DE69519800T2

DE69519800T2 - Schleifscheibe

Info

Publication number: DE69519800T2
Application number: DE1995619800
Authority: DE
Inventors: Kenji Fukushima
Original assignee: Osaka Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Osaka Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: EP0770457A1; DE69519800D1; EP0770457B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifscheibe, und insbesondere eine Schleifscheibe, die zum Schleifen verschiedener Materialien, so wie zum Beispiel Plastikmaterialien, Glasmaterialien und keramische Stoffe, eingesetzt wird, und welche superabrasive Körner aus Diamant oder CBN (kubisches Bornitrid) umfasst, welche an ihrer Schleiffläche befestigt sind.

Beschreibung relevanten Standes der Technik

In Bezug auf diese Art von Schleifscheibe wird hauptsächlich eine durch galvanische Abscheidung erzeugte Schleifscheibe (galvanisch abgeschiedene Schleifscheibe) eingesetzt, die einen höheren Konzentrationsgrad an abrasiven Körnern auf einer Schleiffläche aufweist, verglichen mit einer Schleifscheibe, die abrasive Körner umfasst, die mittels eines Harzes, eines metallischen oder keramischen Bindematerials auf einem Bereich, der eine Schleiffläche bildet, eines Metallsubstrats befestigt sind, das als Basismaterial dient. Die galvanisch abgeschiedene Schleifscheibe weist eine exzellente Schärfe aufgrund einer großen Menge an Vorsprüngen von abrasiven Körnern, die das Schleifen besorgen. Mit der Abrasion der abrasiven Körner mit dem Fortschreiten des Schleifens wird die Abgabefähigkeit der Späne jedoch so verschlechtert, dass Freiräume zwischen den abrasiven Körnern mit den Spänen aufgefüllt werden und die Späne auf der Schleiffläche abgelagert werden.
Um dieses Problem zu lösen, schlägt das offengelegte Japanische Gebrauchsmuster Nr. 57- 3561 (1982) eine Drehschleifscheibe vor, die mit einer Vielzahl von Abstandsnuten versehen ist, die sich schräg entlang ihrer äußeren peripheren Schleiffläche erstrecken. Wenn beispielsweise eine Kunststofflinse mit der die Schleifscheibe geschliffen wird, die in der vorher genannten Schrift vorgeschlagen wird, wird die Schärfe der Schleifscheibe jedoch aufgrund der Viskosität, die spezifisch für das Material des Werkstücks ist, extrem reduziert. Damit kann das vorher genannte Problem nicht mit dieser Schleifscheibe gelöst werden.
Um das vorher genannte Problem zu lösen, haben die Erfinder eine Drehschleifscheibe vorgeschlagen, die mit einer gerändelten Schleiffläche an ihrem äußeren Umfang versehen ist, und zwar in der Japanischen Gebrauchsmusterschrift Nr. 7-15725 (1995). Die Erfinder haben ebenfalls eine Schleifscheibe vorgeschlagen, die ein Metallsubstrat umfasst und einen gerändelten Bereich aufweist, der eine Schleiffläche bildet, die aus einem abschleifbaren Material gebildet ist, und zwar im offengelegten Japanischen Patent Nr. 6-114743 (1994). In jeder der Schleifscheiben, die bisher vorgeschlagen worden sind, ist es jedoch schwierig, das Problem zu lösen, dass die Abstände zwischen den abrasiven Körnern mit Spänen verstopft werden oder dass Späne auf der Schleiffläche abgeschieden werden, und zwar abhängig vom Material des Werkstücks. Die US-A-4511373 offenbart eine Schleifscheibe, bei der Fluorharze als Bindematerial, aber nicht als Beschichtungsfilm auf abrasiven Körnern, die bereits gebunden sind, verwendet werden.

