DE10042612A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen einer inneren Oberfläche und Kraftstoffeinspritzdüse - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Schleifen einer inneren Oberfläche offenbart, umfassend: Anlegen einer Spannung zwischen einer Metallbindungs-Schleifscheibe 10, die aus Schleifkörnern und einem leitfähigen Bindungsabschnitt zum Fixieren der Schleifkörner gebildet ist, und einem leitfähigen Werkstück 1; Liefern einer leitfähigen Schleifflüssigkeit zwischen die Schleifscheiben und das Werkstück, um auf der Oberfläche des leitfähigen Bindungsabschnitts der Schleifscheibe einen nichtleitenden Film zu bilden; anschließend Bringen der Schleifscheibe in Kontakt mit dem Werkstück, um einen Teil der Oberflächenschicht des nichtleitenden Films an einem Kontaktpunkt zu entfernen; Abrichten des leitfähigen Bindungsabschnitts, der den nichtleitenden Film enthält, durch schwache Elektrolyse; und gleichzeitig Schleifen des Werkstücks mit der Schleifscheibe. Dadurch können die inneren Oberflächen eines tiefen und feinen Lochs, wie z. B. die Führungs- und Schichtoberflächen einer Kraftstoffeinspritzdüse, mit hoher Präzision, hoher Qualität und hohem Wirkungsgrad geschliffen werden, ohne daß eine Läpp- oder Einlaufoperation über eine lange Zeit ausgeführt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen einer inneren Oberflä­ che, mit denen eine innere Oberfläche eines tiefen und feinen Lochs, wie z. B. einer Kraftstoffeinspritzdüse, geschliffen wird, und auf die Kraftstoffeinspritzdüse.

Beschreibung der verwandten Technik

In den letzten Jahren sind die Abgasvorschriften für Kraftfahrzeuge infolge der Umweltprobleme strenger gewor­ den, wobei bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe eines Die­ selmotors die Erhöhung des Drucks der Kraftstoffeinsprit­ zung vorangetrieben worden ist, um die Partikel im Abgas zu vermindern.

Die Fig. 1A, 1B zeigen ein Beispiel einer herkömmlichen Kraftstoffeinspritzdüse (in diesem Beispiel eine lochför­ mige Düse). Die Kraftstoffeinspritzdüse spritzt von einer Pumpe geförderten und mit hohem Druck beaufschlagten Kraftstoff in einem Sprühzustand in eine Brennkammer ei­ nes Motors, wobei in die Mitte eines Düsenhauptkörpers 1 ein Nadelventil 2 in einer axialen Richtung beweglich eingefügt ist und durch eine (nicht gezeigte) Feder nach unten gedrückt wird. In einem spitzen Ende des Düsen­ hauptkörpers 1 (unteres Ende in der Zeichnung) sind ein Düsenloch 1a, eine konische Schichtoberfläche 1b und eine zylindrische Führungsoberfläche 1c angeordnet, ferner ist ein spitzes Ende 2a der Nadeldüse 2 mit der Schichtober­ fläche 1b verbunden und wird ein Mittelabschnitt 2b durch die Führungsoberfläche 1c geführt, wobei gleichzeitig ein Spalt abgedichtet wird. Wenn der mit hohem Druck beauf­ schlagte Kraftstoff von der Pumpe zwischen die Schicht­ oberfläche 1b und die Führungsoberfläche 1c gefördert wird, hebt dieser Druck die Nadeldüse 2 gegen die Feder, wobei der Kraftstoff durch das Düsenloch 1a durch den Spalt zwischen der Schichtoberfläche 1b und dem spitzen Ende 2a der Nadeldüse 2 eingespritzt wird. Die Einsprit­ zung vermindert einen inneren Druck, die Feder drückt die Nadeldüse 2 auf die Schichtoberfläche 1b, und die Ein­ spritzung endet.

In der obenerwähnten Kraftstoffeinspritzdüse wird die An­ passung an die Verbrennung z. B. durch das Auswählen der Anzahl der Düsenlöcher, des Durchmessers der Düsenlöcher und der Einspritzrichtung ausgeführt. Um darüber hinaus das "nachfolgende Tropfen" zu vermindern, das im Auspuff Kohlenwasserstoff (HC) erzeugt, wie in Fig. 1C gezeigt ist, wird eine Schichtlochdüse oder dergleichen verwen­ det, in der ein Volumen des Kraftstoffreservoirs des Dü­ senlochabschnitts vermindert ist.

Wie oben beschrieben, müssen für die Kraftstoffeinspritz­ düse speziell die Schichtoberfläche 1b und die Führungs­ oberfläche 1c des Düsenhauptkörpers 1 das Nadelventil 2 berühren, den Spalt abdichten und das Ventil führen. Des­ halb müssen die Schichtoberfläche 1b und die Führungs­ oberfläche 1c mit einer hohen Präzision und mit einer ho­ hen Qualität bearbeitet werden.

Weil jedoch die Führungsoberfläche 1c ein feines Loch de­ finiert, z. B. mit einem Innendurchmesser von ungefähr 4 mm, und weil die Schichtoberfläche 1b auf der Unter­ seite des feinen Loches angeordnet ist, ist es bisher schwierig gewesen, die Führungs- und Schichtoberflächen zu bearbeiten.

Genauer werden bei einer herkömmlichen Technik durch me­ chanisches Bearbeiten der Führungs- und Schichtoberflä­ chen unter Verwendung freier Schleifkörner für die Wie­ derholung des Läppens (die insbesondere für die Schicht­ oberfläche Schicht-Läppwerkzeug genannt werden) und fer­ ner gegebenenfalls durch Ausführen einer Einlaufoperation diese inneren Oberflächen geglättet, um die gewünschte Oberflächenrauheit zu erhalten. Selbst wenn das Läppen unter Verwendung freier Schleifkörner wiederholt wird, liegt die Oberflächenrauheit Rz jedoch in der Größenord­ nung von 0,8 bis 1,2 µm, wobei, um mehr Oberflächenrau­ heit zu erhalten, die Einlaufoperation für eine lange Zeit notwendig ist. Deshalb ist in der herkömmlichen Technik nicht nur ein hoher Arbeitsaufwand für das Reini­ gen erforderlich, das von dem Läppen begleitet wird, son­ dern es ist außerdem eine lange Zeit für das Läppen, das Reinigen und die Einlaufoperation erforderlich, wobei das Problem besteht, daß die Produktivität niedrig ist.

Andererseits haben der Anmelder u. a. ein elektrolyti­ sches Schleifverfahren mit dem Abrichten während der Be­ arbeitung (das im folgenden als ELID-Schleifverfahren be­ zeichnet wird) als ein Schleifmittel zum Ausführen eines hochgradig effizienten und extrafeinen Schleifens von Spiegeloberflächen, das mit einer herkömmlichen Schleif­ technik unmöglich ist, entwickelt und veröffentlicht. Das ELID-Schleifverfahren umfaßt das Auflösen eines leitfähi­ gen Bindungsabschnitts einer Metallbindungs-Schleif­ scheibe durch elektrolytisches Abrichten, um das Abrich­ ten und das Schleifen gleichzeitig auszuführen. Gemäß dem Schleifverfahren ist durch die Metallbindungs-Schleif­ scheibe, die feine Schleifkörner enthält, eine effiziente Bearbeitung von Spiegeloberflächen mit Bezug auf ein be­ sonders hartes Material möglich, wobei es das Merkmal be­ sitzt, daß eine hochgradig effiziente, extrafeine Bear­ beitung verwirklicht wird.

Weil die Schleifscheibe während der Bearbeitung der Elek­ trolyse ausgesetzt ist, ist jedoch bei dem ELID-Schleif­ verfahren ein Zwischenraum zum Installieren einer Elek­ trode in einem Abschnitt, der von dem Bearbeitungsab­ schnitt verschieden ist, wesentlich. Deshalb ist es bei den Führungs- und Schichtoberflächen der Kraftstoffein­ spritzdüse und einer weiteren inneren Oberfläche eines tiefen und feinen Lochs unmöglich, die Elektrode in der Umgebung der Schleifscheiben-Bearbeitungsoberfläche zu installieren.

Um das Problem zu lösen, haben der Erfinder u. a. ein "Electrolytic Interval Dressing Grinding Method" entwickelt und eine Anmeldung eingereicht (Offenlegungs­ schrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 115867/1992). Wie in Fig. 2 schematisch gezeigt ist, umfaßt dieses Ver­ fahren das Anordnen einer Elektrode 5 in einem Abstand von dem zu schleifenden Material 1 (Werkstück), das Hin- und Herbewegen/Antreiben einer leitfähigen Schleifscheibe 4, wobei zwischen dem Werkstück 1 und der Elektrode 5 eine Spannung angelegt ist, das Einbringen einer leitfä­ higen Schleifflüssigkeit zwischen der leitfähigen Schleifscheibe 4 und der Elektrode 5, und das abwech­ selnde Ausführen des elektrolytischen Abrichtens und des Schleifens.

Weil in diesem Verfahren das elektrolytische Abrichten und das Schleifen abwechselnd ausgeführt werden, ist der Wirkungsgrad des Schleifens jedoch niedrig, wobei es un­ möglich ist, das Verfahren besonders auf die Unterseite des tiefen und feinen Lochs, wie z. B. die Schichtober­ fläche der Kraftstoffeinspritzdüse, anzuwenden.

Darüber hinaus haben der Erfinder u. a. "Energizing Dres­ sing Grinding Method and Apparatus" entwickelt und eine Anmeldung eingereicht (japanische Patentanmeldung Nr. 45437/1998, nicht offengelegt). Wie in Fig. 3 schema­ tisch gezeigt ist, umfaßt diese Einrichtung eine halblei­ tende Schleifscheibe 6, die aus Schleifkörnern und einem halbleitenden Bindungsabschnitt zum Befestigen der Körner gebildet ist, eine Einrichtung 7 zum Anlegen einer Span­ nung zwischen der Schleifscheibe und dem leitfähigen Werkstück 1 und eine Schleifflüssigkeits-Liefereinrich­ tung 8 zum Liefern einer leitfähigen Schleifflüssigkeit zwischen die Schleifscheibe und das Werkstück. Das Ver­ fahren umfaßt das Bringen der Schleifscheibe 6 in Kontakt mit dem Werkstück 1, das Abrichten des Bindungsabschnitts der Schleifscheibe in einem Kontaktpunkt durch Elektro­ lyse und das gleichzeitige Schleifen des Werkstücks mit der Schleifscheibe. Außerdem bezeichnet 7a in Fig. 3 eine Spannungsquelle, 7b eine Spannungsversorgung und 8a eine Düse.

Weil die Schleifscheibe 6 aus den Schleifkörnern und dem halbleitenden Bindungsabschnitt zum Befestigen der Körner gebildet ist, kann die Schleifscheibe in direkten Kontakt mit der Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks 1 gebracht und elektrolytisch abgerichtet werden. Weil jedoch die Schleifscheibe eine geringe mechanische Festigkeit auf­ weist und stark abgenutzt wird, ändert sich bei der An­ wendung der Einrichtung auf das tiefe und feine Loch, wie z. B. der Kraftstoffeinspritzdüse, der Durchmesser der Schleifscheibe weitestgehend durch den Verschleiß der Schleifscheibe, wobei das Problem besteht, daß die hohe Präzision nicht aufrechterhalten werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist entwickelt worden, um die obenerwähnten Probleme zu lösen. Genauer ist es eine Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und - eine Vorrichtung zum Schleifen einer inneren Oberfläche, bei denen innere Oberflächen eines tiefen und feinen Lochs, wie z. B. die Führungs- und Schichtoberflächen einer Kraftstoffeinspritzdüse, mit hoher Präzision, mit hoher Qualität und mit hohem Wirkungsgrad ohne Ausführung einer Läpp- oder Einlaufoperation für lange Zeit geschliffen werden können, sowie eine Kraftstoffeinspritzdüse zu schaffen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schleifen einer inneren Oberfläche geschaffen, das die folgenden Schritte umfaßt: Anlegen einer Spannung zwi­ schen einer Metallbindungs-Schleifscheibe (10), die aus Schleifkörnern und einem leitfähigen Bindungsabschnitt zum Befestigen der Schleifkörner gebildet ist, und einem Werkstück (1), das leitfähig ist; Liefern einer leitfähi­ gen Schleifflüssigkeit zwischen die Schleifscheibe und das Werkstück, um einen nichtleitenden Film auf der Ober­ fläche des leitfähigen Bindungsabschnitts der Schleif­ scheibe zu bilden; anschließend Bringen der Schleif­ scheibe in Kontakt mit dem Werkstück, um einen Abschnitt der Oberflächenschicht des nichtleitenden Films in einem Kontaktpunkt zu entfernen; Abrichten des leitfähigen Bin­ dungsabschnitts, der den nichtleitenden Film enthält, durch schwache Elektrolyse; und gleichzeitiges Schleifen des Werkstücks mit der Schleifscheibe.

Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Schleifen einer inneren Oberfläche ge­ schaffen, mit: einer Metallbindungs-Schleifscheibe (10), die aus Schleifkörnern und einem leitfähigen Bindungsab­ schnitt zum Befestigen der Schleifkörner gebildet ist; einer Einrichtung (12) zum Anlegen einer Spannung zwi­ schen der Schleifscheibe und einem leitfähigen Werkstück (1); und einer Schleifflüssigkeits-Liefereinrichtung (14) zum Liefern einer leitfähigen Schleifflüssigkeit zwischen die Schleifscheibe und das Werkstück, wobei auf der Ober­ fläche des leitfähigen Bindungsabschnitts ein nichtlei­ tender Film gebildet wird die Schleifscheibe nachfolgend in Kontakt mit dem Werkstück gebracht wird, um einen Ab­ schnitt der Oberflächenschicht des nichtleitenden Films in einem Kontaktpunkt zu entfernen, und der leitfähige Bindungsabschnitt, der den nichtleitenden Film enthält, durch schwache Elektrolyse abgerichtet wird; während gleichzeitig das Werkstück mit der Schleifscheibe ge­ schliffen wird.

Weil gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung der vorlie­ genden Erfindung der nichtleitende Film auf der Oberflä­ che des leitfähigen Bindungsabschnitts der Schleifscheibe gebildet wird, die Schleifscheibe nachfolgend in Kontakt mit dem Werkstück gebracht wird, um den Abschnitt der Oberflächenschicht des nichtleitenden Films in einem Kon­ taktpunkt zu entfernen, und der leitfähige Bindungsab­ schnitt, der den nichtleitenden Film enthält, durch die schwache Elektrolyse abgerichtet wird, verhindert der nichtleitende Film, daß ein Funken zwischen dem Bindungs­ abschnitt der Schleifscheibe und dem Werkstück erzeugt wird, wobei der Bindungsabschnitt der Schleifscheibe in dem Kontaktpunkt durch Elektrolyse abgerichtet wird, wo­ bei die Schleifscheibe abgerichtet werden kann. Deshalb kann die Schleifscheibe unverändert mit dem Werkstück in Kontakt gebracht werden, wobei gleichzeitig das Werk­ stück geschliffen werden kann.

Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Oberflächenrauheit einer konischen und/oder zylindrischen inneren Oberfläche auf Rz 0,5 µm oder weniger bearbeitet. Darüber hinaus werden die Schichtoberfläche und/oder die Führungsoberfläche einer Kraftstoffeinspritzdüse durch dieses Verfahren bearbeitet. Die Oberflächenrauheit hat bisher selbst bei der Verwendung freier Schleifkörner, um das Läppen zu wiederholen, in der Größenordnung von Rz 0,8 bis 1,2 µm gelegen, aber durch das vorliegende Ver­ fahren kann durch das ELID-Schleifen eine überragende Spiegeloberfläche erhalten werden. Durch das Schleifen der Schichtoberfläche und/oder der Führungsoberfläche durch das ELID-Schleifen kann nicht nur eine Spiegelober­ fläche mit hoher Präzision und hoher Qualität erhalten werden, sondern es kann außerdem die Schärfe der Schleif­ scheibe mit einem kleinen Bearbeitungswiderstand für lange Zeit gehalten werden, ferner zeigt die Schleif­ scheibe einen geringen Verschleiß, weshalb das Schleifen für lange Zeit mit hohem Wirkungsgrad ausgeführt werden kann, wobei die Produktivität zunehmend verbessert werden kann.

Andere Aufgaben und vorteilhafte Merkmale der vorliegen­ den Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Fig. 1A, 1B, 1C sind erläuternde Ansichten einer Kraftstoffeinspritzdüse.

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht des Standes der Technik des Anmelders u. a.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht des weiteren Standes der Technik des Anmelders u. a.

Die Fig. 4A, 4B, 4C sind schematische Ansichten, die eine Struktur einer Schleifvorrichtung für eine innere Ober­ fläche gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.

Fig. 5 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Schleifkorngröße und der Rauheit der Bearbeitungs­ oberfläche zeigt.

Fig. 6 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Schleifkorngröße und einem Schleifverhältnis zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung be­ schrieben. Außerdem sind in den jeweiligen Figuren ge­ meinsame Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine redundante Beschreibung weggelassen ist.

Die Fig. 4A, 4B, 4C sind schematische Ansichten der Struktur einer Schleifvorrichtung für eine innere Ober­ fläche gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung ist Fig. 4A eine Schnittansicht eines zu schleifenden Ma­ terials (Werkstück). In diesem Beispiel ist ein Werkstück 1 ein Düsenhauptkörper einer Kraftstoffeinspritzdüse, wo­ bei eine konische Schichtoberfläche 1b und eine zylindri­ sche Führungsoberfläche 1c als innere Oberflächen eines tiefen und feinen Lochs, das in der Mitte des Düsenhaupt­ körpers 1 angeordnet ist, als die Bearbeitungsoberflächen verwendet werden. Die Führungsoberfläche 1c ist ein fei­ nes Loch, z. B. mit einem inneren Durchmesser von unge­ fähr 4 mm, während die Schichtoberfläche 1b eine abge­ schrägte Oberfläche ist, die in der Unterseite des feinen Lachs angeordnet ist.

Fig. 4B zeigt eine Schleifvorrichtung für eine innere Oberfläche zum Bearbeiten der Führungsoberfläche 1c, wäh­ rend Fig. 4C eine Schleifvorrichtung für eine innere Oberfläche zum Bearbeiten der Schichtoberfläche 1b zeigt. Außerdem sind stimmen die Fig. 4B und 4C mit Ausnahme der Schleifscheibe überein, wobei aus Fig. 4C ein Teil wegge­ lassen ist.

Wie in den Fig. 4B und 4C gezeigt ist, ist die Schleif­ vorrichtung für eine innere Oberfläche der vorliegenden Erfindung mit einer Metallbindungs-Schleifscheibe 10, ei­ ner Einrichtung 12 zum Anlegen einer Spannung und einer Schleifflüssigkeits-Liefereinrichtung 14 versehen.

Die Metallbindungs-Schleifscheibe 10 umfaßt einen Wellen­ abschnitt 10a der Schleifscheibe aus einem gut leitenden Metall und einen Schleifscheibenabschnitt 10b, der an ei­ nem spitzen Ende des Wellenabschnitts (linkes Ende der Zeichnung) angeordnet ist. Der Wellenabschnitt 10a der Schleifscheibe wird von einer (nicht gezeigten) Antriebs­ vorrichtung um eine axiale Mitte gedreht/angetrieben, wo­ bei er sich entlang der Bearbeitungsoberfläche hin- und herbewegt.

Der Schleifscheibenabschnitt 10b umfaßt Schleifkörner (z. B. Diamant oder CBN) und einen leitfähigen Bindungs­ abschnitt (Metallbindungsabschnitt) zum Befestigen der Körner. Der Metallbindungsabschnitt kann durch Schmelzen und Erstarren von Gußeisen, Bronze und anderen Metallen gebildet werden. In dem Beispiel nach Fig. 4B wird der Schleifscheibenabschnitt 10b in einer zylindrischen Ober­ fläche gebildet, die einen Durchmesser aufweist, der ein wenig kleiner als ein innerer Durchmesser (ungefähr 4 mm) der zylindrischen Führungsoberfläche 1c ist. Darüber hin­ aus besitzt in dem Beispiel nach Fig. 4C der Schleif­ scheibenabschnitt eine konische Oberfläche, die einen Neigungswinkel, der gleich demjenigen der konischen Schichtoberfläche 1b ist, und einen maximalen Durchmes­ ser, der ein wenig kleiner als derjenige der Schichtober­ fläche 1b ist, aufweist.

Die Einrichtung 12 zum Anlegen einer Spannung ist mit ei­ ner Spannungsquelle 12a, einer Bürste 12b und einer Lei­ stungsleitung 12c zum elektrischen Verbinden des Werk­ stücks 1 und des Wellenabschnitts 10a der Schleifscheibe mit der Spannungsquelle versehen, wobei eine Spannung zwischen der Schleifscheibe 10 und dem Werkstück 1 angelegt ist. Für die Spannungsquelle 12a ist eine Konstantstromtyp-ELID-Spannungsquelle vorzuziehen, die eine impulsförmige Gleichspannung liefern kann. In diesem Beispiel berührt die Bürste 12b direkt die äußere Oberfläche des Wellenabschnitts 10a der Schleifscheibe, um + an die Schleifscheibe 10 und - an das Werkstück 1 anzulegen. Außerdem wird das Werkstück 1 durch die (nicht gezeigte) Antriebsvorrichtung um seine axiale Mitte gedreht/angetrieben.

Die Schleifflüssigkeits-Liefereinrichtung 14 ist mit ei­ ner Düse 14a, die in Richtung eines Kontaktabschnitts der Schleifscheibe 10 und des Werkstücks 1 positioniert ist, und einer Schleifflüssigkeitsleitung 14b zum Liefern ei­ ner leitfähigen Schleifflüssigkeit an die Düse 14a verse­ hen, wobei die leitfähige Schleifflüssigkeit zu dem Kon­ taktabschnitt der Schleifscheibe 10 (d. h. dem Schleif­ scheibenabschnitt 10b) und dem Werkstück 1 geliefert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, die die obenerwähnte Schleifvorrichtung für eine innere Oberfläche verwendet, umfaßt das Schleifverfahren für eine innere Oberfläche: Anlegen der Spannung zwischen die Metallbindungs-Schleif­ scheibe 10 und das leitfähige Werkstück 1; ferner Liefern der leitfähigen Schleifflüssigkeit zwischen die Schleif­ scheibe und das Werkstück, um einen nichtleitenden Film auf der Oberfläche der Schleifscheibe zu bilden; Bilden des nichtleitenden Films auf der Oberfläche des leitfähi­ gen Bindungsabschnitts; anschließend Bringen der Schleif­ chenschicht des nichtleitenden Films zu entfernen; Ab­ richten des leitfähigen Bindungsabschnitts, der den nichtleitenden Film enthält, durch schwache Elektrolyse; und gleichzeitig Schleifen des Werkstücks mit der Schleifscheibe. Dabei verhindert der nichtleitende Film, daß ein Funken zwischen dem Bindungsabschnitt der Schleifscheibe und dem Werkstück erzeugt wird, wobei der Bindungsabschnitt der Schleifscheibe in dem Kontaktpunkt durch Elektrolyse abgerichtet wird, wobei die Schleif­ scheibe abgerichtet werden kann. Deshalb kann die Schleifscheibe unverändert mit dem Werkstück in Kontakt gebracht werden, wobei das Werkstück gleichzeitig ge­ schliffen werden kann.

Beispiele

Es wurden Experimente unter Verwendung einer scheibenför­ migen Kupferelektrode, anfänglichem Abrichten und dem ELID-Schleifen der vorliegenden Erfindung in der Reihen­ folge des Entladungsabrichtens ausgeführt. Für das ELID- Schleifen der vorliegenden Erfindung wurde die Bearbei­ tung in drei Mustern von nur #325, #325 → #1200 und #325 → #1200 → #4000 ausgeführt. Angesichts der Tatsa­ che, daß ein Einfluß einer vorher bearbeiteten Oberfläche beseitigt ist und ein des Verschleißbetrag der Schleif­ scheibe klar gemessen werden kann, wurde eine Bearbei­ tungstoleranz vergrößert. Um den Entladungsfunken zwi­ schen der Schleifscheibe und dem Werkstück während des ELID-Schleifens der vorliegenden Erfindung zu verhindern, wurde die Spannung zwischen der Metallbindungs-Schleif­ scheibe 10 und dem leitfähigen Werkstück 1 angelegt, wo­ bei die leitfähige Schleifflüssigkeit zwischen die Schleifscheibe und das Werkstück geliefert wurde, so daß der nichtleitende Film im voraus auf der Oberfläche der Schleifscheibe gebildet wurde. Um darüber hinaus die Schleifscheibe in Kontakt mit dem Werkstück zu bringen und den Bindungsabschnitt der Schleifscheibe in dem Kon­ taktpunkt durch schwache Elektrolyse zu einem derartigen Ausmaß abzurichten, daß der nichtleitende Film normal bleibt, wurde der Spitzenstrom Ip auf 1 A gesetzt, was die Hälfte oder weniger des Stroms während des normalen ELID-Schleifens war. In der Tabelle 1 ist ein Experimen­ talsystem gezeigt, während in der Tabelle 2 die Bearbei­ tungsbedindungen gezeigt sind.

Tabelle 1

Experimentalsystem

Tabelle 2

Bearbeitungsbedingungen

Ein Durchmesser der Schleifscheibe und ein innerer Durch­ messer des Werkstücks wurden vor und nach der Bearbeitung gemessen, während ein Betrag des Verschleißes der Schleifscheibe und ein Betrag der Entfernung des Werk­ stücks aus den Meßergebnissen berechnet wurden, wobei ein Schleifverhältnis erhalten wurde. Fig. 5 ist ein Dia­ gramm, das eine Beziehung zwischen einer erhaltenen Schleifkorngröße und einer Rauheit der Bearbeitungsober­ fläche zeigt, während Fig. 6 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einer Schleifkorngröße und einem Schleifverhältnis zeigt.

Während der Bearbeitung wurde kein Entladungsfunken zwi­ schen der Schleifscheibe und dem Werkstück festgestellt, wobei selbst auf der Oberfläche der Schleifscheibe nach der Bearbeitung keine besondere Abweichung festgestellt wurde. Deshalb war selbst bei der gußeisengebundenen Schleifscheibe durch das Bilden eines nichtleitenden Films auf der Oberfläche der Schleifscheibe und das Opti­ mieren der Bearbeitungsbedingungen das ELID-Schleifen der vorliegenden Erfindung möglich. Für die Rauheit der Bear­ beitungsoberfläche nach der #4000-Bearbeitung wurde eine sehr zufriedenstellende Rauheit von Rz 0,1 µm oder weni­ ger erhalten. Weil die Deformation nach der Materialhär­ tung groß war, war für #325 das Schleifverhältnis gering­ fügig verschlechtert. Weil sich das Schleifverhältnis schnell verschlechtert hat, ist für die ##4000-Schleif­ scheibe bestätigt worden, daß es vorzuziehen ist, die Be­ arbeitungstoleranz zu minimieren.

