Verfahren zum Profilieren einer gerippten Schleifscheibe und nach dem Verfahren hergestellte gerippte Schleifscheibe Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Profilierung einer gerippten Schleifscheibe und auf eine nach diesem Verfahren hergestellte gerippte Schleifscheibe.
Das Profilieren oder Abrichten von Schleif scheiben mit Hilfe eines Feinabrichtwerkzeuges, bei spielsweise mit einem Diamanten oder einem Werk zeug aus anderem hartem Material, das in Arbeits kontakt mit der umlaufenden Schleifscheibe einer bestimmten Bahn folgt, wird im allgemeinen als Diamantabrichtung bezeichnet. Ein Merkmal der nach diesem Verfahren abgezogenen Schleifscheiben flächen besteht darin, dass die Spitzen der Schleif scheibenkörnchen abgeschert sind, so dass flache Körnchenflächen in der Oberfläche der Schleif scheibe vorhanden sind.
In einer so bearbeiteten Schleifscheibe liegen die Oberflächenkörnchen der Schleifscheibe eng bei einander, und Hohlräume oder Poren zwischen den Körnchen in der Scheibenoberfläche sind in nur ge ringem Masse vorhanden. Bei den durch dieses Ab- richtverfahren erhaltenen flachen Körnchenflächen und den so abgerichteten Schleifscheibenflächen tritt infolge der Reibung der ebenen Flächen längs der Werkstückoberfläche beim Schleifen eine rasche Erwärmung der Teile ein, so dass bei einer mit dem Diamanten abgezogenen Scheibe die Schleifarbeit verhältnismässig langsam vor sich gehen muss, um ein Verbrennen des Werkstückes zu vermeiden.
Eine mit dem Diamanten abgezogene Schleifschei- benrippe kann jedoch genauer profiliert werden und ist beim Schleifen nicht einer Bruchgefahr ausgesetzt.
Beim Grobabrichten der Schleifscheiben werden Körnchen an der Schleifscheibenoberfläche aus der Bindung mit der Scheibe statt abgeschert oder ab- geschnitten wie beim Bearbeiten mit dem Diaman ten, herausgebrochen oder abgespalten, so dass an den Oberflächen scharfe Körnchenkanten und zwi schen den Körnchen relativ viel Hohlräume ent stehen. Mit einer Schleifscheibenoberfläche, die nach diesem Verfahren abgezogen ist, kann das Schleifen rasch erfolgen, wobei wegen der scharf kantigen Körnchen in der Schleiffläche weniger Wärme erzeugt wird. Die erzeugte Wärme wird in folge der Poren zwischen den Körnchen gut abge leitet.
Eine solche Schleifscheibe ermöglicht daher ein kühleres und rascheres Schleifen. .
Bei dem Verfahren nach dieser Erfindung für das Profilieren einer gerippten Schleifscheibe wird ein erstes Abdrehwerkzeug in Form eines Abdreh- diamanten verwendet, um eine erste Rippenbildung an der Schleifscheibe zu bewirken und dann ein zweites anderes Abdrehwerkzeug benutzt, um einen Endbearbeitungsvorgang an den Rippen durchzu führen.
Das Verfahren nach dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Teil jeder der mit nach aussen zugespitztem Profil zu bildenden Rippen durch das erste Abdrehwerkzeug auf seine endgültig gewünschte Form abgedreht wird, wäh rend ein innerer, bis zur Wurzel der Rippe rei chender Teil innerhalb des Aussenteils breiter als dem gewünschten Profil entsprechend belassen und dann mit einer Grobabrichtscheibe fertig bearbeitet wird, die in Richtung zur Achse der Schleifscheibe in diese bewegt wird, um das überschussmaterial an dem breiteren Rippenteil wegzunehmen.
Die Erfindung umfasst auch die nach diesem Verfahren hergestellte gerippte Schleifscheibe, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oberfläche des äussern Teils jeder Rippe mit nach aussen zuge spitztem Profil weniger Poren aufweist als die Ober- fläche des innern, bis zur Wurzel der Rippe reichen den Rippenteils.
Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Schleifscheibe nach der Erfindung sind in der bei gefügten Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 bis 3 die Arbeitsstufen einer ersten Ver fahrensform und die dabei hergestellte Schleif- Scheibe, Fig. 4 eine Grobabrichtvorrichtung mit einer zur Drehung und freien axialen Bewegung gelagerten Grobabrichtwalze zum Grobabrichten gemäss Fig. 2 und 3 und Fig. 5 eine weitere Verfahrensform und die dabei hergestellte Schleifscheibe.
Die nachstehend beschriebenen Verfahren zum Profilieren von Schleifscheiben können beispiels weise auf mit einer oder mehreren ringförmigen oder schraubenlinienförmigen Rippen profilierte Scheiben Anwendung finden. Die nachfolgend bei spielsweise dargestellten Schleifscheiben besitzen ringförmige Rippen und sind für das Schleifen fein gängiger Gewindebohrer vorgesehen.
Die nach diesen Verfahren hergestellten Schleif scheiben besitzen neuartige Oberflächeneigenschaf ten, die sich aus dem Umstand ergeben, dass die vollständigen Rippenflächen nicht gleichmässig abge richtet und in der gleichen Weise geformt werden, wie es bisher üblich war, sondern teilweise durch Grob- und teilweise durch Diamantabrichtung fertig bearbeitet werden, wobei die Oberflächeneigenschaf ten, die sich aus jedem dieser Abrichtverfahren er geben, an denjenigen Rippenteilen vorgesehen sind, an welchen diese besonderen Eigenschaften am vor teilhaftesten sind.
Die Seiten der radial äussern Teile der mit nach aussen zugespitztem Profil gebildeten Rippen, die am meisten der Bruchgefahr ausgesetzt sind, haben die Eigenschaften, die sich aus dem Abziehen mit dem Diamanten, also durch Feinabrichten ergeben, und behalten ihre genaue Form für das Präzisions schleifen einer grossen Zahl von Werkstücken zwischen aufeinanderfolgenden Abziehmassnahmen. Diese feinabgerichteten Rippenflächenteile schy1ei- fen die radial innern Teile des Werkstückes, an denen die rascheste Wärmeableitung von der Werk stückoberfläche in die Masse des Werkstückes mög lich ist.
Der die Arbeitsgeschwindigkeit beschrän kende Nachteil einer durch einen Diamanten ab gezogenen Scheibe ist daher vermieden, da die mit dem Diamanten abgezogenen Flächenteile der Rippen nicht so angeordnet sind, dass sie an den radial äussern Teilen des Werkstückes, die am stärksten der Gefahr der Verbrennung ausgesetzt sind, angreifen.
Die Seiten der an die äussern anschliessenden innern, bis zur Rippenwurzel reichenden Rippen teile der Schleifscheibe, die an den radial äussern Teilen des Werkstückes angreifen und dort Schleif arbeit ausführen, wo die Wärmeableitung von der Oberfläche des Werkstückes in die Werkstückmasse am ungünstigsten ist, sind durch Poren zwischen scharfkantigen Schleifkörnchen gekennzeichnet, so dass an diesen Teilen des Werkstückes eine kühlere Schleifarbeit möglich ist. Wenn eine übermässige Wärmeerzeugung stattfinden würde, wäre es mög lich, dass die Oberfläche des Werkstückes verformt wird und dessen Festigkeitseigenschaften in uner wünschter Weise verändert werden.
Ferner befinden sich die grob abgerichteten Oberflächen an den innern Teilen der Schleifscheibenrippen, an denen die Wahrscheinlichkeit eines Bruches der Schleif scheibe am geringsten ist.