WESEN DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schleifscheibe bereitzustellen, die ein derartiges Problem lösen kann, dass nämlich die Freiräume zwischen abrasiven Körnern mit Spänen verstopft werden, und zwar mit einer Schleiffläche, die im wesentlichen frei von Spanablagerungen ist.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Schleifscheibe mit einer Schleiffläche vor, die mit einer Anzahl von Vorsprüngen versehen ist, die auf einem Teil eines Basismaterials, das die Schleiffläche bildet, gebildet sind, wobei die Vorsprünge homogen mit wesentlich gleichförmigen Höhen verteilt sind, sowie mit abrasiven Körnern, die Korngrößen aufweisen, die kleiner sind als die Höhen der Vorsprünge, und die an den Oberflächen der Vorsprünge befestigt sind, wobei die abrasiven Körner an der Schleiffläche des Basismaterials durch eine galvanisch abgeschiedene Schicht befestigt sind, und wobei ein Beschichtungsfilm zur Verhinderung der Ablagerung von Spänen gebildet ist, um zumindest teilweise die äußere Oberfläche der Schleiffläche zu bedecken, und wobei der Beschichtungsfilm Oberflächen der abrasiven Körner beinhaltet und wobei der Beschichtungsfilm Fluorharz beinhaltet.
Die vorher genannten Vorsprünge sind vorzugsweise durch pyramidale Vorsprünge gebildet. Insbesondere sind die jeweiligen Spitzenbereiche der pyramidalen Vorsprünge, die zueinander entlang der Drehrichtung der Schleifscheibe benachbart sind, so angeordnet, um voneinander senkrecht zur Drehrichtung der Schleifscheibe versetzt zu sein. Ferner sind die vorher genannten Vorsprünge vorzugsweise durch pyramidenstumpfartige Vorsprünge gebildet. Insbesondere sind die jeweiligen Seiten derjenigen pyramidenstumpfartigen Vorsprünge, die benachbart zueinander entlang der Drehrichtung der Schleifscheibe sind, so angeordnet, um voneinander senkrecht zur Drehrichtung der Schleifscheibe versetzt zu sein.
Die abrasiven Körner werden an den Oberflächen der Vorsprünge durch galvanische Abscheidung befestigt. Ferner werden die abrasiven Körner an den Oberflächen der Vorsprünge durch eine Nickelschicht befestigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Harz, das Polytetrafluorethylen (PTFE) enthält, als das Fluorharz, das den Beschichtungsfilm bildet, verwendet. Um die Verschleißbeständigkeit des Beschichtungsfilms zu verbessern, können 20 bis 30 Gew.-% eines Füllstoffes aus Diamant, Metalloxid, Metall, SiC, Glas, Grafit, Molybdändisulfid oder Glimmer in den Beschichtungsfilm gemixt werden. In diesem Fall wird der Füllstoff vorzugsweise in den Beschichtungsfilm in Form von Partikeln, Pulver, Fasern oder Whisker gemixt. Um die Festigkeit des Beschichtungsfilms und die Adhäsion an das Basismaterial zu verbessern, kann eine Mischung aus Fluorharz, Silikonharz und optional ein anderes Harz, wie Polyamid, Polyimid, Polystyrol, Epoxy, Polyester, Polyurethan oder Polyphenylensulfidharz beispielsweise als das Material für den Beschichtungsfilm verwendet werden.
Bei der Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Anzahl von Vorsprüngen auf dem Bereich des Basismaterials gebildet, das die Schleiffläche bildet, um homogen bei im wesentlichen gleichmäßiger Höhe verteilt zu sein, ähnlich beispielsweise den gerändelten Oberflächen. Die abrasiven Körner werden an den Oberflächen der Vorsprünge befestigt, d. h. den Gipfeln und Senken der Vorsprünge, und zwar mittels eines Bindematerials. Deshalb bilden jene der abrasiven Körner, die an den Erhebungen der Vorsprünge befestigt sind, direkt den Schleifkörper, während die Muldenbereiche der Vorsprünge als Spantaschen dienen. Die Späne fällt in die Muldenbereiche. Somit ist es möglich zu verhindern, dass die Freiräume zwischen den abrasiven Körnern mit Spänen aufgefüllt werden, verglichen mit einer Schleifscheibe, die abrasive Körner umfasst, die auf einer planaren Schleiffläche befestigt sind.
