整形輥?zhàn)拥闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新穎的路徑受控的整形輥?zhàn)雍陀糜谄渲圃斓姆椒ㄒ约笆褂盟鼇硇拚?dress)陶瓷、膠木(Bakelite )、金屬或樹脂粘合的金剛石砂輪和CBN砂輪以及傳統(tǒng)砂輪，傳統(tǒng)砂輪具有由鋼玉石或碳化硅制成的研磨劑。
【背景技術(shù)】
[0002]為了將輪廓研磨成工具表面，使用了砂輪，其在其研磨表面上具有幾何限定的輪廓。這些輪廓最初必須通過修整成新的砂輪而被包含進(jìn)來，然后在研磨期間由于發(fā)生砂輪磨損而不時(shí)重新加工。砂輪的磨損可能導(dǎo)致不容許的輪廓偏差和不令人滿意的研磨性能，其中研磨力、工具表面的溫度和/或表面粗糙度落到公差之外。
[0003]金剛石整形輥?zhàn)右呀?jīng)證明其對于路徑受控的傳統(tǒng)砂輪的修整的價(jià)值，該輥?zhàn)釉谄渲芟虮砻嫔铣休d一層金剛石，傳統(tǒng)砂輪具有由鋼玉石或碳化硅制成的研磨劑。這種金剛石層可能由結(jié)合電流沉淀的鎳的金剛石砂礫或多晶金剛石集料組成，多晶金剛石集料通過電流沉淀或化學(xué)沉淀的鎳沉淀物或通過應(yīng)用于燒結(jié)工藝中的燒結(jié)金屬而保持在整形輥?zhàn)拥闹芟虮砻嫔稀?br>[0004]在某些情況下，在周向砂輪表面中必須包含非常小的凹入半徑，從而在工件上實(shí)現(xiàn)非常小的轉(zhuǎn)角半徑，例如0.1mm或0.2mm。為此，整形棍子在其最大直徑處被研磨，從而產(chǎn)生具有相對應(yīng)直徑的凸起半徑。由于精細(xì)邊緣的修整而發(fā)生的整形輥?zhàn)由系哪p自然是較高的。當(dāng)磨損超過輪廓公差時(shí)，整形輥?zhàn)颖仨氈匦卵心セ蛏踔粮鼡Q。
[0005]EP 0 116 668 B1公開了一種整形輥?zhàn)?，其通過垂直于修整輥?zhàn)拥男D(zhuǎn)軸線的多層金剛石涂層以及在旋轉(zhuǎn)軸線方向上的單層金剛石涂層而解決了金剛石整形輥?zhàn)拥哪p問題。金剛石涂層形成了垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的輪廓，其自身是在恒定的修整條件下產(chǎn)生的，并因而在輪廓沒有落到公差之外的條件下允許更大量的磨損。精細(xì)的輪廓可憑借已知的整形輥?zhàn)?，通過選擇更精細(xì)的砂礫來實(shí)現(xiàn)。
[0006]修整由砂輪的仿形和銳化組成。仿形需要使砂輪的輪廓返回期望的形狀和公差。銳化的發(fā)生是為了恢復(fù)砂輪的研磨能力，即使研磨力、發(fā)熱和在工件背面上產(chǎn)生的表面粗糙度在期望的限制范圍內(nèi)。
[0007]從EP 1312 446 B1已經(jīng)知曉用于修整金剛石砂輪的具有金剛砂涂層的整形輥?zhàn)?。這種整形輥?zhàn)泳哂蟹忾]的蓋環(huán)。當(dāng)前已經(jīng)證實(shí)，已知的整形輥?zhàn)硬荒荛L久滿足對于輪廓精度和對于修整砂輪的實(shí)際的表面粗糙度日益增長的需求。
[0008]良好的砂輪的輪廓精度對于修整操作的結(jié)果是很關(guān)鍵的。在修整之前，修整輪廓通過程序來預(yù)先確定。修整的作用是在預(yù)定的時(shí)間窗內(nèi)嚴(yán)格地遵循預(yù)定的輪廓。
[0009]在修整之后的砂輪的實(shí)際的高表面粗糙度對于研磨操作的結(jié)果是很關(guān)鍵的。通過修整增加的砂輪的實(shí)際表面粗糙度造成了改善的砂輪的研磨作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種路徑受控的整形輥?zhàn)?，其在砂輪上產(chǎn)生了更好的輪廓精度和更大的實(shí)際表面粗糙度，其中整形輥?zhàn)拥哪p是如此輕微，使得在金剛石砂輪上可以極大的輪廓精度修整甚至很長的輪廓行程。
[0011]本發(fā)明的另一目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的用于制造路徑受控的整形輥?zhàn)拥姆椒ā?br>[0012]這個(gè)目的通過權(quán)利要求1，12和16的特征來完成。優(yōu)選的實(shí)施例顯現(xiàn)于從屬權(quán)利要求。