EP0451509B1 - Schleifkörper - Google Patents

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EP0451509B1
EP0451509B1 EP91103599A EP91103599A EP0451509B1 EP 0451509 B1 EP0451509 B1 EP 0451509B1 EP 91103599 A EP91103599 A EP 91103599A EP 91103599 A EP91103599 A EP 91103599A EP 0451509 B1 EP0451509 B1 EP 0451509B1
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EP
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abrasive body
grinding
wings
wing tip
abrasive
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Günter Dr. Weis
Johann Pfister
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D Swarovski KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/01—Specific tools, e.g. bowl-like; Production, dressing or fastening of these tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/18—Wheels of special form
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S451/00—Abrading
    • Y10S451/921—Pad for lens shaping tool

Definitions

  • the invention relates to an abrasive wheel according to the preamble of claim 1.
  • dome or hemispherical supports are usually used, on which numerous sintered grinding bodies, e.g. B. so-called diamond pellets.
  • these diamond pellets must be dressed, i.e. H. be ground to the exact concave shape, which is a very labor-intensive process.
  • DE-A-3 535 659 describes a flexible, deformable sintered grinding wheel which is suitable for grinding wheel carriers with a concave or convex curved surface or for wrapping around grinding rolls. This grinding wheel itself is not curved.
  • the invention has for its object to provide an abrasive body which can be applied to the carrier in a simple manner, which does not require expensive dressing, and which ensures an excellent grinding effect.
  • the invention is based on the knowledge that this object can be achieved by a grinding body made of plastically deformable alloy with a particulate abrasive grain if the grinding body is given a suitable shape.
  • the invention relates to an abrasive body as defined in claim 1.
  • the curved shape of the wings Due to the curved shape of the wings, a better grinding effect is achieved, while also protecting the Edges of the workpiece and a better coolant flow is guaranteed.
  • the curved wing shape leads to a better grinding pattern and better coolant ejection. This enables grinding under high pressure and high coolant consumption.
  • the grinding process is significantly improved by the better cooling. Due to the concave shaped grinding surface, the grinding wheel can be easily applied to appropriately shaped supports, for example ball end mills.
  • a plastically deformable alloy is selected as the material for the grinding wheel. This allows the grinding wheel to be easily adapted to any shape of a carrier under pressure.
  • the grinding body is formed in one piece. This facilitates the use of the grinding wheel.
  • the flails preferably have cooling water channels running from a central opening to the wing tip. This also improves cooling.
  • the cooling water channels preferably end in front of the wing tip in order to give the grinding body a closed and as stable a shape as possible.
  • the coolant is supplied in the usual way through a central bore in the carrier, which is aligned with the central bore in the grinding body, and thus distributed uniformly in the coolant channels.
  • the slider body In such a way that the wings become wider towards the wing tip.
  • the wings In order to protect the workpiece, it is particularly advantageous to give the wings an essentially rounded shape, which is particularly true of those portions of the wing that first strike the workpiece.
  • the single figure shows a grinding wheel according to the invention.
  • the grinding wheel 1 has vanes 2. Cooling water channels 5 extend from a central opening 3 in the direction of the wing tips 8. The wings are curved in the running direction, in the illustrated case clockwise. Both the cooling water channels 5 arranged in the wings 2 and the wing interspaces 4 widen outwards. The front wing end 6 is round, while the rear wing end 7 can be round or, as shown, somewhat angular. The grinding wheel can be used for both left and right rotation if the blades are bent in one direction or the other.
  • the alloy described in German Patent 35 35 695 is preferably used as the plastically deformable alloy. Reference is made in full to the disclosure of this patent specification.
  • the bronze alloy used according to the invention for the grinding wheel has a content, based on the alloy, of 70-98% by weight of Cu 3 - 30 wt% Ag 0-1% by weight of Si and 0.05-3% by weight of Sn, Pb. Zn and / or Cd.
  • Diamond is primarily used as the abrasive grain.
  • the grain size can be selected within wide limits depending on the intended use, for example a D25 grain can be used.
  • the concentration of the abrasive grain in the alloy can also be very different, with suitable concentrations between C5 and C100.
  • the dimensions of the grinding wheel primarily depend on the dimensions of the workpiece.
  • the dimensions lie approximately in the following ranges: diameter of the grinding wheel 8 to 20 cm, diameter of the central opening 1 to 3 cm and number of wings 6 to 15.
  • the thickness of the grinding wheel is generally between 0.5 and 5 mm, preferably 2 to 3 mm.
  • the grinding wheels according to the invention are, for. B. used in metal spherical end mills. Compared to other materials, plastic, deformable materials have the advantage that the abrasive body formed from them adapts exactly to the shape of the spherical cap under pressure.
  • the grinding wheels are preferably glued into the calotte, for example with an epoxy resin adhesive.
  • a reversible attachment is also possible, for example with a hot melt adhesive, so that the grinding wheel can be loosened again in the heat and can be used on another carrier with a different radius under certain circumstances.
  • Pellets Before the grinding process, only a slight post-treatment of the grinding wheel is necessary, in contrast to the complex post-treatment that is required when using pellets. Pellets have to be brought into the concave shape by grinding, for example with silicon carbide.
  • the grinding wheels are particularly suitable for grinding glass, but also ceramic materials and metals.
  • the grinding wheel according to the invention is characterized by improved cooling and improved grinding action. Due to its shape, it is easily adaptable to any carrier shape.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifkörper nach dem Oberbegrift des Anspruchs 1.
  • Zum Grob- und Feinschleifen von konkaven oder konvexen Flächen auf Metall-, Keramik-, Glaskörpern und dergleichen werden üblicherweise kalotten- oder halbkugelförmige Träger verwendet, auf denen zahlreiche gesinterte Schleifkörper, z. B. sogenannte Diamantpellets, befestigt werden. Diese Diamantpellets müssen jedoch abgerichtet, d. h. in die exakte konkave Form geschliffen werden, was ein sehr arbeitsaufwendiger Arbeitsgang ist.
  • In der DE-A-3 535 659 wird ein biegsamer, verformbarer Sinterschleifkörper beschrieben, der sich für Schleifkörperträger mit konkav oder konvex gekrümmter Fläche oder zum Umwickeln von Schleifwalzen eignet. Dieser Schleifkörper ist selbst nicht gekrümmt geformt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkörper zu schaffen, der in einfacher Weise auf dem Träger aufgebracht werden kann, der kein aufwendiges Abrichten erforderlich macht, und der eine ausgezeichnete Schleifwirkung gewährleistet.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Aufgabe durch einen Schleifkörper aus plastisch verformbarer Legierung mit teilchenförmigem Schleifkorn gelöst werden kann, wenn dem Schleifkörper eine geeignete Form gegeben wird.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Schleifkörper wie er im Anspruch 1 definiert ist.
  • Durch die gebogene Form der Flügel wird eine bessere Schleifwirkung erzielt, wobei auch eine Schonung der Kanten des Werkstückes erfolgt und ein besserer Kühlmittelfluß gewährleistet ist. Die gebogene Flügelform führt zu einem besseren Schliffbild und besserem Kühlmittelauswurf. Schleifen unter hohem Druck und hohem Kühlmitteleinsatz sind auf diese Weise möglich. Durch die bessere Kühlung wird der Schleifprozess entscheidend verbessert. Durch die konkav geformte Schleiffläche, läßt sich der Schleifkörper leicht auf entsprechend geformte Träger, beispielsweise Kugelkopffräser, aufbringen.
  • Als Material für den Schleifkörper wird eine plastisch verformbare Legierung gewählt. Dadurch kann der Schleifkörper unter Druck leicht jeder Form eines Trägers angepaßt werden.
  • Gemaß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schleifkörper einstückig ausgebildet. Dies erleichtert den Einsatz des Schleifkörpers.
  • Vorzugsweise weisen die Flegel ausgehend von einer Zentralöffnung zur Flügelspitze hin laufende Kühlwasserkanäle auf. Auf diese Weise wird die Kühlung ebenfalls verbessert. Vorzugsweise enden die Kühlwasserkanäle jedoch vor der Flügelspitze, um dem Schleifkörper eine geschlossene und möglichst stabile Form zu geben. Zur weiteren Erhöhung der Kühlwirkung ist es vorteilhaft, die Kühlwasserkanäle so zu gestalten, daß sie sich zur Flügelspitze hin erweitern. Das Kühlmittel wird in üblicher Weise durch eine zentrale Bohrung im Träger, welche mit der zentralen Bohrung im Schleifkörper zur Deckung gebracht ist, zugeführt, und so in den Kühlmittelkanälen gleichmäßig verteilt.
