EP0411253A2 - Verfahren zum Herstellen von mit extrem harten Schleifkörnern belegten Schleif- od. dgl. Werkzeugen, insbes.zur Zahnradfeinbearbeitung und damit erhältliche Schleif- od. dgl. Werkzeug. - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von mit extrem harten Schleifkörnern belegten Schleif- od. dgl. Werkzeugen, insbes.zur Zahnradfeinbearbeitung und damit erhältliche Schleif- od. dgl. Werkzeug. Download PDF

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EP0411253A2 EP90108786A EP90108786A EP0411253A2 EP 0411253 A2 EP0411253 A2 EP 0411253A2 EP 90108786 A EP90108786 A EP 90108786A EP 90108786 A EP90108786 A EP 90108786A EP 0411253 A2 EP0411253 A2 EP 0411253A2
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Manfred Erhardt
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0054—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for by impressing abrasive powder in a matrix

Definitions

  • the invention relates to the use of a grinding or the like tool made of a ceramic material and a method for producing grinding or the like tools coated with extremely hard abrasive grains.
  • grinding and “grinding tool” used here and below are to be understood in the broadest sense, i.e. that in particular also “honing”, “hard cockroaches”, “scraping”, “honing” and “dressing” including the tools used for this are to be understood.
  • extreme hard abrasive grains which should be understood to mean diamond, CBN, tungsten carbide and the like grains as used in abrasive, i.e. no uniformly directed cutting edges of tools of the type mentioned are known.
  • the invention has for its object ways and means to find, with which tools of the type mentioned are cheaper to grind than before, in particular the grinding tool used for this should be simple and cheap to manufacture.
  • the solution should also be applicable to other grinding and similar tools that are used in fine gear machining.
  • the problem is solved primarily in the use of a known ceramic grinding tool as the base body for a grinding tool coated with extremely hard abrasive grains.
  • a plate-shaped grinding wheel 1 made of ceramic material is covered with extremely hard abrasive grains 3 at least on one end face 2 thereof.
  • the end face 2 to be covered is coated with an adhesive 4 and the abrasive grains 3 are applied immediately thereafter. This can be done by sprinkling or by applying with a brush.
  • the abrasive grains 3 are pressed against the grinding wheel. The abrasive grains 3 slide into the pores 5 of the ceramic material 6 (FIG. 2), into which the adhesive 4 has already “sucked in”.
  • the grinding grains 3 can be pressed in with a correspondingly shaped pressing tool, not shown, but also by brushing in with a simple tool, for example a spatula, in an extreme case even with the finger.
  • Dan adhesive 4 is then allowed to harden according to the manufacturer's instructions. In the case of an adhesive based on epoxy resin, this can be, for example, 2 hours at about 150 ° C.
  • the grinding wheel according to Fig. 1 is briefly pulled off in the area of its outer contour, e.g. with a single-grain diamond dresser. Each time you pull off, new abrasive grains are exposed on the occupied end face 2, which then act as "cutting".
  • a grinding wheel 1 coated with diamond grains as described above can be used both for grinding gear-like tools coated with CBN grains in accordance with DE-OS 33 36 593 and for grinding hardened workpiece gear wheels in particular.
  • a grinding wheel coated with CBN grains is usually used to grind hardened workpiece gears.
  • a gear-shaped tool 7 (FIG. 3) can be coated in the same way on its tooth flanks with extremely hard abrasive grains. To do this, it only needs to be precisely aligned and ground beforehand. To press in the abrasive grains 3, the tool 7 is unrolled with a master wheel 8, since the abrasive grains 3 then only protrude very little and evenly from the previously ground tooth flanks.
  • a grinding wheel 10 with a circular cross-section (cylindrical, conical, spherical, etc.), which is effective on its peripheral surface 12, as shown in FIG. 4, can be coated with extremely hard abrasive grains in basically the same way. To do this, it is precisely aligned and subtracted beforehand. To press in the abrasive grains 3, the grinding wheel 10 is allowed to roll on a correspondingly shaped counter surface or such a counter surface is guided along the rolling grinding wheel. If the grinding wheel 10 is also to be covered on one or both end faces 11, the same procedure can be followed as described above in connection with the plate-shaped grinding wheel 1.

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Abstract

Zum Herstellen von mit extrem harten Schleifkörnern (3) belegten Schleifkörpern (1,7) wird anstatt eines Grundkörpers aus Stahl ein handelsübliches Schleifwerkzeug entsprechender Form und Größe aus einem Keramikmaterial als Grundkörper verwendet. Dieser wird an den zu belegenden Stellen mit einem Klebstoff (4) bestrichen, die Schleifkörner (3) werden aufgebracht und in die Poren (5) des Keramik-Materials (6) eingedrückt; schließlich läßt man den Klebstoff (4) noch aushärten.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Schleif- od. dgl. Werkzeugs aus einem Keramikmaterial sowie Verfahren zum Herstellen von mit extrem harten Schleifkörnern be­schichteten Schleif- od. dgl. Werkzeugen. Es wird an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die hier und im folgenden verwendeten Begriffe "Schleifen" und "Schleif­werkzeug" im weitesten Sinne zu verstehen sind, d.h. daß insbesondere auch "Honen", "Hartschaben", "Schabschleifen", "Abziehen" und "Abrichten" einschließlich der dafür verwen­deten Werkzeuge darunter zu verstehen sind. Das gilt sinn­gemäß auch für den Begriff "extrem harte Schleifkörner", worunter Diamant-, CBN-, Wolframkarbid- und dgl. Körner verstanden werden sollen, wie sie bei abrasiven, d.h. keine einheitlich gerichteten Schneidkanten aufweisenden Werk­zeugen der genannten Art bekannt sind.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE-OS 33 36 593 ist ein mit CBN-Körnern beschich­tetes Werkzeug zum Feinbearbeiten der Zahnflanken von Werk­stücke-Zahnrädern bekannt, bei dem die Zahnflanken über­schliffen sind. Das Überschleifen der Zahnflanken ist enorm zeitaufwendig und die dafür verwendeten, mit Diamantkörnern beschichteten Werkzeuge sind sehr teuer in der Anschaffung.
    • Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, mit denen Werkzeuge der genannten Art kosten­günstiger zu Schleifen sind als bisher, wobei insbesondere das dafür verwendete Schleifwerkzeug einfach und billig in der Anfertigung sein soll. Außerdem soll die Lösung auch bei anderen Schleif- und dgl. Werkzeuge anwendbar sein, die in der Zahnradfeinbearbeitung eingesetzt werden.
    • Lösung
  • Gemäß dem Patentanspruch 1 besteht die Lösung der Aufgabe primär in der Verwendung eines bekannten Keramik-Schleif­werkzeuges als Grundkörper für ein mit extrem harten Schleifkörnern beschichtetes Schleifwerkzeug.
  • In den Ansprüchen 2 und 3 werden Verfahren aufgezeigt zum Herstellen von scheiben- bzw. zahnrad-, zahnstangen- oder schneckenförmigen Werkzeugen, wie sie insbesondere zum Feinbearbeiten von Zahnrädern und dgl. Werkstücken Verwen­dung finden. Dabei können die Schleifkörner von Hand mit einem einfachen Werkzeug, z.B. einem Spatel od. dgl. ein­gedrückt werden, oder aber mit den in den Ansprüchen 4, 5 und 6 angegebenen Hilfsmitteln.
    • Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von drei Ausführungs­beispielen beschrieben, die in 4 Figuren dargestellt sind. Es zeigen
    • Fig. 1 eine tellerförmige Schleifscheibe im Schnitt,
    • Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus einem gemäß der Erfindung hergestellten Werkzeug,
    • Fig. 3 ein zahnradförmiges Schleif- od. dgl. Werkzeug, und
    • Fig. 4 eine zylindrische Schleifscheibe im Schnitt.
    Beschreibung
  • Eine tellerförmige Schleifscheibe 1 (Fig. 1) aus Keramik-­Material ist zumindest auf ihrer einen Stirnseite 2 mit extrem harten Schleifkörnern 3 belegt. Dazu wird die zu belegende Stirnseite 2 mit einem Klebstoff 4 eingestrichen und unmittelbar danach werden die Schleifkörner 3 aufge­bracht. Das kann durch Aufstreuen erfolgen oder durch Auf­tragen mit einem Pinsel. Noch ehe der Klebstoff 4 anfängt hart zu werden, werden die Schleifkörner 3 gegen die Schleifscheibe gedrückt. Dabei schieben sich die Schleif­körner 3 in die Poren 5 des Keramik-Materials 6 (Fig. 2), in die sich der Klebstoff 4 schon vorher "eingesaugt" hat. Das Eindrücken der Schleifkörner 3 kann mit einem entspre­chend geformten, nicht dargestellten Drückwerkzeug erfol­gen, aber auch durch Einstreichen mit einem einfachen Werk­zeug, z.B. einem Spatel, im Extremfall sogar mit dem Finger. Anschließend läßt man dan Klebstoff 4 entsprechend den Vor­schriften des Herstellers aushärten. Bei einem Kleber auf Epoxydharz-Basis kann das z.B. 2 Stunden bei etwa 150oC sein.
  • Die Schleifscheibe nach Fig. 1 wird, um mit ihr arbeiten zu können, im Bereich ihrer Außenkontur kurz abgezogen, z.B. mit einem Einkorn-Diamant-Abrichter. Dabei werden bei jedem Abziehen neue Schleifkörner an der belegten Stirnseite 2 freigelegt, die dann als "Schneiden" fungieren.
  • Eine wie vorstehend beschrieben mit Diamantkörnern beschich­tete Schleifscheibe 1 kann sowohl zum Schleifen von mit CBN-Körnern beschichteten zahnradartigen Werkzeugen gemäß der DE-OS 33 36 593 verwendet werden als auch zum Schleifen von insbesondere gehärteten Werkstück-Zahnrädern. Eine ent­sprechend mit CBN-Körnern beschichtete Schleifscheibe wird i.d.R. zum Schleifen von gehärteten Werkstück-Zahnrädern benützt.
  • Ein zahnradförmiges Werkzeug 7 (Fig. 3) kann in im Prinzip gleicher Weise auf seinen Zahnflanken mit extrem harten Schleifkörnern belegt werden. Dazu muß es nur vorher exakt ausgerichtet und genau geschliffen worden sein. Zum Ein­drücken der Schleifkörner 3 läßt man das Werkzeug 7 mit einem Meisterrad 8 abrollen, da dann die Schleifkörner 3 nur noch ganz wenig und gleichmäßig aus den vorher geschlif­fenen Zahnflanken vorstehen.
  • Schließlich kann auch eine auf ihrer Umfangsfläche 12 wirk­same Schleifscheibe 10 mit kreisförmigem Querschnitt (zylindrisch, kegelig, ballig usw.), wie eine mögliche Form in Fig. 4 gezeigt ist, in im Prinzip gleicher Weise mit extrem harten Schleifkörnern belegt werden. Dazu wird sie vorher exakt ausgerichtet und abgezogen. Zum Eindrücken der Schleifkörner 3 läßt man die Schleifscheibe 10 auf einer entsprechend geformten Gegenfläche abrollen oder führt eine solche Gegenfläche an der abrollenden Schleif­scheibe entlang. Wenn die Schleifscheibe 10 auch an einer oder beiden Stirnflächen 11 belegt werden soll, kann in gleicher Weise vorgegangen werden wie es oben im Zusammen­hang mit der tellerförmigen Schleifscheibe 1 beschrieben ist.
    • Begriffsliste
    • 1 Schleifscheibe
    • 2 Stirnseite von 1
    • 3 Schleifkorn
    • 4 Klebstoff
    • 5 Pore in 6
    • 6 Keramik-Material
    • 7 zahnradförmiges Werkzeug
    • 8 Meisterrad
    • 10 Schleifscheibe
    • 11 Stirnseite von 10
    • 12 Umfangsfläche von 10

Claims (6)

1) Verwendung eines Schleif- od. dgl. Werkzeugs (Scheibe, Zahnrad, Zahnstange, Schnecke) aus einem Keramikmaterial (6) als Grundkörper für ein insbesondere zur Zahnrad­feinbearbeitung bestimmtes, mit extrem harten Schleif­körnern (3) belegtes Schleif- od. dgl. Werkzeug (1,7).
2) Verfahren zum Herstellen einer mit extrem harten Schleif­körnern (3) beschichteten Schleifscheibe (1, 10), gekenn­zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Abziehen einer dazu exakt ausgerichteten Keramik-­Schleifscheibe;
b) Aufbringen eines Klebstoffes (4) auf wenigstens einer Stirnfläche (2, 11) und/oder auf der Umfangsfläche (12);
c) Aufbringen der extrem harten Schleifkörner (3) auf den Klebstoff (4);
d) Eindrücken der Schleifkörner (3) in die Poren (5) der Keramik-Schleifscheibe;
e) Aushärten des Klebstoffes (4).
3) Verfahren zum Herstellen eines zahnrad-, zahnstangen- oder schneckenförmigen Schleif- oder dgl. Werkzeugs (7), das auf seinen Zahnflanken mit extrem harten Schleif­körnern (3) beschichtet ist, gekennzeichnet durch fol­gende Verfahrensschritte:
a) Fertigschleifen der Verzahnung eines dazu exakt ausgerichteten zahnrad- oder schneckenförmigen Keramik-Werkzeugs;
b) Aufbringen eines Klebstoffes (4) auf die Zahnflanken;
c) Aufbringen der extrem harten Schleifkörner (3) auf den Klebstoff (4);
d) Eindrücken der Schleifkörner (3) in die Poren (5) des Keramik-Werkzeugs;
e) Aushärten des Klebstoffes (4).
4) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Eindrücken der Schleifkörner (3) in eine Stirn­fläche (2, 11) eine der Form der Stirnseite (2, 11) ange­paßte Drückscheibe verwendet wird.
5) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrücken der Schleifkörner (3) in die Umfangs­fläche (12) durch relatives Abrollen lassen der Schleif­scheibe (10) auf einer entsprechend geformten Fläche erfolgt.
6) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrücken der Schleifkörner (3) durch Abrollen lassen des Werkzeugs (7) mit einem Meisterrad od. dgl. erfolgt.
EP90108786A 1989-08-01 1990-05-10 Verfahren zum Herstellen von mit extrem harten Schleifkörnern belegten Schleif- od. dgl. Werkzeugen, insbes.zur Zahnradfeinbearbeitung und damit erhältliche Schleif- od. dgl. Werkzeug. Expired - Lifetime EP0411253B1 (de)

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DE3925364 1989-08-01
DE3925364A DE3925364A1 (de) 1989-08-01 1989-08-01 Verwendung eines schleif- od. dgl. werkzeugs aus einem keramikmaterial sowie verfahren zum herstellen von mit extrem harten schleifkoernern beschichteten schleif- od. dgl. werkzeugen

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EP0411253A3 EP0411253A3 (en) 1991-11-06
EP0411253B1 EP0411253B1 (de) 1996-02-28

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