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Title:
METHOD FOR GRINDING METALLIC WORKPIECES CONTAINING, IN PARTICULAR, NICKEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/089766
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for grinding metallic workpieces containing, in particular, nickel, whereby a rotationally driven grinding wheel (2) is continuously dressed by a rotationally driven dressing wheel (3) during the grinding of the workpiece (1) by the continual advance (vfrd) of the dressing wheel. In order to increase the grinding capacity, the invention provides that with a dressing advance velocity of 1 to 2 $g(m)m per rotation of the grinding wheel and with a circumferential velocity of the grinding wheel (vs) of at least 45 m/s, the advance (table velocity vt) is set such that the rate of metal removal is at least 90 mm?3¿/mms.

Inventors:
SCHLECHTER ROBERT (AT)
PASKUDA ANDREAS (DE)
KULMITZER HARALD (AT)
Application Number:
PCT/EP2001/004529
Publication Date:
November 29, 2001
Filing Date:
April 21, 2001
Export Citation:
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Assignee:
SWAROVSKI TYROLIT SCHLEIF (AT)
SCHLECHTER ROBERT (AT)
PASKUDA ANDREAS (DE)
KULMITZER HARALD (AT)
International Classes:
B24B1/00; B24B7/02; B24B53/053; B24D5/02; (IPC1-7): B24B53/053; B24B7/02
Foreign References:
US4475321A1984-10-09
GB2343133A2000-05-03
US4182082A1980-01-08
Attorney, Agent or Firm:
Grundmann, Dirk (Rieder & Partner Corneliusstrasse 45 Wuppertal, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Schleifen von insbesondere Nickel ent haltende metallische Werkstücke, wobei eine drehange triebene Schleifscheibe (2) von einem drehangetriebenen Abrichtrad (3) während des Schleifens des Werkstückes (1) durch stetige Zustellung (vfrd) des Abrichtrades kontinuierlich abgerichtet wird, dadurch gekennzeich net, dass bei einer Abrichtzustellgeschwindigkeit von 1 bis 2 jum pro Umdrehung der Schleifscheibe und einer Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe (vs) von mindestens 45 m/s der Vorschub (Tischgeschwindigkeit vt) so eingestellt wird, dass das Zeitspanvolumen mindes tens 90 mm3/mms ist.
2. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch ein hochporiges Schleifrad insbesondere mit einem 50 tiger Luftvolumen.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine Schleifscheibenumdrehungsgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s bevorzugt mehr als 60 m/s und einem Vorschub, der einem Zeitspanvolumen von mehr als 100 mm3/mms bzw. mehr als 150 mm3/mms entspricht.
Description:
Verfahren zum Schleifen von insbesondere Nickel enthal- tenden metallischen Werkstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von insbesondere Nickel enthaltende metallische Werkstücke, wobei eine drehangetriebene Schleifscheibe von einem drehangetriebenen Abrichtrad während des Schleifens des Werkstückes durch stetige Zustellung des Abrichtrades kontinuierlich abgerichtet wird.

Derartige Verfahren werden im Stand der Technik als CD-Schleifen bezeichnet. Das kontinuierliche Abrichten des Schleifrades hat zur Folge, dass das Schleifrad ständig die exakte Form beibehält. Es hat aber den Nachteil eines hohen Schleifscheibenverbrauchs. Die Schleifleistung, das Zeitspanvolumen wird durch die Tischgeschwindigkeit bestimmt. Diese ist beim Stand der Technik so eingestellt, dass das Zeitspanvolumen unter 30 mm3/mms beträgt. Beim Stand der Technik beträgt die Zustellgeschwindigkeit des Abrichtrades weniger als 1 ym/Umdr. bezogen auf die Schleifscheibe. Die Schleif- scheibenumdrehungsgeschwindigkeit, also die Schnittge- schwindigkeit beträgt maximal 30 m/s. Die Umdrehung des Abrichtrades beträgt etwa 80 W der Schleifraddrehzahl und ist gleichlaufend zur Schleifscheibe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schleif- leistung zu erhöhen.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.

Im Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Abrichtzustellge- schwindigkeit drastisch gesteigert ist auf einen Wert, der zwischen 1 und 2 ym/Umdr. liegt. Die Schleifschei-

benumdrehungsgeschwindigkeit wird auf mindestens 45 m/s eingestellt. Der Vorschub (Tischgeschwindigkeit) kann bei diesen Parametern so eingestellt werden, dass das Zeitspanvolumen mindestens 90 mm3/mms beträgt. Überra- schenderweise hat sich herausgestellt, dass eine starke Erhöhung der Abrichtzustellgeschwindigkeit und nur eine vergleichsweise moderate Erhöhung der Schleifscheibenum- drehungsgeschwindigkeit zu einer überproportionalen Steigerung des Zeitspanvolumens fuhrt. Überraschender- weise hat sich auch herausgestellt, dass bei der Steige- rung des Zeitspanvolumens durch Erhöhung der Tischge- schwindigkeit die auf den Tisch wirkenden Normalkräfte nahezu konstant bleiben und nicht mitansteigen. Wird das Schleifrad aus einem hoch porösem Material gefer- tigt, welches beispielsweise ein Luftvolumen von 50 ausbildet, so lassen sich die Ergebnisse noch verbes- sern. Die Schnittgeschwindigkeit lässt sich auf 60 m/s heraufsetzen. Dann lassen sich Zeitspanvolumina von mehr als 100 mm3/mms erreichen, dies sogar für langspa- nende Nickellegierungen. Bei einer Schleifscheibenumdre- hungsgeschwindigkeit von 80 m/s und einer Abrichtzu- stellgeschwindigkeit von 2 Hm/Umdr. lassen sich Zeit- spanvolumina von 300 mm3/mms erreichen. Die durch Erhö- hung der Abrichtzustellgeschwindigkeit erreichte Steige- rung des Zeitspanvolumens wird damit erklärt, dass die Erhöhung der Abrichtzustellung zu einer Erhöhung der Werkzeugschärfe führt. Dies wird auch für die kaum beobachtbare Steigerung der Normalkraft verantwortlich gemacht. Das Verfahren mit den erfindungsgemäßen Parame- tersätzen hat zwar zur Folge, dass die Schleifscheibe schneller abnutzt. Der Verbrauch der Schleifscheibe wird aber überraschender Weise durch das erhöhte Zeit- spanvolumen ausgeglichen, so dass insgesamt die Schleif- leistung erhöht ist. Die Eindringtiefe der mit Ihrer Umfangsfläche arbeitende Schleifscheibe beträgt bevor-

zugt 3 mm. Die Tischgeschwindigkeit kann Werte über 1,8 m/min erreichen. Der Schleifscheibenabtrag durch das Abrichten ist größer, als der Abrieb beim Schleifen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand beige- fügter Figuren erläutert. Es zeigen : Fig. 1 in schematischer Darstellung die Vorrichtung zu Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 Parametersätze, bei denen optimale Schleifer- gebnisse erzielt werden können.

Die Vorrichtung zum Schleifen des Werkstückes 1 besteht aus einer Schleifscheibe 2, die kontinuierlich drehange- trieben wird und mit einer Drehzahl betrieben wird, dass sie mit einer Schleifkontaktgeschwindigkeit vs am Werkstück 1 angreift. Die Drehrichtung ist mit dem Pfeil 2'bezeichnet.

Die Schleifscheibe 2 wird kontinuierlich von einem gleichlaufendem 3'Abrichtrad 3, welches in Richtung des Pfeiles 3"verlagerbar ist, abgerichtet. Das Ab- richtrad dreht mit etwa 80 W der Schleifscheibendreh- zahl. Zum Schleifen greift die Schleifscheibe 2 mit ihrer Umfangsfläche mit einer Tiefe ae in das Werkstück 1 ein, welches auf einem beweglichen Tisch 4 liegt, welcher in die mit Pfeil 4'gezeichnete Richtung mit der Tischgeschwindigkeit vt verlagert werden kann.

Die Schleifscheibe besteht aus einem porösen Material.

25 W des Volumens sind Korn, 15 W Volumens ist ein Binder, 50 W des Schleifscheibenvolumens ist Luft. Es 00105 handelt sich um eine poröse Schleifscheibe. Sie ist 00106 besonders für Nickellegierungen geeignet.

00107 00108 Um die zu höheren Zeitspanvòlumina auftretenden großen 00109 Horizontalkräfte aufnehmen zu können, kann die Schleif- 00110 scheibe eine besonders verstärkte, nicht dargestellte 00111 Nabe aufweisen. Besonders eignet sich hierzu eine 00112Schleifscheibe gemäß der Österreichischen Patentanmel- 00113 dung A 314/2000, auf die hier vollinhaltlich Bezug 00114 genommen wird.

00115 00116 Bei den in Fig. 2 dargestellten Parametern handelt es 00117 sich um Betriebsparameter, bei denen die in Fig. 1 00118 dargestellte Vorrichtung gute Schleifergebnisse lie- 00119 fert. Der erste Parametersatz entspricht dem Stand der 00120 Technik. Der zweite Parametersatz zeigt, wie eine ge- 00121 ringfügige Steigerung der Schleifkontaktgeschwindigkeit 00122 und eine drastische Steigerung der Abtrichtzustellge- 00123 schwindigkeit vfrd zu einer zunächst etwa proportiona- 00124 len Steigenung des Zeitspanvolumens führt.

00125 00126 Eine weitere Steigerung der Kontaktgeschwindigkeit vs 00127 auf 45 m/s führt bei einer nahezu lediglichen Verdoppe- 00128 lung der Schleifkontaktgeschwindigkeit zu einer mehr 00129 als Vervierfachung des Zeitspanvolumens gegenüber des 00130 Parametersatz des Standes der Technik.

00131 00132 Bei einer Kontaktgeschwindigkeit von 50 m/s ist bei 00133 einer Abrichtzustellgeschwindigkeit von 1,5 ßm/Umdr. so- 00134 gar ein Zeitspanvolumen von 150 mm3/mms möglich. Stei- 00135 gert man die Kontaktgeschwindigkeit auf 80 m/s so ist 00136 bei einer Abrichtzustellgeschwindigkeit von 2 Hm/Umdr.

00137 sogar ein Zeitspanvolumen von 300 mm3/mms möglich.

00138

Die in der Fig. 2 dargestellten Parametersätze wurden ermittelt, indem Schleifexperimente durchgeführt wur- den, bei denen die Schnittgeschwindigkeit vs und die Zustellgeschwindigkeit vfrd des Abrichtrades konstant gehalten wurde und der Vorschub (Tischgeschwindigkeit) vt schrittweise erhöht wurde. Der in Fig. 2 dargestell- te Wert für das Zeitspanvolumen entspricht dem Experi- ment mit dem höchsten Vorschub, bei dem ein genügend gutes Schleifergebnis erzielt wurde.

Alle offenbarten Merkmale der Erfindung sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehöri- gen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) sowie der A 314/2000 vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterla- gen in Anspruche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.