  • Zwecks optimaler Flächenauslegung ist es vorteilhaft, den Schleikörper so zu dimensionieren, daß die Flügel zur Flügelspitze hin breiter werden.
  • Es ist insbesondere zur Schonung des Werkstückes vorteilhaft, den Flügeln im wesentlichen abgerundete Form zu geben, was inbesondere auf jene Abschnitte des Flügels zutrifft, die auf das Werkstück zuerst auftreffen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Schleifkörper.
  • Der Schleifkörper 1 weist Flügel 2 auf. Von einer Zentralöffnung 3 erstrecken sich Kühlwasserkanäle 5 in Richtung der Flügelspitzen 8. Die Flügel sind in Laufrichtung, im gezeichneten Fall im Uhrzeigersinn, gebogen geformt. Sowohl die in den Flügeln 2 angeordneten Kühlwasserkanäle 5 als auch die Flügelzwischenräume 4 erweitern sich nach außen hin. Das vordere Flügelende 6 ist rund ausgebildet, während das hintere Flügelende 7 rund, oder wie gezeichnet etwas eckig geformt sein kann. Der Schleifkörper kann sowohl für Links- als auch für Rechtslauf eingesetzt werden, wenn dementsprechend die Flügel in die eine oder andere Richtung gebogen sind.
  • Als plastisch verformbare Legierung wird vorzugsweise die in der deutschen Patentschrift 35 35 695 beschriebene Legierung verwendet. Auf die Offfenbarung dieser Patentschrift wird vollinhaltlich Bezug genommen. Die für den Schleifkörper erfindungsgemäß verwendete Bronzelegierung weist einen Gehalt, bezogen auf die Legierung, von
    70 - 98 Gew. % Cu
    3 - 30 Gew % Ag
    0 - 1 Gew. % Si und
    0,05 - 3 Gew. % Sn, Pb. Zn und/oder Cd auf.
  • Als Schleifkorn wird in erster Linie Diamant eingesetzt. Die Korngröße kann je nach Verwendungszweck in weitesten Grenzen gewählt werden, beispielsweise kommt ein D25-Korn in Betracht. Auch die Konzentration des Schleifkorns in der Legierung kann sehr unterschiedlich sein, wobei geeignete Konzentrationen zwischen C5 und C100 liegen.
  • Die Abmessungen des Schleifkörpers hängen in erster Linie von den Dimensionen des Werkstücks ab. Zum Schleifen von Brillengläsern, wofür sich der erfindungsgemäße Schleifkörper besonders eignet, liegen die Abmessungen etwa in folgenden Bereichen: Durchmesser des Schleifkörpers 8 bis 20 cm, Durchmesser der Zentralöffnung 1 bis 3 cm und Anzahl der Flügel 6 bis 15.
  • Die Stärke des Schleifköpers beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 und 5 mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm.
  • Die erfindungsgemäßen Schleifkörper werden z. B. in Metallkalotten von Kugelkopffräsern eingesetzt. Gegenüber anderen Materialen, weisen plastische, verformbare Materialien den Vorteil auf, daß sich der daraus geformte Schleifkörper unter Druck exakt der Form der Kalotte anpaßt.
  • Vorzugsweise werden die Schleifkörper in die Kalotte eingeklebt, beispielsweise mit einem Epoxyharzkleber. Möglich ist auch eine reversible Befestigung, beispielsweise mit einem Schmelzkleber, sodaß sich der Schleifkörper in der Hitze wieder lösen läßt und auf einen anderen Träger mit unter Umständen anderem Radius einsetzen läßt.
  • Vor dem Schleifvorgang ist lediglich eine geringfügige Nachbehandlung des Schleifkörpers notwendig, und zwar im Gegensatz zur aufwendigen Nachbehandlung, die beim Einsatz von Pellets erforderlich ist. Pellets müssen in die konkave Form durch Abschleifen, beispielsweise mit Siliciumcarbid, gebracht werden.
  • Die Schleifkörper eignen sich besonders zum Schleifen von Glas, aber auch von keramischen Werkstoffen und Metallen.
  • Der erfindungsgemäße Schleifkörper zeichnet sich durch verbesserte Kühlung und verbesserte Schleifwirkung aus. Durch seine Form ist er leicht an jede Trägerform anpaßbar.

Claims (7)

  1. Schleifkörper (1) für kalottenförmige Träger zum Schleifen konkaver oder konvexer Oberflächen, bestehend aus einer plastisch verformbaren Legierung mit teilchenförmigem Schleifkorn, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Schleifkörper (1) mehrere Flügel (2) aufweist, welche mit der Flügelspitze (8) in Laufrichtung hin gebogen geformt sind.
  2. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Flügel (2) ausgehend von einer Zentralöffnung (3) zur Flügelspitze (8) hin laufende Kühlwasserkanäle (5) aufweisen.
  3. Schleifkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Flügel (2) im wesentlichen abgerundete Formen aufweisen.
  4. Schleifkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Kühlwasserkanäle (5) vor der Flügelspitze (8) enden.
  5. Schleifkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    sich die Kühlwasserkanäle (5) zur Flügelspitze (8) hin erweitern.
  6. Schleifkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Flügel (2) zur Flügelspitze (8) hin breiter werden.
  7. Schleifkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Schleifkörper (1) einstückig ausgebildet ist.
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