DE1272085B - Verfahren zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs mit in Metall gebundenen Schleifmittelteilchen, insbesondere eines zahnradfoermigen Honwerkzeugs - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs mit in Metall gebundenen Schleifmittelteilchen, insbesondere eines zahnradförmigen Honwerkzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs mit in Metall gebundenen Schleifmittelteilchen, insbesondere eines Honwerkzeugs für die Zahnradbearbeitung. Es ist bereits bekannt, ein derartiges Werkzeug für die Zahnradbearbeitung dadurch herzustellen, daß auf einen entsprechend geformten Werkzeugkern, insbesondere im Bereich der Zahnflanken, ein Schleifmittelteilchen enthaltendes Metall aufgespritzt wird. Bei diesem Verfahren ist es nicht möglich, eine genau gleichmäßige Auftragsstärke und damit ein Werkzeug zu erzielen, das genau die erwünschte Form aufweist.
• Es ist ferner bereits ein Verfahren zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs bekannt, bei dem in eine dem fertigen Werkzeug entsprechende Form ein die Form nicht vollständig ausfüllender Werkzeugkern eingesetzt wird, worauf Schleifmittelteilchen mit einem Sintermetallpulver in den Spaltraum zwischen der Form und dem Werkzeugkern eingebracht und die sich bildenden Hohlräume im Sintermetall durch Einseigern oder Einfließenlassen von flüssigem Metall aufgefüllt werden. Bei diesem Verfahren unter Verwendung einer Form lassen sich zwar genau geformte Werkzeuge herstellen, der Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß ein Grundmetall, nämlich Sintermetall, verwendet wird, in das die Schleifmittelteilchen eingebettet sind. Das Grundmetall weist eine unerwünschte Härte auf und verhindert dadurch die Wirksamkeit der Schleifmittelteilchen und damit die Bearbeitungsleistung des Werkzeugs. Außerdem ergibt sich der Nachteil, daß infolge des Vorhandenseins des Grundmetalls der Anteil an Schleifmittelteilchen bzw. die Schleifmittelteilchendichte herabgesetzt ist, was unerwünscht ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs mit in Metall gebundenen Schleifmittelteilchen zu scharen, bei dem gegenüber dem Stand der Technik in etwa gleichem Arbeitsaufwand ein Schleifwerkzeug mit exakten Abmessungen erhalten wird, das eine hohe Schleifmittelteilchendichte und eine gute Schleifleistung aufweist.
• Erfindungsgemäß ist das Verfahren zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs mit in Metall gebundenen Schleifmittelteilchen, insbesondere eines Honwerkzeugs für die Zahnradbearbeitung, bei dem in eine dem fertigen Werkzeug entsprechende Form ein die Form nicht vollständig ausfüllender Werkzeugkern eingesetzt wird, die Schleifmittelteilchen in den Spaltraum zwischen der Form und dem Werkzeugkern eingebracht werden und die Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen durch Einseigern mit Metall aufgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum im wesentlichen vollständig mit Schleifmittelteilchen gefüllt wird und diese dann mit einem flüssigen Bindemittel gründlich benetzt werden, das zum Erhärten gebracht wird, worauf der Werkzeugkern mit den anhaftenden Schleifmittelteilchen und dem erhärteten Bindemittel aus der Form genommen und auf die Oberfläche dieses Werkzeugrohlings im Bereich der Schleifmittelteilchen das Füllmetall aufgebracht wird, worauf durch Wärmeeinwirkung das Bindemittel im wesentlichen ausgetrieben und das Metall zum Einfließen in die Hohlräume zwischen Schleifmittelteilchen gebracht wird.
• Bei diesem Verfahren kann der zwischen der Form, die gegebenenfalls in einfacher Weise aus einem Epoxyharz hergestellt sein kann, und dem Werkzeugkern gebildete Spaltraum von beispielsweise 0,5 mm Breite nahezu vollständig mit Schleifmittelteilchen gefüllt werden. Um eine möglichst große Fülldichte zu erzielen, können die Teilchen mit einem durch den Spaltraum geführten Luftstrom eingebracht oder die Einfüllung auf einem Rütteltisch vorgenommen werden. Dabei werden zweckmäßigerweise Schleifmittelteilchen von unterschiedlicher Größe verwendet, damit die verbleibenden Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen möglichst gering sind. Durch die vorgesehene Benetzung der Schleifmittelteilchep, bei welcher das flüssige Bindemittel zweckmäßigerweise durch den mit Schleifmittelteilchen gefüllten Spaltraum gesaugt wird, und die nachfolgende Erhärtung des Bindemittels wird erreicht, daß die Schleifmittelteilchen zusammenhaften und fest mit dem Werkzeugkern verbunden sind, so daß die genaue Werkzeugform sichergestellt ist. Im Interesse eines guten Zusammenhaftens bzw. Anhaftens der Schleifmittelteilchen werden diese zweckmäßigerweise vor dem Einfüllen gereinigt, beispielsweise mit Tetrachlorkohlenstoff gewaschen. Durch das Einseigern des Füllmetalls schließlich wird erreicht, daß die vom Bindemittel freigegebenen, zwischen den Schleifmittelteilchen vorhandenen Hohlräume wie bei dem bekannten Verfahren mit Metall ausgefüllt werden, um ein vorzeitiges Ausbrechen der Schleifmittelteilchen während des Schleifens zu verhindern. Hierzu läßt sich ein weiches Metall verwenden, das die Schleifleistung nicht in unerwünschter Weise herabsetzt. Dabei kann das Füllmetall in Form eines Drahtes auf der Oberseite des Werkzeugs im Umfangsbereieh bzw. im Bereich der Schleifmittelteilchen aufgeklebt oder als Metallpaste aufgebracht werden. Das Austreiben des Bindemittels und das Einseigern des Füllmetalls kann in einer Retorte in einer Wasserstoffgasatmosphäre vorgenommen werden.
• Zweckmäßigerweise werden als Schleifmittel Wolframkarbidteiichen verwendet. Als Bindemittel hat sich eine wäßrige Lösung vors Polyvinylalkohoi als im besonderen Maße geeignet erwiesen. Die Verwendung von Polyvinylalkohol führt zu einer guten Benetzung, und zugleich läßt sich eine Erhärtung bereits bei mäßiger Temperatur erzielen, während eine im wesentlichen vollständige Entfernung dieses Bindemittels durch eine Erhöhung der Temperatur möglich ist. Jedoch hat sich beispielsweise auch eine Natriumsilikatlösung als brauchbares Bindemittel erwiesen.
• Als Füllmetall hat sich insbesondere Kupfer oder , eine Kupferlegierung als geeignet erwiesen, die Kupfer in einem hohen Prozentsatz von etwa 94 bis 95 enthält, während der Restanteil im wesentlichen aus Zinn besteht. Teile 4.na Uegng des Werpugkerus 10 keimzeichneu zugleich die 'Forräehe ,dpr für die Herstellung des Werkzeugs verwendpteti Form 26, in die zur Herstellung des Honwerkzeugs zunächst der Werkzeugkern 10 mix gleichmäßigem Abstand eingesetzt wird, worauf der Spaltraum zwischen der Form 26 und dem Werkzeugkern 10 vollständig mit Schleifmittelteilchen gefüllt wird, Qerp äß F i g. 2 *wird dann in der gezeigten Weise ein Füllring 20 auf die Form 26 und den Werkzeugkern 10 aufgesetzt und gegenüber diesen Teilen mit Dichtungen 22, 24 abgedichtet, wobei zwischen diesen Dichtungen im Füllring 20 eine der Form 26 bzw. dem Werkzeugkern 10 benachbarte Füllnut ausgebildet ist, die sich über den mit Schleifmittelteilchen gefüllten Spaltraum zwischen der Form 26 und dem Werkzeugkern 10 erstreckt und mit einem Trichter 38 verbunden ist; in den das flüssige Bindemittel eingefüllt wird, so daß dieses zwischen die Schleif= mittelteiichen dringt und diese benetzt. Durch eine etwa achtstündige Wärmebehandlung bei etwa 93° C wird das Bindemittel erhärtet, und dann wird der aus dem Werkzeugkern 10 und den anhaftenden gebundenen Schieifmitteiteilchen bestehende Werkzeugrohling aus der Form genommen. der Retorte ist eine in diese mündende Leitung 66-68 für die Zuführung eines Gases vorgesehen.
• In F i g. 5 ist ein erfindungsgemäß herzustellendes Zahnradhonwerkzeug gezeigt, das eine Vielzahl von entsprechend kleinen Zähnen 74 aufweist. Bei einem solchen Werkzeug ist es unzweckmäßig, den Werkzeugkern bereits der fertigen Form des Werkzeugs anzupassen, und daher ist ein zylindrischer Werkzeugkern 70 vorgesehen, der eine Schicht 72 aus Schleifmittelteilchen mit Füllmetall trägt, in der die Zähne 74 ausgebildet sind.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs mit in Metall gebundenen Schleifmittelteilchen, insbesondere eines zahnradförmigen Honwerkzeugs für die Zahnradbearbeitung, bei dem in eine dem fertigen Werkzeug entsprechende Form ein die Form nicht vollständig ausfüllender Werkzeugkern eingesetzt wird, die Schleifmittelteilchen in den Spaltraum zwischen der Form und dem Werkzeugkern eingebracht werden und die Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen durch Einseigern mit Metall aufgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum im wesentlichen vollständig mit Schleifmittelteilchen gefüllt wird und diese dann mit einem flüssigen Bindemittel gründlich benetzt werden, das zum Erhärten gebracht wird, worauf der Werkzeugkern mit den anhaftenden Schleifmittelteilchen und dem erhärteten Bindemittel aus der Form genommen und auf die Oberfläche dieses Werkzeugrohlings im Bereich der Schleifmittelteilchen das Füllmetall aufgebracht wird, worauf durch Wärmeeinwirkung das Bindemittel im wesentlichen ausgetrieben und das Metall zum Einfließen in die Hohlräume zwischen den Schleifmittelteilchen gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum zwischen der Form und dem Werkzeugkern im wesentlichen vollständig mit Wolframkarbidteilchen als Schleifmittel gefüllt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelteilchen mit einem Polyvinylalkohol enthaltenden flüssigen Bindemittel benetzt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Werkzeugrohling im Bereich der Schleifmittelteilchen Kupfer oder eine Kupferlegierung als Füllmetall aufgebracht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 970 535; österreichische Patentschrift Nr. 164 065; schweizerische Patentschrift Nr. 233 239; USA.-Patentschrift Nr. 2 739 375. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1168 742.