TW201111108A - Rough grinding tool - Google Patents

Description

201111108 六、發明說明： I：發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明涉及一種粗磨具，該粗磨具具有： _支承板’該支承板 --構造成與中心縱轴線同心，且 --具有用於接納驅動裝置的驅動轴的中心孔， 以及 一纖維磨削盤/纖維砂輪，該纖維磨削盤 --包括具有樹脂結合的磨料覆層的纖維盤/纖維 輪， --具有相對於中心縱軸線沿徑向佈置的、位於外部 的、環形的磨削區域， 一支承在支承板上*以及 --具有磨削側。 【先前技4标I 發明背景 在實踐中大量已知這類粗磨具。這類纖維磨削盤構造 成柔性的並以可拆卸的方式附接到支承板上。在支承板上 的所述緊固借助於可在纖維磨削盤的彎曲區域中被旋擰上 的凸緣來實現。在必須借助於粗磨具在待加工的工件上獲 得均句的表面結構的工作期間，纖維磨削盤的使用壽命是 短暫的，例如僅為約1分鐘。在此時間之後，纖維磨削盤的 磨粒顯現出最初磨損跡象，所以待加工的工件表面不再變 201111108 得完全均勻。因此’在此時間之後已經需要更換纖維磨削盤。 為了可以迅速更換這類纖維磨削盤，開發了一種快速 更換系統’如在EP 1 741 515 B1中所示出和描述的。在所 提到的應用中使用了細粒磨粒。在磨削期間，這些細粒導 致了工件很大的熱負荷。如果待磨削的材料是例如優質鋼 或具有低導熱性，則會出現起暈現象/熱回火色。因此’在 EP1741515B1所提到的快速更換系統中，在支承板中設置 有冷卻通道以實現對磨削盤的良好冷卻。 如果像實踐中通常的情況那樣將具有粗粒磨料的磨削 盤用於粗磨，則承載磨料的基底存在破裂的危險。當由不 太堅固的材料製成的、用於磨料的盤被用作基底時，這種 危險尤其存在。 從EP 0 750 539 Bl(對應於DE 695 06 851 T2)和EP 〇 617 652 Bl(對應於DE 692 28 760 T2)已知諸如一般常見的 基底上的磨料，所述基底上的磨料由一用作載體或基底的 柔彈性的盤構成，磨粒借助於合成樹脂固定在該柔彈性的 盤上。 從DE 10 2006 010 366 B3和DE 90 17 256 U1 已知所含胃 的風扇式磨削盤，其中磨削片以常規的方式黏接到戟題上。 L發明内容3 發明概要 本發明的目的在於設計一種所述類型的粗磨具，使得 該粗磨具具有長的使用壽命和簡單而經濟的結構。 根據本發明，所述目的在所述類型的粗磨具中通 201111108 纖維磨削盤黏接到支承板上來實現。已經令人驚釾地顯 不’通過將_磨㈣轉到支承板上’纖維磨削盤儘管 在粗磨期間承受高的負荷也不會破裂解釋為：在 粗磨期間產生的扭矩不必完全由纖維盤的纖維吸收。相A 大程度的扭矩傳遞給了支承板。即使扭矩㈣和纖維磨二 盤的外邊緣撞擊到工件，纖維磨削盤也不會發生破裂。換 言之，沒有較小或較大的碎片從纖維磨削盤脫離從而基 本上避免了對使用者的傷害。 土 纖維盤由硫化纖維組成，硫化纖維是—種在一個半世 紀前就已經公知的、在棉纖維的基礎上製成的材料。令人 驚訝地發現，無論在每單位時間的加工量方面還是能被加 工的總量方面，所述粗磨具都遠優於常規的粗磨盤。當將 陶瓷顆粒用作磨料時尤其如此。 已證明，具有磨料覆層的磨削盤朝向磨削側略微凸起 地彎曲尤其有利。當這類粗磨盤、亦即粗磨具用在掌上型 磨削機上時，在使用中一般不堅持該磨具相對於待磨削區 域的精確的角度位置。略微的彎曲使得在磨削盤和待加工 的工件之間不產生高的局部表面壓力，該高的局部表面壓 力會相應地引起磨粒的破裂。這使得粗磨具的使用壽命或 加工功率大幅增加。此外’如果磨削區域分為主磨削區域 和在徑向上位於外部的較小的外磨削區域，其中所述外磨 削區域甚至更大地朝向磨具的背面彎曲，則磨削盤從支承 板脫離的風險進一步降低。此外，所述磨具還可短時間地 用於端面磨削。 