(19)
(11) EP 1 208 943 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
29.05.2002  Patentblatt  2002/22

(21) Anmeldenummer: 00811112.2

(22) Anmeldetag:  22.11.2000
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B24B 53/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(71) Anmelder:
  • Agathon AG Maschinenfabrik
    4503 Solothurn (CH)
  • AGIE SA
    6616 Losone (CH)

(72) Erfinder:
  • Schöpf, Martin
    8057 Zürich (CH)
  • Boccadoro, Marco
    6653 Verscio (CH)

(74) Vertreter: BOVARD AG - Patentanwälte 
Optingenstrasse 16
3000 Bern 25
3000 Bern 25 (CH)

   


(54) Verfahren zum Profilieren und Schärfen einer metallisch gebundenen Schleifscheibe und Vorrichtung zur Durführung des Verfahrens


(57) Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Schärfen und Profilieren einer metallisch gebundenen Schleifscheibe (1), welche zur Bearbeitung von Werkstücken (6) dient, ist eine Elektrode (8) angebracht, die von der Schleifscheibe (1) einen einstellbaren Abstand aufweist. In den so gebildeten Spalt wird eine Prozessflüssigkeit eingebracht. Zwischen der Schleifscheibe (1), welche als Anode dient, und der Elektrode (8), welche als Kathode dient, wird durch einen Generator eine Spannung erzeugt, die die Form von Impulsen aufweist. Die Elektrode (8) wird derart an die Schleifscheibe (1) angenähert, dass mindestens während einem ersten Zeitintervall des Spannungsimpulses mindestens ein Bereich der Schleifscheibe (1) elektrochemisch behandelt wird und während eines zweiten Zeitintervalls des Spannungsimpulses mindestens ein Bereich der Schleifscheibe funkenerosiv behandelt wird.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Profilieren und Schärfen einer metallisch gebundenen Schleifscheibe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Zum Schärfen von Schleifscheiben, die in einer Schleifmaschine eingesetzt sind, sind Verfahren entwickelt worden, mit welchen diese Schleifscheibe während des Schleifens von Werkstücken geschärft werden können. Hierzu wird eine Elektrode verwendet, die so zur Schleifscheibe angeordnet wird, dass ein Spalt entsteht, in welchen ein elektrolytisches Medium eingebracht wird. Zwischen der Elektrode und der metallisch gebundenen Schleifscheibe lässt man einen Strom fliessen, wodurch bewirkt wird, dass die metallische Bindung anodisch zurückgesetzt wird. Die Schleifscheibe wird geschärft. Dieses Verfahren ist in der EP-A-0 909 611 beschrieben.

[0003] Dieses Verfahren ist sehr gut geeignet zum Schärfen von Schleifscheiben, es ist aber weniger gut geeignet, wenn damit auch ein Profilieren dieser Schleifscheibe erhalten werden soll.

[0004] Aus der EP-A-0 938 948 ist ein Verfahren zum Formen und Schärfen einer Schleifscheibe bekannt, bei welchem eine erste Elektrode vorgesehen ist, mit welcher eine elektrochemische Behandlung der Schleifscheibe durchgeführt wird, wie dies oben beschrieben worden ist, und bei welchem eine zweite Elektrode vorgesehen ist, mittels welcher die Schleifscheibe funkenerosiv behandelt werden kann.

[0005] Zur Durchführung dieses Verfahrens ist ein Aufbau einer Vorrichtung erforderlich, bei welchem beide Elektroden jeweils gesteuert und geregelt bezüglich der Schleifscheibe einstellbar sein müssen, des weiteren ist für jede Elektrode ein separater Generator erforderlich. Des weiteren dürfte es schwierig sein, sowohl das Profilieren als auch das Schärfen der Schleifscheibe während eines Schleifvorgangs durchzuführen.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem ein Profilieren und Schärfen einer Schleifscheibe mit einer einzigen Elektrode und einem Generator durchgeführt werden kann.

[0007] Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale.