Ferner ist die Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Beschichtungsfilm zur Verhinderung der Ablagerung des Werkstücks versehen, um zumindest teilweise die äußere Oberfläche der Schleiffläche, einschließlich der Oberflächen der abrasiven Körner zu bedecken. Die abrasiven Körner, die auf den Oberflächen der Erhebungen der Vorsprünge befestigt sind, besorgen direkt das Schleifen. Bereiche des Beschichtungsfilms, die die Oberflächen der abrasiven Körner bedecken, werden mit fortschreitendem Schleifen abgeschliffen und abgetrennt. Auf der anderen Seite verbleiben die Bereiche des Beschichtungsfilms, die die abrasiven Körner bedecken, die an den Oberflächen der Mulden der Vorsprünge befestigt sind, als solche erhalten, wobei jene das Bindematerial unabhängig vom Fortschritt des Schleifens bedecken. Das Schleifen schreitet derart fort, dass diese Bereiche des Beschichtungsfilms auf den Muldenbereichen der Vorsprünge verbleiben, wobei die Späne, die in die Muldenbereiche fällt, welche als Spantaschen dienen, bei der nachfolgenden Rotation der Schleifscheibe entfernt werden, ohne in direkten Kontakt mit den abrasiven Körnern und dem Bindematerial zu kommen und ohne, dass eine Adhäsion in Bereichen um die Spantaschen auftritt. Falls kein Beschichtungsfilm bereitgestellt wird, werden die Späne, die in die Muldenbereiche der Vorsprünge, die als Spantaschen dienen, gegen die Oberflächen der abrasiven Körner und des Bindematerials gedrückt, um an denselben anzuhaften. Somit werden die Freiräume zwischen den abrasiven Körnern mit Spänen verstopft, um die Schärfe der Schleifscheibe zu beeinträchtigen, und die Späne werden schließlich auf der Schleiffläche abgeschieden.
Bei der Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Material für den Beschichtungsfilm zur Verhinderung der Ablagerung des Werkstücks aus Fluorharz gebildet, vorzugsweise aus Fluorharz, das Polytetrafluorethylen (PTFE), welches "Teflon" (Handelsname der Firma Du Pont Co., Ltd.) genannt wird, enthält. Ein derartiges Fluorharz hat das maximale spezifische Gewicht und den minimalen Reibungskoeffizienten unter den synthetischen Harzmaterialien, ist nicht an andere Materialien gebunden und hat chemisch stabile Eigenschaften. Das Fluorharz mit derartigen Eigenschaften ist angepasst, um zu verhindern, dass das Werkstück auf der Schleiffläche beim Schleifen abgeschieden wird.
Bei der Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner Silikonharz als das Material für den Beschichtungsfilm zur Verhinderung der Ablagerung des Werkstücks eingesetzt. Das Silikonharz, das extrem stark wasserabweisend ist und eine niedrige Adhäsion mit anderen Materialien aufweist, kann als Material für den Beschichtungsfilm zusammen mit dem vorher genannten Fluorharz eingesetzt werden. Beide diese Harze können in denkbarer Weise als die Materialien für den Beschichtungsfilm eingesetzt werden, abhängig von vom Ort der Bildung und der Form des Beschichtungsfilms.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden die Vorsprünge durch pyramidale oder pyramidenstumpfförmige Vorsprünge gebildet. Ein homogenes Irregularitätsmuster wird auf der Schleiffläche durch die Vorsprünge dieser Formen gebildet, so dass eine Anzahl von Freiräumen in der Schleiffläche definiert werden, um als Spantaschen zu dienen. Nur die abrasiven Körner, die um die Spitzenbereiche oder Oberflächen der pyramidalen oder pyramidenstumpfförmigen Vorsprünge vorgesehen sind, besorgen das Schleifen, wobei die Freiräume zwischen den abrasiven Körnern nicht mit Spänen verstopft werden.
Weiterhin werden die jeweiligen Spitzenbereiche oder Oberflächen der pyramidalen oder pyramidenstumpfförmigen Vorsprünge, die benachbart zueinander entlang der Drehrichtung der Schleifscheibe sind, so angeordnet, um voneinander senkrecht zu der Drehrichtung der Schleifscheibe versetzt zu sein. Somit greifen die jeweiligen pyramidalen oder pyramidenstumpfförmigen Vorsprünge in die Arbeitsoberfläche mit feinen Abständen ein, wodurch eine genau bearbeitete Oberfläche erhalten werden kann.
