DE2222947A1

DE2222947A1 - Schleifscheibe

Info

Publication number: DE2222947A1
Application number: DE19722222947
Authority: DE
Inventors: Dirk-Alfred Lindenbeck
Original assignee: De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Current assignee: De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Priority date: 1971-05-12
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1972-11-30
Also published as: AU4225072A; US3802130A; CA965957A; IE36379L; FR2139489A5; BE782938A; CH545173A; NL7206393A; GB1346269A; IT961580B; AU461526B2; IE36379B1; ZA713105B

Description

OR-INQ. DIPL.-INQ. M. SC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHVS. HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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9. Mai 1972

De Beers Industrial Diamond Division Limited

8th Floor, 45 Main Street, Johannesburg, Transvaal, South Africa

Schleifscheibe

Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe mit einer Schleifpartikel, insbesondere Diamant oder kubisches Bornitrid, enthaltenden Schleiffläche.

Schleifscheiben, deren Arbeitsbereich von der LTmfangsf lache der Scheibe gebildet wird, besitzen eine Nabe mit zentraler Bohrung, so daß die Nabe auf einer Welle oder einer Spindel befestigt werden kann. Die Nabe selbst ist aus einem Trägermaterial, beispielsweise Stahl, Kunststoff (Bakelit) oder Leichtmetall gefertigt. Die Nabe trägt auf ihrer Umfangsflache die eigentliche Schleifscheibe, die in Kontakt mit einem Werkstück gebracht wird. Die Schleifscheibe hat z.B. eine Dicke zwischen etwa 3 und 6 mm. An der Umfangsfläche der Schleifscheibe sind Schleifpartikel, beispielsweise Diamant, in eine aus gehärtetem Kunstharz oder aus MetaLl bestehende

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Matrix eingebettet.

Schleifscheiben, welche bestimmte Schleifpartikel, beispielsweise Aluminiumoxyd oder Siliziumcarbid einschließen, können sowohl für eine gute Schleifwirkung, d.h. einen hohen Werkstückabrieb, als auch für eine relativ geringe Schleifwirkung, d.h: eine gute Oberflächen-Endbearbeitung oder Polierwirkung, hergerichtet werden. Wenn also für ein vorgegebenes Werkstück zunächst eine hohe Schleifwirkung und anschließend eine gute Polierung erforderlich ist, so kann ein und dasselbe Schleifwerkzeug zur Erzielung beider Effekte verwendet werden. Dies ist jedoch bei einer Schleifscheibe, welche z.B. Diamant oder kubisches Bornitrid enthält, nicht ohne weiteres möglich. Aus diesem Grunde waren bisher im allgemeinen verschiedene Schleifscheiben dieser Art erforderlich, um einen hohen Werkstückabrieb bzw. eine gute Oberflächen-Endbearbeitung zu erzielen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Diamant oder kubisches Bornitrid enthaltende Schleifscheibe vorzuschlagen, die sowohl für eine Grob- als auch eine Feinbearbeitung geeignet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,'daß die Schleiffläche der Schleifscheibe wenigstens zwei koaxiale Bereiche aufweist, von denen der eine zur Erzielung eines hohen Abriebes grobe Schleifpartikel und der andere zur Erzielung einer Endbearbeitung oder Polierwirkung feine Schleifpartikel enthält.

Der die groben Schleifpartikel enthaltende Bereich wird im Folgenden Grob-Bereich und der die feinen Partikel enthaltende Bereich wird Fein-Bereich genannt.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Schleiffläche der Schleifscheibe aus zwei koaxialen Bereichen.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Schleiffläche einen zentralen Fein-Bereich, der zwischen zwei Grob-Bereichen angeordnet ist.

Der Grob-Bereich ist vorzugsweise breiter als der Fein-Bereich, wobei die Breite bei der praktischen Anwendung von der Größe des beim Schleifen vorgenommenen Quervprschubs abhängen kann. Die Breiten der Bereiche sind vorzugsweise um 20% oder mehr größer als der Quervorschub.

Es wurde gefunden, daß sich besonders gute Ergebnisse erzielen lassen, wenn die Konzentration der Schleifpartikel in dem oder den Fein-Bereichen größer, vorzugsweise dreimal größer, als die Konzentration der Schleifpartikel in dem oder den Grob-Bereichen ist. Die Konzentration wird dabei bekanntlich durch das Gewicht der Schleifpartikel pro Volumeneinheit des fertigen Schleifelementes bestimmt. Im vorliegenden Fall ist das Schleifelement die wirksame Schleiffläche. Die Konzentration wird mit Bezug auf ein Normal von 100 ausgedrückt, wobei das Gewicht der Schleifpartikel 72 Karat pro Kubikzoll beträgt.

Die bevorzugten Konzentrationen der Schleifpartikel im Fein-Bereich varriieren in Abhängigkeit von der verwendeten Matrix. Im Falle einer Matrix aus gehärtetem Kunstharz liegen die Konzentrationen der Schleifpartikel in dem oder in den Fein-Bereichen zwischen etwa 100 und 150. Im Fall einer metallischen Matrix ist die bevorzugte Konzentration der Schleifpartikel in dem oder

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den Fein-Bereichen etwa 100 bis 300.

Die bevorzugte Konzentration der Schleifpartikel in dem oder den Grob-Bereichen liegt, unabhängig von dem Material der Matrix, zwischen etwa 50 und 100.

Die feinen Schleifpartikel haben vorzugsweise eine Größe (Siebfeinheit) zwischen etwa 170/200 mesh und 300/350 mesh; die Größe der groben Schleifpartikel liegt vorzugsweise etwa zwischen 60/80 mesh und 100/170 mesh.