[0008] Mit diesem Verfahren wird in optimaler Weise erreicht, dass ein hochgenaues Profilieren und Schärfen einer Schleifscheibe in einem Arbeitsgang durchgeführt werden kann, sogar während die Schleifscheibe im Schleifeinsatz ist.

[0009] In vorteilhafter Weise wird die Behandlung der Schleifscheibe durch eine Steuerung gesteuert, bei welchem die Dauer der Spannungsimpulse, die Dauer zwischen den Spannungsimpulsen, die Grösse der Spannung, die Stromstärke und ein Servo-Referenzwert als Parameterwerte eingegeben werden können. Durch diese Werte kann die Behandlung der Schleifscheibe beeinflusst werden, die elektrochemische Behandlung oder die funkenerosive Behandlung können anteilmässig verändert werden.

[0010] Indem der Spannungsverlauf und der Verlauf der Stromstärke im Spalt erfasst werden und an die Steuerung übermittelt werden, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der Ablauf der Behandlung optimiert werden kann.

[0011] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass in Abhängigkeit des erfassten Spannungsverlaufs und des Verlaufs der Stromstärke im Spalt der Abstand der Elektrode von der Schleifscheibe geregelt wird. Durch die Regelung des Abstands wird ein effizienter Ablauf der Behandlung erreicht.

[0012] In vorteilhafter Weise kann die Schleifscheibe im in die Schleifmaschine eingesetzten Zustand behandelt werden. Dadurch wird die Unrundheit und eine Exzentrizität der Schleifscheibe, die sich beispielsweise beim Umspannen von der Behandlung in die Schleifmaschine ergeben könnten, vermieden.

[0013] Die Behandlung der Schleifscheibe kann auch während der Bearbeitung von Werkstücken durchgeführt werden, wodurch in vorteilhafter Weise Stillstandzeiten minimiert werden. Dies ist auch deshalb möglich, weil durch die Behandlung der Schleifscheibe auf diese keine Kräfte ausgeübt werden.

[0014] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, was erfindungsgemäss durch die im Anspruch 7 aufgeführten Merkmale gelöst wird.

[0015] In vorteilhafter Weise besteht die Metallbindung der Schleifscheibe, in welcher die Schleifkörner gebunden sind, aus einem Binder aus Bronze und einem Füllstoff aus Karbonyleisen, die für die erfindungsgemässe Behandlung optimal ist.

[0016] Vorteilhafterweise ist die Elektrode im wesentlichen als Rotationskörper ausgebildet und um die Rotationsachse drehbar. Dadurch wird in optimaler Weise erreicht, dass die Abnützung der Elektrode gering ist und somit die Genauigkeit der Behandlung über eine grosse Zeitdauer gewährleistet ist. Die Verhältnisse im Spalt werden durch die bessere Spülung begünstigt, was sich auf die Behandlung der Schleifscheibe positiv auswirkt.

[0017] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen.

[0018] Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielhaft näher erläutert.

[0019] Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 2 in vergrösserter Darstellung einen Querschnitt durch die Oberfläche einer unbehandelten Schleifscheibe;

Fig. 3 den Querschnitt der Schleifscheibe gemäss Fig. 2 nach der Behandlung;

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Spannung eines Spannungsimpulses im Spalt;

Fig. 5 in graphischer Darstellung der Verlauf des Stromflusses während eines Spannungsimpulses gemäss Fig. 4 im Spalt;

Fig. 6 in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer Elektrode; und

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer Elektrode, die aus einem Rotationskörper gebildet ist.



[0020] Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine Schleifscheibe 1 um eine Achse 2 drehbar, welche Achse 2 in bekannter Weise in einer nicht dargestellten Schleifmaschine gelagert ist und rotierend antreibbar ist. Parallel zur Schleifscheibenoberfläche 3 der Schleifscheibe 1 ausgerichtet ist eine Auflageschiene 4 angeordnet, welche zusammen mit einer Regelscheibe 5 das zu schleifende Werkstück 6 in Position zum Schleifen hält. Es handelt sich somit bei diesem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine sogenannte Spitzenlos-Schleifmaschine.

