracked. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts­ geschwindigkeit des Kühl-Schmiermittels dem zunehmen­ den Verschleiß des Schleifwerkzeuges beim Umfangs­ schleifen angepaßt wird.9. The method according to claims 1 to 7, characterized characterized that the exit speed of the cooling lubricant increase the wear of the grinding tool on the circumference grinding is adjusted.
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