用于磨削工具的支架体以及用于制造支架体的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于磨削工具(2)的支架体(1)，该支架体包括用于具有磨料(4)、尤其是超级磨料的磨削衬片(5)的优选周侧的支架面(3)，其中，该支架体(1)基本上由无磨料的复合材料(6)制成，该复合材料由天然纤维材料的多个彼此相叠设置的层(7)组成，这些层通过塑料(8)、优选酚醛树脂相互连接，优选其中，所述天然纤维材料是棉织物或纸，其中，该支架体(1)包括优选圆柱形的或空心圆柱形的第一本体(29、30、31、32、33)和至少一个另外的优选圆柱形的或空心圆柱形的本体(29、30、31、32、33)，其中，各本体(29、30、31、32、33)相互连接、优选相互粘接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于磨削工具的支架体以及用于制造支架体的方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于磨削工具的支架体以及一种磨削工具，该磨削工具包括这种支架体和具有磨料、尤其是超级磨料的磨削衬片，该磨削衬片设置在支架体的优选周侧的支架面上，优选其中，磨削衬片由连续的磨削环或各个磨削部段构成。本专利技术还涉及一种根据权利要求11的前序部分所述的用于制造支架体的方法以及一种用于制造具有这种支架体的磨削工具的方法。
技术介绍
用于磨削工具的支架体应当尽可能稳定、轻质和减振地构造，尤其是在所谓的无心磨削工具(Centerless-Schleifwerkzeug)中。由现有技术已知，由苯酚模塑料通过热压和硬化制造支架体。接着合成树脂、填料和超级磨料的混合物被热压到所述支架体上或者陶瓷的超级磨料衬片被粘接到支架体上。这样制造的支架体是轻质的并且在磨削过程中减振，从而与例如在磨削使用中具有铝支架的衬片的情况相比，衬片的磨损降低并且经磨削的构件的表面质量得到改善，这表现为较小的粗糙度、较小的崩裂以及刮水痕迹消失。然而所述支架体的缺点是，在制造支架体时产生相对大的不受控制的废品，并且在尺寸方面仅能制造有限种类的支架体。此外，在磨削使用中出现形成裂纹。最大的工作最高速度被限制到大约63m/s。由US2,069,116公开一种具有支架体的磨削工具，该支架体由纤维层材料的层构成。磨削工具在此与支架体一起在具有确定尺寸的压力机中制造，其中，层材料的各个层必须依次被放入到压力机中。所述制造方法非常耗时。此外，借助压力机仅能够制造具有确定尺寸的磨削工具，从而不可能制造具有不同尺寸的磨削工具。此外由现有技术已知，由碳纤维增强塑料制造支架体。这种材料能够实现更轻的且同时形状稳定的支架体。然而，这与非常昂贵的生产和非常高的制造成本相关联。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，至少部分地消除现有技术的缺点并且给出一种与此相对改进的并且更轻的支架体以及一种具有这样的支架体的磨削工具。另一个任务在于，提供一种用于制造支架体或者具有支架体的磨削工具的方法，其中，该方法的特征尤其是在于，能够以灵活的方式制造具有不同尺寸的支架体或者磨削工具，更确切地说在短时间内并且以合理的生产成本制造。所述任务通过独立权利要求1、10、11和16的特征来解决。所述支架体基本上由无磨料的复合材料制成，该复合材料由多个彼此相叠设置的天然纤维材料的层组成，这些层通过塑料、优选酚醛树脂相互连接。与本专利技术相关联地，磨料被理解成用于实现材料剥蚀的硬质材料颗粒。在此区分天然颗粒材料(火石、石英、刚玉、金刚砂、石榴石、天然金刚石)和合成颗粒材料(刚玉、碳化硅、氧化铬、立方氮化硼、金刚石)。本领域技术人员理解超级磨料是金刚石和立方氮化硼。如果在材料中没有磨料或超级磨料，则它们在本专利技术的意义上构造成无磨料的。由多个彼此相叠设置的天然纤维材料的层组成的无磨料的复合材料(这些层通过塑料、优选酚醛树脂相互连接，其中，天然纤维材料是棉织物或纸)在用于机械和设备制造的电绝缘和热绝缘构件的
