EP0048356A2 - Verfahren zum Abrichten von Schleifscheiben - Google Patents

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EP0048356A2
EP0048356A2 EP81106774A EP81106774A EP0048356A2 EP 0048356 A2 EP0048356 A2 EP 0048356A2 EP 81106774 A EP81106774 A EP 81106774A EP 81106774 A EP81106774 A EP 81106774A EP 0048356 A2 EP0048356 A2 EP 0048356A2
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grinding wheel
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Hans-Robert Dr.-Ing. Meyer
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Saint Gobain Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
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Ernst Winter and Sohn Diamantwekzeuge GmbH and Co
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/04—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels
    • B24B53/053—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels using a rotary dressing tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/003—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces using at least two conditioning tools

Definitions

  • the invention relates to a method for dressing grinding wheels with diamond or cubic crystalline boron nitride using a driven dressing roller and an additional dressing aid.
  • Profiled diamond grinding wheels are pre-profiled during their production by a pressing process and then ground with ceramic wheels, such as silicon carbide grinding wheels.
  • ceramic wheels such as silicon carbide grinding wheels.
  • This is a complex process and post-profiling must be carried out by the manufacturer. It has therefore already been started to apply only one grain layer for the use of profiled grinding wheels with diamond or cubic crystalline boron nitride in a galvanic bond, but then such wheels cannot be reused after the loss of shape accuracy.
  • the dressing is used for dressing and profiling corundum or silicon carbide disks with a ceramic bond positionedo known profile rolls made of steel or hard metal. Such a profiled roller presses the abrasive grains most protruding from the bond with each revolution of the grinding wheel. These abrasive grains partially break out of the brittle bond of the grinding wheel under the applied pressure, but partially block the grinding surfaces of the grinding wheel by being pressed in. Also known are profile rolls made of silicon carbide in ceramic or Bakelite bond for dressing grinding wheels, (US-PS 24 56 762) but only for grinding wheels with diamonds in ceramic or Bakelite bond.
  • Diamond tools are regularly used for dressing grinding wheels with corundum or silicon carbide, such as diamond dressing rollers, which, due to their much greater hardness, enable the shaping of such grinding wheels.
  • the dressing stone therefore has the task of cleaning the grinding wheel surface from crushed bond and broken grain particles.
  • a grinding wheel is to be provided with a thread profile, the teeth of which have only very small tip radii, i.e. whose teeth are pointed in cross section, the subsequent use of the fixed dressing aid will round off the tooth tips, which is undesirable or not This is due to the fact that when a fixed dressing aid is subsequently used, it is not possible due to the high relative speed between the dressing aid and the grinding wheel to obtain a sufficient grain protrusion of the cubic crystalline boron nitride bodies beyond the bond level, for example if the peripheral speed of the grinding wheel 30 m / sec. is.
  • the object of the invention is to improve the effectiveness of known dressing aids in order to create the possibility of also profiling diamond grinding wheels with diamond dressing rollers, and also during the grinding of a workpiece, diamond grinding wheels instead of such grinding wheels with cubic crystalline boron nitride being understood here as well .
  • the dressing of the grinding wheel is carried out using a driven dressing roller diamond and an additional driven dressing wheel, which with a relative speed of 0.5 to 6 m / sec. rotates to the peripheral speed of the diamond grinding wheel.
  • the diamond dressing roller can have a different peripheral speed than the grinding wheel, it being assumed that it is generally expedient to rotate the diamond dressing roller in the opposite direction to pre-profile a grinding wheel, so that, for example, the grinding wheel and also the diamond dressing roll rotate counterclockwise, while in finished profiling both discs work in the so-called synchronism, one rotating clockwise and the other counter-clockwise in order to achieve a certain grain protrusion over the bond. This grain protrusion is then increased to the desired level by the second dressing disk operating at a low relative speed.
  • the new method also has the advantage of being able to continuously carry out re-profiling to the necessary extent while grinding a workpiece.
  • the driven disk used as an additional dressing aid can consist of ceramic or Bakelite-bonded silicon carbide, with silicon carbide also replacing it Corundum can occur.
  • the use of such a material has the advantage that the dressing wheel continuously adapts precisely to the profile of the grinding wheel, which is continuously produced by the diamond dressing roller, so that the dressing wheel does not enter the profile of the grinding wheel and subsequently, for example, removes the tips of tooth profiles .
  • the grinding wheel 1 shown in the drawing with a coating 2 with diamond or cubic crystalline boron nitride rotates clockwise according to arrow 3.
