VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SCHLEIFSCHEIBE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Beim sogenannten Schleifen mit rotierendem Werkzeug wird eine rotierende Schleifscheibe relativ zu einem ortsfesten oder ebenfalls bewegten Werkstück bewegt, um an der Oberfläche des Werkstück auf spanendem weg eine gewünschte Kontur zu erzeugen. Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, auf metallischen Schleifscheiben Schleifkörner aus kubischem Bornitrid einzusetzen. Schleifkörner aus kubischem Bornitrid werden auch als CBN-Schleifkörner bezeichnet. Nach dem Stand der Technik sind die CBN-Schleifkörner auf einem Schleifscheibengrundkörper statistisch verteilt und demnach undefiniert aufgebracht. Derartige Schleifscheiben mit einer undefinierten Anordnung der Schleifkörner auf dem Schleifscheibengrundkörper verfügen über unzureichende Standzeiten und müssen daher häufig ausgetauscht werden, was letztendlich zu hohen Werkzeugkosten führt. Dies ist insgesamt von Nachteil.

[0003] Aus der DE 196 43 113 A1 ist es bekannt, zur Herstellung einer Schleifscheibe Schleifkörner an die metallische Oberfläche des Schleifkörpers ausschließlich über Metallplattierung zu binden.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine neuartiges Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe zu schaffen.

[0005] Dieses Problem wird durch eine Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers ausschließlich in vorbestimmten Makrobereichen erwärmt, wobei die Schleifkörner ausschließlich auf die erwärmten Makrobereiche der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufgebracht werden, wobei der Schleifscheibengrundkörper und/oder die Schleifkörner vernickelt sind und wobei durch das partielle Erwärmen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers und das Aufbringen der Schleifkörner auf die erwärmten Makrobereiche der Oberfläche ein Anhaften der Schleifkörner an den erwärmten Makrobereichen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers erfolgt und im Anschluss an das Anhaften der Schleifkörner an den erwärmten Makrobereichen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers ein Vernickeln bzw. Einnickeln auf chemischem oder galvanischem Weg erfolgt.

[0006] Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird eine Verfahren vorgeschlagen, bei welcher die Schleifkörner mit einer definierten Verteilung, nämlich mit einer definierten Position und einem definierten Abstand zueinander, auf die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufgebracht werden. Die definierte Verteilung der Schleifkörner auf dem Schleifscheibengrundkörper erlaubt eine verbesserte Zufuhr von Kühlmittel an den im Schleifeingriff stehenden Oberflächenbereich der Schleifscheibe sowie eine verbesserte Abfuhr der sich beim Schleifen ausbildenden Späne. Ein weiterer vorteil liegt darin, dass mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schleifscheibe die Standzeiten derselben erhöht und damit Werkzeugkosten reduziert werden können.

[0007] Die Schleifkörner können derart auf die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufgebracht werden, dass für jeden wirksam im Schleifeingriff stehenden Bereich der Schleifscheibenoberfläche bei konstanter Breite desselben die Anzahl der Schleifkörner in etwa konstant ist.

[0008] Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird in vorbestimmten Makrobereichen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers eine größere Anzahl von Schleifkörnern positioniert wie in anderen vorbestimmten Makrobereichen der Oberfläche, wobei die Position und/oder der Abstand und/oder die Anzahl der Schleifkörner auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers auf die durch Schleifen zu erzeugende Werkstückkontur abgestimmt ist.

[0009] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1

einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Schleifscheibe zusammen mit einem durch Schleifen zu bearbeitenden werkstück;

Fig. 2

eine schematisierte Draufsicht auf die Oberfläche einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe;

Fig. 3

eine schematisierte Draufsicht auf die Oberfläche einer weiteren erfindungsgemäßen Schleifscheibe; und

Fig. 4

eine schematisierte Draufsicht auf die Oberfläche einer weiteren erfindungsgemäßen Schleifscheibe.

[0010] Fig. 1 zeigt stark schematisiert einen Ausschnitt aus einer Schleifscheibe 10 zusammen mit einem durch Schleifen zu bearbeitenden Werkstück 11. wie Fig. 1 entnommen werden kann, wird beim Schleifen die Schleifscheibe 10 im Sinne des Pfeils 12 rotatorisch angetrieben und im Sinne des Pfeils 13 relativ zum Werkstück 11 bewegt. Die Bewegung im Sinne des Pfeils 13 bezeichnet man als Vorschubbewegung, wie Fig. 1 weiterhin entnommen werden kann, steht beim Schleifen ein durch die Punkte 14 und 15 begrenzter Abschnitt bzw. Bereich 16 der Oberfläche 17 der Schleifscheibe 10 mit dem Werkstück 11 in einem wirksamen Schleifeingriff. Da die Schleifscheibe 10 einerseits im Sinne des Pfeils 12 drehend angetrieben und andererseits im Sinne der durch den pfeil 13 visualisierten Vorschubbewegung relativ zum Werkstück 11 bewegt wird, wechselt der mit dem Werkstück 11 in einem wirksamen Schleifeingriff stehende Bereich 16 der Oberfläche 17 der Schleifscheibe 10 kontinuierlich.