中在棉织物的情况下已知为棉硬质织物并且在纸的情况下已知为硬纸。与由现有技术已知的由苯酚模塑料制成的支架体相比，根据本专利技术的支架体具有高大致30％的弯曲断裂应力、大致三倍大的拉断伸长度和高的弹性，并且大约轻15％。较高的使用速度是可能的，例如125m/s或更高。此外，在制造支架体或具有这种支架体的磨削工具时不会出现废品或产生明显减少的废品。如果在支架体上压紧有用于制造磨削环的磨削衬片混合物，那么为此在压紧时需要更小的压力。磨削工具明显更容易成形，因为支架体在热压之后没有膨胀。没有凸缘的压制也更简单，由此随后在切削时得到节省潜力。复合材料的使用也能够实现制造在较大尺寸范围内的支架体。因此，可以容易地制造例如高达1050mm直径和100mm高度的支架体。此外，所述复合材料具有的优点是，它可以用硬质合金(或硬金属)更容易地切削。相比于此，通常必须使用昂贵的具有PCD切削刃的工具来加工在现有技术中所使用的材料。此外，复合材料可以很好地与其它材料(例如CFK、GFK、AI或钢)例如通过粘接或螺纹连接组合。有利地，在本专利技术中所使用的复合材料是热固性的，即在其硬化之后不再能变形。由于支架体包括优选圆柱形的或空心圆柱形的第一本体和至少另一个优选圆柱形的或空心圆柱形的本体，其中，各本体相互连接、优选粘接，能够以灵活的方式构造具有复杂形状的轻质支架体，如其在现有技术中只能用碳纤维增强塑料实现的那样，但在明显更短的时间内和以明显更低的成本实现。根据有利的实施方式，所述天然纤维材料是棉织物或纸。在其物理性能方面已被证明有利的是，所述复合材料具有1.0至2.0g/cm3、优选1.4g/cm3的密度(例如根据测试标准ISO1183测量)和/或1.5至7.5％、优选2.4％或5.2％的吸水性(例如根据测试标准ISO62测量)。在热性能方面已被证明有利的是，复合材料具有20至40×10-6K-1、优选30×10-6K-1的线膨胀系数(例如根据测试标准DIN51045测量)和/或0.1至0.3W/mK、优选0.2W/mK的热导率(例如根据测试标准DIN52612测量)。所述应用温度可以连续地或短时间地为110℃或180℃。在机械性能方面提出，所述复合材料在23℃下具有200至400N/mm2、优选300N/mm2或320N/mm2的抗压强度(例如根据测试标准ISO604测量)和/或在23℃下具有50至150N/mm2、优选100N/mm2或135N/mm2的抗弯强度(例如根据测试标准ISO178测量)和/或6000至8000N/mm2、优选7000N/mm2的弹性模量(例如根据测试标准ISO178测量)和/或50至150N/mm2、优选80N/mm2或120N/mm2的抗拉强度(例如根据测试标准ISO527测量)和/或1500至3500N、优选1900N或3000N的分裂力(例如根据测试标准DIN53463测量)。在电性能方面，所述复合材料可以具有漏电强度CTI100(例如根据测试标准IEC112测量)、和/或1.5KV/3mm或10KV/3mm的(垂直)电击穿强度(例如根据测试标准IEC243-1测量)和/或1.0KV/25mm或10KV/25mm的(平行)电击穿强度(例如根据测试标准IEC243-1测量)。根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述支架体具有至少一个与用于磨削衬片的支架面分开的侧面，在该侧面上面状地设置有天然纤维材料的层。此外提出，所述支架体包括中央的耦联区域，以用于连接到旋转驱动装置上，该耦联区域优选具有中心孔，所述旋转驱动装置用于使支架体或利用该支架体构成的磨削工具围绕延伸穿过该耦联区域的旋转轴线旋转，和/或支架体基本上旋转对称地构造。已被证明有利的是，所述第一本体和所述至少一个另外的本体是圆柱形的或空心圆柱形的本体，所述本体在侧面上相互连接，优选其中，各本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于磨削工具(2)的支架体(1)，该支架体包括用于具有磨料(4)、尤其是超级磨料的磨削衬片(5)的优选周侧的支架面(3)，其中，该支架体(1)基本上由无磨料的复合材料(6)制成，该复合材料由天然纤维材料的多个彼此相叠设置的层(7)组成，这些层通过塑料(8)、优选酚醛树脂相互连接，优选其中，所述天然纤维材料是棉织物或纸，其特征在于，该支架体(1)包括优选圆柱形的或空心圆柱形的第一本体(29、30、31、32、33)和至少一个另外的优选圆柱形的或空心圆柱形的本体(29、30、31、32、33)，其中，各本体(29、30、31、32、33)相互连接、优选相互粘接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180607 AT A50455/20181.用于磨削工具(2)的支架体(1)，该支架体包括用于具有磨料(4)、尤其是超级磨料的磨削衬片(5)的优选周侧的支架面(3)，其中，该支架体(1)基本上由无磨料的复合材料(6)制成，该复合材料由天然纤维材料的多个彼此相叠设置的层(7)组成，这些层通过塑料(8)、优选酚醛树脂相互连接，优选其中，所述天然纤维材料是棉织物或纸，其特征在于，该支架体(1)包括优选圆柱形的或空心圆柱形的第一本体(29、30、31、32、33)和至少一个另外的优选圆柱形的或空心圆柱形的本体(29、30、31、32、33)，其中，各本体(29、30、31、32、33)相互连接、优选相互粘接。


2.根据权利要求1所述的支架体(1)，其中，所述复合材料(6)具有1.0至2.0g/cm3、优选1.4g/cm3的密度和/或1.5％至7.5％、优选2.4％或5.2％的吸水性。


3.根据权利要求1或2所述的支架体(1)，其中，所述复合材料(6)具有20至40×10-6K-1、优选30×10-6K-1的线膨胀系数和/或0.1至0.3W/mK、优选0.2W/mK的热导率。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的支架体(1)，其中，所述复合材料(6)具有在23℃下200至400N/mm2、优选300N/mm2或320N/mm2的抗压强度，和/或在23℃下50至150N/mm2、优选100N/mm2或135N/mm2的抗弯强度，和/或6000至8000N/mm2、优选7000N/mm2的弹性模量，和/或50至150N/mm2、优选80N/mm2或120N/mm2的抗拉强度，和/或1500至3500N、优选1900N或3000N的分裂力。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的支架体(1)，其中，该支架体(1)具有至少一个与用于磨削衬片(5)的支架面(3)分开的侧面(9)，在该侧面上面状地设置有天然纤维材料的层(7)。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的支架体(1)，其中，该支架体(1)包括中央的耦联区域(10)，以用于连接到旋转驱动装置上，该耦联区域优选具有中心孔(11)，所述旋转驱动装置用于使支架体(1)或利用该支架体构成的磨削工具(2)围绕延伸穿过该耦联区域(10)的旋转轴线(12)旋转，和/或支架体(1)基本上旋转对称地构造。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的支架体(1)，其中，所述第一本体和所述至少一个另外的本体(29、30、31、32、33)是圆柱形的或空心圆柱形的本体，所述本体在侧面(9)上相互连接，优选其中，各本体(29、30、31、32、33)的对称轴线(12)基本上一致。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的支架体(1)，其中，该支架体(1)具有适配器(34)，该适配器用于将支架体(1)或者由该支架体构成的磨削工具(2)连接到旋转驱动装置上，该旋转驱动装置与这些本体(29、30、31、32、33)中的至少一个本体连接、优选粘接，优选其中，所述适配器(34)基本上由金属制成和/或基本上空心圆柱形地构造。


9.根据权利要求8所述的支架体(1)，其中，该支架体(1)具有中心孔(11)，并且所述适配器(34)至少部分地设置在该中心孔(11)中，优选其中，适配器(34)仅在中心孔(11)的部分长度(...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·梅罗弗，
申请(专利权)人：蒂罗利特磨料机械斯沃罗夫斯基两合公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT