EP3826807A2 - Cutting, grinding and polishing disk, and method for machining workpieces - Google Patents
Cutting, grinding and polishing disk, and method for machining workpiecesInfo
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- EP3826807A2 EP3826807A2 EP19827595.0A EP19827595A EP3826807A2 EP 3826807 A2 EP3826807 A2 EP 3826807A2 EP 19827595 A EP19827595 A EP 19827595A EP 3826807 A2 EP3826807 A2 EP 3826807A2
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Abstract
The invention relates to a disk-shaped cutting tool (1), to a radial cutting method for machining axially elongate workpieces, to a cutting device and to a use of a disk-shaped cutting tool. A disk-shaped cutting tool according to the invention has defined flexibility and a defined impact. In a radial cutting method according to the invention, lateral deflection of the axially stationarily rotating tool (1) brings the tool, by means of the at least one laterally applied grinding and polishing surface (6, 20, 21, 22), into axial effective contact with the workpiece to be machined. In a cutting device according to the invention, the cutting tool (1) can be moved only radially in order to machine the workpiece. A use, according to the invention, of a disk-shaped tool (1) serves the purpose of specimen preparation and subsequent surface analysis on a workpiece cut to length.
Description
Bezeichnung : Designation :
Scheibenförmiges Werkzeug und Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, Trennvorrichtung sowie Verwendung einer Trenn-, Schleif- und Polierscheibe zum Erzeugen einer Disc-shaped tool and method for machining workpieces, cutting device and use of a cutting, grinding and polishing disc to produce a
Oberflächenstruktur auf einem Werkstück Surface structure on a workpiece
Beschreibung : Description :
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, wie den jeweiligen Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 angegeben, insbesondere zur simultanen Mehrfachbearbeitung von Werkstücken und eine Trennvorrichtung nach Anspruch 10 sowie eine Verwendung nach Anspruch 12. The invention relates to a tool and a method for machining workpieces, as specified in the respective preambles of claims 1 and 6, in particular for simultaneous multiple machining of workpieces, and a cutting device according to claim 10 and a use according to claim 12.
Zur Bearbeitung von Werkstücken werden beispielsweise Schneid- und Trennvorgänge mittels rotierender Werkzeuge durchgeführt, die in ortsfesten oder mobilen Geräten eingesetzt werden. For the machining of workpieces, for example, cutting and separating processes are carried out using rotating tools that are used in stationary or mobile devices.
Beispielhaft sei hier die DE 20 2016 102 268 Ul zur möglichen Ausführungsform einer Trennmaschine genannt. DE 20 2016 102 268 U1 for the possible embodiment of a cutting machine may be mentioned here by way of example.
Nach der Durchführung von Schneid- und Trennvorgängen weisen die entstandenen Schnittflächen durch den Schneid- bzw. After the cutting and separating processes have been carried out, the resulting cut surfaces point through the cutting or
Trennvorgang bedingte Oberflächencharakteristika auf. Trenn- und Schneidwerkzeuge werden überwiegend auf eine hohe Separation-related surface characteristics. Cutting and cutting tools are predominantly high
Schnittleistung ausgelegt und erzeugen aufgrund der Designed cutting performance and generate due to the
dementsprechend groben Schneidkanten oft Schnittflächen mit einer großen Oberflächenrauheit, Graten und accordingly rough cutting edges often cut surfaces with a large surface roughness, burrs and
temperaturbedingten Materialschädigungen. In vielen temperature-related material damage. In many
Anwendungsfällen genügt die durch einen Schneid- oder Use cases with a cutting or
1 1
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Trennprozess entstandene Oberflächengüte einer Schnittfläche nicht den gestellten Anforderungen in Laboren, in denen die als Verfahrensergebnis erzeugte Schnittoberfläche näher zu untersuchen ist. Auch in der industriellen Produktion, werden beispielsweise für eine Weiterverarbeitung von getrennten Werkstücken saubere, gratfreie Schnittflächen benötigt, die möglichst frei von Schädigungen jeder Art sein sollten. Eine Nachbearbeitung der betreffenden Schnittfläche, beispielsweise durch einen Schleif- oder Polierprozess, ist meist immer noch erforderlich. Individuelle Beeinflussungen bei der CONFIRMATION COPY Separation process created surface quality of a cut surface does not meet the requirements in laboratories in which the cut surface generated as a result of the process is to be examined in more detail. Also in industrial production, clean, burr-free cut surfaces are required for further processing of separate workpieces, which should be as free as possible from any kind of damage. Post-processing of the cut surface in question, for example by a grinding or polishing process, is usually still necessary. Individual influences in the
Probenaufbereitung sind nun fast unvermeidbar. Sample preparation is now almost inevitable.
In der nachfolgenden Beschreibung werden in Betracht kommende Bearbeitungsschritte zur Erhöhung der Oberflächengüte in einer axialen Arbeitsrichtung eines scheibenförmigen drehenden In the following description, processing steps to be considered for increasing the surface quality in an axial working direction of a disk-shaped rotating one are considered
Werkzeuges zusammengefasst als „Schleifen" bezeichnet. Tool collectively referred to as "grinding".
Schneid- und Trennvorgänge in einer radialen Arbeitsrichtung werden als „Trennen" bezeichnet. Cutting and separating processes in a radial working direction are referred to as "separating".
Nach verbreiteten Verfahren, beispielsweise beim Ablängen von isolierten Kabeln, werden Trennvorgänge und SchleifVorgänge mit verschiedenen Werkzeugen in nacheinander auszuführenden Arbeitsgängen durchgeführt, weil Trennvorgänge und According to widespread methods, for example when cutting insulated cables to length, separating processes and grinding processes are carried out with different tools in successive work processes, because separating processes and
Schleifvorgänge jeweils unterschiedliche Anforderungen an den Werkzeugaufbau und die Abtragsleistung des ausführenden Grinding processes each have different requirements for the tool structure and the removal rate of the executor
Werkzeuges stellen. Es werden meist je Vorgang besondere Tools. Most of the time, each process becomes special
Werkzeugmaschinen eingesetzt. Es kommt zu Werkstückumrüstungen oder auch zu hündischen Schleifvorgängen . Machine tools used. Workpiece conversions or dog-like grinding processes occur.
Bei Trennvorgängen mittels rotierender Werkzeuge taucht das Werkzeug in einer radialen Arbeitsrichtung in das zu When cutting by means of rotating tools, the tool plunges into it in a radial working direction
bearbeitende Werkstück. Eine geringe Dicke in axialer Richtung ist bei rotierenden Trennwerkzeugen angestrebt, um den machining workpiece. A small thickness in the axial direction is desirable for rotating cutting tools
notwendigen Materialabtrag zur Durchführung des Trennschnittes niedrig zu halten.
Rotierende Schleifwerkzeuge verfügen üblicherweise, im Gegensatz zu rotierenden Trennwerkzeugen, in axialer Richtung über eine höhere Dicke. So werden die bei SchleifVorgängen mit den Seitenflächen des Werkzeuges auftretenden axialen Kräfte aufgenommen und bei Schleifvorgängen in radialer to keep material removal necessary to carry out the separating cut low. In contrast to rotating cutting tools, rotating grinding tools usually have a greater thickness in the axial direction. In this way, the axial forces that occur with the side surfaces of the tool during grinding processes are absorbed and in radial processes during grinding processes
Arbeitsrichtung ein möglichst großflächiger Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstückoberfläche erreicht. Beispielhaft sei hier die DE 696 11 764 T2 zur Gestaltung von scheibenförmigen Schleifwerkzeugen genannt. Working direction achieved as large a contact as possible between the tool and the workpiece surface. DE 696 11 764 T2 for the design of disk-shaped grinding tools may be mentioned here as an example.
Vor dem Beginn eines Trenn- oder Schleifvorganges wird Before the start of a cutting or grinding process
üblicherweise der Verschleißgrad des Werkzeuges geprüft. Diese Überprüfung geschieht oft rein visuell und ist im Ergebnis subjektiv auf den Eindruck des Prüfenden beschränkt. Erreicht nun ein Werkzeug in einem laufenden Bearbeitungsvorgang seine Verschleißgrenze, muss der Vorgang unterbrochen und mit einem neuen Werkzeug wiederaufgenommen werden. Neben dem Usually the degree of wear of the tool is checked. This check is often purely visual and is subjectively limited to the impression of the examiner. If a tool now reaches its wear limit in an ongoing machining process, the process must be interrupted and restarted with a new tool. Next to the
zusätzlichen Zeitbedarf für den Werkzeugwechsel kann der the additional time required for the tool change
Werkzeugwechsel im Bearbeitungsvorgang zu einem Tool change in the machining process to one
ungleichmäßigen Arbeitsergebnis führen. Das ist bei einer Verwendung zur Probenaufbereitung und späteren uneven work result. This is when used for sample preparation and later
Oberflächenanalyse am Werkstück problematisch. Surface analysis on the workpiece is problematic.