  • a diamond dressing roller 4 is provided, which rotates counterclockwise in accordance with the arrow 5, a relative speed between the diamond dressing roller 4 and the grinding wheel 1 should be maintained.
  • the diamond roller 4 is delivered in accordance with the arrow 6.
  • a disk 7 is provided which rotates counterclockwise according to arrow 8.
  • This dressing wheel 7 consists of ceramic or Bakelitic bonded silicon carbide or corundum and is delivered according to the arrow 9.
  • the dressing wheel 7 is driven such that it has a peripheral speed of 29 m / sec. has when the peripheral speed of the grinding wheel 1 30 m / sec. is, so that the relative speed between the two discs 1 m / sec. is.
  • This low relative speed makes it possible to work out the individual grains beyond the bond when dressing the grinding wheel 1 at high circumferential speed by means of the diamond dressing roller 4, while at the same time a workpiece 10 can also be ground using the grinding wheel 1 the arrow 11 is delivered.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Abrichten von Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid unter Anwendung einer angetriebenen Abrichtrolle und einer zusätzlichen Abrichthilfe. Um einen Kornüberstand über die Bindung hinaus zu schaffen, der für die Spanabfuhr beim Schleifen zweckmäßig ist, wurde nach einem bekannten Verfahren nach dem Abrichten einer Diamantschleifscheibe mit einer Diamantabrichtrolle noch eine Nachbearbeitung vorgenommen mit einem feststehenden Abrichtstein. Etwas derartiges ist jedoch nicht durchführbar, wenn beispielsweise eine Schleifscheibe mit einem Gewindeprofil versehen werden soll. Aufgabe der Erfindung ist es, die Möglichkeit zu schaffen, auch Diamantschleifscheiben mit Diamantabrichtrollen profilieren zu können und zwar auch während des Schleifens eines Werkstückes. Dafür ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Abrichten der Schleifscheibe unter Anwendung einer angetriebenen Diamantabrichtrolle sowie einer zusätzlichen angetriebenen Abrichtscheibe erfolgt, die mit einer Relativ-Geschwindigkeit von 0,5 bis 6 m/sek. zu der Umfangsgeschwindigkeit der Diamantschleifscheibe rotiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abrichten von Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid unter Anwendung einer angetriebenen Abrichtrolle und einer zusätzlichen Abrichthilfe.
  • Profilierte Diamantschleifscheiben werden bei ihrer Herstellung durch einen Preßvorgang vorprofiliert und danach mit keramischen Scheiben, wie Siliziumkarbidschleifscheiben, geschliffen. Das ist jedoch ein aufwendiges Verfahren und eine Nachprofilierung muß durch den Hersteller erfolgen. Man ist deshalb bereits dazu übergegangen, für die Verwendung profilierter Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid in galvanischer Bindung nur eine Kornschicht aufzutragen, wobei dann jedoch derartige Scheiben nach dem Verlust der Formgenauigkeit nicht wieder zu verwenden sind.
  • Zum Abrichten und Profilieren von Korund- bzw. Siliziumkarbidscheiben mit keramischer Bindung ist die Verwendung von Abrichtbzwo Profilrollen bekannt, die aus Stahl oder Hartmetall bestehen. Eine derartige Profilrolle drückt bei jedem Umlauf der Schleifscheibe auf die am weitesten aus der Bindung hervorstehenden Schleifkörner. Diese Schleifkörner brechen teilweise unter dem aufgebrachten Druck aus dem spröden Bindungsverband der Schleifscheibe aus, setzen jedoch teilweise die Schleifflächen der Schleifscheibe dadurch zu, daß sie eingedrückt werden. Bekannt sind auch Profilrollen aus Siliziumkarbid in keramischer oder bakelitischer Bindung zum Abrichten von Schleifscheiben, (US-PS 24 56 762) allerdings nur für Schleifscheiben mit Diamanten in keramischer oder bakelitischer Bindung.
  • Zum Abrichten von Schleifscheiben mit Korund oder Siliziumkarbid werden regelmäßig Diamantwerkzeuge benutzt, wie Diamantabrichtrollen, die aufgrund ihrer wesentlich größeren Härte die Formgebung solcher Schleifscheiben ermöglichen.