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的目的優(yōu)選通過一種整形輥?zhàn)觼韺?shí)現(xiàn)，其具有載體、獨(dú)立式蓋環(huán)，夾緊環(huán)以及位于載體中心的接收孔，蓋環(huán)具有陶瓷、金屬或樹脂粘合的金剛砂，用于修整陶瓷、膠木、金屬或樹脂粘合的金剛石砂輪和CBN砂輪以及傳統(tǒng)砂輪，傳統(tǒng)砂輪具有由鋼玉石或碳化硅制成的研磨劑，夾緊螺釘將蓋環(huán)固定在載體和聯(lián)接環(huán)之間，其中蓋環(huán)具有至少3個(gè)凹部，并且蓋環(huán)的覆蓋寬度優(yōu)選 < 金剛石粒徑和/或棒的寬度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的用于路徑受控修整的旋轉(zhuǎn)式整形輥?zhàn)犹峁┝碎L的使用壽命，并造就了具有實(shí)際高表面粗糙度的高性能的砂輪，這種旋轉(zhuǎn)式整形輥?zhàn)泳哂歇?dú)立且不連續(xù)的樹脂蓋，其由天然金剛石、天然針狀金剛石以及CVD形式的人造金剛石制成。在CVD(化學(xué)汽相淀積)中，幾微米厚的金剛石層在真空室中沉積于襯底，例如，硬質(zhì)合金工具上。起始材料通常是甲烷和氫氣的氣體混合物，其中前者用作碳源。整形輥?zhàn)舆m合于修整所有粘合的砂輪和研磨元件以及所有金剛石或CBN砂輪和CBN磨盤。類似于金剛石，可從氮化硼的六角形變更利用高壓-高溫合成制造出立方氮化硼(CBN) XBN不會完全達(dá)到金剛石的硬度，但在高溫下例如阻礙氧化。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)犹峁┝碎L的使用壽命，并造成了具有實(shí)際高表面粗糙度的高性能的砂輪，這種整形輥?zhàn)釉诰哂胁贿B續(xù)切口的獨(dú)立式金剛石蓋中具有大的金剛石粒徑。由于獨(dú)立式金剛石蓋，所以在一個(gè)修整循環(huán)中可以修整大量的各種復(fù)雜的輪廓。由于不連續(xù)的切口，在砂輪上可產(chǎn)生實(shí)際高的表面粗糙度和輪廓精度。根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)赢a(chǎn)生了改善的且更均勻的工件品質(zhì)，并因而提高了工藝的可靠度。
[0016]具有大碳化物尺寸和封閉蓋子的路徑受控的整形輥?zhàn)佑捎诟采w寬度而產(chǎn)生了高的覆蓋比，其導(dǎo)致實(shí)際低的表面粗糙度和因而更封閉的砂輪形貌。
[0017]凹部實(shí)現(xiàn)了整形輥?zhàn)雍蜕拜喼g的減壓作用。高壓造成砂輪上的形狀缺陷和輪廓失真。凹部有利于整形輥?zhàn)拥纳w的單獨(dú)的金剛砂穿透到砂輪中。
[0018]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是具有蓋環(huán)的整形輥?zhàn)樱w環(huán)具有3至12個(gè)凹部。通過修整，在砂輪上實(shí)現(xiàn)了實(shí)際高的表面粗糙度。實(shí)際高的表面粗糙度造成了改善的砂輪的研磨作用。
[0019]本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例是一種具有蓋環(huán)的整形輥?zhàn)?，蓋環(huán)具有4至6，且最優(yōu)選5個(gè)凹部。憑借整形輥?zhàn)拥纳w環(huán)上的若干個(gè)所述凹部，在砂輪上實(shí)現(xiàn)了增加的實(shí)際表面粗糙度。
[0020]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種整形輥?zhàn)?，其中蓋環(huán)具有10mm至20mm的覆蓋高度，以及4mm至6_的有用覆蓋高度。在砂輪上通過所示的蓋環(huán)的覆蓋高度而實(shí)現(xiàn)了改善的輪廓精度。
[0021 ]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種整形輥?zhàn)?，其中蓋環(huán)具有0.4mm至2.0_的覆蓋寬度，并且覆蓋寬度 < 金剛石粒徑和/或金剛石棒尺寸。通過所示的蓋環(huán)的覆蓋寬度實(shí)現(xiàn)了較好的工件的輪廓精度以及圓度。
[0022]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種整形輥?zhàn)?，其中凹部的寬度?mm至10mm。整形輥?zhàn)又械陌疾繉?shí)現(xiàn)了在修整操作期間整形輥?zhàn)咏饎偸玫卮┩傅缴拜喺辰硬牧现校⒁蚨鴮?shí)現(xiàn)了修整力的減少。憑借整形輥?zhàn)拥陌疾康乃緦挾?，在減少修整力和增加實(shí)際的表面粗糙度方面獲得了良好的結(jié)果。