Die vorangegangenen und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die äußere Oberfläche einer Schleifscheibe als ein Ausführungsbeispiel einer Drehschleifscheibe der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Frontansicht, die einen Teil einer Schleiffläche der Schleifscheibe zeigt, die in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar in einer vergrößerten Darstellung;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III aus Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Frontansicht, die einen Teil einer Schleiffläche einer Schleifscheibe gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer vergrößerten Darstellung zeigt;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 4;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Spitzenbereiche der Vorsprünge zeigt, die durch Abrasion aufgrund des Schleiffortschritts in der Schleiffläche, die in Fig. 3 gezeigt ist, in Ebenen deformiert sind; und
Fig. 7 ist ein Modelldiagramm, das die Struktur eines Nickeltanks für die galvanische Abscheidung zeigt, der für die Herstellung der Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Bereich 2, der eine Schleiffläche einer galvanisch abgeschiedenen Schleifscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert, auf dem äußeren peripheren Kantenbereich eines Metallsubstrats 1 vorgesehen, welches aus einer Stahlscheibe mit 150 mm Durchmesser, 50 mm axialem Lochdurchmesser und 10 mm Dicke besteht. Der Bereich 2, der eine Schleiffläche definiert, ist mit einer Anzahl an schrägen Nuten, d. h. Muldenlinien 3 und 4 versehen, die geneigt in Bezug auf die Umfangsrichtung mit konstanten Abständen von beiden Seitenoberflächen des Metallbsubstrats 1 verlaufen. Pyramidale Vorsprünge 50 werden in den vierseitigen Bereichen gebildet, die durch die Muldenlinien 3 und 4, die sich untereinander schneiden, definiert.
Wie in Fig. 2 gezeigt, erstrecken sich Steglinien 6 und 7 von den Schnittpunkten zwischen den Muldenlinien 3 und 4. Die pyramidalen Vorsprünge 50 weisen Spitzenbereiche 5 in den Bereichen auf, die von den Muldenlinien 3 und 4 eingeschlossen sind. Diese Spitzenbereiche 5 werden an den Schnittpunkten zwischen den Steglinien 6 und 7 in den Bereichen gebildet, die von den Muldenlinien 3 und 4 eingeschlossen sind. Wie durch die Spitzenbereiche 5a, 5b, 5c und 5d gezeigt, sind die jeweiligen Spitzenbereiche 5 von denjenigen der pyramidalen Vorsprünge 50, die benachbart zueinander entlang der Drehrichtung Q der Schleifscheibe sind, so angeordnet, um voneinander Stück für Stück senkrecht zur Drehrichtung Q versetzt zu sein.
Die Muldenlinien 3 oder 4 sind in Bezug auf die Umfangsrichtung, d. h. die Drehrichtung Q, geneigt, um sich schräg mit konstanten Abständen P zu erstrecken. Die Muldenlinien 3 werden so ausgebildet, dass sie einen Winkel A in Bezug auf die Drehachse einschließen. Auf der anderen Seite werden die Muldenlinien 4 so gebildet, dass sie einen Winkel B in Bezug auf die Drehachse einschließen. Die Winkel A und B werden in den Bereichen 0º bis 45º bzw. ±10º um 45º herum angesetzt, um unterschiedlich voneinander (A ≠ B) zu sein. Somit sind die Spitzenbereiche 5 der pyramidalen Vorsprünge 50, die in den Bereichen, die durch die Muldenlinien 3 und 4 eingeschlossen werden, gebildet werden, Stück für Stück senkrecht zur Umfangsrichtung der Schleifscheibe, d. h. der Drehrichtung der Schleifscheibe, entlang der Drehachse voneinander versetzt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird eine Anzahl von superabrasiven Körnern 8 bestehend aus künstlichem Diamant oder kubischem Bornitrid an der Oberfläche jeden pyramidalen Vorsprungs 50 mittels eines Bindematerials bestehend aus einer Nickelschicht befestigt. Die Anzahl der superabrasiven Körner 8 werden an der Oberfläche jedes Vorsprungs 50 durch galvanische Abscheidung befestigt. Die superabrasiven Körner 8 haben Korngrößen, die kleiner sind als die pyramidalen Vorsprünge 50, und sind homogen entlang der gesamten Schleiffläche 2 einlagig verteilt, um eine Oberfläche zu definieren, welche das Schleifen besorgt.