  • Bekannt ist weiterhin ein Abrichten von Diamantschleifscheiben unter Anwendung einer sogenannten CrushierrolIe, die keinen Diamantbesatz aufweist und bei relativ langsamer Umlaufgeschwindigkeit gegen die abzurichtende Schleifscheibe gedrückt wird, welche die gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweist. Mittels einer derartigen Crushierrolle lassen sich zwar Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid abrichten, jedoch ist dafür eine zusätzliche Abrichthilfe zweckmäßig, die aus Korund in keramischer Bindung besteht, also verhältnismäßig weich ist und sich demzufolge leicht dem Profil anpaßt. Bei einem bekannten Verfahren (DT-AS 25 34 872) wird diese feststehende Abrichthilfe unter konstantem Druck gegen die Schleifscheibe gedrückt. Dadurch soll ein Zusetzen der Schleiffläche durch Verdichtung beim Einrollen des Profils vermieden werden, indem durch den feststehenden Abrichtstein aus der erzeugten Oberfläche der Schleifscheibe Körner, die zunächst durch das plastische Verformen eingedrückt worden sind, wieder aus der Bindung herausgearbeitet werden, um dadurch eine verbesserte Oberfläche bzw. höhere Schleifleistungen zu erhalten. Dem Abrichtstein kommt dabei also die Aufgabe einer Reinigung der Schleifscheibenumfläche von zerdrückten Bindungs- und ausgebrochenen Kornpartikelchen zu.
  • Schleifscheiben mit einem Belag aus kubisch kristallinem Bornitrid oder Diamant, die mit Diamantabrichtrollen abgerichtet werden, zeigen nach dem Abrichten kein ausreichendes Schleifvermögen. Das ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß beim Durchschneiden der kubisch kristallinen Körnern mit Diamanten auf den kubisch kristallinen Körnern Flächen erzeugt werden, die das Schleifvermögen beeinträchtigen. Um einen Kornüberstand über die Bindung hinaus zu schaffen, der für die Spanabfuhr beim Schleifen notwendig ist, wurde bisher nach einem Abrichten einer Diamantschleifscheibe mit einer Diamantabrichtrolle noch eine Nachbearbeitung vorgenommen wie durch Anwendung des vorbeschriebenen feststhenden Abrichtsteines, mit dem die Bindung so weit zurückgesetzt wird, daß die einzelnen Körner der Schleifscheibe über sie hinaus vorstehen und somit ein Spanraum zwischen den Körnern geschaffen wird. Dieses Verfahren hat sich jedoch in der Praxis als unvollkommen gezeigt. Soll nämlich beispielsweise eine Schleifscheibe mit einem Gewindeprofil versehen werden, dessen Zähne nur sehr geringe Spitzenradien aufweisen, deren Zähne sich also im Querschnitt gesehen als spitz darstellen, so wird durch die nachträgliche Anwendung der feststehenden Abrichthilfe eine Abrundung der Zahnspitzen hervorgerufen, die unerwünscht bzw. nicht tragbar isto Das ist darauf zurückzuführen, daß bei nachträglicher Anwendung einer feststehenden Abrichthilfe es infolge der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen der Abrichthilfe und der Schleifscheibe nicht möglich ist, einen ausreichenden Kornüberstand der kubisch kristallinen Bornitridkörper über das Bindungsniveau hinaus zu erhalten, beispielsweise wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe 30 m/sek. beträgt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Wirksamkeit bekannter Abrichthilfen zu verbessern, um die Möglichkeit zu schaffen, auch Diamantschleifscheiben mit Diamantabrichtrollen profilieren zu können und das auch während des Schleifens eines Werkstückes, wobei unter Diamantschleifscheiben statt solcher hier auch Schleifscheiben mit kubisch kristallinem Bornitrid zu verstehen sind. Gemäß der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß das Abrichten der Schleifscheibe unter Anwendung einer angetriebenen abrichtrolle Diamant sowie einer zusätzlichen angetriebenen Abrichtscheibe erfolgt, die mit einer Relativgeschwindigkeit von 0,5bis 6 m/sek. zu der Umfangsgeschwindigkeit der Diamantschleifscheibe rotiert. Liegt nur eine Relativgeschwindigkeit zwischen der Abrichtscheibe und der von einer Diamantabrichtrolle profilierten Schleifscheibe in der Größenordnung von vorzugsweise Im/sek. vor, so ist diese ausreichend, um.einen genügenden Kornüberstand zu schaffen. Die Diamantabrichtrolle kann dabei eine andere Umfangsgeschwindigkeit als die Schleifscheibe aufweisen, wobei davon auszugehen ist, daß es allgemein zweckmäßig ist, zum Vorprofilieren einer Schleifscheibe die Diamantabrichtrolle im Gegenlauf rotieren zu lassen, so daß also beispielsweise die Schleifscheibe und auch die Diamantabrichtrolle gegen den Uhrzeigersinn rotieren, während beim Fertigprofilieren beide Scheiben im sogenannten Gleichlauf arbeiten, wobei dann die eine im Uhrzeigersinn und die andere gegen den Uhrzeigersinn rotiert, um dadurch bereits einen gewissen Kornüberstand über die Bindung zu erzielen. Dieser Kornüberstand wird danach durch die mit geringer Relativgeschwindigkeit arbeitenden zweiten Abrichtscheibe auf das gewünschte Maß vergrößert. Gegenüber bekannten Verfahren, bei denen zunächst ein Abrichten und Profilieren einer Schleifscheibe erfolgte und erst danach ihr Einsatz am zu bearbeitenden Werkstück, bringt das neue Verfahren zusätzlich den Vorteil mit sich, während des Schleifens eines Werkstückes fortlaufend eine Nachprofilierung im notwendigen Ausmaß vornehmen zu können.
