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DE102021108594A1 - Grinding wheel and method for grinding ceramic balls and device with such a grinding wheel - Google Patents

Grinding wheel and method for grinding ceramic balls and device with such a grinding wheel Download PDF

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Publication number
DE102021108594A1
DE102021108594A1 DE102021108594.2A DE102021108594A DE102021108594A1 DE 102021108594 A1 DE102021108594 A1 DE 102021108594A1 DE 102021108594 A DE102021108594 A DE 102021108594A DE 102021108594 A1 DE102021108594 A1 DE 102021108594A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
grinding wheel
grinding
material particles
grains
hard material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021108594.2A
Other languages
German (de)
Inventor
André Kuckuk
Marcel Richter
Anette Bode
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102021108594.2A priority Critical patent/DE102021108594A1/en
Publication of DE102021108594A1 publication Critical patent/DE102021108594A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/14—Zonally-graded wheels; Composite wheels comprising different abrasives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B11/00—Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor
    • B24B11/02—Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls
    • B24B11/04—Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls involving grinding wheels
    • B24B11/06—Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls involving grinding wheels acting by the front faces, e.g. of plane, grooved or bevelled shape

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe (1) für eine Vorrichtung zum Schleifen von keramischen Kugeln (2), wobei die Schleifscheibe (1) gebundene Hartstoffpartikel aufweist, wobei die Hartstoffpartikel Diamantkörner (3) umfassen, wobei die Diamantkörner (3) in einem Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln enthalten sind, und wobei die Diamantkörner (3) maximal 80 µm groß sind. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Schleifen von keramischen Kugeln (2) mit einer solchen Schleifscheibe (1) und eine Vorrichtung (6) zum Schleifen von keramischen Kugeln (2) mit einer solchen Schleifscheibe (1).The invention relates to a grinding wheel (1) for a device for grinding ceramic balls (2), the grinding wheel (1) having bonded hard material particles, the hard material particles comprising diamond grains (3), the diamond grains (3) in a proportion of at least The hard material particles contain 10% by weight to a maximum of 49% by weight, and the diamond grains (3) have a maximum size of 80 μm. The invention also relates to a method for grinding ceramic balls (2) with such a grinding wheel (1) and a device (6) for grinding ceramic balls (2) with such a grinding wheel (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe für eine Vorrichtung zum Schleifen von keramischen Kugeln, wobei die Schleifscheibe gebundene Hartstoffpartikel aufweist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Schleifen von keramischen Kugeln mit einer solchen Schleifscheibe und eine Vorrichtung zum Schleifen von keramischen Kugeln mit einer solchen Schleifscheibe.The invention relates to a grinding wheel for a device for grinding ceramic balls, the grinding wheel having bonded hard material particles. Furthermore, the invention also relates to a method for grinding ceramic balls with such a grinding wheel and a device for grinding ceramic balls with such a grinding wheel.

Das Schleifen von keramischen Kugeln zur Erzielung niedriger Oberflächenrauigkeiten und hoher Güteklassen wird in der Regel mit Vorrichtungen durchgeführt, wie sie auch zur Bearbeitung von Metallkugeln verwendet werden. Keramische Kugeln werden in diesen Vorrichtungen im eigentlichen Sinne nicht geschliffen, sondern geläppt, wobei Diamantkörner in einem Pulver oder in einer Lösung das Schleifkorn im Läppverfahren bilden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist aufgrund des geringen Materialabtrags die lange Herstellungsdauer und die damit verbundenen hohen Herstellungskosten der keramischen Kugeln.The grinding of ceramic balls to achieve low surface roughness and high quality grades is usually carried out with devices that are also used for processing metal balls. Ceramic balls are not actually ground in these devices, but lapped, with diamond grains in a powder or in a solution forming the abrasive grain in the lapping process. A disadvantage of this method, due to the low material removal, is the long production time and the associated high production costs of the ceramic balls.

Beispielsweise gehen aus der DE 10 2005 004 041 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen von Kugeln aus keramischen Materialien hervor. Dabei erfolgt das Schleifen mit einer Schleifscheibe, die Diamantschleifkorn in keramischer Bindung aufweist.For example, go out of the DE 10 2005 004 041 A1 discloses a method and apparatus for grinding spheres made of ceramic materials. The grinding is done with a grinding wheel that has diamond grinding grain in a vitrified bond.

