DE3711396C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Abrichten einer Schleifscheibe mit mindestens einem in einer Einbettung gehaltenen und mit seiner freien Stirnseite die Arbeitsfläche der Schleifscheibe bearbeitenden geschliffenen Abrichtdiamanten, der zwei quer zur Rotationsachse der Schleifscheibe verlaufende Seitenflächen aufweist.

Werkstücke, an die in bezug auf Maß- und Formgenauigkeit sowie Oberflächengüte sehr hohe Anforderungen gestellt werden, werden am Ende ihrer Herstellung einer spanenden Feinbearbeitung unterworfen. Eine solche Feinbearbeitung von insbesondere aus Metall bestehenden Werkstücken, mit der man beispielsweise Bohrungen, Wellen od. dgl. hoher Präzision erhält, wird regelmäßig mittels einer Schleifscheibe durchgeführt, das eine entsprechende Maß- und Formgenauigkeit sowie Oberflächengüte besitzen muß. Auch bei der Fertigung der Schleifscheibe ist deshalb eine Feinbearbeitung erforderlich, die mit einem Abrichtwerkzeug ausgeführt wird.

Ein Abrichtwerkzeug der eingangs genannten Art geht aus der DE-AS 20 52 344 hervor. Bei diesem bekannten Werkzeug wird der ansonsten in seinem Rohzustand belassene Abrichtdiamant stirnseitig dachförmig mit rechtwinklig zur Rotationsachse der Schleifscheibe verlaufender Firstlinie geschliffen.

Beim Gebrauch dieses Abrichtwerkzeugs unterliegt der dachförmig geschliffene Diamantbereich einer Abnutzung. Dies hat zur Folge, daß sich die an der Arbeitsfläche der Schleifscheibe angreifende Stirnseite des Diamanten während des Abrichtens verbreitert. Dies ergibt eine entsprechend unregelmäßige Oberflächentopographie der abzurichtende Schleifscheiben-Arbeitsfläche.

Mit einem solchen Arbeitsergebnis fand man sich bisher ab bzw. zog eine Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den momentan an der Schleifscheibe wirksamen Diamantabmessungen in Betracht, die bei größer werdender Diamant-Stirnseite die Vorschubgeschwindigkeit entsprechend vergrößert. Eine solche Steuerung ist jedoch vor allem wegen der Erfassung der momentanen Stirnseitenabmessungen des jeweiligen Diamanten oder einer hierzu proportionalen Größe sehr aufwendig.

Beim Ersetzen eines abgenutzten Abrichtwerkzeugs durch ein neues Abrichtwerkzeug treten entsprechende Erscheinungen auf, so daß man innerhalb einer Serienfertigung von Schleifscheiben zu Schleif­ scheibe nicht unbeträchtliche Unterschiede hinsichtlich deren Oberflächengüte erhalten kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Abrichtwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich ohne besonderen Aufwand trotz der Diamantabnutzung eine gleichbleibende, d. h. reproduzierbare Oberflächengüte an der abzurichtenden Schleifscheibe erzielen läßt.

Beim Einsatz eines solchen Abrichtwerkzeugs bleibt die Breite des Abrichtdiamanten, auch Wirkbreite genannt, unabhängig von seinem Abnutzungsgrad konstant, so daß die pro Umdrehung der Schleifscheibe vom Diamanten in Vorschubrichtung bearbeitete Länge durchgehend konstant ist, was einer gleichbleibenden Rauhtiefe und somit einer sehr regelmäßigen und bei mehrmaligem Abrichten auch reproduzierbaren Oberflächentopographie der Arbeitsfläche der Schleifscheibe entspricht. Man kann daher die einmal eingestellte Vorschubgeschwindigkeit unverändert beibehalten.

Da man durch die Schleifbearbeitung des Abrichtdiamanten bei jedem Abrichtwerkzeug exakt die gleiche Wirkbreite einstellen kann, verändert sich das Arbeitsergebnis außerdem auch bei einem Wechsel des Abrichtwerkzeuges nicht.

Zweckmäßigerweise weist der Abrichtdiamant über seine gesamte Tiefe einen rechteckigen Querschnitt auf.