Um eine gute Befestigung der Schleifpartikel in der Matrix der Schleifscheibe zu gewährleisten, sind diese Partikel vorteilhafterweise metallbeschichtet.

Die nachstehende Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit zwei Schleifbereichen und

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung mit drei Schleifbereichen.

Fig. 1 zeigt den wirksamen Schleifteil 10 einer Schleifscheibe, die aus zwei koaxialen Bereichen 12 und 14 besteht. Der Bereich 12 ist der Fein-Bereich und enthält feinen Diamant-Schrot von 170/200 mesh, während der Bereich 14 der Grob-Bereich ist und groben Diamant-Schrot von etwa 60/70 mesh enthält. Die Schrot-Konzentration des Fein-Bereiches beträgt etwa 150 (d.h. 108

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Karat pro Kubikzoll), während die Schrot-Konzentration des Grob-Bereiches bei 50 liegt. Das Matrixmaterial beider Bereiche 12, 14 ist ausgehärtetes Kunstharz; der Diamant-Schrot ist metallbeschichtet und unter der Bezeichnung DX DA-MC an sich bekannt.

Bei der Schleifscheibe 20 gemäß Fig. 2 sind drei Bereiche 22, 24 und 26 vorgesehen. Die Bereiche 22 und 26 sind die Grob-Bereiche, in denen die Schrotfeinheit und Schrotkonzentration wie im Bereich 14 der Fig. 1 sind. Der Bereich 24 ist der Fein-Bereich, dessen Schrotgröße und Schrotkonzentration wie im Bereich 12 der Fig. 1 sind. Als Matrixmaterial ist wieder Kunstharz und als Schrot DX DA-MC verwendet.

Im Betrieb werden die erfindungsgemäßen Schleifscheiben zum Schleifen von Werkstücken, insbesondere aus Metall, verwendet. Mit Hilfe einer Schleifscheibe gemäß Fig. 2 kann ein Schleifprozeß mit einem Quervorschub aus einander entgegengesetzten Richtungen ausgeführt werden. Wenn das Abschleifen fortschreitet, nützen sich die scharfen Kanten 28 (gestrichelt gezeichnet) der wirksamen Schleifbereiche ab und werden rund, wie dies in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Die Außenbereiche 22, 26 schleifen das meiste Werkstückmaterial weg, während der mittlere Bereich 24 die von den Außenbereichen bearbeitete Oberfläche poliert.

Wegen des gekrümmten Profils der Schleifscheibe 20 kann es vorkommen, daß die Werkstückfläche eine gewisse Welligkeit erhält. Um diese Welligkeit herabzusetzen, kann die Schleifscheibe 10 gemäß Fig. 1 verwendet werden, wobei der Quervorschub lediglich

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in einer Richtung, d.h. in Richtung des Pfeiles 16 erfolgt. Das Profil dieser Schleifscheibe erhält im Betrieb eine geringere Krümmung (in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt) als die entsprechende Krümmung gemäß Fig. 2. Dies hat die Wirkung, daß die Welligkeit beträchtlich reduziert wird. Darüber hinaus ist"ein solches Schleifverfahren wirksamer, da während des Schleifens eine größere Diamantmenge ausgenutzt wird. Infolgedessen werden geringere Schleifscheibenkosten und ein besseres Öberflächen-Finish erreicht, wenn eine Schleifscheibe gemäß Fig. 1 mit einem Quervorschub lediglich in einer Richtung verwendet wird.

Bei den erläuterten Ausführungsformen der Erfindung kam metallbeschichteter Diamant-Schrot zur Anwendung; als Schleifpartikel lassen sich jedoch auch andere Substanzen verwenden, beispielsweise kubisches Bornitrid.

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Claims

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Patentansprüche:

(l.JSchleifscheibe rait einer Schleifpartikel, insbesondere
Diamant oder kubisches Bornitrid, enthaltenden Schleiffläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiffläche
wenigstens zwei koaxiale Bereiche (12, 14; 24, 22, 26)
aufweist, von denen der eine zur Erzielung eines hohen
Abriebes grobe Schleifpartikel und der andere zur Erzielung einer Endbearbeitung oder Polierwirkung feine Schleifpartikel enthält.

2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiffläche aus zwei koaxialen Bereichen (12, 14) besteht.

3. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiffläche einen zentralen Bereich (24) mit feinen
Schleifpartikeln und zwei äußere Bereiche (22, 26) mit groben Schleifpartikeln umfaßt.

4. Schleifscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Schleifpartikel in dem oder den Bereichen (12, 24) mit feinen Schleifpartikeln größer als die Konzentration der Schleifpartikel
in dem oder den Bereichen mit den groben Schleifpartikeln
ist.

5. Schleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Konzentration der feinen Schleifpartikel zur Konzentration der groben Schleifpartikel etwa 3:1 beträgt.

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6. Schleifscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiffläche eine Matrix aus Kunstharz aufweist und die Konzentration der feinen Schleifpartikel in dem oder den entsprechenden Bereichen (12, 24)
etwa 100 bis 150 beträgt.

7. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiffläche eine Metall-Matrix aufweist und die Konzentration der feinen Schleifpartikel in
dem oder den entsprechenden Bereichen (12, 24) etwa 100 bis 300 beträgt.

8. Schleifscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der groben
Schleifteilchen in dem oder den entsprechenden Bereichen
(14, 22, 26) etwa 50 bis 100 beträgt.

9. Schleifscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, da-■ . durch gekennzeichnet, daß die Größe der feinen Schleifpartikel zwischen etwa 170/200 mesh und 300/350 mesh liegt.

10. Schleifscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der groben Schleifpartikel zwischen etwa 60/80 mesh und 100/170 mesh liegt.

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