WO2001089766A1 - Method for grinding metallic workpieces containing, in particular, nickel - Google Patents

Method for grinding metallic workpieces containing, in particular, nickel Download PDF

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WO2001089766A1
WO2001089766A1 PCT/EP2001/004529 EP0104529W WO0189766A1 WO 2001089766 A1 WO2001089766 A1 WO 2001089766A1 EP 0104529 W EP0104529 W EP 0104529W WO 0189766 A1 WO0189766 A1 WO 0189766A1
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grinding wheel
dressing
wheel
speed
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Robert Schlechter
Andreas Paskuda
Harald Kulmitzer
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Tyrolit Schleifmittelwerke Swarovski K.G.
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    • 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
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/02—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving a reciprocatingly-moved work-table
    • 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
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/04—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels
    • B24B53/053—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels using a rotary dressing tool

Definitions

  • the invention relates to a method for grinding
  • the chip removal rate is determined by the
  • 00019 is 30 mm 3 / mms. In the prior art, this is
  • 00023 speed is a maximum of 30 m / s.
  • 00024 dressing wheels is approximately 80% of the grinding wheel speed
  • 00025 and is the same as the grinding wheel. 00026
  • the object of the invention is to improve the grinding
  • the grinding wheel 00036 speed of rotation is at least 45 m / s
  • the feed (table speed) can be any feed (table speed).
  • 00039 chip removal volume is at least 90 mm 3 / mms.
  • 00044 leads to an increase in the chip removal rate. surprisingly
  • the grinding wheel is made of a highly porous material
  • the cutting speed can be reduced to 60 m / s
  • 00054 achieve more than 100 mm 3 / mms, even for long-term
  • 00057 positioning speed of 2 ⁇ m / rev. can be time
  • 00070 circumferential surface working grinding wheel is 00071 pulls 3 mm.
  • the table speed can have values over 1.8
  • 00073 Dressing is greater than the abrasion when grinding. 00074
  • 00078 Fig. 1 shows the device in a schematic representation
  • 00087 is driven and operated at a speed
  • the grinding wheel 2 is continuously by one
  • the grinding wheel is made of a porous material.
  • Binder 50% of the grinding wheel volume is air. It 00105 is a porous grinding wheel. she is
  • the first parameter set corresponds to the status of the
  • the second parameter set shows how a

Abstract

The invention relates to a method for grinding metallic workpieces containing, in particular, nickel, whereby a rotationally driven grinding wheel (2) is continuously dressed by a rotationally driven dressing wheel (3) during the grinding of the workpiece (1) by the continual advance (vfrd) of the dressing wheel. In order to increase the grinding capacity, the invention provides that with a dressing advance velocity of 1 to 2 νm per rotation of the grinding wheel and with a circumferential velocity of the grinding wheel (vs) of at least 45 m/s, the advance (table velocity vt) is set such that the rate of metal removal is at least 90 mm3/mms.