Ferner geht aus der WO 2021/037745 A1 eine mehrschichtige kreisscheibenförmige Schleifscheibe mit mindestens drei planen Schichten hervor. Die Schleifscheibe umfasst eine innere Schicht und zwei unmittelbar an die innere Schicht angrenzende äußere Schichten, von denen wenigstens die innere Schicht einen Anteil an Diamantschleifkorn aufweist. Der Anteil an Diamant in dem Schleifkorn in der inneren Schicht ist größer als in den äußeren Schichten. Beispielsweise weisen die äußeren Schichten jeweils einen Anteil von weniger als 50 Gew.-% Diamant im Schleifkorn auf.Furthermore, from the WO 2021/037745 A1 a multi-layer circular disc-shaped grinding wheel with at least three flat layers. The grinding wheel comprises an inner layer and two outer layers directly adjoining the inner layer, of which at least the inner layer has a proportion of diamond abrasive grain. The proportion of diamond in the abrasive grain in the inner layer is greater than that in the outer layers. For example, the outer layers each have a diamond content of less than 50% by weight in the abrasive grain.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Schleifscheibe für eine Vorrichtung zum Schleifen von keramischen Kugeln zu schaffen, insbesondere die Kosten für die Herstellung der keramischen Kugeln sowie für die Herstellung der Schleifscheibe weiter zu senken. Ferner sollen auch ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die die Kosten für die Herstellung der keramischen Kugeln und für die Herstellung der Schleifscheibe weiter senken.The object of the present invention is to create an improved grinding wheel for a device for grinding ceramic balls, in particular to further reduce the costs for the production of the ceramic balls and for the production of the grinding wheel. Furthermore, a method and a device are also to be created which further reduce the costs for the production of the ceramic balls and for the production of the grinding wheel.

Diese Aufgaben werden durch eine Schleifscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.These objects are achieved by a grinding wheel having the features of claim 1, by a method having the features of claim 8 and by a device having the features of claim 9. Preferred or advantageous embodiments of the invention result from the subclaims of the following description and the attached figures.

Eine erfindungsgemäße Schleifscheibe für eine Vorrichtung zum Schleifen von keramischen Kugeln weist gebundene Hartstoffpartikel auf, wobei die Hartstoffpartikel Diamantkörner umfassen, die in einem Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln enthalten sind, und wobei die Diamantkörner maximal 80 µm groß sind. Gew.-% ist die Abkürzung für Gewichtsprozent. Durch dieses Verhältnis der Diamantkörner in den Hartstoffpartikeln lassen sich die Herstellungskosten der Schleifscheibe senken, wobei die Effizienz des Schleifens von keramischen Kugeln nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Mit anderen Worten ist der Materialabtrag durch die gebundenen Hartstoffpartikel derart hoch, dass sich die Herstellungsdauer der keramischen Kugeln nicht wesentlich verlängert, wobei durch den erfindungsgemäßen Anteil der verhältnismäßig kostenintensiven Diamantkörner in der Schleifscheibe eine Kostenreduktion erfolgt.A grinding wheel according to the invention for a device for grinding ceramic balls has bonded hard material particles, the hard material particles comprising diamond grains which are contained in the hard material particles in a proportion of at least 10% by weight and at most 49% by weight, and the diamond grains have a maximum size of 80 µm. Wt% is the abbreviation for weight percent. The manufacturing costs of the grinding wheel can be reduced by this ratio of the diamond grains in the hard material particles, whereby the efficiency of the grinding of ceramic balls is not significantly impaired. In other words, the amount of material removed by the bonded hard material particles is so high that the production time for the ceramic balls is not significantly extended, with the proportion of the relatively expensive diamond grains in the grinding wheel according to the invention resulting in a cost reduction.