In Fig. 1 ist das Profil einer umlaufenden Schleifscheibe 10 mit ringförmigen Rippen mit nach aussen zugespitztem Profil in Verbindung mit einem Diamantabrichtwerkzeug 12 gezeigt. Wie ersicht lich, erfolgt die Bildung der Rippen der Schleif scheibe 10 durch den Diamanten 12, wobei die Seiten des radial aussen liegenden Teils 14 der Rippen bei diesem ersten Arbeitsgang ihre end gültige Ausbildung und Form durch die Diamant abrichtung erhalten. Innerhalb dieses äussern Rippen teils sind die Rippenseiten bei 15 seitwärts abge führt, so dass ein breiterer innerer, bis zur Rippen wurzel reichender Rippenfussteil 16 vorhanden ist, dessen Form dem gewünschten Endprofil ähnlich ist, jedoch eine grössere Querabmessung besitzt.
In Fig. 2 ist an der vorprofilierten Schleifscheibe 10 eine walzenförmige Grobabrichtscheibe 20 zum Angriff gebracht und der Beginn des zweiten Profi lierungsvorganges gezeigt. Wie dargestellt, ist die Grobabrichtwalze 20 so gestaltet, dass sie am innern Teil 16 der Rippen der Schleifscheibe anliegt und von den Seiten des äussern Rippenteils 14 in Ab stand bleibt. Die Grobabrichtwalze 20 ist bei 21 hinterdreht, um ein Aufliegen auf die Seiten des äussern Teils 14 der Schleifscheibenrippen während der ganzen Grobabrichtphase zu vermeiden.
In Fig. 3 haben die Rippen der Schleifscheibe 10 ihr Endprofil erhalten, da die Grobabricntwalze 20 ihre maximale Bewegung nach innen zur Achse der Schleifscheibe ausgeführt hat. Das vorher am Rippenteil 16 vorhandene überschüssige Material ist nun durch das Grobabrichten weggenommen wor den, so dass die Rippen der Schleifscheibe ihren 60-Grad-Gewindeprofilschnitt aufweisen.
Fig. 4 zeigt eine Grobabrichtwalze 20 einer Abrichtvorrichtung beim anfänglichen Auflegen auf die Oberfläche der mittels Abdrehdiamant vor gerippten Schleifscheibe 10, wie in Fig. z. Bei dieser beispielsweisen Darstellung wird die Schleifscheibe 10 mit Schleifgeschwindigkeit durch einen nicht ge zeigten Äntrieb in Drehung versetzt und die Grob- abrichtwalze 20 in Richtung zur Achse der Schleif scheibe 10 mit Hilfe eines Handrades 22 gedrückt.
Die Grobabrichtwalze 20 ist auf einer Welle 24 angeordnet, die zur Drehung in einem Träger 25 gelagert ist, der durch das Handrad 22 verstellbar ist. Wenn nun die Grobabrichtwalze 20 auf der Welle 24 befestigt wäre, und diese ihrerseits zur Drehung und gegen axiale Bewegung durch im Trä ger 25 angeordnete Lagerelemente gelagert ist, wür den Unregelmässigkeiten in den die Welle 24 tra genden Lagern axiale Bewegungen der Welle 24 und der Grobabrichtwalze bei der Drehung der letzteren verursachen. Dies würde eine Schleifscheibe erge ben, die Erhöhungen an den seitlichen Rippenflä chen aufweisen würde.
Da diese Erhöhungen dann die einzigen Flächen wären, die in Schleifkontakt mit dem Werkstück kommen, ist eine wirksame und genaue Schleifarbeit mit einer so unvollkommen profilierten Schleifscheibe unmöglich.
Zur Durchführung des Profilierverfahrens wer den deshalb die Grobabrichtwalze und die Schleif scheibe so gelagert, dass sie eine begrenzte relative axiale Gleitbewegung ausführen können. In Fig. 4 sei angenommen, dass die Grobabrichtwalze eine be grenzte axiale Bewegung auf der Welle 24 ausführen kann oder, was die gleiche Wirkung hat, dass die Welle 24 selbst für eine begrenzte Axialbewegung im Träger 25 gelagert ist. Das Profil der Schleif scheibe 10 ist am äussern Teil 14 der Rippen durch Abziehen mit dem Diamanten bereits fertiggebildet, so dass die Scheibe die in Fig. 1 gezeigte Form auf weist.