Für die Stirnseite des Abrichtdiamanten hat sich eine Länge von etwa 1 mm als günstig herausgestellt.

Je nach dem Durchmesser und der Länge der abzurichtenden Schleifscheibe, d. h. je nach der insgesamt zu leistenden Abrichtarbeit, sollte das Abrichtwerkzeug mit mehreren Diamanten besetzt sein.

In einem solchen Falle ist es vorteilhaft, daß die mehreren Abrichtdiamanten eine gleiche Breite aufweisen und in Umfangsrichtung der Schleifscheibe mit einem Abstand fluchtend hintereinander angeordnet sind. Bei dieser Mehrfachordnung ändert sich die Wirkbreite nicht, es ergeben sich jedoch mehrere wirksame Diamantschneiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs,

Fig. 2 das Werkzeug gemäß Fig. 1 in Stirnansicht gemäß Pfeil II in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 einen Abrichtdiamanten des Werkzeugs in vergrößerter perspektivischer Einzeldarstellung und

Fig. 4 die schematische Darstellung des Abrichtens einer Schleifscheibe.

In Fig. 4 ist die eine Hälfte einer um eine Rotationsachse 1 rotierenden Schleifscheibe 2 angedeutet, deren von ihrer Umfangsfläche gebildete Arbeitsfläche 3 mittels eines Abrichtwerkzeugs 4 abgerichtet wird. Die Schleif­ scheibe 2 ist beispielsweise für die Feinbearbeitung der Oberfläche einer Kurbelwelle oder eines anderen Werk­ stücks gedacht, bei dem an die Maß- und Formgenauigkeit sowie Oberflächengüte hohe Anforderungen gestellt werden. Dementsprechend muß die Arbeitsfläche 3 der Schleif­ scheibe 2 vor ihrem Einsatz einer Feinbearbeitung unter­ worfen werden, was mittels des Abrichtwerkzeugs 4 geschieht, das beim Betrieb in radialer Richtung gegen die rotieren­ de Arbeitsfläche 3 gehalten wird und dabei relativ zu dieser eine axiale Vorschubbewegung in Richtung gemäß Pfeil 5 ausführt.

In den Kopf 6 des Abrichtwerkzeugs 4, dessen Stirnfläche 7 gegen die Schleifscheibe 2 gehalten wird, sind drei Abrichtdiamanten 8 eingesetzt, die mit ihrer in der Stirn­ fläche 7 liegenden freien Stirnseite 9 die Schleifscheibe 2, bearbeiten. Je nach Schleif­ scheibengröße kann die Anzahl der Abrichtdiamanten 8 selbstverständlich auch anders gewählt werden. Die Abricht­ diamanten 8 sind im Werkzeugkopf 6 in einer Einbettung verankert, zweckmäßigerweise indem der Werkzeugkopf 6 aus Sintermaterial mit eingesinterten Abrichtdiamanten 8 besteht.

Anschließend an den Kopf 6 weist das Abrichtwerkzeug 4 noch eine hier nicht weiter interessierende Halterungs­ partie 10 auf, mittels der das Abrichtwerkzeug 4 in üblicher Weise an der Abrichtmaschine gehalten ist.

Jeder Abrichtdiamant 8 ist zu einem Formkörper 11 mit quer zur Rotationsachse verlaufenden Seitenflächen 14, 15 geschlif­ fen, dessen zur Rotationsachse 1 parallele Breitenabmessung b über seine von der freien Stirnseite 9 in die Einbettung, d. h. in den Werkzeugkopf 6, hineinragende Tiefenabmessung t hinweg durchgehend gleich ist. Beim bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel weist der Formkörper 11 einen rechteckigen Querschnitt mit zur Breitenrichtung B parallelen Rechteck­ seiten auf. Hierbei handelt es sich sowohl um die Stirn­ seite 9 als auch um die in Tiefenrichtung T auf die Stirn­ seite 9 nachfolgenden, zu dieser parallelen Querschnitts­ flächen. Als Breite b des Formkörpers 11 hat sich etwa 0,7 mm als günstig herausgestellt. Die rechtwinkelig zur Breiten­ richtung B und zur Tiefenrichtung T gerichtete Längen­ abmessung l des Formkörpers 11 ist zweckmäßigerweise etwa 1 mm, wobei hiermit die Länge der Stirnseite 9 bei noch nicht abgenutztem Abrichtdiamanten 8 gemeint ist.

Auch die Länge l könnte in Tiefenrichtung T durchgehend gleich sein. Sie kann in Tiefenrichtung T jedoch auch variieren, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise vorgesehen ist, daß die Länge l von der freien Stirnseite 9 ausgehend in Tiefenrichtung T zunimmt. Im dargestellten Falle verlaufen die sich in Tiefenrichtung T erstreckenden, von den in Breitenrichtung B verlaufenden Kanten der freien Stirnseite 9 ausgehenden Seitenflächen 12, 13 des Formkörpers 11 im wesentlichen spitzwinkelig zueinander, so daß sich eine keilartige Formkörpergestalt ergibt, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Die in Tiefenrichtung T zunehmende Länge l des Formkörpers 11 ergibt einen besonders guten Halt der Abrichtdiamanten 8 im sie eingebettet haltenden Werkzeugkopf 6.

Die Arbeitsfläche 3 der Schleifscheibe 2 rotiert an der freien Diamant-Stirnseite 9 vorbei, wobei die in Breiten­ richtung B verlaufende Kante der Stirnseite 9, gegen die die Arbeitsfläche 3 läuft, als den Materialabtrag ergebende Schneide wirkt. Diese Schneidenbreite b bleibt unverändert gleich, wenn sich der jeweilige Abrichtdiamant 8 im Laufe der Zeit abnutzt. Dies bedeutet, daß bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit des Abrichtwerkzeugs 4 bei jeder Schleifscheibenumdrehung ein konstanter Materialabtrag über die sogenannte Wirkbreite b hinweg erfolgt. Dies führt zu einer ausgezeichneten Oberflächengüte der Schleif­ scheibe 2. Die sich im Laufe der Zeit vergrößernde Länge spielt demgegenüber keine Rolle, da die in Längenrichtung L, d. h. in Umfangsrichtung der Schleifscheibe 2, ver­ laufenden Kanten der Diamant-Stirnseite 9 zum Material­ abtrag nichts beitragen.

Die Stirnseite 9 muß nicht unbedingt rechtwinkelig sein. Wesentlich ist dagegen, daß die zur Rotationsachse 1 parallele Breitenabmessung b über die Tiefe t hinweg gleich bleibt. Die Schneidkante des Diamanten 8 könnte also auch beispielsweise winkelig zur Rotationsachse 1 gestellt sein. Die Wirkbreite b würde hierdurch nicht verändert werden.

Sind wie beim Ausführungsbeispiel mehrere Formkörper 11, also mehrere Abrichtdiamanten 8, im Abrichtwerkzeug 4 vorhanden, weisen sie die gleiche Wirkbreite b auf und sind in Längsrichtung L, die der Umfangsrichtung der Arbeitsfläche 3 der Schleifscheibe 2 entspricht, fluchtend mit einem Abstand a hintereinander angeordnet, für den sich im wesentlichen 2 mm oder mehr als günstig herausgestellt hat.

Claims (4)

1. Werkzeug zum Abrichten einer Schleifscheibe mit mindestens einem in einer Einbettung gehaltenen und mit seiner freien Stirnseite die Arbeitsfläche der Schleifscheibe bearbeitenden geschliffenen Abrichtdiamanten, der zwei quer zur Rotationsachse der Schleifscheibe verlaufende Seitenflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (14, 15) des Abrichtdiamanten (8) über seine gesamte, von der Stirnseite (9) ausgehende Tiefe (t) derart planparallel geschliffen sind, daß sie rechtwinklig zur Rotationsachse (1) verlaufen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrichtdiamant (8) über seine gesamte Tiefe (t) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrichtdiamant (8) an seiner Stirnseite (9) eine Länge (l) von etwa 1 mm besitzt.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Abrichtdiamanten (8) diese eine gleiche Breite (b) aufweisen und in Umfangsrichtung der Schleifscheibe (2) mit einem Abstand (a) fluchtend hintereinander angeordnet sind.