VDI 3392 Blatt 1-2007 Trueing and dressing of grinding wheels - Profiling and sharpening.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREAbrichten von SchleifkrpernProfilieren und SchrfenTrueing and dressing of grinding wheelsProfiling and sharpeningVDI 3392Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 2: FertigungsverfahrenVDI-RICHTLINIENICS 25.100.70 November

2、2007Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 22Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Auswahlkriterien fr Abrichtwerkzeuge. . . . 44 Abrichtwerkzeuge und -verf

3、ahren . . . . . . . 104.1 Einteilung der Abrichtwerkzeuge . . . . . . 104.2 Abrichtverfahren . . . . . . . . . . . . . . 135 Aufbau von Abrichtwerkzeugen . . . . . . . . 225.1 Diamantstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . 225.2 Ausfhrungsformen . . . . . . . . . . . . . 256 Abrichtvorrichtungen und

4、Werkzeugaufnahmesysteme . . . . . . . . . . 306.1 Werkzeugausfhrungen und Aufnahmen fr stehende Abrichtwerkzeuge . . . . . . . 306.2 Werkzeugaufnahmen fr Profilrollen . . . . 326.3 Werkzeugaufnahmen fr Formrollen . . . . 33Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Vervielfltigung auchf

5、r innerbetrieblicheZwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation. Frhere Ausgab

6、en: 04.05 Entwurf,deutsch;VDI3399:1986-03 zurckgez.Zu beziehen durch / Available atBeuth VerlagGmbH, 10772 Berlin AlleRechte vorbehalten / Allrights reserved VereinDeutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf2007Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 33 Selection criteria for dressing tools . . . . . 44 Dressing tools and procedures . . . . . . . . 104.1 Classification of dressing tools . . . . . . . 104.2 Dressing method

8、s. . . . . . . . . . . . . . 135 Structure of dressing tools . . . . . . . . . . 225.1 Diamond materials . . . . . . . . . . . . . 225.2 Tool designs . . . . . . . . . . . . . . . . 256 Dressing devices and tool-holding systems. . . . . . . . . . . . . . 306.1 Tool designs and tool holders for stati

9、onary dressing tools . . . . . . . . . . 306.2 Tool holders for profile rolls . . . . . . . . 326.3 Tool holders for form rolls . . . . . . . . . 33Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Former editions: 04/05 Draft,inGermanonly;VDI3399:1986-03withdrawnVDI-Gesellschaft Produktionstec

10、hnik (ADB)Ausschuss Schleiftechnik AbrichtenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2007 2 VDI 3392 Blatt 1 / Part 1VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben un

11、d Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der

12、Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungDas Schleifen ist aufgrund von Verschleivorgngen am Schleifkrper1)ein zeitlich instationrer Prozess.

13、Der am Schleifkorn und an der Bindung im Bereich der aktiven Schleifkrpertopografie angreifende Ver-schlei bewirkt eine sich ndernde Schneidenraum-struktur, die sich wiederum auf die auftretenden Krfte, die Werkstckoberflchenrauheit und die ge-ometrische Genauigkeit des Werkstcks auswirkt. Zur Siche

14、rstellung des Arbeitsergebnisses ist daher immer wieder ein Abrichtvorgang erforderlich, um die Schleiffhigkeit des Schleifkrpers wiederherzu-stellen. Das Abrichten von Schleifkrpern stellt einen integralen Bestandteil des Schleifprozesses dar. ber dessen Auslegung kann gezielt auf das Schleifergeb-

15、nis Einfluss genommen werden. Auf Mglichkeiten und Grenzen dieser Einflussnahme wird in den nach-stehenden Ausfhrungen eingegangen.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie zeigt auf, wie ber die Wahl der Stell-gren und weiterer mageblicher Eingangsgren des Abrichtprozesses das Arbeitsergebnis von Schleif

16、prozessen gezielt gesteuert werden kann. Sie gibt einen berblick ber die heute in der Praxis ver-wendeten Verfahren und eingesetzten Abrichtwerk-zeuge, klrt Begrifflichkeiten und gibt Empfehlungen zur erstmaligen Auslegung des Abrichtprozesses so-wie zu seiner wiederholten Anwendung bei angestreb-te

17、r guter Reproduzierbarkeit des Abrichtergebnisses.1)Je nach Schleifaufgabe werden Schleifscheiben, Schleifstifte, Schleifsegmente, Schleifteller oder Schleiftpfe eingesetzt. Unabhn-gig von ihrer jeweiligen geometrischen Form werden diese Ausfh-rungsformen eines Schleifwerkzeugs hier als Schleifkrper