Description

00001 Verfahren zum Schleifen von insbesondere Nickel βnthal-00001 Process for grinding nickel in particular
00002 tenden metallischen Werkstücken 0000300002 trend metallic workpieces 00003
00004 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen vonThe invention relates to a method for grinding
00005 insbesondere Nickel enthaltende metallische Werkstücke,00005 in particular metallic workpieces containing nickel,
00006 wobei eine drehangetriebene Schleifscheibe von einem00006 being a rotary driven grinding wheel from one
00007 drehangetriebenen Abrichtrad während des Schleifens des00007 rotary driven dressing wheel while grinding the
00008 Werkstückes durch stetige Zustellung des Abrichtrades00008 workpiece through constant infeed of the dressing wheel
00009 kontinuierlich abgerichtet wird. 0001000009 is continuously dressed. 00010
00011 Derartige Verfahren werden im Stand der Technik alsSuch methods are known in the art as
00012 CD-Schleifen bezeichnet. Das kontinuierliche AbrichtenCalled 00012 CD loops. The continuous dressing
00013 des Schleifrades hat zur Folge, dass das Schleifrad00013 of the grinding wheel has the consequence that the grinding wheel
00014 ständig die exakte Form beibehält. Es hat aber den00014 constantly maintains the exact shape. But it has
00015 Nachteil eines hohen SchleifScheibenverbrauchs . Die00015 disadvantage of high grinding wheel consumption. The
00016 Schleifleistung, das Zeitspanvolumen wird durch die00016 grinding performance, the chip removal rate is determined by the
00017 Tischgeschwindigkeit bestimmt. Diese ist beim Stand der00017 table speed determined. This is at the state of the
00018 Technik so eingestellt, dass das Zeitspanvolumen unter00018 technology set so that the chip removal rate below
00019 30 mm3/mms beträgt. Beim Stand der Technik beträgt die00019 is 30 mm 3 / mms. In the prior art, this is
00020 Zustellgeschwindigkeit des Abrichtrades weniger als 100020 Infeed speed of the dressing wheel less than 1
00021 μm/TJmdr. bezogen auf die Schleifscheibe. Die Schleif-00021 μm / TJmdr. related to the grinding wheel. The grinding
00022 Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit, also die Schnittge-00022 disc rotation speed, i.e. the cutting
00023 schwindigkeit beträgt maximal 30 m/s. Die Umdrehung des00023 speed is a maximum of 30 m / s. The rotation of the
00024 Abrichtrades beträgt etwa 80 % der Schleifraddrehzahl00024 dressing wheels is approximately 80% of the grinding wheel speed
00025 und ist gleichlaufend zur Schleifscheibe. 0002600025 and is the same as the grinding wheel. 00026
00027 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schleif-00027 The object of the invention is to improve the grinding
00028 leistung zu erhöhen. 0002900028 increase performance. 00029
00030 Gelöst wird die Aufgabe durch die in den AnsprüchenThe task is solved by the in the claims
00031 angegebene Erfindung. 0003200031 specified invention. 00032
00033 Im Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Abrichtzustellge-In claim 1 it is provided that the dressing delivery
00034 schwindigkeit drastisch gesteigert ist auf einen Wert,00034 speed has increased dramatically to a value
00035 der zwischen 1 und 2 μm/Umdr. liegt. Die Schleifschei- 00036 benumdrehungsgeschwindigkeit wird auf mindestens 45 m/s00035 between 1 and 2 μm / rev. lies. The grinding wheel 00036 speed of rotation is at least 45 m / s
00037 eingestellt. Der Vorschub (Tischgeschwindigkeit) kann00037 set. The feed (table speed) can
00038 bei diesen Parametern so eingestellt werden, dass das00038 can be set with these parameters so that the
00039 Zeitspanvolumen mindestens 90 mm3/mms beträgt. Überra-00039 chip removal volume is at least 90 mm 3 / mms. sur-
00040 schenderweise hat sich herausgestellt, dass eine starke00040 has been found that a strong
00041 Erhöhung der Abrichtzustellgeschwindigkeit und nur eine00041 increase in dressing feed rate and only one
00042 vergleichsweise moderate Erhöhung der Schleifscheibenum-00042 comparatively moderate increase in grinding wheel
00043 drehungsgeschwindigkeit zu einer überproportionalen00043 rotational speed to a disproportionate
00044 Steigerung des Zeitspanvolumens führt. Überraschender-00044 leads to an increase in the chip removal rate. surprisingly
00045 weise hat sich auch herausgestellt, dass bei der Steige-00045 weise has also shown that when climbing
00046 rung des Zeitspanvolumens durch Erhöhung der Tischge-00046 the time span volume by increasing the table
00047 schwindigkeit die auf den Tisch wirkenden Normalkräfte00047 the normal forces acting on the table
00048 nahezu konstant bleiben und nicht mitansteigen. Wird00048 remain almost constant and do not increase. Becomes
00049 das Schleifrad aus einem hoch porösem Material gefer-00049 the grinding wheel is made of a highly porous material
00050 tigt, welches beispielsweise ein Luftvolumen von 50 %00050 which, for example, has an air volume of 50%
00051 ausbildet, so lassen sich die Ergebnisse noch verbes-00051, the results can still be improved