[0021] Auf einem nicht dargestellten Servoantrieb, welcher mindestens in einer Achsenrichtung 7 CNC-gesteuert gegen die Schleifscheibenoberfläche 3 hin und von dieser weg verfahrbar ist, ist eine Elektrode 8 angebracht. Das Verfahren des Servoantriebs und demzufolge der Elektrode 8 wird über eine Steuerung 9 gesteuert, die in diesem Ausführungsbeispiel als Computer 9 dargestellt ist.

[0022] Ein mehrachsig CNC-gesteuerter Servoantrieb ermöglicht auch, dass die Relativbewegung zwischen der Elektrode und der Schleifscheibe eine translatorische Bewegung, eine Bewegung entlang einer Bahn, die vorgegeben wird, oder eine Orbitalbewegung ist.

[0023] Die Elektrode 8 ist mit einem Generator 10 verbunden und wirkt als Anode. Die Schleifscheibe 1, die über die Achse 2 und ein damit zusammenwirkendes Bürstenpaar 11 ebenfalls mit dem Generator 10 verbunden ist, wirkt als Kathode. Selbstverständlich ist die Elektrode 8 und die Lagerung der Achse 2 gegenüber dem Maschinengestell der Schleifmaschine in bekannter Weise elektrisch isolierend ausgeführt.

[0024] Der Generator 10 ist ebenfalls mit dem Computer 9 verbunden, wodurch die entsprechenden Einstellgrössen durch am Computer eingegebene bzw. berechnete Werte an den Generator 10 übermittelt werden können. Des weiteren ist ein Oszilloskop 12 vorgesehen, das die Spannungs- und Stromverläufe im Spalt 13 anzeigen kann.

[0025] Die Steuerung der Schleifscheibenbehandlung ist insbesondere für die Steuerung der Prozessparameter, für die Steuerung der Relativbewegung zwischen Elektrode und Schleifscheibe sowie für die Koordination der Schleifbearbeitung mit dem Profilier-/Schärfprozess verantwortlich. Diese Steuerung kann beispielsweise ein Computer oder eine Numerische Steuerung (NC, CNC) sein. Ferner ist die Spaltspannung und Spaltstromerfassung durch eine schnelle Elektronik mit hoher Abtastrate auszuführen. Bevorzugt ist eine von der Werkzeugmaschinensteuerung unabhängige Steuerung für die Schleifscheibenbehandlung vorgesehen. Diese Variante hat den Vorteil, dass mit vertretbarem Aufwand eine Nachrüstung älterer Schleifmaschinen möglich ist. Die Steuerung der Schleifscheibenbehandlung kann jedoch auch direkt in der Werkzeugmaschinensteuerung integriert sein.

[0026] In der zwischen der Elektrode 8 und der Schleifscheibenoberfläche 3 der Schleifscheibe 1 gebildeten Spalt 13 wird in bekannter Weise eine Prozessflüssigkeit eingespritzt, dargestellt durch die Pfeile 14.

[0027] Bevor mit einer neuen Schleifscheibe 1 Werkstücke 6 hochpräzis geschliffen werden können, muss diese Schleifscheibe 1 behandelt werden, das heisst, die Schleifscheibe muss, falls das Werkstück 6 mit einem Profil versehen sein soll, profiliert und danach geschärft werden. Die Schleifscheibenoberfläche 3 der noch nicht behandelten Schleifscheibe 1 ist in Fig. 2 stark vergrössert dargestellt. Die Schleifkörner 15 (beispielsweise Diamant oder CBN) sind durch eine metallische Bindung 16 gebunden. Diese Metallbindung besteht aus Bronze als Bindematerial und Carbonyleisen als metallischer Füllstoff. Bei einem Ausführungsbeispiel besteht die Metallbindung aus 46 Volumsprozenten Carbonyleisen und 30 Volumsprozenten Bronze.