201111108 圖式簡單說明 農面彡纖附圖對實施例的描迷中可以得出本發明的 其匕特徵、優點和細節。 圖不出了從第3圖中的箭頭1方向觀察到的根據本 發明的粗磨具的第―實施例的後視圖； 第2圖示屮， 了從第3圖中的箭頭11方向觀察到的粗磨具 的磨削側的平岛圖； 第3圖示H"· 7 & 粗磨具沿第1圖中的剖面線ΗΙ_ΠΙ的剖視圖； 第4圖示小 了根據本發明的粗磨具的第二實施例的剖 視圖； 第5圖-y-中 ^ 了根據本發明的粗磨具的第三實施例的剖 視圖；以及 第6圖干ih 丁 了在磨削應用中的具有根據本發明的粗磨 具的掌上型磨削機。 【寅* ：：=^'式】 較佳實施例之詳細說明 在第1圖至第3圖中所示出的粗磨具具有支承板1，該支 承板由經壓縮的並飽含酚醛樹脂的破璃纖維以常規方式組 成，並以常規方式具有平坦的、環形的夾緊區域2,在該爽 緊區域中一同樣為圓形的孔3被構造用於接納驅動裝置的 驅動軸。圍繞孔3的環形夾緊區域2在支承板丨的背離磨削側 4的背面上設置有金屬環5。彎曲區域6鄰接夾緊區域2，該 彎曲區域6也是環形的並相對於支承板丨的軸線了沿徑向朝 向磨削側4升高。環形的磨削區域8鄰接彎曲區域6並相對於 201111108 軸線7沿徑向與彎曲區域6相反地傾斜，具體來說即為相對 於軸線7沿杈向向外遠離磨削側4地傾斜。支承板丨的這種結 構是普遍已知的和常規的。 纖維磨削盤9固定在磨削側4上。這裡，所謂的“基底上 的磨料”是指該磨料由作為載體或基底的纖維盤1〇和樹脂 結合的磨料覆層11組成。纖維盤1〇由硫化纖維組成，該硫 化纖維是一種基於棉纖維的、被結合的、經壓縮的材料。 磨料覆層11由陶瓷顆粒11.1形成，該陶瓷顆粒由微粒通過燒 結製成。由於微粒能夠單獨地從各自的顆粒脫離，所以陶 瓷顆粒11.1的使用壽命與常規的磨料相比明顯增加。樹脂結 合的磨料覆層11以常規方式連接在纖維盤1〇上。纖維磨削 盤9的纖維盤10借助於黏合劑層12連接在支承板1的磨削側 4上。 如可從第1圖推斷出的’在纖維磨削盤9不相對於軸線7 在徑向上突出超過支承板1的外邊緣13的情況下，支承板1 的半徑R1略小於纖維磨削盤9的半徑R9。彎曲區域6在向主 磨削區域8過渡的地方具有從軸線7算起的半徑R6。主磨削 區域8具有從軸線7算起的半徑R8 ’半徑R8與纖維磨削盤9 的半徑R9相等。R6和R8關於R9的關係滿足如下式子： 0.45R9<R6<0.7 R9 R9 = R8 所述磨具在按常規方式使用時與軸線7成一角度。 如果在根據第4圖的第二實施例中存在與根據第1圖至 第3圖的實施例相同或相似的部件或區域’則使用帶有撇號 201111108 作為上標_同__標記。支承板1，由飽含環氣樹脂的 玻璃纖維組成。如根據第1圖至第3圖的實施例那樣，‘支 承板具有恒定的厚度h。同樣為環形的夹緊區域2，也構造成 具有接納驅動裝置的驅動㈣圓形孔3，。在該實施例中， 圍’VO孔3的平坦的夾緊區域2，未用金屬環來增強。鄰接炎緊 區域2,的彎曲區域6,也為環形並相對於支承板Γ的轴線7: 沿徑向朝向㈣側4’升高。平坦的爽緊區域2,以曲率半徑 r2過渡到料區域6,。f㈣域6，繼而與環形主磨削區域& 鄰接’主Μ削區域8’相對於軸線7,沿徑向與彎曲區郞，相 反地傾斜’具體來說即為相對於祕7’沿徑向向外遠離磨 削側4’地傾斜。因此從_線7,向外看，磨肖彳區域8,從磨削側 4傾斜離開。在根據圖4的結構中，纖維磨削盤9,也緊固到 支承板Γ的磨削側4,上。這裡，所謂的“基底上的磨料，，是指 該磨料由作為支承件或基底的纖維盤10’和樹脂結合的磨 料覆層1Γ組成。因此’纖維磨削盤9,是本身獨立的磨削盤， 其可以像上面所描述的ΕΡ1741515Β1的現有技術那樣使 用。所述纖維磨削盤是柔性的，亦即可彎曲的。纖維磨削 盤9’的結構對應於上面根據第1圖至第3圖所述的結構。換 言之’磨料覆層^’具有陶瓷顆粒丨^，。在根據第4圖的實 施例中’纖維磨削盤9’的纖維盤1〇’也借助於黏合劑層12’ 連接到支承板1’上。 