Dann wird, wenn die Grobabrichtwalze 20 zur Auflage an den Seiten der innern Rippenteile 16 der Schleifscheibe 10 gebracht wird, die Grobabricht- walze 20 durch die vorher abgezogene Rippenflächen axial gehalten. Die Lage der Grobabrichtwalze 20 wird beim Fortgang der Arbeit durch die ausgegli chenen Kräfte zwischen ihr und den. entgegengesetz ten Seiten jeder Schleifscheibenrippe bestimmt.
Die geführte Einwärtsbewegung der Grobabrichtwalze 20 dauert an, bis sie das überschüssige Material, das an den innern Rippenteilen nach dem Abziehen mit dem Diamanten geblieben ist, weggenommen hat, wie in Fig. 3 gezeigt, so dass eine genau ringförmige Rippen aufweisende Schleifscheibe erhalten wird.
Ein Mittel zur Feststellung, wann die Einwärts bewegung der Grobabrichtwalze abgeschlossen ist, stellt die in Fig. 4 gezeigte Messuhr dar. Wie ge zeigt, ist die Messuhr 27 auf einem festen Gehäuse 28 der Grobabrichtvorrichtung angeordnet und be findet sich mit ihrem beweglichen Kontaktstift 30 in Auflage auf einer festen Nase 31 am am Gehäuse 28 verschiebbaren Träger 25,
um die Bewegungen des letzteren abzulehren. Durch das Ablehren der Einwärtsbewegung der Grobabrichtwalze 20 kann das an den Rippeninnenteilen vorhandene über schüssige Material unter Messung der Einwärts bewegung der Grobabrichtwalze 20 weggenommen werden.
Der äussere Teil 14 der Rippen der Schleifscheibe behält dabei infolge der Hinterdrehungen 21 der Grobabrichtwalze 20 (vgl. Fig. 2) das durch das Feinabrichten erhaltene Profil.
Fig. 5 zeigt eine weitere Verfahrensform und die dabei erhaltene Schleifscheibe. Die Rippen der Schleifscheibe 35 werden zunächst mittels Abdreh- diamant gebildet, der die Seiten jeder Rippe mit einem Spitzenwinkel feinabrichtet, dass die Rippen wurzel breiter ist, als dem gewünschten Endprofil entspricht.
Hierauf werden in einem Endbearbei- tungsgang durch Verwendung einer Grobabricht- walze 36 die Seiten des bereits oben erwähnten innern Teils der Schleifscheibenrippen auf den ge wünschten kleineren Winkel grob abgerichtet, wobei die Seiten des äussern Teils der Rippen mit Hilfe der Hinterdrehungen 37 der Grobabrichtwalze 36 be züglich Spitzenwinkel und Abrichtart unbeeinflusst bleiben. .
Da die innern und äussern Teile der Rippen seitenflächen der Schleifscheibe durch verschiedene Abrichtverfahren profiliert und die sich hieraus er gebenden verschiedenen Eigenschaften dieser Flä chenteile erhalten werden, werden die vorteilhaf testen Merkmale des jeweiligen Abrichtverfahrens jeweils an den Stellen der Schleifscheibenoberfläche erwirkt, an denen sie am zweckmässigsten sind, so dass für das Schleifen mit der erhaltenen gerippten Schleifscheibe ungewöhnliche Vorteile erhalten wer den.
Infolge der Lagerung der Grobabrichtwalze gemäss Fig. 4 mit relativer axialer Beweglichkeit zwi schen Walze und Schleifscheibe beim Angriff der Grobabrichtwalze an den vorher fein abgerichteten Rippenflächen der Schleifscheibe, erhält man eine Schleifscheibe mit genau ringförmigen Rippen, bei der alle Flächen beim Schleifen sich in Kontakt mit dem Werkstück befinden.