Die DE 10 2015 223 428 B4 schlägt ein scheibenförmiges DE 10 2015 223 428 B4 proposes a disc-shaped one
Trennwerkzeug zur Durchführung schonender Trennschnitte, insbesondere geeignet zum Trennen von Composite-Materialien mit schlechter Wärmeleitfähigkeit, vor. Mittels einer Cutting tool for making gentle cutting cuts, particularly suitable for cutting composite materials with poor thermal conductivity. By means of a
ausschließlich radial wirkenden Hauptschneide am äußeren only radially acting main cutting edge on the outer
Umfang des scheibenförmigen Trennwerkzeuges wird ein The circumference of the disk-shaped separating tool becomes one
Schnittspalt hergestellt, der anschließend über benachbart zur Hauptschneide angeordnete, teils radial und teils axial wirkende konvexe Nebenschneiden, aufgeweitet wird. Die bei einem Materialabtrag entstehenden hohen Temperaturen werden hierdurch sowohl im Werkzeug als auch im Werkstück auf einen
größeren Bereich verteilt. Werkstückmaterial im Bereich der Schnittflächen, das bei der Herstellung des Schnittspaltes temperaturbedingte materialschädigende Gefügeveränderungen erfahren hat, wird bei der nachfolgenden Aufweitung des Cutting gap is produced, which is then widened via convex secondary cutting edges arranged adjacent to the main cutting edge, some of which act radially and some axially. The high temperatures that occur during material removal are thereby brought together in both the tool and the workpiece spread out larger area. Workpiece material in the area of the cut surfaces, which has undergone temperature-damaging structural changes that damage the material during the production of the cutting gap, is removed during the subsequent expansion of the
Schnittspaltes zumindest teilweise abgetragen. In der Cutting gap at least partially removed. In the
Anwendung erreicht die in der DE 10 2015 223 428 B4 offenbarte Erfindung Schnittflächen mit wenig ausgeprägten Application achieves the invention disclosed in DE 10 2015 223 428 B4 cut surfaces with less pronounced
Temperaturschädigungen . Temperature damage.
Der notwendige Materialabtrag zur Durchführung eines The necessary material removal to carry out a
Trennschnittes mit dem in der DE 10 2015 223 428 B4 Separation cut with that in DE 10 2015 223 428 B4
offenbarten Werkzeug fällt, aufgrund der besonderen Geometrie des Scheiben-Umfangsbereiches , höher als bei einer disclosed tool falls, due to the special geometry of the disc circumferential area, higher than in one
herkömmlichen Trennscheibe aus. Das steht einer Verwendung zur Durchführung effizienter Trennschnitte in metallischen conventional cutting disc. This is a use for performing efficient separating cuts in metallic
Werkstoffen entgegen. Materials.
Zu beachten ist auch, dass mit dem in der DE 10 2015 223 428 B4 offenbarten Werkzeug kein flächiges Schleifen in einer axialen Arbeitsrichtung durchgeführt werden sollte. It should also be noted that the tool disclosed in DE 10 2015 223 428 B4 should not be used for surface grinding in an axial working direction.
Aus der US 6632131B1 ist ein Sägeblatt mit geometrisch From US 6632131B1 is a saw blade with a geometric shape
definierten, wechselnd geschränkten Sägezähnen an seinem äußeren Umfang bekannt, welches an seinen Seitenflächen mit Führungselementen ausgestattet ist. Die Führungselemente ragen dabei erfindungsgemäß axial nicht über die Trennschnittbreite hinaus. Die Führungselemente können mithin nicht in axialer Richtung schleifend wirken, sondern sollen durch die defined, alternately set saw teeth known on its outer circumference, which is equipped on its side surfaces with guide elements. According to the invention, the guide elements do not project axially beyond the cutting width. The guide elements can therefore not act in the axial direction, but should be through the
Trennschneiden aus dem Werkstückkörper herausgerissene aber noch mit dem Werkstück verhaftete Splitter, welche in den Trennschnitt hineinragen, beseitigen. Remove cutting edges from splinters torn out of the workpiece body but still attached to the workpiece, which protrude into the separating cut.
WO 2011/029106A2 beschreibt eine Verschleißanzeige für rotierende materialabtragende Trenn- oder Schleifwerkzeuge, welche über in das Werkzeug integrierte Vertiefungen oder
Erhebungen Hinweise auf den radialen oder axialen Verschleiß des Werkzeuges gibt. WO 2011 / 029106A2 describes a wear indicator for rotating material-removing cutting or grinding tools, which have recesses or integrated into the tool Surveys provide information on the radial or axial wear of the tool.
Ausgehend vom aufgezeigten Stand der Technik hat die Based on the prior art shown, the
vorliegende Erfindung weiterhin die Aufgabe, ein Werkzeug bzw. ein Bearbeitungsverfahren zur Verfügung zu stellen, welches an handelsüblichen transportablen und ortsfesten Trenn- und The present invention also has the object of providing a tool or a machining method which can be used on commercially available portable and stationary separating and
Schleifmaschinen einsetzbar ist und mit welchem es durch einen Trennvorgang möglich ist, effizient ein Werkstück mit einer definierten Oberflächencharakteristik zu erzeugen. Die Grinding machines can be used and with which it is possible through a cutting process to efficiently produce a workpiece with a defined surface characteristic. The
Bearbeitungsgualität soll gesichert sein. Erzeugte Oberflächen sollen möglichst reproduzierbar immer wieder gleich Processing quality should be ensured. Generated surfaces should be as reproducible as possible again and again
darstellbar sein. be representable.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, welches möglichst eine Verschleißanzeige beinhaltet, die dem Werkzeugnutzer vor Beginn eines Another object of the invention is to provide a tool which, as far as possible, contains a wear indicator which the tool user can see before the start of a
Arbeitsganges einen Rückschluss ermöglicht, ob der betreffende Arbeitsgang innerhalb der verbliebenen Restnutzungskapazität des Werkzeuges vollständig ausgeführt werden kann. Operation enables a conclusion to be drawn as to whether the operation in question can be carried out completely within the remaining residual use capacity of the tool.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche, umfassend deren jeweiliges The object of the invention is defined by the subject matter of the independent claims, their respective
Kennzeichen, gelöst. License plate, solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in jeweiligen Unteransprüchen definiert. Advantageous developments of the invention are defined in the respective subclaims.
Das erfindungsgemäße scheibenförmige Trennwerkzeug ist zum rotierenden Schneiden eines zumindest grob entlang einer The disk-shaped cutting tool according to the invention is for rotating cutting at least roughly along one
Rotationsachse länglichen, ortsfest eingespannten Werkstückes, mit bezüglich dieser Rotationsachse radialem Vorschub Rotation axis of elongated, stationary clamped workpiece, with radial feed with respect to this rotation axis
zumindest grob in Richtung des orthogonal verlaufend at least roughly in the direction of the orthogonal
eingespannten Werkstückes vorgesehen. Das Trennwerkzeug hat aber nicht ausschließlich Trennschneiden in einem radial
äußeren Umfangsbereich des Trennwerkzeugs. Zumindest eine von zwei einander gegenüberliegenden Scheibenflanken ist / sind in einem bezüglich des Umfangsbereichs radial inneren Bereich mit zumindest einem Schleif- und / oder Poliermittel versehen. clamped workpiece provided. However, the cutting tool does not only have cutting blades in a radial outer peripheral region of the cutting tool. At least one of two opposing disk flanks is / are provided with at least one grinding and / or polishing agent in a region that is radially inner with respect to the peripheral region.
Ein erfindungsgemäßes scheibenförmiges Werkzeug ist A disc-shaped tool according to the invention is
vorteilhaft zur Verwendung in handelsüblichen mobilen oder ortsfesten Trenn- und Schleifmaschinen vorgesehen. Eine Advantageously intended for use in commercially available mobile or stationary cutting and grinding machines. A
Verwendung in einem Prüflabor für Elektrokabel hat erheblichen Aufwand eingespart und die Aussagekraft von Studien Use in a test laboratory for electrical cables has saved considerable effort and the informative value of studies
verbessert . improved.
Eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung ist dem A separation device according to the invention
Erfindungsgedanken weiter folgend geeignet für ein Verfahren zur Bearbeitung von Prüfwerkstücken, nämlich mittels eines scheibenförmigen Trennwerkzeugs. Während eines ausschließlich zumindest grob radialen Verfahrens des Werkzeugs simultan und / oder unmittelbar wird aufeinander folgend getrennt, The inventive idea is further suitable for a method for machining test workpieces, namely by means of a disk-shaped cutting tool. During an exclusively at least roughly radial movement of the tool simultaneously and / or immediately, the following is separated,
geschliffen und / oder poliert, besonders bevorzugt während einer einzigen Zustellungsanweisung einer Maschinensteuerung. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zeigt eine Verschleißanzeige eine verbleibende Restnutzungskapazität an, insbesondere ein restliches Schnittvolumen und / oder eine restliche Nutzungszeit. Die Anzeige reagiert besonders bevorzugt autark auf eine ein bestimmtes Maß überschreitende mechanische Abnutzung des Werkzeugs, insbesondere indem eine andere Farbe zum Vorschein kommt oder erkennbar wird. ground and / or polished, particularly preferably during a single delivery instruction from a machine control. According to a further advantageous embodiment, a wear indicator shows a remaining usage capacity, in particular a remaining cutting volume and / or a remaining usage time. The display reacts particularly preferably autonomously to mechanical wear of the tool that exceeds a certain dimension, in particular in that another color appears or becomes recognizable.
Das Werkzeug berücksichtigt schon konstruktiv das Werkstück qualitativ beeinträchtigende Belastungen wie Temperatur und Werkzeugermüdung . The tool takes into account design-related loads such as temperature and tool fatigue that impair the quality of the workpiece.
Die Verschleißanzeige gibt nun sogar Hinweise bezüglich der zu wählenden Prozessparameter wie beispielsweise Werkzeugdrehzahl und Zustellgeschwindigkeit.
Die Erfindung vermeidet eine separate Durchführung der The wear indicator now even provides information regarding the process parameters to be selected, such as tool speed and feed speed. The invention avoids carrying out the
Arbeitsgänge „Trennen", „Schleifen" und ggf. „Polieren". "Cutting", "grinding" and, if necessary, "polishing" operations.
Rüstarbeiten und damit Maschinen- und Personalkosten werden eingespart. Rüstarbeiten an Maschinen, die mit Setup work and thus machine and personnel costs are saved. Set-up work on machines with
materialabtragenden Verfahren arbeiten, gestalten sich zeit- und personalintensiv, da beispielsweise bei jedem Umrüsten alle Aufnahmeflächen für Werkstücke und Werkzeuge sehr material-removing processes are time-consuming and personnel-intensive, since, for example, each mounting area for workpieces and tools is very large
gründlich von Bearbeitungsrückständen wie Materialspänen und Kühlschmiermitteln gereinigt werden müssen. Rüstarbeiten an Werkzeugmaschinen haben in aller Regel zur Folge, dass sich die Positionen des zu bearbeitenden Werkstückes und ggf. auch des Werkzeuges zum maschineninternen Koordinatensystem processing residues such as swarf and cooling lubricants must be cleaned thoroughly. Set-up work on machine tools generally have the consequence that the positions of the workpiece to be machined and, if applicable, also of the tool become the machine's internal coordinate system
verschieben und neu gefunden werden müssen. Rüst-, Umspann- und Programmierarbeiten an Werkzeugmaschinen bergen - insbesondere erfindungsgemäße Verwendungen im Blick - aufgrund der komplexen Arbeitsabläufe ein gewisses Fehlerpotenzial. move and have to be found again. Set-up, reclamping and programming work on machine tools harbors a certain potential for error due to the complex work processes, especially the uses according to the invention.
Ist nach einem Trennvorgang eine Nachbearbeitung eines Is a post-processing of a after a separation process
Werkstückes erforderlich, muss dieses eine gewisse Workpiece, this must have a certain
Mindestgröße aufweisen, um mit einem Spannmittel zur weiteren Bearbeitung fixiert werden zu können. Besonders bei sehr hochpreisigen Materialien oder bei Materialien die nur in einem begrenzten Umfang zur Verfügung stehen, ist die Have minimum size in order to be able to be fixed with a clamping device for further processing. This is particularly the case for very high-priced materials or for materials that are only available to a limited extent
Notwendigkeit eine Mindest-Werkstückgröße einzuhalten mit einem erhöhten Aufwand, wie beispielsweise der Fixierung des Werkstückes auf einem Träger, verbunden. Necessity to maintain a minimum workpiece size combined with increased effort, such as fixing the workpiece on a carrier.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verfügt das erfindungsgemäße Werkzeug, insbesondere eine Trenn-Schleif- Polierscheibe, über einen scheibenförmigen Grundkörper, der bevorzugt aus einem Verbundwerkstoff, beispielsweise unter Verwendung einer Kunstharz-Matrix, ähnlich einer Trennscheibe besteht .
Besonders bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Werkzeug, insbesondere eine Trenn-Schleif-Polierscheibe, zumindest einen in radialer Arbeitsrichtung wirksamen Bereich mit In a particularly preferred embodiment, the tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disk, has a disk-shaped base body, which preferably consists of a composite material, for example using a synthetic resin matrix, similar to a cutting disk. The tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, particularly preferably also comprises at least one region effective in the radial working direction
Trennschneiden und zumindest einen in axialer Arbeitsrichtung wirksamen Schleif- und Polierbereich. Zur Verwendung kommende Schneiden sind bevorzugt geometrisch unbestimmt ausgeführt, beispielsweise als gekörntes Schleifmittel. Weiterhin verfügt das erfindungsgemäße Werkzeug, insbesondere eine Trenn- Schleif-Polierscheibe, bevorzugt über eine mittige Bohrung in axialer Richtung, zur Befestigung in den üblichen normierten Werkzeugaufnahmen von mobilen und ortsfesten Trenn- und Cutting edges and at least one grinding and polishing area effective in the axial working direction. Cutting edges that are used are preferably designed to be geometrically indefinite, for example as granular abrasives. Furthermore, the tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, preferably has a central bore in the axial direction, for fastening in the usual standardized tool holders of mobile and stationary cutting and
Schleifmaschinen. Grinding machines.
Die Vorschubbewegung des erfindungsgemäßen Werkzeuges, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe, in radialer Arbeitsrichtung zur Ausführung des Trennschnittes kann, je nach Ausgestaltung der verwendeten Maschinentechnik, Depending on the design of the machine technology used, the feed movement of the tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, in the radial working direction for making the cutting cut,
maschinell oder manuell erfolgen. done mechanically or manually.
Das erfindungsgemäße Werkzeug, insbesondere eine Trenn- Schleif-Polierscheibe, ist an zumindest einer Scheibenflanke mit Schleif- und Poliermitteln versehen. Die Schleif- und Poliermittel sind dabei feiner gekörnt oder gezahnt bzw. für einen geringeren Materialabtrag ausgelegt als die Trennmittel um die beabsichtige Verbesserung der Oberflächengüte der Schnittflächen in axialer Richtung, bei gleichzeitiger effizienter Trennbearbeitung in radialer Richtung erreichen zu können . The tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disc, is provided with grinding and polishing agents on at least one side of the disc. The grinding and polishing agents are more finely grained or serrated or designed for less material removal than the release agents in order to achieve the intended improvement in the surface quality of the cut surfaces in the axial direction, while at the same time efficient cutting processing in the radial direction.
Das erfindungsgemäße Werkzeug gewährleistet seine Nutzbarkeit aufgrund seiner kombinierten geometrischen und kinematischen Eigenschaften und weist deshalb keine der zuvor beschriebenen Probleme und Limitierungen auf. Wenn bei dem Trennvorgang das erfindungsgemäße Werkzeug in einer radialen Zustellbewegung mit seinem äußeren Umfang das Werkstück berührt, führen
mehrere bestimmte und gezielt nutzbar gemachte Faktoren zu einer definierten Auslenkung der Scheibe in beide axiale The tool according to the invention ensures its usability on account of its combined geometric and kinematic properties and therefore does not have any of the problems and limitations described above. If during the cutting process the tool according to the invention touches the workpiece with its outer circumference in a radial feed movement several specific and specifically used factors for a defined deflection of the disk in both axial
Richtungen, ohne dass sich das Trennwerkzeug an sich in seinem Zentrum axial bewegt. Das führt zu einer Directions without the cutting tool itself moving axially in its center. That leads to one
Schnittspaltaufweitung, die für diese Erläuterung beispielhaft mit 10 % angegeben ist. Der Schnittspalt ist also 10 % Cutting gap expansion, which is given as an example for this explanation with 10%. The cutting gap is therefore 10%
breiter, als es die radial äußere Geometrie des wider than the radially outer geometry of the
Trennwerkzeuges klassischerweise vorgeben würde. In diesem um 10 % breiteren Schnittspalt wirken die auf den Scheibenseiten aufgebrachten Schleif-/ Polierschichten und kommen deshalb nicht mit Relevanz für die Trennung zur Wirkung. In radialer Richtung ist jedenfalls keine Wirkung von Relevanz und schon gar nicht kommt es zu einer Beeinflussung des Trennvorgangs an sich. Die Materialstärke der Schleif-/ Polierschichten ist dabei genau auf die entstehende Schnittspaltaufweitung Classically would specify separation tool. The grinding / polishing layers applied to the disc sides work in this 10% wider cutting gap and are therefore not relevant for the separation. In any case, there is no effect of relevance in the radial direction and the separation process itself is not influenced at all. The material thickness of the grinding / polishing layers is precisely based on the resulting gap widening
abgestimmt. Es ist also kein breiterer Schneidrand Voted. So it's not a wider cutting edge
erforderlich, in dessen Schatten die Schleif-/ Polierelemente bei dem radialen Trennvorgang wirken können. Ihre Relevanz zum Funktionieren der Erfindung liegt nun im axialen Wirken, nämlich schleifend/polierend. required, in the shadow of which the grinding / polishing elements can act during the radial cutting process. Their relevance to the functioning of the invention now lies in the axial action, namely grinding / polishing.
Diese axiale Auslenkung der Scheibe, und damit die This axial deflection of the disc, and thus the
Schnittspaltaufweitung, wird durch bestimmte Eigenschaften der Scheibe ermöglicht. Die Kombination aus Werkstoffeigenschaften und geometrischen Eigenschaften, wie zum Beispiel die Cutting gap widening is made possible by certain properties of the disc. The combination of material properties and geometric properties, such as the
Scheibenbreite, verleihen der Trennscheibe eine bestimmte Flexibilität. Diese Flexibilität erlaubt es, dass bei dem Trennprozess wirksame Prozesskräfte zu einer axialen Disc width, give the cutting disc a certain flexibility. This flexibility allows effective process forces to become axial during the separation process
Auslenkung der Scheibe in beide Richtungen von jeweils ungefähr bis zu 5 % der Scheibenbreite führen. Zudem weist die Betriebsdrehzahl der Trennscheibe einen Wert auf, der einem Vielfachen einer der Eigenfrequenzen der Trennscheibe Deflect the disc in both directions by approximately up to 5% of the disc width. In addition, the operating speed of the cutting disc has a value that is a multiple of one of the natural frequencies of the cutting disc
entspricht. So wird die Trennscheibe während des Betriebs zu einer axialen Schwingung angeregt, deren Amplitude ungefähr bis zu 5 % der Scheibendicke beträgt. Zudem ist die
Trennscheibe nicht flach, sondern weist einen Schlag von ungefähr bis zu 10 % der Scheibenbreite auf. Dieser Schlag unterstützt die Schnittspaltaufweitung zusätzlich. Die corresponds. In this way, the cutting disc is excited to an axial vibration during operation, the amplitude of which is approximately up to 5% of the disc thickness. In addition, the Cutting disc not flat, but has an impact of approximately up to 10% of the width of the disc. This blow also supports the widening of the incision. The
Wirksamkeit dieser Effekte kann mit einer zum Mittelpunkt der Scheibe hin breiter werdenden Schleif-/ Polierschicht The effectiveness of these effects can be achieved with a grinding / polishing layer that widens towards the center of the disc
unterstützt werden. Diese Nutzbarmachung von geometrischen und kinematischen Eigenschaften die zu einer axialen Auslenkung des erfindungsgemäßen Werkzeuges erlauben den Verzicht auf einen breiten Schneidrand. So ist ein radialer Verbrauch des erfindungsgemäßen Werkzeuges grundsätzlich bis hin zur get supported. This utilization of geometric and kinematic properties, which lead to an axial deflection of the tool according to the invention, makes it possible to dispense with a wide cutting edge. A radial consumption of the tool according to the invention is basically up to
Werkzeugaufnahme der betreibenden Maschine möglich. Das führt zu einer effizienteren Nutzung des Werkzeuges und ermöglicht die Verwendung verschleißbehafteter Bindungsmaterialien der, für den Trennvorgang verantwortlichen, Schleifkörner . So wird ein präziser und doch effizienter Trennschliff ermöglicht. Die beschriebene axiale Auslenkung des erfindungsgemäßen Tool holder of the operating machine possible. This leads to more efficient use of the tool and enables the use of binding materials that are subject to wear and tear of the abrasive grains responsible for the cutting process. This enables a precise but efficient cut. The described axial deflection of the invention
Werkzeuges führt auch zu einer Zustellung der, auf den Tool also leads to a delivery on the
Trennscheibenseiten aufgebrachten, Schleif-/ Polierschichten in axialer Richtung zu den Schnittflächen des Werkstückes. Diese Zustellung gewährleistet die saubere Schleif-/ Cutting wheel sides applied, grinding / polishing layers in the axial direction to the cut surfaces of the workpiece. This delivery ensures the clean grinding /
Polierbearbeitung der Schnittflächen, unabhängig von dem Polishing of the cut surfaces, regardless of that
Verschleißgrad der Schleif-/ Polierflächen . Für den Schleif-/ Poliervorgang der Schnittflächen wird dabei keine Degree of wear of the grinding / polishing surfaces. Neither is used for the grinding / polishing process of the cut surfaces
Maschinensteuerung benötigt, die die axiale Zustellung der Schleif-/ Polierelemente zu den Schnittflächen ermöglicht. Von der Maschine ist nur ein radialer Vorschub zu leisten. Machine control required, which enables the axial feed of the grinding / polishing elements to the cutting surfaces. Only a radial feed is required from the machine.
Eine bevorzugt vorgesehene Aufdickung der Flanken des A preferably provided thickening of the flanks of the
erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges zur Mitte hin wirkt dabei unterstützend in Bezug auf die axiale Bewegung der Schleif- und Poliermittel zu den zu bearbeitenden The disk-shaped tool according to the invention towards the center acts in a supportive manner with regard to the axial movement of the grinding and polishing means to the ones to be machined
Schnittflächen hin. Die Aufdickung ist dabei bevorzugt in einer ein- oder mehrfachen Abstufung ausgeführt um die Cut surfaces. The thickening is preferably carried out in one or more steps around the
Schleif- und Polierflächen parallel zu den Schnittflächen des
Trennschnittes zu halten. Die Aufdickung kann dabei ein- oder mehrschichtig ausgeführt sein. Grinding and polishing surfaces parallel to the cutting surfaces of the Keep cut. The thickening can be carried out in one or more layers.
Durch die Vorschubbewegung in einer radialen Arbeitsrichtung beim Durchführen des Trennschnittes taucht das This is caused by the feed movement in a radial working direction when performing the separating cut
erfindungsgemäße Werkzeug, in das Werkstück ein und führt beim Eintauchen des erfindungsgemäßen Werkzeuges zu einem flächigen Kontakt der Schleif- und Polierflächen mit zumindest einer Schnittfläche des Werkstückes. tool according to the invention into the workpiece and, when the tool according to the invention is immersed, leads to a flat contact of the grinding and polishing surfaces with at least one cutting surface of the workpiece.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das In a particularly preferred embodiment, this is
erfindungsgemäße Werkzeug, insbesondere eine Trenn-Schleif- Polierscheibe, mit zumindest einem Kanal entlang zumindest einer Seitenflanke zur verbesserten Abfuhr von Spänen, ausgebrochenem Schleifmaterial und/oder Kühlschmiermittel versehen . Tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, provided with at least one channel along at least one side flank for improved removal of chips, broken-out grinding material and / or cooling lubricant.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der In a further preferred embodiment, the
zumindest an einer Scheibenflanke vorhandene, zumindest eine Schleif- und Polierbereich ohne Kühlkanäle ausgeführt. At least one grinding and polishing area, at least on one side of the disk, is designed without cooling channels.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeuges, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe, ist vorgesehen, das Schleif- und Poliermaterial zur In a preferred embodiment of the tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, the grinding and polishing material is provided for
Scheibenmitte hin feiner werden zu lassen um mit zunehmender Eintauchtiefe des Werkzeuges in das Werkstück zunehmend feinere Schleif- und Poliermittel zum Eingriff zu bringen und so in einem Arbeitsgang eine möglichst hohe Oberflächengüte zu erreichen . Allowing the center of the wheel to become finer so that the finer grinding and polishing agents can be engaged as the depth of the tool is immersed in the workpiece and thus achieve the highest possible surface quality in one operation.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Werkzeug, insbesondere eine Trenn-Schleif- Polierscheibe, mit einer optischen Verschleißanzeige für den zumindest einen Schleif- und Polierbereich ausgestattet. Der zumindest eine Schleif- und Polierbereich ist bevorzugt, wie
in den Figuren 2 bis 5 dargestellt, mehrschichtig aufgebaut, wobei sich die Anzahl der Schichten zur Scheibenmitte hin erhöht. Die einzelnen Schichten sind mit individuellen In a particularly preferred embodiment, the tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, is equipped with an optical wear indicator for the at least one grinding and polishing area. The at least one grinding and polishing area is preferred, such as shown in Figures 2 to 5, multi-layer structure, the number of layers increases towards the center of the pane. The individual layers are individual
Farbcodes gekennzeichnet, die sowohl eine Abnutzung in Color codes marked that both wear in
radialer als auch in axialer Richtung erkennen lassen. Anhand der sichtbaren Farbcodes kann der aktuelle Grad der Abnutzung und damit auch die Restnutzungskapazität des erfindungsgemäßen Werkzeuges, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe sicher bestimmt werden. radially as well as in the axial direction. On the basis of the visible color codes, the current degree of wear and thus also the remaining use capacity of the tool according to the invention, in particular of a cut-off polishing wheel, can be reliably determined.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, die Verschleißanzeige einschichtig auszuführen, sodass ein Verschleiß der SchleifSchicht an der Scheibenseite die In a further preferred embodiment it is provided that the wear indicator has a single layer, so that wear of the grinding layer on the side of the wheel
darunter liegende andersfarbige Trägerschicht, die für das Trennen verantwortlich ist, zum Vorschein kommt und so optisch den Verschleiß anzeigt. Diese einschichtige SchleifSchicht an der Seite der Scheibe kann auch zur Scheibenmitte hin aufgrund einer anderen Körnung oder einfach in einer anderen Farbe segmentiert sein. Wenn radialer Verschleiß dann ein solches bestimmtes Segment erreicht, können auch Rückschlüsse auf den Verschleißzustand gezogen werden. So ist ein Verschleiß in radialer und axialer Richtung visualisierbar . underlying different colored carrier layer, which is responsible for the separation, comes to light and thus visually indicates wear. This single-layer grinding layer on the side of the wheel can also be segmented towards the center of the wheel due to a different grain size or simply in a different color. If radial wear then reaches such a specific segment, conclusions can also be drawn about the state of wear. Wear in the radial and axial directions can thus be visualized.
In weiteren bevorzugten Ausführungen sind auch andere In other preferred versions there are also others
Ausgestaltungen der Verschleißanzeige, beispielsweise über akustische oder elektronische Signale denkbar. Refinements of the wear indicator, for example via acoustic or electronic signals, are conceivable.
Es zeigen, Show it,
Figur 1 - eine Seitenansicht auf eine Scheibenflanke mit Figure 1 - a side view of a disc flank with
Ansicht des Grundkörpers, der Trennschneide und der Schleif und Polierelemente eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe,
Figur 2 - eine Seitenansicht auf eine Scheibenflanke mit View of the base body, the cutting edge and the grinding and polishing elements of a tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disc, Figure 2 - a side view of a disc flank with
Darstellung der Schleifstufen eines erfindungsgemäßen Representation of the grinding stages of an inventive
Werkzeuges, insbesondere eine Trenn-Schleif-Polierscheibe, Tool, in particular a cut-off grinding-polishing wheel,
Figur 3 - eine Seitenansicht auf eine Scheibenflanke mit Figure 3 - a side view of a disc flank with
Darstellung des Schichtenaufbaues eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, insbesondere eine Trenn-Schleif-Polierscheibe, Representation of the layer structure of a tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel,
Figur 4 - eine Frontansicht auf den äußeren Umfangsbereich mit Darstellung der Trennschneide und des stufenförmigen Aufbaues der Schleif- und Polierkomponenten eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, insbesondere eine Trenn-Schleif-Polierscheibe, und Figure 4 is a front view of the outer peripheral region showing the cutting edge and the step-like structure of the grinding and polishing components of a tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, and
Figur 5 - eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe, in einer Seitenansicht mit einer Darstellung des Farbcodes zur Verschleißanzeige der Trenn-, Schleif- und Polierkomponenten Figure 5 - an exploded view of a tool according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disc, in a side view with a representation of the color code to indicate wear of the cutting, grinding and polishing components
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der oben aufgeführten Zeichnungen ausführlich erläutert. Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe. Erkennbar dargestellt ist ein Grundkörper 2, bevorzugt gebildet aus einem The invention is explained in detail below with reference to the drawings listed above. FIG. 1 shows a side view of a particularly preferred embodiment of a disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cut-off-polishing disk. A base body 2 is shown, preferably formed from a base body
Verbundmaterial, welches, ähnlich einer handelsüblichen Composite material, which, similar to a commercially available
Trennscheibe, bereits Trennmittel einer definierten Körnung beinhaltet und damit an einem äußeren Umfangsbereich 3 über geometrisch unbestimmte Trennschneiden 5 verfügt. Im Cutting disc, already contains release agents of a defined grain size and thus has geometrically undetermined cutting edges 5 on an outer peripheral region 3. in the
Grundkörper 2 ist zentrisch in axialer Richtung eine Base body 2 is centric in the axial direction
Befestigungsbohrung 7 vorgesehen, zur Befestigung des Fastening hole 7 provided for fastening the
erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe, in normierten
Werkzeugaufnahmen von stationären oder mobilen Trenn- und Schleifmaschinen. Disc-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disc, in standardized Tool holders of stationary or mobile cutting and grinding machines.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind einseitig auf einer Scheibenflanke 4 des Grundkörpers 2 Schleif- und Polierflächen 6 angebracht. Diese Schleif- und Polierflächen 6 ermöglichen die Nachbearbeitung der Schnittfläche eines In a particularly preferred embodiment, grinding and polishing surfaces 6 are provided on one side on a disk flank 4 of the base body 2. These grinding and polishing surfaces 6 enable the cutting surface of a
Werkstückes simultan zur Ausführung des Trennschnittes. Der Trennschnitt wird dabei in einer in den Figuren 2 und 4 dargestellten radialen Arbeitsrichtung VR mittels der Workpiece simultaneously with the execution of the separating cut. The separating cut is made in a radial working direction VR shown in FIGS. 2 and 4 by means of the
Trennschneiden 5 am äußeren Umfangsbereich 3 des Cutting blades 5 on the outer peripheral region 3 of the
scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn- Schleif-Polierscheibe, ausgeführt. Der Vorschub in einer radialen Arbeitsrichtung VR kann dabei, je nach Ausgestaltung der verwendeten Trenn- oder Schleifmaschine, manuell oder maschinell erfolgen. disc-shaped tool 1, in particular a cutting-grinding-polishing disc. The feed in a radial working direction VR can take place manually or mechanically, depending on the design of the cutting or grinding machine used.
Erkennbar dargestellt sind in einer ersten besonders The first are shown in a recognizable way
bevorzugten Ausführungsform Kanäle 8 zur Span- bzw. preferred embodiment channels 8 for chip or
Kühlmittelabfuhr aus dem Trenn-, Schleif- und Polierbereich. Die Kanäle 8 verlaufen dabei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Coolant removal from the cutting, grinding and polishing area. The channels 8 run in a particularly preferred embodiment of the disk-shaped according to the invention
Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe, entlang der Scheibenflanke 4 in radialer Richtung zum äußeren Umfangsbereich 3. Die Kanäle 8 sind dabei bevorzugt entgegen der Drehrichtung D geneigt um ein Verstopfen der Kanäle 8 während einer Bewegung in radialer Vorschubrichtung VR zu vermeiden oder zumindest zu vermindern. Tool 1, in particular a cutting-grinding-polishing wheel, along the wheel flank 4 in the radial direction to the outer circumferential region 3. The channels 8 are preferably inclined against the direction of rotation D in order to avoid clogging of the channels 8 during a movement in the radial feed direction VR or at least diminish.
In einer besonders bevorzugten zweiten, hier allerdings nicht dargestellten Ausführungsform, wird das erfindungsgemäße scheibenförmige Werkzeug 1, insbesondere eine Trenn-Schleif- Polierscheibe, ohne Kanäle 8 ausgeführt.
In weiteren besonders bevorzugten, hier allerdings nicht dargestellten Ausführungsformen, wird das erfindungsgemäße scheibenförmige Werkzeug 1, insbesondere eine Trenn-Schleif- Polierscheibe, mit einschichtigen Schleif-/ Polierelementen, mit und ohne Kanäle ausgeführt. In a particularly preferred second embodiment, which is not shown here, however, the disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disk, is designed without channels 8. In further particularly preferred embodiments, which are not shown here, however, the disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disk, is designed with single-layer grinding / polishing elements, with and without channels.
Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht auf eine Scheibenflanke 4 die Darstellung der Schleifstufen eines erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn- Schleif-Polierscheibe . Das erfindungsgemäße scheibenförmige Werkzeug 1, insbesondere eine Trenn-Schleif-Polierscheibe , ist an zumindest einer Scheibenflanke 4 mit Schleif- und FIG. 2 shows, in a side view of a wheel flank 4, the representation of the grinding stages of a wheel-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing wheel. The disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disk, is provided with grinding and
Poliermitteln versehen. Die Schleif- und Poliermittel sind dabei feiner gekörnt oder gezahnt bzw. für einen geringeren Materialabtrag ausgelegt als die Trennschneiden 5 um die beabsichtige Verbesserung der Oberflächengüte der Provide polishing agents. The grinding and polishing agents are finely grained or serrated or designed for less material removal than the cutting edges 5 in order to improve the surface quality
Schnittflächen erreichen zu können. To be able to reach cut surfaces.
Um die in Figur 1 gekennzeichneten Schleif- und Polierflächen 6 des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe, in einer in Figur 4 dargestellten axialen Arbeitsrichtung VA an der zu bearbeitenden Schnittfläche des Werkstückes in Eingriff zu bringen, geschieht bevorzugt über verfahrensbedingte In order to bring the grinding and polishing surfaces 6 of the disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disk, which are identified in FIG. 1, into engagement in the axial working direction VA shown in FIG. 4 on the cut surface of the workpiece to be machined, this is preferably done via process-related
Vibrationen des Werkzeuges 1, eine Aufdickung der zumindest einen zum Eingriff vorgesehenen Flanke 4 des scheibenförmigen Werkzeuges wirkt dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel unterstützend. Die Aufdickung ist dabei bevorzugt in einer ein- oder mehrfachen Abstufung 40 ausgeführt um die Schleif und Polierflächen 6 parallel zu den Schnittflächen des Vibrations of the tool 1, a thickening of the at least one flank 4 of the disk-shaped tool provided for engagement acts in a supporting manner in the exemplary embodiment shown. The thickening is preferably carried out in a single or multiple gradation 40 around the grinding and polishing surfaces 6 parallel to the cutting surfaces of the
Trennschnittes zu halten. Verstärkt wird die Bewegung in einer axialen Arbeitsrichtung durch verfahrenstypische Vibrationen des scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere eine Trenn- Schleif-Polierscheibe, in einer axialen Richtung.
Erkennbar dargestellt sind Abstufungen 40, die die Fläche einer ersten Schleif- und Polierstufe 10 und die Fläche einer zweiten Schleif- und Polierstufe 11 begrenzen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn- Schleif-Polierscheibe, ist die Körnung bzw. Zahnung der Keep cut. The movement in an axial working direction is intensified by vibrations of the disk-shaped tool 1, in particular a cutting-grinding-polishing disk, typical of the method, in an axial direction. Graduations 40 are clearly shown, which limit the area of a first grinding and polishing step 10 and the area of a second grinding and polishing step 11. In a particularly preferred embodiment of the disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disk, the grain or toothing is the
Trennschneiden 5 gröber als die Körnung bzw. Zahnung der Cutting blades 5 coarser than the grain or serration of the
Flächen der Schleif- und Polierstufen 10, 11. Besonders bevorzugt ist die Körnung bzw. Zahnung der Fläche der zweiten Schleif- und Polierstufe 11 feiner ausgeführt als die Körnung bzw. Zahnung der Fläche der ersten Schleif- und Polierstufe 10. Surfaces of the grinding and polishing stages 10, 11. Particularly preferably, the grain or serration of the surface of the second grinding and polishing stage 11 is made finer than the grain or serration of the surface of the first grinding and polishing stage 10.
Im Verlauf eines Trennschnittes in einer radialen In the course of a separating cut in a radial
Vorschubrichtung kommt zunächst die Fläche der ersten Schleif und Polierstufe 10 in Eingriff mit zumindest einer The direction of advance first comes into engagement with the surface of the first grinding and polishing stage 10 with at least one
Schnittfläche des Trennschnittes und führt eine Cutting surface of the separating cut and performs one
Nachbearbeitung der zumindest einen Trennschnittfläche durch. Durch die Weiterführung des scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe , in einer radialen Arbeitsrichtung VR kommt anschließend auch die Fläche der zweiten Schleif- und Polierstufe 11 zum Eingriff und vervollständigt den Schleif- und Poliervorgang der zumindest einen Fläche des Trennschnittes bis zur angestrebten Post-processing of the at least one cutting interface. By continuing the disk-shaped tool 1, in particular a cutting-grinding-polishing disk, in a radial working direction VR, the surface of the second grinding and polishing stage 11 then comes into engagement and completes the grinding and polishing process of the at least one surface of the cutting cut up to aimed for
Oberflächengüte . Surface finish.
Neben den schraffierten Flächen der ersten und zweiten In addition to the hatched areas of the first and second
Schleif- und Polierstufe zeigt Figur 2 die zunächst nicht in einem Schleif- und Poliervorgang zum Eingriff kommenden gepunktet dargestellten Oberflächen 12 der Kanäle 8 und den als weiße Fläche dargestellten freiliegenden Bereich des Grundkörpers 2. FIG. 2 shows the grinding and polishing stage, the dotted surfaces 12 of the channels 8, which are initially not engaged in a grinding and polishing process, and the exposed area of the base body 2 shown as a white surface.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-
Schleif-Polierscheibe, können mit einer höheren oder auch einer niedrigeren Anzahl verschiedener Schleif- und Further preferred embodiments of the disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a separating Grinding-polishing wheel, can with a higher or a lower number of different grinding and
Polierstufen ausgeführt sein. Polishing steps must be carried out.
Figur 3 zeigt in einer Seitenansicht einer Scheibenflanke 4 eine Darstellung des Schichtenaufbaues einer besonders FIG. 3 shows, in a side view of a pane flank 4, a representation of the layer structure of a particular one
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen preferred embodiment of the invention
scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere eine Trenn- Schleif-Polierscheibe . disc-shaped tool 1, in particular a cutting-grinding-polishing disc.
In der dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform sind auf einen Grundkörper 2 insgesamt 3 Schleif- und In the particularly preferred embodiment shown, a total of 3 grinding and
Poliermittelschichten 20, 21, 22 in einer schleifpapierartigen Form durch Verkleben aufgebracht. Denkbar sind auch Polishing agent layers 20, 21, 22 applied in an abrasive paper-like form by gluing. Are also conceivable
alternative Ausführungsformen von erfindungsgemäßen alternative embodiments of the invention
scheibenförmigen Werkzeugen 1, insbesondere von Trenn-Schleif- Polierscheiben, bei welchen der Aufbau der Schleif- und disc-shaped tools 1, in particular of cutting-grinding-polishing discs, in which the structure of the grinding and
Poliermittelschichten 20, 21, 22 mittels eines anderen Polish layers 20, 21, 22 by means of another
Verfahrens, beispielsweise durch Aufspritzen, realisiert wird. Process, for example by spraying.
Die gepunktet ausgeführten Bereiche kennzeichnen eine The dotted areas indicate a
einlagige Schicht 30 einer ersten SchleifSchicht 20 single-layer layer 30 of a first grinding layer 20
aufgebracht auf dem Grundkörper 2. applied to the base body 2.
Die abwechselnd mit durchgehenden und gestrichelten Linien ausgeführten Bereiche kennzeichnen zweilagige Schichten 31 einer ersten SchleifSchicht 20 und einer zweiten The areas alternating with continuous and dashed lines indicate two-layer layers 31 of a first grinding layer 20 and a second
SchleifSchicht 21 aufgebracht auf dem Grundkörper 2. Abrasive layer 21 applied to the base body 2.
Die mit durchgehenden Linien schraffierten Bereiche The areas shaded with solid lines
kennzeichnen dreilagige Schichten 32, bestehend aus drei identify three-layer layers 32, consisting of three
Schleifschichten 20, 21, 22. Abrasive layers 20, 21, 22.
Die Zunahme der Dicke der Schleif- und Poliermittelschichten von einer einlagigen Schicht 30 über eine zweilagige Schicht
31 zu einer dreilagigen Schicht 32, bei parallel Ausrichtung der Schichten zur radialen Vorschubrichtung VR führt zu den erkennbar ausgeführten Abstufungen 40. The increase in the thickness of the abrasive and polish layers from a single layer 30 over a two layer 31 to a three-layer layer 32, with parallel alignment of the layers to the radial feed direction VR leads to the recognizable gradations 40.
Die Nutzung der Scheibe wird zu einem Abbau der The use of the disc will degrade the
Schleifschichten 20, 21, 22 führen. Der Abtrag der jeweils in radialer Richtung außen liegenden Schicht bringt, beginnend am äußeren Umfangsbereich 3, die jeweils darunterliegende Schicht zum Vorschein, sodass, sowohl in axialer als auch in radialer Arbeitsrichtung, bis zum Verschleiß des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn- Schleif-Polierscheibe , die gewünschte Abfolge der Guide grinding layers 20, 21, 22. The removal of the outer layer in the radial direction, beginning at the outer circumferential area 3, reveals the layer underneath, so that, both in the axial and in the radial working direction, until the disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting grinding, is worn -Polishing wheel, the desired sequence of
Schleifstufen eins und zwei 10, 11, gewahrt bleibt. Grinding levels one and two 10, 11, are maintained.
Figur 4 zeigt in einer nicht maßstäblichen Frontansicht auf den äußeren Umfangsbereich 3 mit den nicht sichtbar FIG. 4 shows a front view, not to scale, of the outer circumferential area 3 with the not visible
dargestellten Trennschneiden 5 einen Grundkörper 2 mit dem Aufbau der Schleif- und Polierschichten 20, 21, 22 eines erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe . Erkennbar dargestellt sind einlagige Schichten 30, zweilagige Schichten 31 und dreilagige Schichten 32 des Schleif- und Poliermittelaufbaues. Die Cutting edges 5 shown a base body 2 with the structure of the grinding and polishing layers 20, 21, 22 of a disc-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disc. One-layer layers 30, two-layer layers 31 and three-layer layers 32 of the abrasive and polishing agent structure are clearly shown. The
Schichten 30, 31, 32 sind erkennbar durch Abstufungen 40 voneinander abgesetzt. Layers 30, 31, 32 are clearly separated from one another by gradations 40.
Durch Pfeile verdeutlicht sind Vorschubrichtung Radial VR und die Vorschubrichtung Axial VA. The radial VR feed direction and the axial VA feed direction are illustrated by arrows.
Figur 5 zeigt in einer Explosionszeichnung eines Figure 5 shows an exploded view of a
erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe in einer Seitenansicht eine besonders bevorzugte Ausführungsform mit einer optischen Disc-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disc in a side view, a particularly preferred embodiment with an optical one
Verschleißanzeige insbesondere der Trenn-, Schleif- und Wear indicator especially of the cutting, grinding and
Polierkomponenten. Die Schleif- und Poliermittelschichten werden dabei durch unterschiedlich farbige Segmente gebildet.
Die Segmente sind in axialer Richtung des Grundkörpers 2 in einer solchen Weise über- und nebeneinander auf einem Polishing components. The grinding and polishing agent layers are formed by segments of different colors. The segments are one above the other and side by side in such a manner in the axial direction of the base body 2
Grundkörper 2 angeordnet, dass sich fortschreitender Base body 2 arranged that progressively
Verschleiß erkennen, und die Restnutzungsdauer anhand der erkennbaren Farbcodes 41, 42, 43, 44 bestimmen lässt. Recognize wear and the remaining service life can be determined using the recognizable color codes 41, 42, 43, 44.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bilden die Schleif- und Polierelemente mit einem Farbcode eins 41 die dem Grundkörper nächstgelegene Schleif- und Poliermittelschicht der in Figur 2 näher beschriebenen Flächen der Schleif- und Polierstufe zwei 11. Die Schleif- und Polierelemente mit dem Farbcode eins 41 sind solcherart auf den Grundkörper 2 In a particularly preferred embodiment, the grinding and polishing elements with a color code one 41 form the abrasive and polishing agent layer closest to the base body of the surfaces of the grinding and polishing stage two 11 described in more detail in FIG. 2. The grinding and polishing elements with the color code one 41 are on the base body 2
aufgebracht, dass Lücken zwischen den Elementen die Ausbildung von Kanälen 8 in den darüberliegenden Schleif- und applied that gaps between the elements forming channels 8 in the overlying grinding and
Poliermittelschichten 20, 21, 22 begünstigen. In axialer Favor polish layers 20, 21, 22. In axial
Richtung des Grundkörpers 2 sind auf die Schleif- und Direction of the base body 2 are on the grinding and
Polierelemente des Farbcodes eins 41 aufeinanderfolgend Color code one 41 polishing elements in succession
Elemente mit einem Farbcode zwei 42 und einem Farbcode drei 43 angeordnet. Ein Verschleißfortschritt der Flächen der Schleifund Polierstufe zwei 11 kann damit anhand des Farbcodes eins 41, des Farbcodes zwei 42 und des Farbcodes drei 43 abgelesen werden. Wird Farbcode eins 41 sichtbar nähern sich die Flächen der Schleif- und Polierstufe zwei der Verschleißgrenze. Elements with a color code two 42 and a color code three 43 arranged. A progress of wear of the surfaces of the grinding and polishing stage two 11 can thus be read from the color code one 41, the color code two 42 and the color code three 43. If color code one 41 becomes visible, the surfaces of the grinding and polishing stage two approach the wear limit.
Ein Farbcode vier 44 ist vorgesehen, die Flächen der Schleifund Polierstufe eins 10 zu bewerten. Nimmt, beispielsweise aufgrund der radialen Abnutzung eines aus Verbundmaterial ausgeführten Grundkörpers 2, die nutzbare Fläche der A color code four 44 is provided to evaluate the areas of the grinding and polishing stage one 10. Takes up the usable area of the, for example due to the radial wear of a base body 2 made of composite material
Schleifstufe eins ab, kann diese Abnahme anhand des Farbcodes vier 44 erkannt und bewertet werden. Ein Verschleiß der Grinding level one, this acceptance can be recognized and evaluated using the color code four 44. Wear of the
Flächen der Schleifstufe eins 10 in einer axialen Richtung wird dadurch erkannt, dass anstelle des Farbcodes vier 44 die Färbung des Grundkörpers 2 zutage tritt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Werkzeuges 1, insbesondere einer Trenn-Schleif-Polierscheibe, sind die Dimensionen der Trenn-, Schleif- und Polierelemente solcherart aufeinander abgestimmt, dass eine möglichst gleichzeitige Austauschreife erzielt wird.
Surfaces of grinding stage one 10 in an axial direction are recognized by the fact that instead of the color code four 44, the coloring of the base body 2 comes to light. In a particularly preferred embodiment of the disk-shaped tool 1 according to the invention, in particular a cutting-grinding-polishing disk, the dimensions of the cutting, grinding and polishing elements are coordinated with one another in such a way that a readiness for replacement is achieved as simultaneously as possible.
Bezugs zeichenliste : Reference character list:
1 scheibenförmiges Werkzeug, insb. Trenn-Schleif- Polierscheibe 1 disc-shaped tool, especially cutting-grinding-polishing disc
2 Grundkörper 2 basic bodies
3 äußerer Umfangsbereich 3 outer peripheral area
4 Scheibenflanke 4 disc flank
5 Trennschneide 5 cutting edge
6 Schleif- und Polierfläche 6 grinding and polishing surface
7 Befestigungsöffnung, insb. -bohrung 7 mounting hole, esp
8 Kanal 8 channel
10 Fläche Schleif- und Polierstufe eins 10 Surface grinding and polishing level one
11 Fläche Schleif- und Polierstufe zwei 11 Surface grinding and polishing level two
12 Fläche Kanal 12 surface channel
20 erste Schleif- und Poliermittelschicht 20 first grinding and polishing agent layer
21 zweite Schleif- und Poliermittelschicht 21 second layer of abrasive and polishing agent
22 dritte Schleif- und Poliermittelschicht 22 third abrasive and polishing agent layer
30 Einlagige Schicht 30 single layer
31 Zweilagige Schicht 31 Two-layer shift
32 Dreilagige Schicht 32 Three-layer shift
40 Abstufung 40 gradation
41 Farbcode eins 41 color code one
42 Farbcode zwei 42 color code two
43 Farbcode drei 43 color code three
44 Farbcode vier 44 color code four
VR Vorschubrichtung Radial VR radial feed direction
VA Vorschubrichtung Axial VA Axial feed direction
D Drehrichtung
D Direction of rotation
Claims
1. Scheibenförmiges Trennwerkzeug (1), zum rotierenden (D) Schneiden eines zumindest grob entlang einer 1. Disc-shaped cutting tool (1), for rotating (D) cutting at least roughly along one
Rotationsachse länglichen, ortsfest eingespannten Long axis of rotation, fixed in place
Werkstückes, bei bezüglich dieser Rotationsachse Workpiece, with respect to this axis of rotation
ausschließlich radialem Vorschub (VR) des Trennwerkzeugs zumindest grob in Richtung des orthogonal verlaufend eingespannten Werkstückes, mit exclusively radial feed (VR) of the cutting tool, at least roughly in the direction of the orthogonally clamped workpiece, with
1.1 Trennschneiden (5) in einem radial äußeren Umfangsbereich 1.1 Cutting blades (5) in a radially outer circumferential area
(3) des Trennwerkzeugs (1), (3) the separating tool (1),
1.2 zwei einander gegenüberliegenden Scheibenflanken (4) in einem bezüglich des Umfangsbereichs (3) radial inneren Bereich, und 1.2 two opposing disk flanks (4) in a radially inner area with respect to the peripheral area (3), and
1.3 radial innen mit einer axialen Befestigungsöffnung (7) dadurch gekennzeichnet, dass 1.3 radially inside with an axial fastening opening (7), characterized in that
1.4 die Scheibenflanken zumindest teilweise mit Schleif- und Poliermitteln (6, 20, 21, 22) versehen sind. 1.4 the disc flanks are at least partially provided with grinding and polishing agents (6, 20, 21, 22).
2. Scheibenförmiges Trennwerkzeug (1), 2. disc-shaped cutting tool (1),
dadurch gekennzeichnet, dass es eine definierte characterized in that it is a defined
Flexibilität und einen definierten Schlag aufweist. Flexibility and a defined punch.
3. Scheibenförmiges Trennwerkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von radial außen nach radial innen zumindest eine der beiden Scheibenflanken3. Disc-shaped cutting tool (1) according to claim 1 or 2, characterized in that from the radially outside to the radially inside at least one of the two disc flanks
(4) im Vergleich zur Materialstärke im radial äußeren Umfangsbereich (3) aufgedickt sind, insbesondere mittels der Schleif- und / oder Poliermittel (6) . (4) are thickened in comparison to the material thickness in the radially outer peripheral region (3), in particular by means of the grinding and / or polishing means (6).
4. Scheibenförmiges Trennwerkzeug (1) nach einem der 4. Disc-shaped cutting tool (1) according to one of the
vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass von radial außen nach radial innen zunächst Schleifflächen und zumindest nach radial innen immer mehr oder schließlich radial innen preceding claims, characterized in that from the radially outside to the radially inside initially grinding surfaces and at least radially inward more and more or finally radially inside
ausschließlich Polierflächen auf zumindest einer der Scheibenflanken (4) angeordnet sind. exclusively polishing surfaces are arranged on at least one of the disk flanks (4).
5. Scheibenförmiges Trennwerkzeug (1) nach einem der 5. Disc-shaped cutting tool (1) according to one of the
vorangehenden Ansprüche, preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass im Umfangsbereich (3) und auf zumindest einer der Scheibenflanken (4) characterized in that in the peripheral region (3) and on at least one of the disk flanks (4)
unterschiedliche Werkzeugschneiden und / oder Material unterschiedlicher Körnung angeordnet ist/sind. different tool cutting edges and / or material of different grain size is / are arranged.
6. Scheibenförmiges Trennwerkzeug (1) nach einem der 6. Disc-shaped cutting tool (1) according to one of the
vorangehenden Ansprüche, preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine characterized in that there is at least one
Verschleißanzeige (41 bis 44) aufweist. Wear indicator (41 to 44).
7. Radialtrennverfahren zur Bearbeitung von axial länglichen7. Radial cutting process for machining axially elongated
Werkstücken, mittels eines scheibenförmigen Workpieces, by means of a disc-shaped
Trennwerkzeugs, welches während einer einzigen rein radialen Vorschubbewegung des Trennwerkzeugs schneidet, schleift, und / oder poliert. Cutting tool that cuts, grinds and / or polishes during a single purely radial feed movement of the cutting tool.
8. Radialtrennverfahren nach Anspruch 7, durchgeführt 8. Radial separation process according to claim 7
mittels eines scheibenförmigen Trennwerkzeugs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6. by means of a disk-shaped separating tool (1) according to one of claims 1 to 6.
9. Radialtrennverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch 9. Radial separation method according to claim 7 or 8, characterized
gekennzeichnet, dass eine seitliche Auslenkung des axial ortsfest rotierenden Werkzeuges (1) dieses mit der zumindest einen seitlich angebrachten Schleif- und characterized in that a lateral deflection of the axially stationary rotating tool (1) with the at least one laterally attached grinding and
Polierfläche (6, 20, 21, 22) an dem zu bearbeitenden Werkstück in einen Axialwirkkontakt bringt.
Brings the polishing surface (6, 20, 21, 22) on the workpiece to be machined into an axial operative contact.
10. Radialtrennverfahren nach Anspruch 7, dadurch 10. Radial separation method according to claim 7, characterized
gekennzeichnet, dass die seitliche Auslenkung des characterized in that the lateral deflection of the
rotierenden Werkzeuges (1) durch eine Flexibilität und einen definierten Schlag des Werkzeuges (1) erreicht wird, wobei die kombinierten geometrischen und rotating tool (1) is achieved by flexibility and a defined stroke of the tool (1), the combined geometric and
kinematischen Eigenschaften des Werkzeuges (1) zu einer seitlichen Auslenkung des Werkzeuges (1) führen sobald das mit Arbeitsgeschwindigkeit rotierende Werkzeug (1) mit seinem äußeren Umfang (3) bzw. seiner Trennschneide (5) in radialer Vorschubrichtung (VR) ein Werkstück berührt . Kinematic properties of the tool (1) lead to a lateral deflection of the tool (1) as soon as the tool (1) rotating at working speed touches a workpiece with its outer circumference (3) or its cutting edge (5) in the radial feed direction (VR).
11. Radialtrennverfahren nach Anspruch 10, dadurch 11. Radial separation method according to claim 10, characterized
gekennzeichnet, dass die insgesamte seitliche Auslenkung etwa 10 Prozent der axialen Breite der Trennschneide (5) beträgt . characterized in that the total lateral deflection is about 10 percent of the axial width of the cutting edge (5).
12. Radialtrennverfahren nach Anspruch 7 bis 11, dadurch 12. Radial separation method according to claim 7 to 11, characterized
gekennzeichnet, dass eine Aufdickung der Scheibenflanken (4) den axialen Eingriff des zumindest einen Schleif- und Poliermittels (6, 20, 21, 22) unterstützt. characterized in that a thickening of the disk flanks (4) supports the axial engagement of the at least one grinding and polishing agent (6, 20, 21, 22).
13. Radialtrennverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschleißanzeige eine verbleibende Restnutzungskapazität, insbesondere ein restliches Schnittvolumen und / oder eine restliche Nutzungszeit, anzeigt. 13. Radial separation method according to one of claims 7 to 12, characterized in that a wear indicator indicates a remaining residual use capacity, in particular a remaining cutting volume and / or a remaining usage time.
14. Radialtrennverfahren nach Anspruch 13, dadurch 14. Radial separation method according to claim 13, characterized
gekennzeichnet, dass die Verschleißanzeige autark auf mechanische Abnutzung des Werkzeugs (1) reagiert, insbesondere eine andere Farbe zum Vorschein kommt oder erkennbar wird.
characterized in that the wear indicator autonomously reacts to mechanical wear of the tool (1), in particular a different color appears or becomes recognizable.
15. Trennvorrichtung mit zumindest einem scheibenförmigen Trennwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6. 15. Separating device with at least one disk-shaped separating tool (1) according to one of claims 1 to 6.
16. Trennvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch 16. Separating device according to claim 15, characterized
gekennzeichnet, dass in ihr das Trennwerkzeug (1) zur Bearbeitung des Werkstücks ausschließlich radial characterized in that the cutting tool (1) for machining the workpiece is only radial
verfahrbar ist. is movable.
17. Verwendung eines scheibenförmigen Trennwerkzeugs zur 17. Use a disc-shaped cutting tool for
Probenaufbereitung und späteren Oberflächenanalyse an einem abgelängten Werkstück. Sample preparation and later surface analysis on a cut workpiece.
18. Verwendung nach Anspruch 17, nutzend ein scheibenförmiges Trennwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Erzeugen oder Beseitigen einer Oberflächenstruktur auf einem Werkstück. 18. Use according to claim 17, using a disk-shaped cutting tool (1) according to one of claims 1 to 6 for producing or removing a surface structure on a workpiece.
19. Verwendung nach Anspruch 17 oder 18 zur Herstellung von Prüflingen zum Beurteilen von ProduktZuständen, nämlich zum Beurteilen eines Verschleißzustands eines Kabels.
19. Use according to claim 17 or 18 for the production of test specimens for assessing product conditions, namely for assessing a wear condition of a cable.
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