[0023]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種整形輥?zhàn)?，其中凹部的深度對?yīng)于有用覆蓋深度。憑借整形輥?zhàn)拥陌疾康乃旧疃龋跍p少修整力和增加砂輪上的實(shí)際表面粗糙度方面獲得了良好的結(jié)果。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種整形輥?zhàn)?，其中整形輥?zhàn)拥闹睆绞?0mm至250mm。憑借所示的直徑，整形輥?zhàn)釉谠黾诱屋佔(zhàn)拥妮喞纫约笆褂脡勖矫媸欠浅Ｓ行У摹?br>[0025]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種整形輥?zhàn)樱渲薪邮湛椎闹睆绞?mm至120mm。這個(gè)用于接收孔的范圍已經(jīng)證明對于整形輥?zhàn)痈玫倪\(yùn)轉(zhuǎn)精度以及更容易的組裝是非常有效的。
[0026]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種整形輥?zhàn)?，其中蓋環(huán)至少由一個(gè)層組成，其中在各個(gè)層中，相近尺寸的單獨(dú)的金剛砂或金剛石棒根據(jù)預(yù)定的型式設(shè)置在與整形輥?zhàn)拥男D(zhuǎn)軸線相垂直的平面中。在多層整形輥?zhàn)拥那闆r下，一個(gè)層中的金剛砂位于其它層的金剛砂之間，并且部分地突入到其它層中，使得整形輥?zhàn)拥闹芟虮砻鎺缀涡螤顚?shí)際上隨著磨損進(jìn)程保持恒定不變。本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)證明是非常有效的，尤其蓋環(huán)。
[0027]本發(fā)明的另一目的是一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)拥姆椒ǎ渲? -利用粘合劑層將金剛砂根據(jù)預(yù)定的型式設(shè)定在底座上，以制造層，
-添加粘接粉末，
-該層進(jìn)行冷壓縮并燒結(jié)，從而形成蓋，且 -在蓋上切出凹部。
[0028]憑借根據(jù)本發(fā)明方法所制造的整形輥?zhàn)樱采w寬度< 金剛石粒徑和/或金剛石棒寬度。所制造的具有金剛砂的蓋環(huán)進(jìn)行研磨。
[0029]本發(fā)明的另一目的是一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)拥姆椒?，其?br> -利用粘合劑層將金剛砂根據(jù)預(yù)定的型式設(shè)定在底座上，以制造層，其中凹部成形于蓋中，
-添加粘接粉末，且
-該層進(jìn)行冷壓縮并燒結(jié)，從而形成蓋，
憑借根據(jù)本發(fā)明方法所制造的整形輥?zhàn)?，覆蓋寬度 < 金剛石粒徑和/或金剛石棒寬度。所制造的具有金剛砂的蓋環(huán)進(jìn)行研磨。
[0030]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)拥姆椒?，其中期望的層在層有相對位移?或旋轉(zhuǎn)的條件下堆疊起來，并且層組進(jìn)行冷壓縮和燒結(jié)，從而形成蓋。
[0031]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)拥姆椒?，其中制造的整形輥?zhàn)雍罄m(xù)進(jìn)行研磨和精修。
[0032]根據(jù)本發(fā)明用于制造整形輥?zhàn)拥姆椒筛爬ㄈ缦? -對兩部分式底座本體進(jìn)行粗車，
-制造金剛石蓋環(huán)，
-將金剛石蓋環(huán)安裝在底座本體中，
-對完整的金剛石修整系統(tǒng)(DDS)整形輥?zhàn)舆M(jìn)行精修、平衡、拋光并切削至輪廓精度和運(yùn)轉(zhuǎn)精度。
[0033]對于根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)?，存在?dú)立式金剛石蓋環(huán)，其覆蓋寬度《所使用的金剛石粒徑和/或金剛石棒寬度，其中粒徑經(jīng)過選擇，使得在蓋環(huán)的邊緣上形成了天然的半徑，該半徑是自己產(chǎn)生的，并且對應(yīng)于砂輪上最小的預(yù)定的凹入半徑。
[0034]作為用于根據(jù)本發(fā)明的整形輥?zhàn)拥恼辰硬牧希瑑?yōu)選使用具有高鎢含量的電粘接材料或燒結(jié)材料。粒徑< 1.5mm，并且在進(jìn)給方向上的金剛石蓋環(huán)的可用高度優(yōu)選在5mm至10mm之間。
[0035]本發(fā)明的另一目的在于，用于修整金剛石和CBN砂輪的整形輥?zhàn)佑糜谔沾?、膠木、金屬或樹脂粘合材料以及具有由鋼玉石或碳化硅制成的研磨劑的傳統(tǒng)的砂輪。
【附圖說明】
[0036]以下將參照附圖詳細(xì)地解釋本發(fā)明。它們描繪了:
圖1是整形輥?zhàn)拥恼娴钠矫鎴D；
圖2是整形輥?zhàn)拥谋趁娴钠矫鎴D；
圖3是根據(jù)