  • Die als zusätzlich benutzte Abrichthilfe angewandte, angetriebene Scheibe kann aus keramisch oder bakelitisch gebundenem Siliziumkarbid bestehen, wobei an die Stelle von Siliziumkarbid auch Korund treten kann. Die Verwendung eines derartigen Materials hat den Vorteil, daß sich die Abrichtscheibe fortlaufend genau dem Profil der Schleifscheibe anpaßt, das fortlaufend durch die Diamantabrichtrolle erzeugt wird, so daß die Abrichtscheibe nicht erst nachträglich in das Profil der Schleifscheibe eintritt und dabei beispielsweise die Spitzen von Zahnprofilen abträgt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung bilden Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert.
  • Die in der Zeichnung wiedergegebene Schleifscheibe 1 mit einem Belag 2 mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid rotiert entsprechend dem Pfeil 3 im Uhrzeigersinn. Zum Abrichten und Profilieren der Schleifscheibe 1 ist eine Diamantabrichtrolle 4 vorgesehen, die entsprechend dem Pfeil 5 gegen den Uhrzeigersinn rotiert, wobei eine Relativgeschwindigkeit zwischen der Diamantabrichtrolle 4 und der Schleifscheibe 1 aufrechterhalten werden sollte. Die Zustellung der Diamantrolle 4 erfolgt entsprechend dem Pfeil 6.
  • Als zusätzliche Abrichthilfe ist eine Scheibe 7 vorgesehen, die entsprechend dem Pfeil 8 gegen den Uhrzeigersinn rotiert. Diese Abrichtscheibe 7 besteht aus keramisch oder bakelitisch gebundenem Siliziumkarbid oder Korund und wird zugestellt entsprechend dem Pfeil 9. Die Abrichtscheibe 7 wird derart angetrieben, daß sie eine Umfangsgeschwindigkeit von 29 m/sek. hat, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe 1 30 m/sek. beträgt, so daß die Relativgeschwindigkeit zwischen beiden Scheiben 1 m/sek. beträgt. Durch diese geringe Relativ- geschwindigkeit ist es möglich, beim Abrichten der Schleifscheibe 1 unter hoher Umfangsgeschwindigkeit mittels der Diamantabrichtrolle 4 eine Herausarbeitung der einzelnen Körner über die Bindung hinaus zu erreichen, während gleichzeitig auch mit der Schleifscheibe 1 ein Werkstück 10 geschliffen werden kann, das entsprechend dem Pfeil 11 zugestellt wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Abrichten von Schleifscheiben mit Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid unter Anwendung einer angetriebenen Abrichtrolle und einer zusätzlichen Abrichthilfe, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichten unter Anwendung einer angetriebenen Diamantabrichtrolle sowie einer zusätzlichen angetriebenen Abrichtscheibe erfolgt, die mit einer Relativgeschwindigkeit von 0,5 bis 6 m/sek. zu der Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe rotiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichten mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 1 m/sek. zwischen der Abrichtscheibe und der Schleifscheibe erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Abrichtscheibe, die aus einer umlaufenden keramisch oder bakelitisch gebundenen Siliziumkarbid-oder Korundscheibe besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrichtscheibe unter konstantem Druck gegen die Schleifscheibe gedrückt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleifen eines Werkstückes während des Abrichtens mit der Abrichtscheibe und der Abrichtrolle erfolgt.
EP81106774A 1980-09-20 1981-08-29 Verfahren zum Abrichten von Schleifscheiben Expired - Lifetime EP0048356B2 (de)

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