Wie oben beschrieben worden ist, weisen das Verfahren und die Vorrichtung zum Schleifen einer inneren Oberfläche und die Kraftstoffeinspritzdüse der vorliegenden Erfin­ dung die überragenden Wirkungen auf, daß die inneren Oberflächen eines tiefen und feinen Lochs, wie z. B. die Führungs- und Schichtoberflächen der Kraftstoffeinspritz­ düse, mit hoher Präzision, hoher Qualität und hohem Wir­ kungsgrad ohne Ausführung der Läpp- oder der Einlaufope­ ration für eine lange Zeit geschliffen werden können.

Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obenerwähnten Ausführungsformen oder Beispiele einge­ schränkt, wobei sie selbstverständlich verschiedenartig in einem Bereich modifiziert werden kann, der nicht vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abweicht. In dem obenerwähnten Beispiel ist z. B. die Bearbeitung der Kraftstoffeinspritzdüse ausführlich beschrieben worden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf einge­ schränkt, vielmehr kann sie allgemein auf das Schleifen einer inneren Oberfläche des tiefen und feinen Lochs an­ gewendet werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Schleifen einer inneren Oberfläche, das die folgenden Schritte umfaßt: Anlegen einer Spannung zwischen einer Metallbindungs-Schleifscheibe (10), die aus Schleifkörnern und einem leitfähigen Bindungsab­ schnitt zum Befestigen der Schleifkörner gebildet ist, und einem leitfähigen Werkstück (1); Liefern einer leit­ fähigen Schleifflüssigkeit zwischen die Schleifscheibe und das Werkstück, um auf der Oberfläche des leitfähigen Bindungsabschnitts der Schleifscheibe einen nichtleiten­ den Film zu bilden; anschließend Bringen der Schleif­ scheibe in Kontakt mit dem Werkstück, um einen Abschnitt der Oberflächenschicht des nichtleitenden Films in einem Kontaktpunkt zu entfernen; Abrichten des leitfähigen Bin­ dungsabschnitts, der den nichtleitenden Film enthält, durch schwache Elektrolyse; und gleichzeitig Schleifen des Werkstücks mit der Schleifscheibe.

2. Verfahren zum Schleifen einer inneren Oberfläche nach Anspruch 1, bei dem eine Oberflächenrauheit einer konischen und/oder zylindrischen inneren Oberfläche auf Rz 0,5 µm oder weniger bearbeitet wird.

3. Vorrichtung zum Schleifen einer inneren Oberflä­ che, mit: einer Metallbindungs-Schleifscheibe (10), die aus Schleifkörnern und einem leitfähigen Bindungsab­ schnitt zum Befestigen der Schleifkörner gebildet ist; einer Einrichtung (12) zum Anlegen einer Spannung zwi­ schen der Schleifscheibe und einem leitfähigen Werkstück (1); und einer Schleifflüssigkeits-Liefereinrichtung (14) zum Liefern einer leitfähigen Schleifflüssigkeit zwischen die Schleifscheibe und das Werkstück, wobei auf der Ober­ fläche des leitfähigen Bindungsabschnitts ein nichtlei­ tender Film gebildet wird, die Schleifscheibe anschlie­ ßend mit dem Werkstück in Kontakt gebracht wird, um einen Abschnitt der Oberflächenschicht des nichtleitenden Films in einem Kontaktpunkt zu entfernen, und der leitfähige Bindungsabschnitt, der den nichtleitenden Film enthält, durch schwache Elektrolyse abgerichtet wird; während gleichzeitig das Werkstück mit der Schleifscheibe ge­ schliffen wird.

4. Kraftstoffeinspritzdüse, bei der eine Schichtoberfläche und/oder eine Führungsoberfläche durch das Verfahren nach Anspruch 2 bearbeitet werden.