Ferner wird ein Beschichtungsfilm 10 aus Fluorharz durch Beschichten der äußeren Oberflächen der superabrasiven Körner 8 und des Bindematerials 9 mit Teflon (Handelsname von Du Pont Co., Ltd.) gebildet. Dieser Beschichtungsfilm 10 wird durch Aufbringen von Teflon, Erwärmen desselben bei einer Temperatur von ungefähr 300ºC bis 400ºC für einige 10 Minuten und nachfolgendes Abkühlen desselben gebildet. Die Aufbringung und Erwärmung kann wiederholt werden. Die Dicke des Beschichtungsfilms 10 ist vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 5 bis 30 um.
Die Korngrößen der superabrasiven Körner 8 sind vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 30 bis 120 in U.S.-Gittergröße (100 bis 700 um Korngröße).
Bei der galvanisch abgeschiedenen Schleifscheibe gemäß dieser Ausführungsform mit der vorher erwähnten Struktur ist eine Anzahl von Freiräumen 60 homogen in der gesamten Schleiffläche 2 durch die Muldenlinien 3 und 4 und die Steglinien 6 und 7 definiert, um als Spantaschen zu dienen. Somit werden Späne über die Freiräume 60 entfernt, und die Freiräume zwischen den superabrasiven Körnern 8 werden davor geschützt, mit Spänen verstopft zu werden.
Die Schleiffläche 2 ist mit Vorsprüngen 50 versehen, wobei die Distanz L zwischen jedem benachbarten Paar von superabrasiven Körnern 8, die direkt das Schleifen besorgen, größer ist als der in einer planaren Schleiffläche. Somit schneidet die Schleifscheibe in ein Werkstück in einer exzellenten Weise mit verbesserter Schärfe ein.
Weiterhin sind die Positionen der Spitzenbereiche 5 der pyramidalen Vorsprünge 50 voneinander Stück für Stück in Bezug auf die Drehrichtung Q der Schleifscheibe versetzt, so dass die Rotationsorte der pyramidalen Vorsprünge 50 sich voneinander unterscheiden, wodurch eine Arbeitsfläche des Werkstücks durch die Oberflächen der Vorsprünge 50 mit feinen Stichhöhen geschliffen wird. Somit kann eine akkurat bearbeitete Oberfläche mit geringen Irregularitäten erhalten werden. Falls alle pyramidalen Vorsprünge 50 am selben Drehort sind, wird andererseits die Arbeitsfläche des Werkstücks wiederholt durch die Vorsprünge 50 ausgeschaufelt, und folglich werden tiefe Streifen gebildet, die die Genauigkeit der bearbeiteten Oberfläche beeinträchtigen.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, kann eine Schleifscheibe gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit pyramidenstumpfförmigen Vorsprüngen 50 versehen sein. Bei den pyramidenstumpfförmigen Vorsprüngen 50 werden die obersten Flächen 51 an Schnittstellen zwischen den Steglinien 6 und 7 gebildet. Die Strukturen und Formen der anderen Bereiche der Schleifscheibe gemäß dieser Ausführungsform sind ähnlich zu jenen, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind, und folglich wird die redundante Beschreibung unterlassen.
Bei der Schleifscheibe gemäß jeder der vorher erwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die Bereiche des Beschichtungsfilms 10, der die Spitzenbereiche 5 oder die obersten Flächen 51 der Vorsprünge 50 bedeckt, abgerieben und abgetrennt, um die Oberflächen der superabrasiven Körner 8 freizulegen. Die superabrasiven Körner 8, die an den Spitzenbereichen 5 oder den obersten Flächen 51 positioniert sind, besorgen direkt das Schleifen, während die Muldenbereiche, die mit dem Beschichtungsfilm 10 bedeckt sind, angepasst sind, um die Späne abzugeben. Mit fortschreitendem Schleifen werden die superabrasiven Körner 8, die an den Spitzenbereichen 5 oder den obersten Flächen 51 positioniert sind, abgerieben und abgesenkt, während die obersten Bereiche 5 der Vorsprünge 50 ebenfalls abgerieben werden, um Ebenen zu definieren, wie in Fig. 6 gezeigt. In diesem Fall werden die superabrasiven Körner 8, die in den Muldenbereichen positioniert sind, schrittweise freigelegt, um das Schleifen zu besorgen.