[0028] Fig. 2 zeigt, dass die Schleifscheibenoberfläche ungenau ist und die Kornüberstände, das heisst der Überstand des Kornes über die metallische Bindung, sehr gering ist. Neben der Ungenauigkeit dieser Schleifscheibenoberfläche 3 ist somit auch die Schärfe dieser Schleifscheibe sehr gering.

[0029] Durch die Behandlung dieser Schleifscheibe 1, die nachfolgend noch beschrieben wird, wird die metallische Bindung 16 zurückgebildet, der Kornüberstand 15 wird massiv grösser, das Bindungsmaterial und die Schleifkörner, die zu stark über die Bezugslinie, dargestellt durch die strichpunktierte Linie 17 der Schleifscheibenoberfläche 3 vorstehend sind, werden durch die Behandlung abgetragen.

[0030] Die Behandlung der Schleifscheibe 1, die mit der in Fig. 1 dargestellten Anordnung durchgeführt wird, wird nachfolgend beschrieben. Die Schleifscheibe 1 wird in der Schleifmaschine eingespannt. Für die Vorbehandlung wird noch kein Werkstück 6 eingelegt. Die Schleifscheibe 1 wird dann in Rotation versetzt. Die Elektrode 8, die beispielsweise aus Elektrolytkupfer besteht, ist an der der Schleifscheibenoberfläche 3 zugewandten Seite mit der entsprechenden Negativform versehen, die der auf die Schleifscheibe zu übertragenden Profilierform entspricht. Die Elektrode 8 wird der Schleifscheibenoberfläche 3 angenähert, gesteuert durch den Computer 9. In den Spalt 13 wird von unten die Prozessflüssigkeit 14 eingespritzt. Über den Generator 10 werden im Spalt 13 zwischen der Elektrode 8 und der Schleifscheibenoberfläche 3 Spannungsimpulse erzeugt. Die Höhe der Spannung, die Dauer der Spannungsimpulse, die Dauer zwischen den Spannungsimpulsen und die Stromstärke werden in den Computer eingegeben, der den Generator steuert.

[0031] Bei einer Spaltbreite von zirka 0,5 bis 0,3 mm beginnt zwischen der Elektrode 8 und der Schleifscheibe 1 während des Spannungsimpulses ein Strom zu fliessen. Dieser Stromfluss bewirkt bereits eine anodische Zurücksetzung der metallischen Bindung. Die Spaltbreite wird noch weiter verringert, bis im Spalt Funkenentladungen auftreten, die für den makrogeometrischen Abtrag an der Schleifscheibenoberfläche 3 verantwortlich sind. Die Spaltbreite wird nun so über die CNC-gesteuerte Achse eingeregelt, dass dieser Zustand beibehalten wird. Während der Behandlung wird der Spannungs- und Stromverlauf ständig gemessen. Die im Oszilloskop angezeigten Spannungs- und Stromverläufe und die Spaltbreite geben Aufschluss über die Charakteristik des Behandlungsprozesses.

[0032] Der Spannungs- und Stromverlauf eines durch den Generator erzeugten Impulses ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kommt es nach dem Aufbringen einer Leerlaufspannung von beispielsweise 75 Volt zwischen der Elektrode 8 und der Schleifscheibe 1 zum Fliessen eines Stromes von beispielsweise 20 Ampere, der für die anodische Zurücksetzung der Bindung verantwortlich ist. Nach einer gewissen Zündverzögerungszeit t1 von etwa 9 Mikrosekunden kommt es zum Zusammenbrechen der Leerlaufspannung auf zirka 35 Volt. Dabei treten Funkenentladungen auf, die Spitzenwerte bis etwa 40 Ampere aufweisen, und die während der Zeit t2 stattfinden, die für den makrogeometrischen Abtrag an der Schleifscheibe 1 verantwortlich sind. Danach ist dieser Impuls, der die Dauer t von etwa 20 Mikrosekunden hat, abgeschlossen. Nach einer einstellbaren Pausendauer wird der nächste Impuls erzeugt.