00052 sern. Die Schnittgeschwindigkeit lässt sich auf 60 m/s00052 ser. The cutting speed can be reduced to 60 m / s
00053 heraufsetzen. Dann lassen sich Zeitspanvolumina vonRaise 00053. Then chip removal volumes of
00054 mehr als 100 mm3/mms erreichen, dies sogar für langspa-00054 achieve more than 100 mm 3 / mms, even for long-term
00055 nende Nickellegierungen. Bei einer Schleifscheibenumdre-00055 nickel alloys. With a grinding wheel revolution
00056 hungsgeschwindigkeit von 80 m/s und einer Abrichtzu-00056 speed of 80 m / s and a dressing
00057 Stellgeschwindigkeit von 2 μm/Umdr. lassen sich Zeit-00057 positioning speed of 2 μm / rev. can be time
00058 spanvolumina von 300 _rm3/mrr3 erreichen. Die durch Erhö-Reach 00058 chip volumes of 300 _rm 3 / mrr3. By increasing
00059 hung der Abrichtzustellgeschwindigkeit erreichte Steige-00059 the dressing feed rate reached
00060 rung des Zeitspanvolumens wird damit erklärt, dass die00060 tion of the chip removal volume is explained by the fact that the
00061 Erhöhung der AbrichtZustellung zu einer Erhöhung der00061 Increase in dressing delivery to increase
00062 Werkzeugschärfe führt. Dies wird auch für die kaum00062 tool sharpness leads. This will hardly be the case either
00063 beobachtbare Steigerung der Normalkraft verantwortlich00063 observable increase in normal force responsible
00064 gemacht. Das Verfahren mit den erfindungsgemäßen Parame-Made 00064. The method with the parameters according to the invention
00065 tersätzen hat zwar zur Folge, dass die Schleifscheibe00065 t has the consequence that the grinding wheel
00066 schneller abnutzt. Der Verbrauch der Schleifscheibe00066 wears out faster. The consumption of the grinding wheel
00067 wird aber überraschender Weise durch das erhöhte Zeit-Surprisingly, 00067 is caused by the increased time
00068 spanvolumen ausgeglichen, so dass insgesamt die Schleif-00068 chip volume balanced so that the total grinding
00069 leistung erhöht ist. Die Eindringtiefe der mit Ihrer00069 power is increased. The depth of penetration with your
00070 Umfangsfläche arbeitende Schleifscheibe beträgt bevor- 00071 zugt 3 mm. Die Tischgeschwindigkeit kann Werte über 1,800070 circumferential surface working grinding wheel is 00071 pulls 3 mm. The table speed can have values over 1.8
00072 m/min erreichen. Der Schleifscheibenabtrag durch dasReach 00072 m / min. The grinding wheel removal by the
00073 Abrichten ist größer, als der Abrieb beim Schleifen. 0007400073 Dressing is greater than the abrasion when grinding. 00074
00075 Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand beige-00075 embodiments of the invention are illustrated
00076 fügter Figuren erläutert. Es zeigen: 0007700076 added figures explained. It shows: 00077
00078 Fig. 1 in schematischer Darstellung die Vorrichtung00078 Fig. 1 shows the device in a schematic representation
00079 zu Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens00079 to practice the method according to the invention
00080 und 0008100080 and 00081
00082 Fig. 2 Parametersätze, bei denen optimale Schleifer-00082 Fig. 2 parameter sets in which optimal grinder
00083 gebnisse erzielt werden können. 0008400083 results can be achieved. 00084
00085 Die Vorrichtung zum Schleifen des Werkstückes 1 besteht00085 The device for grinding the workpiece 1 exists
00086 aus einer Schleifscheibe 2, die kontinuierlich drehange-00086 from a grinding wheel 2 that continuously rotates
00087 trieben wird und mit einer Drehzahl betrieben wird,00087 is driven and operated at a speed,
00088 dass sie mit einer Schleifkontaktgeschwindigkeit vs am00088 that with a sliding contact speed vs am
00089 Werkstück 1 angreift. Die Drehrichtung ist mit dem00089 workpiece 1 attacks. The direction of rotation is with the
00090 Pfeil 2' bezeichnet. 0009100090 arrow 2 '. 00091
00092 Die Schleifscheibe 2 wird kontinuierlich von einem00092 The grinding wheel 2 is continuously by one
00093 gleichlaufendem 3 ' Abrichtrad 3 , welches in Richtung00093 co-rotating 3 'dressing wheel 3, which in the direction
00094 des Pfeiles 3'1 verlagerbar ist, abgerichtet. Das Ab-00094 of the arrow 3 ' 1 is displaceable, trained. The Ab-
00095 richtrad dreht mit etwa 80 % der Schleifscheibendreh-00095 richtrad rotates with about 80% of the grinding wheel
00096 zahl. Zum Schleifen greift die Schleifscheibe 2 mit00096 number Grinding wheel 2 engages for grinding
00097 ihrer Umfangsfläche mit einer Tiefe ae in das Werkstück00097 of its peripheral surface with a depth ae in the workpiece
00098 1 ein, welches auf einem beweglichen Tisch 4 liegt,00098 1, which lies on a movable table 4,
00099 welcher in die mit Pfeil 4' gezeichnete Richtung mit00099 which in the direction shown by arrow 4 '
00100 der Tischgeschwindigkeit vt verlagert werden kann. 0010100100 the table speed vt can be shifted. 00101
00102 Die Schleifscheibe besteht aus einem porösen Material.00102 The grinding wheel is made of a porous material.
00103 25 % des Volumens sind Korn, 15 % Volumens ist ein00103 25% of the volume is grain, 15% volume is a
00104 Binder, 50 % des SchleifScheibenvolumens ist Luft. Es 00105 handelt sich um eine poröse Schleifscheibe. Sie ist00104 Binder, 50% of the grinding wheel volume is air. It 00105 is a porous grinding wheel. she is
00106 besonders für Nickellegierungen geeignet. 0010700106 particularly suitable for nickel alloys. 00107
00108 Um die zu höheren Zeitspanvolumina auftretenden großen00108 The large ones that occur at higher chip removal volumes
00109 Horizontalkräfte aufnehmen zu können, kann die Schleif-00109 To be able to absorb horizontal forces, the grinding
00110 scheibe eine besonders verstärkte, nicht dargestellte00110 disc a particularly reinforced, not shown
00111 Nabe aufweisen. Besonders eignet sich hierzu eine00111 have hub. One is particularly suitable for this
00112 Schleifscheibe gemäß der Österreichischen Patentan el-00112 grinding wheel according to the Austrian patent application
00113 düng A 314/2000, auf die hier vollinhaltlich Bezug00113 fertilizer A 314/2000, to which reference is made here in full
00114 genommen wird. 0011500114 is taken. 00115
00116 Bei den in Fig. 2 dargestellten Parametern handelt esThe parameters shown in FIG. 2 are
00117 sich um Betriebsparameter, bei denen die in Fig. 100117 are operating parameters in which the parameters shown in FIG. 1
00118 dargestellte Vorrichtung gute Schleifergebnisse lie-00118 shown device good grinding results
00119 fert. Der erste Parametersatz entspricht dem Stand der00119 finished. The first parameter set corresponds to the status of the
00120 Technik. Der zweite Parametersatz zeigt, wie eine ge-00120 technology. The second parameter set shows how a
00121 ringfugige Steigerung der Schleifkontaktgeschwindigkeit00121 ring increase of the contact speed
00122 und eine drastische Steigerung der Abtrichtzustellge-00122 and a drastic increase in dressing delivery
00123 schwindigkeit vfrd zu einer zunächst etwa proportiona-00123 speed vfrd to an initially approximately proportional
00124 len Steigerung des Zeitspanvolumens führt. 0012500124 len increase in the chip removal volume. 00125
00126 Eine weitere Steigerung der Kontaktgeschwindigkeit vs00126 A further increase in the contact speed vs
00127 auf 45 m/s führt bei einer nahezu lediglichen Verdoppe-00127 at 45 m / s leads to an almost single doubling
00128 lung der Schleifkontaktgeschwindigkeit zu einer mehr00128 development of the sliding contact speed to one more
00129 als Vervierfachung des Zeitspanvolumens gegenüber des00129 as a quadrupling of the chip removal volume compared to the
00130 Parametersatz des Standes der Technik. 0013100130 Parameter set of the prior art. 00131
00132 Bei einer Kontaktgeschwindigkeit von 50 m/s ist bei00132 At a contact speed of 50 m / s is at
00133 einer Abrichtzustellgeschwindigkeit von 1,5 μm/Umdr. so-00133 a dressing feed rate of 1.5 μm / rev. so-
00134 gar ein Zeitspanvolumen von 150 mm3/mms möglich. Stei-00134 even a chip removal volume of 150 mm 3 / mms possible. Stei-
00135 gert man die Kontaktgeschwindigkeit auf 80 m/s so ist00135 the contact speed is 80 m / s
00136 bei einer Abrichtzustellgeschwindigkeit von 2 μm/Udr.00136 at a dressing feed rate of 2 μm / rev.
00137 sogar ein Zeitspanvolumen von 300 mm3/mms möglich. 00138 00139 Die in der Fig. 2 dargestellten Parametersätze wurden00137 even a chip removal volume of 300 mm 3 / mms possible. 00138 00139 The parameter sets shown in FIG. 2 were
00140 ermittelt, indem Schleifexperimente durchgeführt wur-00140 determined by performing grinding experiments
00141 den, bei denen die Schnittgeschwindigkeit vs und die00141 for which the cutting speed vs and the
00142 Zustellgeschwindigkeit vfrd des Abrichtrades konstant00142 infeed speed vfrd of the dressing wheel constant
00143 gehalten wurde und der Vorschub (Tischgeschwindigkeit)00143 was held and the feed (table speed)
00144 vt schrittweise erhöht wurde. Der in Fig. 2 dargestell-00144 vt was gradually increased. The shown in Fig. 2
00145 te Wert für das Zeitspanvolumen entspricht dem Experi-00145 th value for the chip removal volume corresponds to the experiment
00146 ent mit dem höchsten Vorschub, bei dem ein genügend00146 ent with the highest feed, at which a sufficient
00147 gutes Schleifergebnis erzielt wurde. 0014800147 good grinding result was achieved. 00148
00149 Alle offenbarten Merkmale der Erfindung sind (für sich)00149 All disclosed features of the invention are (by themselves)
00150 erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung00150 essential to the invention. In the disclosure of the application
00151 wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehöri-00151 the disclosure content of the associated
00152 gen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der00152 gen / attached priority documents (copy of
00153 Voranmeldung) sowie der A 314/2000 vollinhaltlich mit00153 advance registration) and the A 314/2000 in full
00154 einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterla-00154 included, also for the purpose of characteristics of this document
00155 gen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. 00155 gene to include in claims of the present application.

Claims

00156 A n s p r ü c h e 0015700156 A n s p r ü c h e 00157
00158 1. Verfahren zum Schleifen von insbesondere Nickel ent-00158 1. Method for grinding in particular nickel
00159 haltende metallische Werkstücke, wobei eine drehange-00159 holding metallic workpieces, with a rotating
00160 triebene Schleifscheibe (2) von einem drehangetriebenen00160 driven grinding wheel (2) from a rotary driven
00161 Abrichtrad (3) während des Schleifens des Werkstückes00161 dressing wheel (3) while grinding the workpiece
00162 (1) durch stetige Zustellung (vfrd) des Abrichtrades00162 (1) by steady infeed (vfrd) of the dressing wheel
00163 kontinuierlich abgerichtet wird, dadurch gekennzeich-00163 is continuously dressed, characterized by
00164 net, dass bei einer Abrichtzustellgeschwindigkeit von 100164 net that at a dressing infeed speed of 1
00165 bis 2 μm pro Umdrehung der Schleifscheibe und einer00165 to 2 μm per revolution of the grinding wheel and one
00166 Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe (vs) von00166 peripheral speed of the grinding wheel (vs) of
00167 mindestens 45 m/s der Vorschub (Tischgeschwindigkeit vt)00167 at least 45 m / s the feed (table speed vt)
00168 so eingestellt wird, dass das Zeitspanvolumen mindes-00168 is set so that the chip removal volume is at least
00169 tens 90 mm3/mms ist. 0017000169 is at least 90 mm 3 / mms. 00170
00171 2. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen-00171 2. Method according to one or more of the preceding
00172 den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet00172 the claims or in particular according thereto
00173 durch ein hochporiges Schleifrad insbesondere mit einem00173 by a high-pore grinding wheel, in particular with a
00174 50 %igem Luftvolumen. 0017500174 50% air volume. 00175
00176 3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen-00176 3. Method according to one or more of the preceding
00177 den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet00177 the claims or in particular according thereto
00178 durch eine Schleifscheibenumdrehungsgeschwindigkeit von00178 by a grinding wheel rotation speed of
00179 mehr als 50 m/s bevorzugt mehr als 60 m/s und einem00179 more than 50 m / s, preferably more than 60 m / s and one
00180 Vorschub, der einem Zeitspanvolumen von mehr als 10000180 feed, which has a chip removal volume of more than 100
00181 mm3/mms bzw. mehr als 150 mm3/mms entspricht. 00181 mm 3 / mms or more than 150 mm 3 / mms.
PCT/EP2001/004529 2000-05-24 2001-04-21 Method for grinding metallic workpieces containing, in particular, nickel WO2001089766A1 (en)

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AU2001265894A AU2001265894A1 (en) 2000-05-24 2001-04-21 Method for grinding metallic workpieces containing, in particular, nickel
DE50114372T DE50114372D1 (en) 2000-05-24 2001-04-21 METHOD FOR GRINDING, IN PARTICULAR, NICKEL-CONTAINING METALLIC WORKPIECES
EP01943274A EP1283761B1 (en) 2000-05-24 2001-04-21 Method for grinding metallic workpieces containing, in particular, nickel
JP2001585992A JP2003534140A (en) 2000-05-24 2001-04-21 Especially a method for grinding metal workpieces containing nickel
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