Um den Effekt zu bestätigen, dass die Späne davon abgehalten wird, sich auf der Schleiffläche abzulagern, welches der Haupteffekt der Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wurde ein Experiment wie folgt durchgeführt:
Muldenlinien 3 und 4 wurden auf dem äußeren peripheren Kantenbereich eines scheibenförmigen Metallsubstrats 1 mit 150 mm Außendurchmesser und 10 mm Dicke, die aus S25C gemacht war, als schräge Nuten gebildet, die in Bezug auf die Umfangsrichtung mit Steighöhen P von 1,5 mm von beiden Oberflächenseiten geneigt waren. In Bereichen, die zwischen diesen Muldenlinien 3 und 4 eingeschlossen waren, wurden pyramidale Vorsprünge 50 gebildet mit jeweils einer Basis von 0,8 mm. Die Winkel A und B der Neigung, die in Fig. 2 gezeigt ist, wurden auf 11º bzw. 49º festgesetzt.
Das Metallsubstat 1, das in der vorher genannten Weise gebildet wurde, wurde einer elektrolytischen Entfettung und einer Behandlung mit Hydrochlorsäure als Vorbehandlung für das Plattieren ausgesetzt. Danach wurde das Metallsubstrat 1 in einen Tank 100 für galvanisches Nickelabscheiden, der abrasive Diamantkörner 80, die in Fig. 7 gezeigt sind, enthielt, eingetaucht und einer galvanischen Nickelabscheidung ausgesetzt. Bei dieser galvanischen Abscheidung wurde das Metallsubstrat 1 entlang dem Pfeil R gedreht und die abrasiven Diamantkörner 80 wurden mittels einer Pumpe 11 gerührt und schieden sich auf dem Metallsubstrat 1 ab, um an seinen äußeren peripheren Oberfläche anzuhaften. Die Korngrößen der abrasiven Diamantkörner 80 waren #80/100 in U.S.-Gittergröße. Die Dicke des Bindematerials 9, das auf der Schleiffläche 2 als eine Plattierschicht gebildet wurde, wurde auf ungefähr 60% der Korngrößen der abrasiven Körner 8 festgesetzt. Bezugnehmend auf Fig. 7 wurden eine Nickelplatte 12 und ein elektrischer Heizer 13 in dem Plattiertank 100 angeordnet.
Die galvanisch abgeschiedene Schleifscheibe, die in der vorher beschriebenen Weise erhalten wurde, wurde bei einer Temperatur von 380ºC für 40 Minuten erwärmt, um entfettet zu werden. Danach wurde die Schleifscheibe sandgestrahlt und danach wurde auf diese Schleifscheibe Luft aufgesprüht, um die äußere Oberfläche zu waschen. Ein Beschichtungsfilm von 5 um Dicke wurde auf der Schleiffläche 2 der galvanisch abgeschiedenen Schleifscheibe gebildet, die in der vorher genannten Weise durch eine Primerbeschichtung mit Fluorharz durch ein Luftspray vorbehandelt wurde. Danach wurde die Schleifscheibe bei einer Temperatur von 100 bis 120ºC 15 Minuten getrocknet. Die Schleifscheibe wurde in Luft abgekühlt, und danach wurde ein anderer Beschichtungsfilm von 20 um Dicke auf der Schleiffläche 2 der Schleifscheibe mittels Emaillieren mit einem Fluorharz durch ein Luftspray gebildet. Dann wurde der Beschichtungsfilm bei einer Temperatur von 280ºC für 20 Minuten geglüht. Danach wurde die Schleifscheibe in Luft abgekühlt. Somit wurde ein Beschichtungsfilm 10 aus Fluorharz mit einer Dicke von 25 um gleichmäßig auf der äußeren Oberfläche der Schleiffläche 2 gebildet.
Werkstücke aus Polycarbonatharz mit 300 mm Länge, 50 mm Höhe und 5 mm Dicke wurden mit der galvanisch abgeschiedenen Schleifscheibe, die in der vorher beschriebenen Weise erhalten wurde, sowie mit einer anderen galvanisch abgeschiedenen Schleifscheibe, welche mit einer Schleiffläche derselben Form wie oben, jedoch ohne Beschichtungsfilm 10 versehen war, oberflächengeschliffen. Das Schleifen wurde unter den Bedingungen einer Schleifscheibenrandgeschwindigkeit von 1500 m/min, einer Schneidtiefe von 0,2 mm/Durchlauf und einer Werkstückzuführrrate von 5 m/min in einem gleichläufigen System als Trockenbearbeitung durchgeführt.
Bei der galvanisch abgeschiedenen Schleifscheibe, die mit Fluorharz gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet war, war es möglich, die Werkstücke bis zu einer Bearbeitungsmenge von 50.000 mm³ oberflächenzuschleifen, während die Freiräume zwischen den abrasiven Körnern kaum mit Spänen verstopft wurden, und absolut keine Späne wurde auf der Schleiffläche abgelagert. Bei der konventionellen galvanisch abgeschiedenen Schleifscheibe, die nicht mit Fluorharz beschichtet war, wurden auf der anderen Seite die Freiräume zwischen den abrasiven Körnern bei einem Arbeitsumfang von ungefähr 100 mm³ mit Spänen verstopft, und die Späne wurden auf der Schleiffläche abgelagert, um so die Fortführung des Schleifens unmöglich zu machen.
Auf der anderen Seite wurde eine Drehschleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der vorher beschriebenen Weise gebildet wurde, eingesetzt, um eine Scheibe aus Polycarbonatharz mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Dicke von 5 mm rund zu schleifen. Dieses Schleifen wurde unter Bedingungen mit einer Schleifscheibenrandgeschwindigkeit von 800 m/min und einer Schneidtiefe von 0,02 bis 0,03 mm/Umdrehung durchgeführt. Das Rundschleifen wurde sowohl nass als auch trocken ausgeführt und Späne wurden kaum auf der Schleiffläche abgeschieden und die Freiräume zwischen den abrasiven Körnern wurden kaum mit Spänen verstopft, und zwar bei beiden Typen.
Während die Vorsprünge 50 in jedem der vorher genannten Ausführungsbeispiele durch Rändeln gebildet werden, kann das Gleiche alternativ durch eine andere Art des Schneidens oder Schleifens gebildet werden. Ferner kann der Beschichtungsfilm 10, der in der obigen Beschreibung aus Teflon gemacht wird, alternativ aus einem anderen Fluorharz gebildet werden. Die superabrasiven Körner 8, die in den vorher genannten Ausführungsbeispielen aus abrasiven Diamantkörnern hergestellt werden, können alternativ auch aus abrasiven CBN-Körnern hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine scheibenförmige Schleifscheibe beschränkt, sondern ist ebenfalls auf andere Schleifscheiben, wie zum Beispiel einen zylindrischen Schleiftopf anwendbar. Falls notwendig, können eine Vielzahl von sich schräg erstreckenden Abstandsnuten in der äußeren Umfangsschleiffläche der Drehschleifscheibe vorgesehen werden, wie mit Hinweis auf den Stand der Technik beschrieben.
Bei der Struktur der Schleiffläche, die mit pyramidalen oder pyramidenstumpfförmigen Vorsprüngen 50 in den Bereichen versehen ist, die von den Muldenlinien 3 und 4, die als geneigte Nuten, die sich untereinander, wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt, schneiden, eingeschlossen sind, kann die Anzahl der abrasiven Körner, die auf das Schleifen wirken, durch Wechseln der Winkel A und B der Neigung und der Abstände P frei geändert werden. Somit kann die Anzahl der wirkenden abrasiven Körner, die die Entfernung der Späne optimieren, in Abhängigkeit der Eigenschaften des Werkstücks, das bearbeitet werden soll, gesetzt werden, wobei ein stabiles Bearbeiten in hoher Effizienz durchgeführt werden kann.
Während die Schleiffläche 2 in der Form eines Zylinders bei jedem der vorher genannten Ausführungsbeispiele ist, ist die vorliegende Erfindung ebenso auf eine deformierte Schleifscheibe mit einer Schleiffläche in der Form eines kreisförmigen Bogens, der in der Radialrichtung konvex oder konkav ist, oder eine Schleifscheibe, die aus einem Metallsubstrat besteht, die in der Form eines Stabes ist, anwendbar.
Bei der Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung, wie hier beschrieben, wird eine Anzahl von Vorsprüngen auf der Schleiffläche gebildet, um homogen mit im wesentlichen gleicher Höhe verteilt zu sein, und die äußere Oberfläche der Schleiffläche wird mit einem Beschichtungsfilm zur Verhinderung der Ablagerung des Werkstücks bedeckt, wobei die Schärfe der Schleifscheibe verbessert wird und die Freiräume zwischen den abrasiven Körnern kaum mit Spänen verstopft werden, während die Späne kaum auf der Schleiffläche abgelagert werden. Somit ist es möglich, in effizienter Weise eine Arbeit von guter Qualität und hoher Genauigkeit zu liefern. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Schleifscheibe optimal zur Bearbeitung der äußeren peripheren Oberfläche einer Plastiklinse für eine Brille, die aus Polycarbonatharz gefertigt wird.

Claims

1. Schleifscheibe mit einer Schleiffläche (2), die mit einer Anzahl von Vorsprüngen (50) versehen ist, die auf einem Teil eines Basismaterials (1), das die Schleiffläche bildet, gebildet sind, wobei die Vorsprünge homogen mit wesentlich gleichförmigen Höhen verteilt sind, sowie mit abrasiven Körnern (8), die Korngrößen aufweisen, die kleiner sind als die Höhen der Vorsprünge, und die an den Oberflächen der Vorsprünge befestigt sind, wobei die abrasiven Körner (8) an der Schleiffläche (2) des Basismaterials (1) durch eine galvanisch abgeschiedene Schicht befestigt sind, gekennzeichnet durch einen Beschichtungsfilm (10) zur Verhinderung der Ablagerung von Spänen, wobei der Beschichtungsfilm (10) gebildet ist, um zumindest teilweise die äußere Oberfläche der Schleiffläche (2) zu bedecken, und wobei der Beschichtungsfilm (10) Oberflächen der abrasiven Körner (8) beinhaltet und wobei der Beschichtungsfilm (10) Fluorharz beinhaltet.

2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, bei welcher die Vorsprünge (50) durch pyramidenförmige Vorsprünge gebildet sind.

3. Schleifscheibe nach Anspruch 2, bei welcher die jeweiligen Spitzenbereiche (5) von denjenigen pyramidenförmigen Vorsprüngen, die zueinander entlang einer Drehrichtung (Q) der Schleifscheibe benachbart sind, so angeordnet sind, dass sie zueinander senkrecht zu der Drehrichtung versetzt sind.

4. Schleifscheibe nach Anspruch 1, bei welcher die Vorsprünge (50) durch abgeschnittene pyramidenförmige Vorsprünge gebildet sind.

5. Schleifscheibe nach Anspruch 4, bei welcher die jeweiligen Oberseiten (51) von denjenigen der abgeschnittenen pyramidenförmigen Vorsprünge, die benachbart zueinander entlang einer Drehrichtung (Q) der Schleifscheibe sind, so angeordnet sind, dass sie zueinander senkrecht zu der Drehrichtung versetzt sind.

6. Schleifscheibe nach Anspruch 1, bei welcher der Beschichtungsfilm (10) ferner Silikonharz enthält.

7. Schleifscheibe nach Anspruch 6, bei welcher der Beschichtungsfilm (10) einen Füllstoff enthält, der zumindest aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diamant, Metalloxid, Metall, SiC, Glas, Grafit, Molybdändisulfid und Glimmer besteht.

8. Schleifscheibe nach Anspruch 7, bei welcher der Füllstoff in dem Beschichtungsfilm (10) enthalten ist, und zwar wenigstens einer Form aus der Gruppe, die aus Partikeln, Pulver, Fasern oder Whiskern besteht.

9. Schleifscheibe nach Anspruch 6, bei welcher der Beschichtungsfilm (10) ferner ein weiteres Harz zusätzlich zu dem Fluorharz und dem Silikonharz enthält.

10. Schleifscheibe nach Anspruch 1, bei welcher die abrasiven Körner (8) an den Oberflächen der Vorsprünge (50) über eine Nickelschicht (9) befestigt sind.