Durch die Einschränkung der Diamantkörner auf eine maximale Größe von 80 µm erhöht sich gegenüber größeren Diamantkörnern die Anzahl der aktiven Schneiden im Schleifprozess. Dadurch ist eine höhere Belastung jedes Diamantkorns möglich. Die Oberflächengüte der keramischen Kugeln wird somit gegenüber größeren Diamantkörnern verbessert. Es werden keine unterschiedlichen Schichten an der Schleifscheibe benötigt, sodass auch die Herstellung der Schleifscheibe selbst kostengünstig und effizient erfolgen kann.By limiting the diamond grains to a maximum size of 80 µm, the number of active cutting edges in the grinding process is increased compared to larger diamond grains. This means that each diamond grain can be subjected to a higher load. The surface quality of the ceramic balls is thus improved compared to larger diamond grains. No different layers are required on the grinding wheel, so that the grinding wheel itself can also be manufactured cost-effectively and efficiently.

Unter keramischen Kugeln sind sphärische Körper aus keramischen Materialien wie beispielsweise Oxidkeramiken, Carbiden, Siliziumnitriden, Edelsteinen, Halbedelsteinen und/oder Glas zu verstehen. Die Schleifscheibe ist kreisrund, insbesondere kreisscheibenförmig ausgebildet und besteht aus einem Träger, auf dem die Hartstoffpartikel gebunden angeordnet sind. Mithin ist die Schleifscheibe nicht mehrschichtig ausgebildet, sondern einschichtig bzw. einphasig. Mit anderen Worten ist die Schleifscheibe im Wesentlichen homogen ausgebildet.Ceramic balls are to be understood as meaning spherical bodies made of ceramic materials such as, for example, oxide ceramics, carbides, silicon nitrides, precious stones, semiprecious stones and/or glass. The grinding wheel is designed to be circular, in particular in the shape of a circular disk, and consists of a carrier on which the hard material particles are arranged in a bonded manner. Consequently, the grinding wheel is not constructed in multiple layers, but in a single layer or single phase. In other words, the grinding wheel is essentially homogeneous.

Bevorzugt sind die Diamantkörner in einem Anteil von mindestens 20 Gew.-% bis maximal 30 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln enthalten. Dies stellt einen vorteilhaften Kompromiss zwischen Kosteneinsparung und Effizienz bei der Bearbeitung der keramischen Kugeln dar. Mithin können die keramischen Kugeln wirtschaftlich günstig mit einer hohen Güte und geringen Streuungen des Kugeldurchmessers gefertigt werden.The diamond grains are preferably contained in the hard material particles in a proportion of at least 20% by weight and at most 30% by weight. This represents an advantageous compromise between cost savings and efficiency when processing the ceramic balls. Consequently, the ceramic balls can be manufactured economically with a high quality and low scattering of the ball diameter.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Diamantkörner maximal 64 µm groß. Beispielsweise kann die Korngröße der Diamantkörner mittels lichtmikroskopischer Verfahren erfasst werden. Durch die Einschränkung der Diamantkörner auf eine maximale Größe von 64 µm erhöht sich gegenüber größeren Diamantkörnern die Anzahl der aktiven Schneiden im Schleifprozess. Dadurch ist eine höhere Belastung jedes Diamantkorns möglich. Die Oberflächengüte der keramischen Kugeln wird somit gegenüber größeren Diamantkörnern verbessert. Die maximale Korngröße der Diamantkörner von 64 µm hat sich als vorteilhaft für eine kostengünstige sowie effiziente Herstellung von keramischen Kugeln mittels der einschichtigen bzw. einphasigen Schleifscheibe herausgestellt.According to a preferred embodiment of the invention, the diamond grains have a maximum size of 64 μm. For example, the grain size of the diamond grains can be recorded using light microscopic methods. By limiting the diamond grains to a maximum size of 64 µm, the number of active cutting edges in the grinding process is increased compared to larger diamond grains. This means that each diamond grain can be subjected to a higher load. The surface quality of the ceramic balls is thus improved compared to larger diamond grains. The maximum grain size of the diamond grains of 64 µm has turned out to be advantageous for a cost-effective and efficient production of ceramic balls using the single-layer or single-phase grinding wheel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schleifscheibe eine Kunstharz-Bindung auf. Beispielsweise sind die Hartstoffpartikel in Phenolharz (PF-Harz) gebunden. Die Herstellung der aus Kunstharz gebildeten Schleifscheibe erfolgt durch Vergießen und Verpressen des Kunstharzes mit dem Gemisch der Hartstoffpartikel, wobei die Hartstoffpartikel und das Kunstharz eine chemische Bindung aufweisen.According to a preferred embodiment of the invention, the grinding wheel has a synthetic resin bond. For example, the hard material particles are bound in phenolic resin (PF resin). The grinding wheel made of synthetic resin is produced by casting and pressing the synthetic resin with the mixture of hard material particles, with the hard material particles and the synthetic resin having a chemical bond.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schleifscheibe eine keramische Bindung auf. Beispielsweise sind die Hartstoffpartikel in einem keramischen Werkstoff gebunden. Die Herstellung der keramischen Schleifscheibe erfolgt durch Brennen des keramischen Werkstoffs mit dem Gemisch der Hartstoffpartikel, wobei die Hartstoffpartikel und die Keramik in der Schmelze gebunden werden. According to a preferred embodiment of the invention, the grinding wheel has a vitrified bond. For example, the hard material particles are bound in a ceramic material. The ceramic grinding wheel is produced by firing the ceramic material with the mixture of hard material particles, with the hard material particles and the ceramic being bonded in the melt.