[0011] Die Schleifscheibe 10 verfügt über einen vorzugsweise metallischen Schleifscheibengrundkörper sowie über auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufgebrachten Schleifkörner. Die Schleifkörner sind vorzugsweise aus kubischen Bornitrid gebildet. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird nun vorgeschlagen, die Schleifkörper mit einer definierten Verteilung, nämlich mit einer definierten Position und mit einem definierten Abstand zueinander, auf die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufzubringen. Die Schleifkörner werden dabei derart auf die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufgebracht, dass für jeden wirksam in Schleifeingriff stehenden Bereich 16 der Schleifscheibenoberfläche 17 bei konstanter Breite desselben die Anzahl der Schleifkörner in etwa konstant ist. Dabei sind vorzugsweise in vorbestimmten Makrobereichen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers eine größere Anzahl von Schleifkörnern positioniert, wie in anderen vorbestimmten Makrobereichen der Oberfläche. So können sich auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers Makrobereiche mit Schleifkörnern und Makrobereiche ohne Schleifkörner wechselseitig aneinander anschließen.

[0012] So zeigt zum Beispiel Fig. 2 eine mögliche Anordnung der Schleifkörner auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers Makrobereiche 18 mit Schleifkörnern und Makrobereiche 19 ohne Schleifkörper ausgebildet. Die Makrobereiche 18 und 19 verlaufen diagonal über die Oberfläche 17 des Schleifscheibengrundkörpers, wobei zwischen zwei benachbarten Makrobereichen 18 mit Schleifkörnern jeweils ein Makrobereich 19 ohne Schleifkörner verläuft. In den Makrobereichen 18 sind jeweils die Schleifkörner gleichverteilt, also in gleicher Anzahl und mit gleichem Abstand zueinander, auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers positioniert. In den Makrobereichen 19 liegen keinerlei Schleifkörner vor.

[0013] Eine alternative Anordnung der Schleifkörner auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers zeigt Fig. 3. Auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind wiederum Makrobereiche 20 mit Schleifkörnern und Makrobereiche 21 ohne Schleifkörner ausgebildet. Die Makrobereiche 20 mit Schleifkörnern verlaufen kreuzweise diagonal über die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers und schließen rechteckige bzw. rautenförmige Makrobereiche 21 ohne Schleifkörner ein. In den Makrobereichen 20 sind die Schleifkörner wiederum gleichverteilt, also mit einer gleichen Anzahl und gleichem Abstand voneinander, positioniert.

[0014] Eine weitere mögliche Anordnung von Schleifkörnern auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers zeigt Fig. 4. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 verlaufen erste Makrobereiche 22 mit Schleifkörnern ringsegmentförmig auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Makrobereichen 22 mit Schleifkörnern ein Makrobereich 23 ohne Schleifkörner eingeschlossen ist, und wobei die Makrobereiche 23 ohne Schleifkörner ebenfalls ringsegmentförmig ausgebildet sind. Zusätzlich zu den ersten Makrobereichen 22 mit Schleifkörnern erstreckt sich über die Oberfläche ein zweiter Makrobereich 24 mit Schleifkörnern über die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers, wobei der zweite Makrobereich 24 die Makrobereiche 22 und 23 schneidet. Im Makrobereich 24 ist gegenüber den Makrobereiche 22 eine größere Anzahl von Schleifkörnern positioniert.

[0015] Aus den unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4 exemplarisch beschriebenen, möglichen Anordnungen der Schleifkörner auf dem Schleifscheibengrundkörper folgt unmittelbar, dass im Sinne der hier vorliegenden Erfindung Makrobereiche definiert werden, die sich durch die Anzahl der in den Makrobereichen positionierten Schleifkörnern unterscheiden. In den Makrobereichen 19, 21 sowie 23 sind in den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 4 keinerlei Schleifkörner vorhanden, wobei diese Makrobereiche der Zuführung eines Kühlmittels sowie der Abfuhr sich beim Schleifen ausbildender Späne dienen. Die Makrobereiche 18, 20, 22 und 24 verfügen hingegen über Schleifkörner. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, können in Makrobereichen 24 eine größere Anzahl von Schleifkörnern vorgesehen sein wie in Makrobereichen 22.

[0016] Die konkrete Anordnung der Schleifkörner auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers erfolgt im Sinne der hier vorliegenden Erfindung vorzugsweise derart, dass die Verteilung der Schleifkörner der mithilfe der Schleifscheibe im zu bearbeitenden Werkstück zu erzeugenden Kontur entspricht. Die Position sowie der Abstand und die Anzahl der Schleifkörner auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers ist dann auf die durch Schleifen zu erzeugende Werkstückkontur abgestimmt.

[0017] Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Schleifscheibengrundkörpers aus vorzugsweise Metall; b) Bereitstellen von Schleifkörnern aus vorzugsweise kubischem Bornitrid; c) Aufbringen der Schleifkörner mit einer definierten Position und mit einem definierten Abstand zueinander auf die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers.

[0018] Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird dabei im Detail vorzugsweise so vorgegangen, dass der metallische Schleifscheibengrundkörper sowie gegebenenfalls die Schleifkörner aus vorzugsweise kubischem Bornitrid vor dem Aufbringen der Schleifkörner auf den Schleifscheibengrundkörper vernickelt werden. Der vernickelte Schleifscheibengrundkörper wird vorzugsweise durch partielle Laserbestrahlung bereichsweise bzw. partiell an der Oberfläche erwärmt, und auf diese erwärmten Makrobereiche der Oberfläche werden die Schleifkörner aufgebracht. Hierdurch haften die Schleifkörner an der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers in den erwärmten Makrobereichen an. Hierdurch erfolgt demnach ein Anhaften der Schleifkörner aus kubischem Bornitrid auf der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers in den vorbestimmten Makrobereichen. Nach dem Anhaften der Schleifkörner in diesen vorbestimmten Makrobereichen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers erfolgt ein Vernickeln bzw. Einnickeln auf chemischem oder galvanischem Weg. In Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird demnach vorgeschlagen, die Schleifkörner ausschließlich in ausgewählten Makrobereichen bzw. Abschnitten auf die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufzubringen.

Ansprüche

1. verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe, mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellen eines Schleifscheibengrundkörpers, insbesondere aus Metall,

b) Bereitstellen von Schleifkörnern, insbesondere aus kubischem Bornitrid,

c) Aufbringen von Schleifkörnern mit einer definierten Position und einem definierten Abstand zueinander auf die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers,

dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers ausschließlich in vorbestimmten Makrobereichen erwärmt wird, und dass die Schleifkörner ausschließlich auf die erwärmten Makrobereiche der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers aufgebracht werden, wobei der Schleifscheibengrundkörper und/oder die Schleifkörner vernickelt sind, und wobei durch das partielle Erwärmen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers und das Aufbringen der Schleifkörner auf die erwärmten Makrobereiche der Oberfläche ein Anhaften der Schleifkörner an den erwärmten Makrobereichen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers erfolgt, und
im Anschluss an das Anhaften der Schleifkörner an den erwärmten Makrobereichen der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers ein Vernickeln bzw. Einnickeln auf chemischem oder galvanischem Weg erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Erwärmen durch partielle Laserbestrahlung der Oberfläche des Schleifscheibengrundkörpers durchgeführt wird.

Claims

1. Method for the production of a grinding disc, having the following steps:

a) provision of a grinding disc base body, in particular made from metal,

b) provision of grinding grains, in particular made from cubic boron nitride,

c) application of grinding grains with a defined position and defined spacing with respect to each other to the surface of the grinding disc base body,

characterised in that
the surface of the grinding disc base body is heated exclusively in predetermined macro regions, and in that the grinding grains are applied exclusively to the heated macro regions of the surface of the grinding disc base body, wherein the grinding disc base body and/or the grinding grains are nickel-plated, and wherein as a result of the partial heating of the surface of the grinding disc base body and the application of the grinding grains to the heated macro regions of the surface, adhesion of the grinding grains to the heated macro regions of the surface of the grinding disc base body is effected, and
following the adhesion of the grinding grains to the heated macro regions of the surface of the grinding disc base body nickel-plating or nickel-incorporation is effected chemically or galvanically.

2. Method according to claim 1,
characterised in that
the heating is carried out by partial laser irradiation of the surface of the grinding disc base body.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'une meule comportant les étapes suivantes consistant à :

a) mettre à disposition un corps de base de meule, en particulier en métal,

b) mettre à disposition des grains abrasifs, en particulier en nitrure cubique de bore,

c) appliquer les grains abrasifs à une position définie et une distance définie les uns par rapport aux autres sur la surface du corps de base de meule,

caractérisé en ce que la surface du corps de base de meule est chauffée exclusivement dans des macrozones prédéterminées et en ce que les grains abrasifs sont appliqués exclusivement sur les macrozones chauffées de la surface du corps de base de meule, le corps de base de meule et/ou les grains abrasifs étant nickelés, et par le chauffage partiel de la surface du corps de base de meule et l'application des grains abrasifs sur les macrozones chauffées de la surface étant effectuée une adhérence des grains abrasifs sur les macrozones chauffées de la surface du corps de base de meule et à la suite de l'adhérence des grains abrasifs sur les macrozones chauffées de la surface du corps de base de meule étant effectué un nickelage par voie chimique ou par galvanisation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage est réalisé par irradiation par laser partielle de la surface du corps de base de meule.

Zeichnung