18、 bezeichnet.Preliminary noteThe content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing system

19、s and translation, either of the full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guidel

20、ine.IntroductionDue to wear processes affecting the grinding wheel1)grinding is a temporally non-stationary process. The wear of the abrasive grain and on the bond in the area of the active part of the grinding wheel topography results in a changing cutting zone structure. This in turn affects the f

21、orces which are present, the surface roughness of the workpiece and the geometrical ac-curacy of the workpiece. Securing good working re-sults therefore makes repeated trueing and dressing necessary so as to restore the grinding capability of the grinding wheel. Trueing and dressing grinding wheels

22、is an integral part of the grinding process. In-fluence can be exerted on the grinding results by the way this process is designed. In the following we are looking at the possibilities and limits of influencing the process. 1ScopeThis guideline describes how the working results of grinding processes

23、 can be specifically controlled by the selection of the manipulated variables and other important input variables in dressing and trueing. It provides an overview of the processes and the dress-ing tools in use today, clarifies terminology and gives recommendations regarding not only the initial de-

24、sign of the dressing process but also its repeated ap-plication in the desired good reproducibility of dress-ing results.1)Depending on the grinding job to be done, grinding wheels, grinding sticks, grinding segments, grinding plates or grinding pots are used. Irrespective of their particular geomet

25、rical shape these variants of a grinding tool are referred to here as grinding wheels.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2007 VDI 3392 Blatt 1 / Part 1 3 Die Richtlinie gliedert sich in drei aufeinander

26、abge-stimmte Teile. In VDI 3392 Blatt 1 werden fr das Abrichten aller Schleifkrperspezifikationen grund-stzliche Ausfhrungen und prinzipielle Darstellun-gen der Abrichtverfahren behandelt sowie Entschei-dungshilfen zur Zuordnung von Abrichtverfahren und Abrichtwerkzeugen zu Schleifkrpern gegeben, wo

27、bei der zu schleifende Werkstoff eines Bauteils und seine Losgre Bercksichtigung finden. Spezielle Hinweise zum Abrichten erfolgen in VDI 3392 Blatt 2 fr konventionelle und in VDI 3392 Blatt 3 fr CBN- und Diamantschleifkr-per.Ausgehend von den Abrichtschneidstoffen (Dia-mantkrnungen, Diamantschneide

28、n), deren Dimensi-onen und Qualitten sowie den Werkzeugausfh-rungsformen werden Empfehlungen zur Wahl eines der Abrichtaufgabe angepassten Abrichtwerkzeug-typs gegeben. Es folgen praktische Hinweise zur erst-maligen Auslegung einer Abrichtoperation und zur Wartung und Pflege des Abrichtwerkzeugs.Die

29、 Richtlinie wendet sich an den Betriebsingenieur und den Maschinenbediener, um diese bei der Ausle-gung von Abrichtprozessen in der Arbeitsplanung und -vorbereitung sowie bei Fehleranalyse, Anpas-sung und Optimierung bestehender Prozesse zu untersttzen. 2BegriffeAlle Prozesse, die der Schaffung oder

30、 der Regenera-tion der Schleiffhigkeit von Schleifkrpern dienen, knnen im Begriff Konditionieren“ zusammenge-fasst werden 1. Das Konditionieren beinhaltet so-wohl die Teilaufgaben des Profilierens und des Schrfens, die zusammen auch als Abrichten be-zeichnet werden, als auch des Reinigens der Schlei

31、f-scheibe (Bild 1).Bild 1. Zielsetzung beim Konditionieren von Schleifkrpern 2The guideline is divided into three harmonized parts. VDI 3392 Part 1 provides basic information about dressing all grinding wheel specifications as well as descriptions of how the dressing processes work. It also gives de

32、cision-making aids indicating which dressing processes and tools would be appropriate for which grinding wheels, here taking into account the material which the component to be ground is made of and the batch size of the component. Special information on dressing is given in VDI 3392 Part 2 for grin

33、ding wheels with conven-tional abrasives and in VDI 3392 Part 3 for those with superabrasives (CBN and diamond).Recommendations are given regarding selecting a dressing tool type appropriate for the dressing task in question. This is on the basis of the cutting materials used (diamond grits, diamond

34、 points), their dimen-sions and qualities and also the tool shapes. This is followed by practical information on the initial de-sign of a dressing operation and on maintenance and care of the dressing tool.The guideline is aimed at production engineers and machine operators to help them in designing

35、 dressing processes as part of their work planning and prepara-tion activities as well as in trouble-shooting and adapting or optimising existing processes. 2 Terms and definitionsAll processes which serve to create or restore the grinding capability of grinding wheels can be grouped together under

36、the term “conditioning” 1. Conditioning includes not only the sub-tasks of pro-filing and sharpening which are together also re-ferred to as trueing and dressing but also the clean-ing of the grinding wheel (Figure 1). Figure 1. Objectives for conditioning grinding wheels 2 B55EB1B3E14C22109E918E8EA

37、43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2007 4 VDI 3392 Blatt 1 / Part 1Das Profilieren dient zur Erzeugung von Ma- und Formgenauigkeit des Schleifkrperprofils. Beim Schrfen wird die fr den Schleifprozess erwnschte mikrogeometris

38、che Schneidenraumstruktur geschaf-fen.Beim Reinigen wird der Schneidenraum von Zuset-zungen und Verunreinigungen durch Werkstoffparti-kel befreit. Das Reinigen der Schleifscheibe erfolgt gleichzeitig whrend des Abrichtprozesses, es kann aber auch durch entsprechend angebrachte Reini-gungsdsen als pr

39、ventive Manahme whrend des Schleifprozesses erfolgen.3 Auswahlkriterien fr AbrichtwerkzeugeDas Abrichten ist mit Fertigungsnebenzeiten verbun-den und stellt im Hinblick auf das Abrichtwerkzeug und seine Standzeit einen Kostenfaktor dar. Eine Ausnahme bildet das kontinuierliche Abrichten wh-rend des

40、Schleifens (CD-Schleifen). Fr einen wirt-schaftlichen Schleifprozess kommt daher der richti-gen Auswahl eines Abrichtwerkzeugs und seiner Ein-satzbedingungen eine entscheidende Rolle zu. Diese Auswahl muss unter Bercksichtigung einer Reihe von Kriterien erfolgen:Aus den Funktionseigenschaften eines

41、Bauteils oder einer Systemkomponente leiten sich der Werkstoff, die spezielle Geometrie und die Anfor-derungen an die Bauteilqualitt bei der schleifen-den Bearbeitung ab.Werkstoff und Bauteilgeometrie bestimmen das einzusetzende Schleifverfahren (z. B. Plan- oder Auenrundschleifen), den Schleifstoff

42、, das Bin-dungssystem und die Profilausbildung des Schleifkrpers.ber die Schleifkrperspezifikation kann die Festlegung des Abrichtwerkzeugtyps und des zu-geordneten Abrichtverfahrens erfolgen. Fr diese Festlegung ist die Art der Fertigung mit einzube-ziehen, das bedeutet, ob eine Einzelfertigung, Se

43、-rien- oder Massenfertigung vorliegt.Diese Kriterien finden sich in Tabelle 1 wieder, die zu einer Entscheidungshilfe fr die Wahl eines der Schleifaufgabe angepassten Abrichtverfahrens und -werkzeugs herangezogen werden kann.Fr einen zu zerspanenden Werkstoff werden darin die mglichen Schleifkrpersp

44、ezifikationen angege-ben (Schleifstoff, Bindungsart). In Abhngigkeit vom Profil des Schleifkrpers knnen dann mgliche Ab-richtwerkzeuge ausgewhlt werden (Beispiel: Pfeil-darstellung in Tabelle 1). The purpose of profiling is to obtain the exact dimen-sions and shape required for the grinding wheel pr

45、o-file. The sharpening process creates the micro-geo-metric cutting zone structure which is required for the grinding process.In the cleaning process, the cutting zone is cleared of clogging and contamination caused by workpiece particles. The grinding wheel is cleaned at the same time as the dressi

46、ng process but cleaning can also be carried out preventively during grinding if the corre-sponding cleaning nozzles have been fitted. 3 Selection criteria for dressing toolsDressing involves a non-productive period of produc-tion and, as regards the dressing tool and its service life, is also a cost

47、 factor. An exception to this is con-tinuous dressing during the grinding process (CD grinding). For this reason the correct selection of a dressing tool and its conditions of use play a decisive role in achieving an economically efficient grinding process. This selection must take into account a se

48、ries of criteria: On the basis of the functional properties of a com-ponent or of a system component we obtain the material, the special geometry and the require-ments relating to component quality in the case of machining by grinding.The material and component geometry determine the grinding proces

49、s which should be used (face grinding or cylindrical surface grinding, for exam-ple), the abrasive material, the bonding system and the profile of the grinding wheel.The dressing tool type and the associated dressing process can be defined via the grinding wheel specification. This definition must take into ac-count the type of production: in other words, whether it is one-off, series or high-volume pro-duction.These criteria are shown in