Kunstharzgebundene Schleifscheiben zeichnen sich gegenüber keramisch gebundenen Schleifscheiben durch eine höhere Elastizität des Schleifwerkzeuges aus. Auch ist der Herstellprozess der Schleifscheibe einfacher zu realisieren, weil das Brennen bei hohen Temperaturen entfällt. Keramisch gebundene Schleifscheiben zeichnen sich durch eine höhere Härte aus. Jedoch ist der Prozess des Nachprofilierens der Schleifscheibe aufwändiger.Synthetic resin-bonded grinding wheels are characterized by a higher elasticity of the grinding tool compared to vitrified bonded grinding wheels. The manufacturing process of the grinding wheel is also easier to implement because firing at high temperatures is no longer necessary. Vitrified bonded grinding wheels are characterized by a higher level of hardness. However, the process of reprofiling the grinding wheel is more complex.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Hartstoffpartikel Aluminiumoxidkörner (Al2O3), wobei die Aluminiumoxidkörner als Stützkörnung für die Diamantkörner eingerichtet sind. Mithin umfassen die Hartstoffpartikel zumindest Diamantkörner und Aluminiumoxidkörner, wobei die Diamantkörner in einem Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln enthalten sind. Alle Hartstoffpartikel sind an dem Materialabtrag und der damit verbundenen Ausformung der keramischen Kugeln beteiligt, wobei die hochharten Diamantkörner primär den Materialabtrag bewirken und die Aluminiumoxidkörner primär die Diamantkörner stützen. Durch Einstellung des Verhältnisses zwischen Aluminiumoxidkörner und Diamantkörner wird ein Porenanteil der Schleifscheibe anwendungsspezifisch eingestellt.According to a preferred embodiment of the invention, the hard material particles comprise aluminum oxide grains (Al 2 O 3 ), the aluminum oxide grains being designed as support grains for the diamond grains. Consequently, the hard material particles comprise at least diamond grains and aluminum oxide grains, the diamond grains being contained in the hard material particles in a proportion of at least 10% by weight to a maximum of 49% by weight. All hard material particles are involved in the material removal and the associated formation of the ceramic balls, with the extremely hard diamond grains primarily causing the material removal and the aluminum oxide grains primarily supporting the diamond grains. By adjusting the ratio between aluminum oxide grains and diamond grains, the porosity of the grinding wheel is adjusted specifically for the application.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Hartstoffpartikel Siliziumkarbidkörner (SiC), wobei die Siliziumkarbidkörner als Stützkörnung für die Diamantkörner eingerichtet sind. Siliziumkarbidkörner weisen eine höhere Härte als Aluminiumoxidkörner auf und werden als Stützkörnung für die Diamantkörner bevorzugt. Mithin umfassen die Hartstoffpartikel zumindest Diamantkörner und Siliziumkarbidkörner, wobei die Diamantkörner in einem Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln enthalten sind. Alle Hartstoffpartikel sind an dem Materialabtrag und der damit verbundenen Ausformung der keramischen Kugeln beteiligt, wobei die hochharten Diamantkörner primär den Materialabtrag bewirken und die Siliziumkarbidkörner primär die Diamantkörner stützen. Durch Einstellung des Verhältnisses zwischen Siliziumkarbidkörner und Diamantkörner wird ein Porenanteil der Schleifscheibe anwendungsspezifisch eingestellt.According to a preferred embodiment of the invention, the hard material particles include silicon carbide grains (SiC), the silicon carbide grains being set up as support grains for the diamond grains. Silicon carbide grains have a higher hardness than aluminum oxide grains and are preferred as a support grain for the diamond grains. Consequently, the hard material particles comprise at least diamond grains and silicon carbide grains, the diamond grains being contained in the hard material particles in a proportion of at least 10% by weight to a maximum of 49% by weight. All hard material particles are involved in the material removal and the associated formation of the ceramic balls, with the extremely hard diamond grains primarily causing the material removal and the silicon carbide grains primarily supporting the diamond grains. By adjusting the ratio between silicon carbide grains and diamond grains, the porosity of the grinding wheel is adjusted specifically for the application.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Schleifen von keramischen Kugeln werden die keramischen Kugeln mit einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe geschliffen. Mithin werden die keramischen Kugeln mit einer Schleifscheibe geschliffen, die gebundene Hartstoffpartikel aufweist, wobei die Hartstoffpartikel Diamantkörner umfassen, die einen Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln aufweisen.In a method according to the invention for grinding ceramic balls, the ceramic balls are ground with a grinding wheel according to the invention. Consequently, the ceramic balls are ground with a grinding wheel that has bonded hard material particles, the hard material particles comprising diamond grains that have a proportion of at least 10% by weight to a maximum of 49% by weight in the hard material particles.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schleifen von keramischen Kugeln umfasst eine erfindungsgemäße Schleifscheibe, also eine Schleifscheibe mit gebundenen Hartstoffpartikeln, wobei die Hartstoffpartikel Diamantkörner umfassen, die einen Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln aufweisen.A device according to the invention for grinding ceramic balls comprises a grinding wheel according to the invention, i.e. a grinding wheel with bonded hard material particles, the hard material particles comprising diamond grains which have a proportion of at least 10% by weight to a maximum of 49% by weight in the hard material particles.

Erfindungsgemäß ist die Verwendung einer Schleifscheibe zum Schleifen von keramischen Kugeln mit gebundenen Hartstoffpartikeln, wobei die Hartstoffpartikel Diamantkörner umfassen, die einen Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 49 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln aufweisen.According to the invention is the use of a grinding wheel for grinding ceramic balls with bonded hard material particles, the hard material particles comprising diamond grains which have a proportion of at least 10% by weight to a maximum of 49% by weight in the hard material particles.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt

  • 1 einen stark vereinfachte schematische Darstellung eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Schleifscheibe zum Schleifen von keramischen Kugeln,
  • 2 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Schleifscheibe gemäß 1, und
  • 3 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Further measures improving the invention are presented in more detail below together with the description of preferred exemplary embodiments of the invention with reference to the figures. while showing
  • 1 a greatly simplified schematic representation of a section of a device according to the invention with a grinding wheel for grinding ceramic balls,
  • 2 a greatly simplified schematic sectional view of a section of the grinding wheel according to the invention 1 , and
  • 3 a greatly simplified schematic sectional view of a section of a grinding wheel according to the invention according to a further embodiment.

In 1 ist ein Ausschnitt einer Vorrichtung 6 zum Schleifen von keramischen Kugeln 2 stark vereinfacht dargestellt. Die Vorrichtung 6 ist als Kugelschleifmaschine ausgebildet und ermöglicht die gleichzeitige Bearbeitung einer Vielzahl von keramischen Kugeln 2. Die Bearbeitung der keramischen Kugeln 2 erfolgt nach dem wohl bekannten Prinzip des Schleifens zwischen konzentrischen Rillen. Die Vorrichtung 6 umfasst eine Führungsscheibe 7 mit Führungsrillen zum Führen der keramischen Kugeln 2 und eine rotierbare Schleifscheibe 1 zum Schleifen der keramischen Kugeln 2. Die Schleifscheibe 1 weist gebundene Hartstoffpartikel auf, die zum Materialabtrag eingerichtet sind. Vorliegend ist die Antriebsachse der Kugelschleifmaschine vertikal ausgebildet. Eine Verwendung der Schleifscheibe auf einer Kugelschleifmaschine mit einer horizontalen Antriebsachse ist ebenfalls möglich.In 1 a section of a device 6 for grinding ceramic balls 2 is shown in a greatly simplified form. The device 6 is designed as a ball grinding machine and enables the simultaneous processing of a large number of ceramic balls 2. The processing of the ceramic balls 2 takes place according to the well-known principle of grinding between concentric grooves. The device 6 comprises a guide wheel 7 with guide grooves for guiding the ceramic balls 2 and a rotatable grinding wheel 1 for grinding the ceramic balls 2. The grinding wheel 1 has bonded hard material particles which are designed to remove material. In the present case, the drive axis of the ball grinding machine is vertical. It is also possible to use the grinding wheel on a ball grinding machine with a horizontal drive axis.

In 2 ist ein Ausschnitt der erfindungsgemäßen einschichtigen Schleifscheibe 1 vergrößert, jedoch stark vereinfacht dargestellt. Die Hartstoffpartikel sind in einem Kunstharz gebunden und umfassen Diamantkörner 3 und Siliziumkarbidkörner 5. Die Diamantkörner 3 sind maximal 80 µm, vorzugsweise maximal 64 µm groß und in einem Anteil von mindestens 20 Gew.-% bis maximal 30 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln enthalten. Es handelt sich bei dieser Gew-% Angabe um den Anteil der Diamantkörner 3 in den Hartstoffpartikeln, somit ohne Bindungsmatrix. Die Siliziumkarbidkörner 5 sind im Wesentlichen als Stützkörnung für die Diamantkörner 3 eingerichtet und stellen einen Porenanteil für einen Materialabtrag und eine Kühlung mittels Kühlflüssigkeit ein. Die einschichtige Schleifscheibe 1 ist im Wesentlichen homogen ausgebildet.In 2 a section of the single-layer grinding wheel 1 according to the invention is enlarged but shown in a greatly simplified form. The hard material particles are bound in a synthetic resin and include diamond grains 3 and silicon carbide grains 5. The diamond grains 3 are at most 80 μm, preferably at most 64 μm in size and are contained in the hard material particles in a proportion of at least 20% by weight and at most 30% by weight . This percentage by weight is the proportion of diamond grains 3 in the hard material particles, thus without a binding matrix. The silicon carbide grains 5 are essentially set up as support grains for the diamond grains 3 and set a porosity for material removal and cooling by means of coolant. The single-layer grinding wheel 1 is essentially homogeneous.

In 3 ist ein Ausschnitt einer alternativen erfindungsgemäßen einschichtigen Schleifscheibe 1 vergrößert, jedoch stark vereinfacht dargestellt. Die Hartstoffpartikel sind in einer Keramik gebunden und umfassen Diamantkörner 3 und Aluminiumoxidkörner 4. Die Diamantkörner 3 sind maximal 80 µm, vorzugsweise maximal 64 µm groß und in einem Anteil von mindestens 20 Gew.-% bis maximal 30 Gew.-% in den Hartstoffpartikeln enthalten. Es handelt sich bei dieser Gew-% Angabe um den Anteil der Diamantkörner 3 in den Hartstoffpartikeln, somit ohne Bindungsmatrix. Die Aluminiumoxidkörner 4 sind im Wesentlichen als Stützkörnung für die Diamantkörner 3 eingerichtet und stellen einen Porenanteil für einen Materialabtrag und eine Kühlung mittels Kühlflüssigkeit ein. Die einschichtige Schleifscheibe 1 ist im Wesentlichen homogen ausgebildet.In 3 a section of an alternative single-layer grinding wheel 1 according to the invention is shown enlarged but greatly simplified. The hard material particles are bound in a ceramic and include diamond grains 3 and aluminum oxide grains 4. The diamond grains 3 are at most 80 μm, preferably at most 64 μm in size and are contained in the hard material particles in a proportion of at least 20% by weight and at most 30% by weight . This percentage by weight is the proportion of diamond grains 3 in the hard material particles, thus without a binding matrix. The aluminum oxide grains 4 are essentially set up as support grains for the diamond grains 3 and set a porosity for material removal and cooling by means of coolant. The single-layer grinding wheel 1 is essentially homogeneous.

BezugszeichenlisteReference List

11
Schleifscheibegrinding wheel
22
KugelBullet
33
Diamantkorndiamond grain
44
Aluminiumoxidkornaluminum oxide grain
55
Siliziumkarbidkornsilicon carbide grain
66
Vorrichtungcontraption
77
Führungsscheibeguide washer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102005004041 A1 [0003]DE 102005004041 A1 [0003]
  • WO 2021/037745 A1 [0004]WO 2021/037745 A1 [0004]

Claims (10)

Schleifscheibe (1) für eine Vorrichtung (6) zum Schleifen von keramischen Kugeln (2), wobei die Schleifscheibe (1) gebundene Hartstoffpartikel aufweist, wobei die Hartstoffpartikel Diamantkörner (3) umfassen, wobei die Diamantkörner (3) in einem Anteil von mindestens 10 Gew.-% bis maximal Gew.-49% in den Hartstoffpartikeln enthalten sind, und wobei die Diamantkörner (3) maximal 80 µm groß sind.Grinding wheel (1) for a device (6) for grinding ceramic balls (2), the grinding wheel (1) having bonded hard material particles, the hard material particles comprising diamond grains (3), the diamond grains (3) in a proportion of at least 10 % by weight up to a maximum of 49% by weight are contained in the hard material particles, and the diamond grains (3) have a maximum size of 80 μm. Schleifscheibe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diamantkörner (3) in einem Anteil von mindestens 20 Gew.-% bis maximal Gew.-30% in den Hartstoffpartikeln enthalten sind.Grinding wheel (1) after claim 1 , characterized in that the diamond grains (3) are contained in the hard material particles in a proportion of at least 20% by weight to a maximum of 30% by weight. Schleifscheibe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Diamantkörner (3) maximal 64 µm groß sind.Grinding wheel (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the diamond grains (3) have a maximum size of 64 µm. Schleifscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (1) eine Kunstharz-Bindung aufweist.Grinding wheel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding wheel (1) has a synthetic resin bond. Schleifscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (1) eine keramische Bindung aufweist.Grinding wheel (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the grinding wheel (1) has a vitrified bond. Schleifscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Aluminiumoxidkörner (4) umfassen, wobei die Aluminiumoxidkörner (4) als Stützkörnung für die Diamantkörner (3) eingerichtet sind.Grinding wheel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hard material particles comprise aluminum oxide grains (4), the aluminum oxide grains (4) being set up as support grains for the diamond grains (3). Schleifscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Siliziumkarbidkörner (5) umfassen, wobei die Siliziumkarbidkörner (5) als Stützkörnung für die Diamantkörner (3) eingerichtet sind.Grinding wheel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hard material particles comprise silicon carbide grains (5), the silicon carbide grains (5) being set up as support grains for the diamond grains (3). Verfahren zum Schleifen von keramischen Kugeln (2), wobei die keramischen Kugeln (2) mit einer Schleifscheibe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 geschliffen werden.Method for grinding ceramic balls (2), wherein the ceramic balls (2) with a grinding wheel (1) according to one of Claims 1 until 7 be sanded. Vorrichtung (6) zum Schleifen von keramischen Kugeln (2), wobei die Vorrichtung (6) mindestens eine Schleifscheibe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.Device (6) for grinding ceramic balls (2), the device (6) having at least one grinding wheel (1) according to one of Claims 1 until 7 having. Verwendung einer Schleifscheibe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Schleifen von keramischen Kugeln (2).Use of a grinding wheel (1) according to one of Claims 1 until 7 for grinding ceramic balls (2).
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