如從第4圖可以推斷出的，彎曲區域6’以曲率半徑r6, 過渡到磨削區域8’。主磨削區域8,本身也是彎曲的，具體來 說即為以曲率半徑r8，略微向磨削側4’凸起。 201111108 沿徑向向外觀察，與主磨削區域8,鄰接的外磨削區域 15,傾斜遠離磨削側4,並以曲率半徑Π5,相對於磨削側4’凸 起地彎曲。 具有曲率半徑r6,、r8,和rl5’的彎曲部被構造成向磨削 側4,凸起，其原因在於：粗磨具在按常規方式使用時與軸 線7,成一角度。如從第4圖可以推斷出的’纖維盤10’與支承 板1，的外邊緣13,齊平地終止。曲率半徑r2’、r6’、r8’和rl5’ 滿足如下關係式： 15 mm$r2 ’ S3 Omm且優選地 2〇mm£r2 ’ $25 mm 15 mm$r6 ’ $40mm且優選地 15mm£r6 ’ £20mm 190mm$r8，S300mm且優選地 200mm$r8 ’ $25 0mm 17mmSrl5，；^40mm且優選地 15mm$rl5’：^20mmS 纖維磨削盤9’具有從軸線7’算起的半徑R9,。彎曲區域 6在向主磨削區域8 ’過渡的地方具有從轴線7 ’算起的半徑 R6’。主磨削區域8’具有從軸線7’算起的半徑R8,，如果不存 在單獨的彎曲更大的外磨削區域15’，則半徑R8，只與纖維 磨削盤9’的半徑R9’相等。R6’和R8’與R9,滿足如下關係式： 0.45R9，SR6’<0.7 R9’ 0.75R9,<R8,<R9, 根據第5圖的實施例與根據第4圖的實施例的區別在 於，根據第5圖的實施例的支承板1”具有沿徑向向外增加的 彈性、亦即較低的剛度或較大的柔性。所有與第4圖一致的 件或區域用相同的附圖標s己來表示’而所有與第4圖相似 的部件或區域分別用與圖4中所使用的附圖標記相同的附 9 s. 2〇11lll〇8 圖標記加上雙撇號作為上標來表示，而不必重新描述。 通過使支承板1”具·有多個具有不同的且沿徑向向外減 小的厚度的環形部段16、π或18，實現了支承板Γ，在向著 外邊緣13”的方向上增加的彈性。在根據第5圖的實施例 中，部段16大致延伸炱彎曲區域6’向主磨削區域8”的過渡 處，部段16在此具有各度h。與部段μ鄰接的環形部段I?在 徑向上向外延伸直炱在徑向上到達外磨削區域15，，的前 面。部段17具有厚度h’ ；外部部段18具有厚度h”，其中h> h’>h”。原則上，在根據第5圖的梯狀結構中，可設想設置 有至少2個並至多5個這類部段。半徑R6，、R8，，和R9,滿足前 述關係式。 第6圖顯示了根據本發明的粗磨具在掌上型磨削機19 上的使用。所述粗磨具置於掌上型磨削機19的輸出轴2〇 上’該輸出軸穿過磨具的孔3 ’從而軸線7與輸出軸加的中 心軸線重合。磨具借祕夾緊_2lf @在輸峰2〇上。 主磨削區域8”朝向磨削側4,的凸起的弯曲意味著在工 件22的表面磨_間’換言之’在這類磨具的主要應用領 域中，即使磨具科避免地震動，磨粒覆層u，❹荷也是 均句的，換言之，不產生極端的表面壓力。在料總是用 在掌上_削機上的粗磨具中，這使得磨損較低並從而使 得磨削盤的壽命較長並且去除功率較^這種有利的效果 通過根據圖5的磨具的向外増加的彈性㈣—_強。

外磨削區域15’或15，，的較大的曲率意味著，當曰磨削盤的 外邊緣13,或13”與細4擊時，纖維磨瞻，和磨粒覆層U 10 201111108 不會從支承板1，或1”脫離。 【圖式簡單說明】 第1圖不出了從第3圖中的箭頭1方向觀察到的根據本 發明的粗磨具的第一實施例的後視圖； 第2圖示出了從第3圖中的箭頭H方向觀察到的粗磨具 的磨削側的平面圖； 第3圖不出了粗磨具沿第1圖中的剖面線ΙΠ ΠΙ的剖視圖； 第4圖示出了根據本發明的粗磨具的第二實施例的剖 視圖； 第5圖示出了根據本發明的粗磨具的第三實施例的剖 視圖；以及 第6圖示出了在磨削應用中的具有根據本發明的粗磨 具的掌上型磨削機。 【主要元件符號說明】 1...支承板 8…磨削區域 2...環形夾緊區域 9...纖維磨削盤 3...圓形孔 10...纖維盤 4...磨削側 11...磨料覆層 5…金屬環 11.1...陶瓷 6...彎曲區域 12...黏合劑層 7···轴線 13...外邊緣 11 S,

Claims (1)

1. 201111108 七、申請專利範圍： 1. 一種粗磨具，該粗磨具具有 -支承板，所述支承板 --構造成與中心縱軸線同心，且 --具有用於接納驅動裝置的驅動轴的中心孔， 以及 -纖維磨削盤，所述纖維磨削盤 --包括具有樹脂結合的磨料覆層的纖維盤， --具有相對於所述中心縱軸線沿徑向佈置的、位於 外部的、環形的磨削區域， -支承在所述支承板上，以及 --具有磨削側， 其特徵在於，所述纖維磨削盤黏接到所述支承板上。 2. 如申請專利範圍第1項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述纖維磨削盤借助於黏合劑層黏接到所述支承板上。 3. 如申請專利範圍第1項所述的粗磨具，其特徵在於，該 粗磨具具有陶瓷顆粒作為所述磨料。 4. 如申請專利範圍第1項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述磨削區域以曲率半徑r8’朝向所述磨削側凸起。 5. 如申請專利範圍第1項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述磨削區域具有主磨削區域和在關於所述軸線而論的 徑向上在外部相鄰接的外磨削區域，所述外磨削區域以 曲率半徑rl5’朝向所述磨削側凸起。 6. 如申請專利範圍第5項所述的粗磨具，其特徵在於，所 12 201111108 述磨削區域以曲率半徑r8’朝向所述磨削側凸起；所述曲 率半徑rl5’和所述曲率半徑r8’滿足以下關係式：rl5’< r8,。 7. 如申請專利範圍第4項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述曲率半徑r8’滿足：190mm< r8’< 300mm。 8. 如申請專利範圍第5項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述曲率半徑rl5’滿足：17mm；^ rl5’幺40mm。 9. 如申請專利範圍第1項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述磨削區域具有内半徑R6’和外半徑R8’，所述纖維磨削 盤具有外半徑R9’，其中滿足： 0.45R9’< R6’< 0.7 R9’，以及 0.5R9，< R8,幺 R9,。 10. 如申請專利範圍第1項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述支承板具有相對於所述軸線沿徑向向外增加的彈性。 11. 如申請專利範圍第10項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述彈性沿徑向向外階躍式地增大。 12. 如申請專利範圍第11項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述支承板具有多個環形部段，所述環形部段分別具有相 對於所述軸線沿徑向向外減小的厚度h、h’和h”。 13. 如申請專利範圍第1項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述纖維盤由硫化纖維組成。 14. 如申請專利範圍第7項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述曲率半徑r8’滿足：200mm< r8’< 250mm。 15. 如申請專利範圍第8項所述的粗磨具，其特徵在於，所 述曲率半徑rl5’滿足：15mm《 rl5’< 20mm。 13