Abrasives and Grinding



Akustische Härteprüfung zur Schleifkörperauswahl.
Dr.-Ing. S. Blankenburg, Dipl.-Ing. R. Möckel, Dipl.-Ing. Clausnitzer, Prof. B.A. Glagowskij und Dr.-Ing.I.B.Moskovenko

Die Schleiftechnik leidet generell an einem Mangel an Reproduzierbarkeit der Verfahrensbedingungen. Dies gilt heute im Hinblick auf die angestrebte Automatisierung der Arbeitsverfahren (z.B. bei numerisch gesteuerten Maschinen) besonders. Um das Schwingungsverhalten eines Schleifkörpers zu bestimmen und damit seine Schleifeigenschaften wird hier eine Meßgerätebaureihe bzw. Eine akustische Methode zur Bestimmung der physikalisch-mechanischen Werkstoffeigenschaften vorgestellt.

Bedeutung von Scheibenhärte und Struktur beim Vollschnittschleichgangschleifen,
E. Finger

Beim Vollschnittschleifen ist aufgrund der anfallenden Spanmengen das Porenvolumen der Schleifscheiben zu vergrößern. Hinter jeder schneide sollte eine große Spankammer liegen. Um Härte und Festigkeit eines Schleifkörpers zu prüfen, werden Verfahren angewandt wie beispielsweise die Sandstrahlprüfung, das Kugeldruckverfahren oder auch das Grindo-Sonic-Verfahren. Unter vorgegebenen Werten vermochte eine Scheibe zum Vollschnittschleifen eine Nut von 19mm Breite und 15 mm Tiefe bei einem Vorschub von 38mm/min ohne Überlastung der 11-k-W-Maschine zu zerspanen. Das bezogene Zeitspanungsvolumen betrug 9,4 mm3/mm s. 

Bestimmung der Härte an Schleifkörpern unter Verwendung physikalisch-mechanischer Kenngrössen,
Dietmar Haupt, Rudolf Möckel, VEB Schleifkörper-Union Dresden
De elasticiteitsmodulus van een slijpsteen en de steenslijtage bij het slijpen,
ir. D. Snip, Philips Machinefabrieken, Afd. Technologisch Onderzoek

Met behulp van Grindo-Sonic zijn slijpstenen uit één partij met dezelfde hardheidsaanduiding geselecteerd op E-modulus. Nagegan is of de E-moduli van deze stenen van invloed zijn op de slijtage van de steen, en op de ruwheid van een proefstuk.

Der dynamische E-modul von Schleifkörpern,
Dipl.-Ing. F.G. Rammerstorfer, Dipl.-Ing.Dr.F.Hastik

Die Problematik des Schleifscheibenkontrolle gibt Anlaß, neue Gütekriterien einzuführen. Der Elastizitätsmodul erweist sich für die Beurteilung von Schleifkörpern als besonders aussagekräftig und kann, wie hier auf dem Wege der Eigenfrequenzmessung gezeigt wird, einfach und vor allem sehr genau bestimmt werden.
Das Schleifkörpermaterial ist ein Verbundwerkstoff mit stochastisch verteilten Anteilen von Korn, Bindung und Porenraum. Wenn im folgenden von einem E-Modul die Rede ist, so stelllt dieser einen Ersatz-E-Modul für ein entsprechendes homogenes, isotropes Material dar. Dieser E-Modul wird aus den gemessenen Eigenfrequenzen der frei schwingenden Schleifscheiben errechnet, und es wird gezeigt, daß eine eindeutige Zuordnung Spezifikation-E-Modul vorliegt.

Die Bedeutung des Elastizitätsmoduls von Schleifscheiben für deren Verhalten im Schleifprozess
Prof. Dr. W. König, Dipl.-Ing. D. Lung, Dipl.-Ing. H. Föllinger, WZL Lehrstuhl für Technologie des Fertigungsverfahren
Elastic modulus of grinding wheels and its impact on their in-process behavior,
W. König, H. Föllinger, Technical University of Aachen, Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren
Grinding wheel screening by the GrindoSonic method
C.H. Shen, General Motors, Technical Centre Warren

A series of experiments were performed to evaluate the Grindo Sonic method which purported to measure the elastic modulus of a wheel non-destructively. The modulus measurements showed that identically labelled wheels might have very different modulus readings. Grinding tests using these wheel indicated that the grinding performance in terms of wheel wear could be correlated successfully with the elastic modulus.

GrindoSonic device, checking grinding wheel grade,
Ford Bordeaux, Tool Engineering Developments
Vergleichende Aussagen über die Härteprüfung an Schleifkörpern
Prof. Dr.-Ing. E. Doege, Amtliche Materialprüfanstalt für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik, Universität Hannover
Honing stone testing pays big dividends,
Cummins

By using stones of similar bond hardness for each honing operation on diesel engine parts, one company has impoved the component’s surface finish, reduced stone consumption considerably, and cut overall manufacturing costs. Arthur Barker reveals that the savings are archieved with a device which tests and classifies the stones.

Interoffice Memorandum : GrindoSonic selection of honing stones (cylinder liners) and
checking of E-modulus on cam grinding wheels,
A.A. Hunter
Practical application of the sonic testing to determine the grade of grinding wheels,
S. Okada, Meguro Steel Works, a division of Mitsui Mining and Smelting Co.

A bonded abrasive is composed of abrasive grains and bonding material. As it is mostly used in a shape of a disk, the name “grinding wheel” has been used in a broad sense inclusive of a grinding stick.
Grade or hardness is one of the most important characteristics of a grinding wheel, because it is closely related to the grinding performance at work. Although numerous methods for testing grade of a grinding wheel have been in use up to now, a conclusive method has not yet been agreed upon to the satisfaction of all.
Most of grinding wheel manufacturers employ their own mechanical graders such as scratching and sand-blasting testers. In recent years the sonic method has gradually been in use, because the measuring procedure is handy and non-destructive, and the measured value has a real physical significance.

Recent advances in grinding,
P. Guenther Werner, Massachusetts Institute of technology
Schnelle Härteprüfung von Schleifscheiben,
A. Decneut, R. Aerens

Dieser Aussatz beschreibt eine schnelle und vollkommen zerstörungsfreie Methode zur Härteprüfung von Schleifscheiben.
Die Methode beruht auf einer einfachen Messung der Eigenfrequenz mittels des GRINDO-SONIC-Apparates. Die Studie zeigt, daß der numerische Wert, den der Apparat angibt, die relative Härte der Schleifscheibe darstellt. Dadaurch wird es möglich direkt die Härteunterschiede zwischen zwei gleichartigen Schleifscheiben zu bewerten, gleichgültig, wie ihre Form ist.

Sonic testing of resinoid grinding wheels,
Shojiro Okada, Mitsui Grinding Wheel Co.

The grade is one of the most important characteristics of grinding wheels and generally determined by a mechanical device such as the Okoshi grade tester. The E-modulus as a measure of the wheel grade has a persuasive power to both grinding researchers and wheel manufacturers because of its real physical significance. This handy and non-destructive sonic method is already of considerable use for the vitrified grinding wheel but not yet satisfactorily applied to the resinoid one, because this method is supposed to be improper to determine the E-modulus of the resin by reason of its damping nature.
In this test, the Grindo-Sonic was adopted as a testing device to determine the E-modulus because of the measuring rapidness and the accuracy of the results. At the same time, the bending test was carried out using the same specimens.

Surface finish treatise in relation to Cylinder Liners,
Eric Willis, GKN Sheepbridge Stokes Ltd
The evaluation of NDT techniques for abrasive wheels,
R.L. Smith, NDT Centre of AERE Harwell

A study into the techniques available for the non-destructive testing of abrasive wheels was carried out for the Health and Safety Executive. These included X-radiographic, ultrasonic and resonance techniques. A series of fracture studies was also carried out to estimate the typical critical crack sizes for abrasive wheels in use and the results used as an aid to assessing the applicability of each technique. An ultrasonic pitch-catch technique was developed which can achieve the required resolution and is readily adaptable to practical situations. However, in the opinion of the manufacturers and users of abrasive wheels the current practice during manufacture and recommended operating procedures for use are sufficient to ensure the integrity of such wheels.

Verantwoorde keuze van een slijpschijf,
R. Aerens, G. Smets, CRIF Leuven

Traditioneel wordt de keuze van een slijpschijf bepaald door het materiaal dat moet worden geslepen. In dit artikel zal de keuze van de slijpschijf voornamelijk georienteerd zijn naar de gewenste slijpkwaliteit, zoals oppervlakteruwheid, oppervlakte-integriteit en vormvastheid van de schijf. In de handel worden verschillende kenmerken van de slijpschijf aangegeven. Het zijn in deze volgorde : de soort korrel, de korrelgrootte, de hardheid, de structuur en het soort bindmiddel, b.v. A60L7V. In dit artikel zal de invloed van de hardheid van schijf, de breekbaarheid en de dikte van de aluminiumoxydekorrel worden besproken.

The Structure and Bonding of Highly Stressed Vitrified Bonded Cutting Tools, Aufbau und Bindungsmatrix hochbeanspruchter keramisch gebundener Zerspanungswerkzeuge
H.J. Padberg

Vitrified bonds consist of clays, kaolins, feldspas, frits and other additives. Depending on the bond type, the firing process, the requirements of the grinding task (characterized by the grinding process, grinding machine and workpiece to be machined), the abrasives, the rotation speeds and firing temperatures, the ratio of these components can be varied and modified according to specific requirements. Characteristic criteria for the different bond types – which like fused bonds possess a glassy character-, or which like the sintered bonds possess a porcelain-like character – are the so-called sinter point and hemispherical temperature (HKP), which can be determined with the help of a heating microscope. Practical examples will be given illustrating how considerable improvements in effectivity can be achievd by the modification of the bond matrix to correspond the specific requirements of the grinding task.

Experimentelle und Analystische Untersuchungen des Gewindeschleifprozesses beim Längs- und Einstechschleifen
Reiner Druminski, Technische Universität Berlin
Ermittlung von Kennwerten an keramisch- und kunst harzgebundenen Schleifkörpern
Dr.-Ing. H. Frank, Susanne Schulz

Schleifkörper aus Elektrokorund oder Siliciumcarbid mit keramischer Bindung oder Kunstharzbindung nach DIN 69100 Teil 1 dürfen beim Schleifen nur bei erhöhten Umfangsgeschwindigkeiten (Arbeitshöchstgeschwindigkeiten) betrieben werden, wenn sie hierfür vom Deutschen Schleifscheibenausschuß (DSA) zugelassen sind. Derartige DSA-Zulassungen werden dem Hersteller erteilt, wenn durch eine Bauartprüfung bei einer autorisierten Prüfstelle, u.a. dem Berufsgenossenschaftlichen Institut für Arbeitssicherheit – BIA, der Nachweis erbracht wurde, daß die Schleifkörper die in den Zulassunggrundsätzen DSA 101 genannten Anforderungen an die Sicherkeit gegen Bruch durch Fliehkraft (Bruchsicherheit) erfüllen. Der Geltungsbereich einer DSA-Zulassung unfaßt neben den geprüften auch solche Schleifkörper mit der gleichen Form und Bindung, die gleiche oder bessere Festigkeitseigenschaften erwarten lassen. Bei seiner Festlegung werden bezüglich des Schleifkörperwerkstoffs die vom Hersteller gamachten Angaben nach DIN 69 100 Teil 1 zugrunde legt. Diese Werkstoffbezeichnung enthält z.T. Angaben, die rein herstellerspezifisch sein und nicht durch einen eindeutigne, nach einem gernormten Verfahren meßbaren Kennwert definiert sind. Dadurch ist bei einer Unfalluntersuchung an den Bruchstücken eines zerborstenen Schleifkörpers eine Identitätsprüfung nur schwer möglich. Daher wurde auf Anregung des DSA und auf Initiative der Arbeitsgemeinschaft der Eisen- und Metallberufsgenossenschaften im BIA das Forschungsprojekt “Ermittlung von Kennwerten an keramisch- und Kunstharzgebundenen Schleifkörpern” durchgeführt, das von der Forschungsgemeinschaft Schleifscheiben im Verein Deutscher Schleifmittelwerke (VDS) gefördert wurder, und über dessen Ergebnisse im folgenden berichtet wird.

Maatregelen ter verbetering van de oppervlakte-integiteit bij het slijpen
Dr. ir. A. Decneut

De gecombineerde invloed van de mechanische en thermische belasting tijdens het slijpproces beïnvloedt de eigenschappen van de oppervlaktelagen van het werkstuk, waardoor de weerstand tegen vermoeiing, slijtage en spanningscorrosie aanzienlijk kan verminderen. De laatste jaren is in toenemende mate aandacht besteed aan de interactie tussen de slijpvoorwaarden en de oppervlakte-integriteit van het geslepen stuk. Bij gebrek aan voldoende inlichtingen hieromtrent wordt voor kritische stukken de slijpoperatie soms geweerd. De vaststelling, dat vitale stukken, zoals het landingsgestel van een vliegtuig, het vroegtijdig begaven als gevolg van verkeerd toegepaste slijpvoorwaarden, is hier zeker niet vreemd aan.

De economie van de slijpbewerking
Dr. ir. A. Decneut

In een vroegere bijdrage (Maatregelen ter verbetering van de oppervlakte-integriteit bij het slijpen) werd er terloops op gewezen dat bij een oordeelkundige keus van de slijpvoorwaarden de slijpkosten gemakkelijk met 30%, in extreme gevallen zelfs met niet minder dan 80% kunnen worden verminderd.
In deze bijdrage wordt aangetoond waarop deze conclusies gesteund zijn. Een methode wordt voorgesteld die toelaat op praktische wijze het meest economische verspaningsdebiet te bepalen evenals de overeenkomstige minimum slijpkosten. De methode werd ontwikkeld in nauwe samenwerking tussen universiteit (Werktuigkundig Instituut van de Katholieke Universiteit te Leuven, onder leiding van prof. Peters en prof. Snoeys), het onderzoekscentrum C.R.I.F. (afdeling slijpen van het opzoekingscentrum voor de metaalverwerkende industrie) en diverse slijpateliers in Europa. De voorgestelde methode is zowel geldig voor het vakslijpen als voor de cilindrisch insteek- of langsslijpen. Ze kan worden toegepast voor klassieke slijpmiddelen evenals voor diamant en borazon.

Ausgabe 3/2002 - Charakterisierung von keramisch gebundenen cBNSchleifscheiben
F. Klocke; T. Merbecks

Der Artikel beschreibt die Arbeiten zu der Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Charakterisierung von keramisch gebundenen cBN-Schleifscheiben. Aufgrund des Umfangs der durchgeführten Arbeiten wird der Artikel in zwei Teile getrennt. Teil 1 des Artikels ist in dieser Ausgabe beschrieben, Teil 2 dieses Artikels wird in der Ausgabe 04/2002 erscheinen.

Ausgabe 4/2002 - Charakterisierung von keramisch gebundenen cBNSchleifscheiben
F. Klocke; T. Merbecks

Der Artikel beschreibt die Arbeiten zu der Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Charakterisierung von keramisch gebundenen cBN-Schleifscheiben. Aufgrund desUmfangs der durchgeführten Arbeiten wurde der Artikel in zwei Teile getrennt. Teil 1 des Artikels wurde in der Ausgabe 03/2002 in der Industrie Diamanten Rundschau beschrieben, Teil 2 ist im Folgenden zu lesen.