[0033] Die elektrochemische Phase t1 und die elektroerosive Phase t2 sind von den Prozessparametern abhängig. Die elektrochemische Phase t1 wird insbesondere durch die Spaltweite, durch die Leerlaufspannung aber auch durch Zusammensetzung, Leitwert und pH-Wert der Prozessflüssigkeit beeinflusst.

[0034] Für jeden Impuls wird zuerst die Zeitdauer der elektrochemischen Phase t1 erfasst. In Abhängigkeit des gewünschten Behandlungsverhältnisses ECM/EDM wird die Zeitdauer der funkenerosiven Phase t2 gesteuert indem man die Pulsdauer bestimmt. Die Pulsdauer kann durch Pulsausblendung oder -verlängerung in Echtzeit erfolgen.

[0035] Die Zündverzögerungszeit t1 und die Entladezeit t2 sind also durch geeignete Einstellung der Prozessparameter genau steuerbar. Somit kann den jeweiligen Anforderungen entsprechend ein optimales Verhältnis zwischen anodischer Rücksetzung des Bindematerials und Profilierung der Schleifscheibe erreicht werden.

[0036] Der Abstand der Elektrode 8 von der Schleifscheibenoberfläche 3, das heisst die Spaltbreite, muss wegen dem Abtrag an der Schleifscheibe geregelt werden. Dies erfolgt durch den Computer über die CNC-gesteuerte Achse des Schlittens der Elektrode 8, wobei diese Abstandsregelung in Abhängigkeit der Zündverzögerungszeit t1 erfolgt. Die Zündverzögerungszeit wird mit einem in der Ablaufsteuerung gespeicherten Servo-Referenzwert (Sollwert) verglichen. Ist die Zündverzögerungszeit t1 grösser als der von der Steuerung vorgegebene Servo-Referenzwert, so ist der Abstand zu gross und die Achse wird vorwärts bewegt. Ist die Zündverzögerungszeit t1 kleiner als der Servo-Referenzwert, so ist der Abstand zu klein und die Achse wird rückwärts bewegt.

[0037] Diese Behandlung wird so lange durchgeführt, bis die Schleifscheibe 1 die gewünschte Profilierung und Schärfe hat. Da dieses Profilieren und Schärfen an der in die Schleifmaschine eingespannten Schleifscheibe 1 vorgenommen wird, ist die Genauigkeit der Schleifscheibe 1 bezüglich des Rundlaufs gewährleistet. Nun kann mit dem Schleifen der Werkstücke 6 begonnen werden. Das Profilieren und Schärfen der Schleifscheibe 1 kann ohne weiteres auch während des Schleifvorgangs von Werkstücken 6 durchgeführt werden, die Stillstandszeiten werden so minimiert.

[0038] Durch Verändern der Parameter kann anteilmässig der Einfluss der elektrochemischen Behandlung und der funkenerosiven Behandlung angepasst werden. Will man beispielsweise in der vorgängig beschriebenen Behandlung den elektrochemischen Behandlungsanteil erhöhen, kann die Impulsdauer und die Stromstärke verkleinert und/oder der Servo-Referenzwert erhöht werden. Bei Vergrösserung der Impulsdauer, kleinen Pausen zwischen den einzelnen Impulsen und hoher Spannung und hoher Stromstärke und kleinem Servo-Referenzwert wird der funkenerosive Anteil erhöht. Somit kann die Behandlung der Schleifscheibe an die gewünschten Erfordernisse angepasst werden.

[0039] Die in dieser Behandlung der Schleifscheibe 1 eingesetzte Prozessflüssigkeit muss während der elektrochemischen Behandlung als Elektrolyt wirken, während für die funkenerosive Behandlung die Prozessflüssigkeit als dielektrisches Fluid wirken muss. Gleichzeitig soll die Prozessflüssigkeit als Kühl- und Schmiermittel für den Schleifvorgang anzuschleifenden Werkstück 6 geeignet sein. Die Prozessflüssigkeit kann beispielsweise ein vollsynthetisches wasserlösliches Konzentrat sein, eingesetzt in einer etwa 3 %-Lösung mit deionisiertem Wasser, das einen pH-Wert von etwa 9,2 hat und eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 2 mS/cm aufweist.

[0040] Durch Feindosierung des elektrochemischen- bzw. elektroerosiven Behandlungsanteiles, i.e. des Behandlungsverhältnisses werden die Vorteile der beiden Abtragsverfahren genutzt. Der elektrochemische Behandlungsanteil garantiert eine hohe Abtragsrate bei hoher Oberflächenqualität und der funkenerosive Anteil garantiert eine hohe Abbildungsgenauigkeit. Die Nachteile der beiden Verfahren, namentlich die Kantenverrundung bei der elektrochemischen Behandlung und der relativ hohe Elektrodenverschleiss bei der funkenerosive Behandlung werden wirksam unterbunden.

[0041] In Fig. 6 ist schematisch die Schleifscheibe 1 und die Elektrode 8 dargestellt. Die Elektrode 8 ist hierbei in Form eines Blockes ausgestaltet, dessen eine Fläche als Behandlungsfläche für die Schleifscheibe 1 dient. Diese Behandlungsfläche, die üblicherweise eben ist, wird sich der Rundung der Schleifscheibe 1 mit fortschreitender Behandlungsdauer anpassen, das heisst, dass sich die am Prozess beteiligte Behandlungsfläche vergrössert. Dadurch geht die Formgenauigkeit der Kathode verloren, die Stromdichte innerhalb des Spaltes wird verkleinert.

[0042] Um diesen Nachteil zu beseitigen, kann, wie in Fig. 7 dargestellt ist, die Elektrode 8 als Rotationskörper ausgebildet sein, welcher um die Rotationsachse 17 drehbar ist. Der Bereich der Behandlungsfläche bleibt praktisch gleich, die Formgenauigkeit und somit die Genauigkeit der behandelten Schleifscheibe 1 bleibt wesentlich länger gewährleistet. Dieser Rotationskörper kann in gewissen Abständen auch durch einen zusätzlichen Drehprozess mit einem Drehstahl 18 nachbearbeitet werden.

[0043] Der Rotationskörper kann auch so ausgestaltet sein, dass die Profilierung der Schleifscheibe durch ein Bewegen des Rotationskörpers im wesentlichen parallel zur Schleifscheibenachse eingearbeitet werden kann.

[0044] Schliesslich kann anstelle der zuvor beschriebenen Elektrodenformen eine ablaufende Elektrode, z.B. eine draht- oder bandförmige Elektrode verwendet werden. Die ablaufende Elektrode wird dauernd erneuert. Sie ist für fast jede Schleifscheibengeometrie geeignet und die Geometrie wird durch die in der Steuerung gespeicherten Bahn bestimmt. Dadurch entfallen Unterbrüche zur Nachbearbeitung, es werden Elektrodenwechseloperationen vermieden und es müssen keine Elektrodenlager angelegt werden.

[0045] Mit diesem erfindungsgemässen Verfahren zum Profilieren und Schärfen von Schleifscheiben wird die Schärfe des Schleifbelags durch hohe Kornüberstände verbessert. Dies wirkt sich positiv auf die Oberflächengüte der geschliffenen Werkstücke aus, da der Schleifbelag der Schleifscheibe nach der Profilierung und Schärfung sehr gleichmässig ist. Durch die Behandlung der Schleifscheibe im auf der Schleifmaschine eingespannten Zustand wird ein optimaler Rundlauf der behandelten Schleifscheibe erreicht. Durch das Kombinieren der elektrochemischen Behandlung und der funkenerosiven Behandlung kann die Behandlungszeit massiv verkürzt werden. Der Zustand der Schleifscheibe wird optimal gehalten, was zur Erhöhung der Standzeiten beiträgt.


Ansprüche

1. Verfahren zum Profilieren und Schärfen einer metallisch gebundenen Schleifscheibe (1) einer Schleifmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken (6), bei welchem eine Elektrode (8) angebracht ist, die von der Schleifscheibe (1) einen einstellbaren Abstand aufweist, und in den so gebildeten Spalt eine Prozessflüssigkeit eingebracht wird, und bei welchem zwischen der Schleifscheibe (1), welche als Anode dient, und der Elektrode (8), welche als Kathode dient, durch einen Generator (10) eine Spannung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung in Form von Impulsen erzeugt wird, und die Elektrode (8) derart an die Schleifscheibe (1) angenähert wird, dass mindestens während einem ersten Zeitintervall (t1) des Spannungsimpulses mindestens ein Bereich der Schleifscheibe (1) elektrochemisch behandelt wird, und während eines zweiten Zeitintervalls (t2) des Spannungsimpulses mindestens ein Bereich der Schleifscheibe (1) funkenerosiv behandelt wird.
 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Schleifscheibe (1) durch eine Steuerung (9) gesteuert wird und dass die Dauer der Spannungsimpulse, die Dauer zwischen den Spannungsimpulsen, die Grösse der Spannung, die Stromstärke und ein Servo-Referenzwert als Parameterwerte in die Steuerung (9) eingegeben werden.
 
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsverlauf und der Verlauf der Stromstärke im Spalt erfasst wird und an die Steuerung (9) übermittelt wird.
 
4. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des erfassten Spannungsverlaufs und des Verlaufs der Stromstärke im Spalt der Abstand der Elektrode (8) von der Schleifscheibe (1) geregelt wird.
 
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (1) im in die Schleifmaschine eingesetzten Zustand behandelt wird.
 
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Schleifscheibe (1) während der Bearbeitung von Werkstücken (6) durchgeführt wird.
 
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Schleifmaschine mit einer drehbar gelagerten und rotierend antreibbaren Schleifscheibe (1), Spannmittel zur Halterung eines zu schleifenden Werkstücks (6), eine Elektrodenhalterung mit eingesetzter Elektrode (8), Zuführmittel zur Zuführung der Prozessflüssigkeit (14) in den Spalt zwischen der Schleifscheibe (1) und der Elektrode (8), einen Generator (10) zur Erzeugung von Spannungsimpulsen zwischen der Elektrode (8) und der Schleifscheibe (1) und eine Steuerung (9) zur Steuerung und Regelung des elektrochemischen und funkenerosiven Schärf- und Profiliervorgangs der Schleifscheibe (1) umfasst.
 
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (1) eine Metallbindung (16) aufweist, in welcher die Schleifkörner (15) gebunden sind, und dass die Metallbindung (16) aus einem Binder aus Bronze und einem Füllstoff aus Carbonyleisen zusammengesetzt ist.
 
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessflüssigkeit ein vollsynthetisches wasserlösliches Konzentrat ist, eingesetzt in einer etwa 3%-Lösung mit deionisiertem Wasser, und dass dieses einen pH-Wert von etwa 9 bis 10 und eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 2 mS/cm aufweist.
 
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode mittels eines ein- oder mehrachsigen Servoantriebs bezüglich der Schleifscheibe (1) relativ bewegbar ist.
 
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (8) im wesentlichen als Rotationskörper ausgebildet ist und die Elektrodenhalterung so ausgestaltet ist, dass der Rotationskörper um die Rotationsachse (17) drehbar ist.
 
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Elektrodenhalterung Antriebsmittel angebracht sind, mittels welchen der Rotationskörper rotierend antreibbar ist.
 
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper durch ein Bearbeitungswerkzeug 18 nachbearbeitbar ist.
 
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode eine ablaufende Elektrode ist, insbesondere eine draht- oder bandförmige Elektrode.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht