DE3925395A1

DE3925395A1 - Pot-shaped diamond grinding tool coolant system - has round coolant deflector between feed passage and work

Info

Publication number: DE3925395A1
Application number: DE19893925395
Authority: DE
Inventors: Christoph Dipl Chem Ludwig
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1990-04-26
Also published as: DD276254A1

Abstract

The system supplies coolant to a pot-shaped diamond grinding tool, having an axial feed passage in the latter aimed towards the work. Between the outlet (3) from the feed passage (2) and the work (4) is a coolant jet deflector formed by a round baffle (6) at right angles to the axis of rotation (5) of the tool (1), and secured by a holder (7) in the tool body (8). ADVANTAGE - Long tool life, being particularly for hard brittle material such as optical glass, crystals, ceramics etc.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlmittelzufuhr an einem Diamant-Topfschleifwerkzeug mit einer im Diamant-Topfschleifwerkzeug axial eingebrachten sowie auf die zu bearbeitenden Werkstücke gerichteten Kühlmittelzuführeinrichtung. Ein mit der erfindungsgemäßen Anordnung versehenes Diamant-Topfwerkzeug kann zum Feinbearbeiten sprödharter Materialien, insbesondere zur ebenen oder sphärischen Bearbeitung optischer Gläser, Kristalle oder Keramiken, eingesetzt werden.The invention relates to an arrangement for supplying coolant to a Diamond cup grinding tool with one in the diamond cup grinding tool axially introduced and on the workpieces to be machined directional coolant supply device. One with the invention Arrangement provided diamond pot tool can be used for fine machining brittle hard materials, especially for flat or spherical ones Processing of optical glasses, crystals or ceramics will.

Im Schleifprozeß mit Diamant-Topfschleifwerkzeugen, auch Diamantringwerkzeuge genannt, wird das Kühl- und Spülmittel (KSM), resultierend aus den relativ hohen Werkzeugdrehzahlen und den daraus resultierenden technologisch erforderlichen Schnittgeschwindigkeiten 10 ms^-1, durch die Werkzeugspindelachse zugeführt.In the grinding process with diamond cup grinding tools, also called diamond ring tools, the coolant and flushing agent (KSM), resulting from the relatively high tool speeds and the resulting technologically required cutting speeds of 10 ms ^-1 , are fed through the tool spindle axis.

Die Verwendung von KSM dient dabei dem Ziel, im Schneidspalt, das heißt in der Kontaktzone von Werkzeug und Werkstück, die erforderliche Kühlung, Schmierung und den Abtransport von abgetrennten Material zu garantieren. Bedingt durch die geometrische Anordnung von Werkstück und Diamant-Topfschleifwerkzeug trifft das, durch die Werkzeugspindel zugeführte KSM außerhalb der Mitte auf das, für den Flachschleifprozeß 300 min^-1 Umdrehungen rotierende Werkstück. Infolge der durch die Werkstückrotation hervorgerufenen Zentrifugalkräfte wird das KSM durch dynamische Verteilung (Spritzen) nur in geringem Maße in den Schneidspalt befördert. Der größere Anteil des KSM wird über den Werkstückrand transportiert und steht dem Arbeitsprozeß nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung. Besonders ungünstige Verhältnisse treten beim Schleifen von ebenen Flächen, beim Bearbeiten von konvexen Kugelflächen mit Krümmungen, die einer Halbkugel nahekommen oder diese überschreiten, sowie beim Schleifen von auf Kugelkalotten angeordneten Einzelwerkstücken auf.The use of KSM serves the goal of guaranteeing the required cooling, lubrication and removal of separated material in the cutting gap, i.e. in the contact zone of the tool and workpiece. Due to the geometrical arrangement of the workpiece and the diamond cup grinding tool, the KSM fed through the tool spindle hits the workpiece rotating outside the center for the surface grinding process of 300 min ^-1 revolutions. As a result of the centrifugal forces caused by the workpiece rotation, the KSM is only conveyed into the cutting gap to a small extent by dynamic distribution (spraying). The greater part of the KSM is transported over the edge of the workpiece and is not sufficiently available to the work process. Particularly unfavorable conditions occur when grinding flat surfaces, when machining convex spherical surfaces with curvatures that come close to or exceed a hemisphere, and when grinding individual workpieces arranged on spherical caps.

Bedingt durch eine ungenügende Verfügbarkeit des KSM im Schneidspalt resultieren aus den bekannten Anordnungen zur Kühlmittelzufuhr die Nachteile, daß ein hoher Diamantwerkzeugverschleiß auftritt, das Zeitspannvolumen relativ gering ist und infolge lokaler Überhitzung der Werkstückberfläche Zerstörungen des Werkstückes auftreten können. Speziell bei optischen Gläsern und Kristallen können Tiefenrisse auftreten, die das fünffache der Rauhtiefe betragen können und sich nur durch einen zeitaufwendigen Nachfolgeprozeß, dem Polieren, entfernen lassen oder zum Ausfall dieser Bauelemente führen. Due to insufficient availability of the KSM in the cutting gap result from the known arrangements for the supply of coolant Disadvantages that high diamond tool wear occurs Time span volume is relatively low and due to local overheating of the Workpiece surface Destruction of the workpiece can occur. Deep cracks can occur especially with optical glasses and crystals occur that can be five times the roughness and only through a time-consuming follow-up process, polishing leave or lead to failure of these components.

Ziel der Erfindung ist es, das Zeitspannvolumen im Vor- und Feinschleifprozeß sprödhafter Materialien mittels Diamant- Topfschleifwerkzeugen bei Verringerung von Verschleißerscheinungen am Werkzeug zu erhöhen.The aim of the invention is to determine the time span volume in advance and Fine grinding process of brittle materials using diamond Cup grinding tools when wear is reduced on Increase tool.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Kühlmittelzufuhr an einem Diamant-Topfschleifwerkzeug sich einer axial im Diamant-Topfschleifwerkzeug eingebrachten sowie auf die zu bearbeitenden Werkstücke gerichteten Kühlmittelzuführeinrichtung zu entwickeln, deren Einsatz beim Vor- und Feinschleifen sprödhafter Materialien, insbesondere optischer Gläser, eine um 20% höhere Vorschubgeschwindigkeit ermöglicht und das Schleifverhältnis bei fehlerfreier Qualität der Werkstückoberflächen um ca. 10%-20% verbessert.The invention has for its object an arrangement for Coolant supply on a diamond cup grinding tool one axially placed in the diamond cup grinding tool and towards the Machining workpieces directed coolant supply device develop their use in pre-grinding and fine grinding more brittle Materials, especially optical glasses, are 20% higher Feed speed enables and the grinding ratio at error-free quality of the workpiece surfaces by approx. 10% -20% improved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Anordnung zur Kühlmittelzufuhr an einem Diamant-Topfschleifwerkzeug dadurch gelöst, daß zwischen der Austrittsöffnung der Kühlmittelzuführleitung und den zu bearbeitenden Werkstücken eine Kühlmittelstrahlablenkeinheit, bestehend aus einem rotationssymmetrisch und senkrecht zur Rotationsachse des Diamant-Topfschleifwerkzeuges angeordneten Strahlablenkelement und mindestens einem mit dem Strahlablenkelement verbundenen sowie im Grundkörper des Diamant-Topfschleifwerkzeuges befestigten Halteelement, angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist das Verhältnis vom Durchmesser des rotationssymmetrisch ausgebildeten Strahlablenkelementes zum Schaftinnendurchmesser des Diamant- Topfschleifwerkzeuges 1 : 0,5 bis 1 : 2. Bedingt durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Kühlmittelstrahlablenkeinheit gelangt das während des Schleifprozesses geförderte KSM auf das Strahlablenkelement. Infolge der an dem Strahlenablenkelement auftretenden Zentrifugalkraft sowie durch dynamische Verteilung des KSM an der Innenwand des Diamant-Topfschleifwerkzeuges wird das KSM direkt in den Schneidspalt gepreßt. Eine somit verbesserte Kühl- und Spülwirkung während des Schleifprozesses ermöglicht höhere Vorschubgeschwindigkeiten von Werkzeug und Werkstück und somit auch höhere Zeitspannvolumina. Weiterhin wird der Verschleiß am Diamant- Topfschleifwerkzeug wesentlich reduziert.According to the invention, this object is achieved by an arrangement for Coolant supply on a diamond cup grinding tool solved by that between the outlet opening of the coolant supply line and the a coolant jet deflection unit to be machined, consisting of a rotationally symmetrical and perpendicular to the Rotation axis of the diamond cup grinding tool arranged Beam deflecting element and at least one with the beam deflecting element connected as well as in the body of the diamond cup grinding tool attached holding element is arranged. This is advantageous Ratio of the diameter of the rotationally symmetrical Beam deflection element to the inner diameter of the diamond Cup grinding tool 1: 0.5 to 1: 2. Due to the inventive design of the coolant jet deflection unit the KSM promoted during the grinding process on the Beam deflecting element. As a result of the radiation deflecting element centrifugal force and dynamic distribution of the KSM on the inner wall of the diamond cup grinding tool becomes the KSM pressed directly into the cutting gap. An improved cooling and Rinsing effect during the grinding process enables higher Feed speeds of tool and workpiece and therefore also higher time span volumes. Furthermore, the wear on the diamond Cup grinding tool significantly reduced.

In einem nachstehenden Ausführungsbeispiel soll die erfindungsgemäße Anordnung näher erläutert werden.In an exemplary embodiment below, the invention Arrangement will be explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt ein Diamant-Topfschleifwerkzeug 1 mit einer axial eingebrachten Kühlmittelzuführleitung 2.The drawing shows a diamond cup grinding tool 1 with an axially introduced coolant supply line 2 .

Zwischen der Austrittsöffnung 3 der Kühlmittelzuführleitung 2 und dem zu bearbeitenden Werkstücken 4 ist eine Kühlmittelstrahlablenkeinheit, bestehend aus einem rotationssymmetrischen, senkrecht zur Rotationsachse 5 des Diamant- Topfschleifwerkzeuges 1 angeordneten Strahlablenkelement 6 in Form einer Messingplatte, welches mit mindestens einem aus Stahlrundmaterial gefertigten Halteelement 7 durch Hartlöten fest verbunden ist. Das Halteelement 7 ist im Grundkörper 8 des Diamant- Topfschleifwerkzeuges 1 mit einem durchplastisch aushärtenden Epoxidharzkleber fest fixiert. Between the outlet opening 3 of the coolant supply line 2 and the workpieces 4 to be machined, there is a coolant jet deflection unit, consisting of a rotationally symmetrical jet deflection element 6 in the form of a brass plate arranged perpendicular to the axis of rotation 5 of the diamond cup grinding tool 1 , which is brazed with at least one holding element 7 made of round steel material is firmly connected. The holding element 7 is firmly fixed in the base body 8 of the diamond cup grinding tool 1 with a through-plastic curing epoxy resin adhesive.

Ein mit der erfindungsgemäßen Anordnung durchgeführter Schleifprozeß von Werkstücken aus verschiedenen optischen Gläsern, wie BK 7, ZK 7, F 2, SK 16 sowie SF 6 zeigte, daß mit 20% höheren Vorschubgeschwindigkeiten gegenüber konventionellen KSM Anordnungen bei gleichbleibend guter Schneidfähigkeit des Diamant- Topfschleifwerkzeuges 1 gearbeitet werden konnte.A grinding process of workpieces made of different optical glasses, such as BK 7, ZK 7, F 2, SK 16 and SF 6, carried out with the arrangement according to the invention showed that with 20% higher feed speeds compared to conventional KSM arrangements with consistently good cutting ability of the diamond cup grinding tool 1 could be worked.

Claims

1. Anordnung zur Kühlmittelzufuhr an einem Diamant-Topfschleifwerkzeug mit einer im Diamant-Topfschleifwerkzeug axial eingebrachten sowie auf die zu bearbeiteten Werkstücke gerichteten Kühlmittelzuführleitung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Austrittsöffnung (3) der Kühlmittelzuführleitung (2) und den zu bearbeiteten Werkstücken (4) eine Kühlmittelstrahlablenkeinheit, bestehend aus einem rotationssymmetrisch und senkrecht zur Rotationsachse (5) des Diamant-Topfschleifwerkzeuges (1) angeordneten Strahlablenkelement (6) und mindestens einen mit dem Strahlablenkelement (1) verbundenen sowie im Grundkörper (8) des Diamant-Topfschleifwerkzeuges (1) befestigten Halteelement (7), angeordnet ist.1. Arrangement for supplying coolant to a diamond cup grinding tool with a coolant supply line introduced axially in the diamond cup grinding tool and directed towards the workpieces to be machined, characterized in that between the outlet opening ( 3 ) of the coolant supply line ( 2 ) and the workpieces to be machined ( 4 ) A coolant jet deflection unit, consisting of a jet deflecting element ( 6 ) arranged rotationally symmetrically and perpendicular to the axis of rotation ( 5 ) of the diamond cup grinding tool ( 1 ) and at least one beam deflecting element ( 1 ) connected to the jet deflecting element ( 1 ) and fastened in the base body ( 8 ) of the diamond cup grinding tool ( 1 ) Holding element ( 7 ) is arranged.

2. Anordnung zur Kühlmittelzufuhr an einem Diamant-Topfschleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis vom Durchmesser des rotationssymmetrisch ausgebildeten Strahlablenkelementes (6) zum Schaftinnendurchmesser des Diamant- Topfschleifwerkzeuges (1) 1 : 0,5 bis 1 : 2 ist.2. Arrangement for supplying coolant to a diamond cup grinding tool according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the rotationally symmetrical beam deflecting element ( 6 ) to the shaft inner diameter of the diamond cup grinding tool ( 1 ) is 1: 0.5 to 1: 2.