Diamantwerkzeuge. zur Bearbeitung feinoptischer, brillenoptischer. Bauelemente

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1 Diamantwerkzeuge zur Bearbeitung feinoptischer, brillenoptischer und technischer Bauelemente

2 Diamantwerkzeuge zur Bearbeitung feinoptischer brillenoptischer und technischer Bauelemente aus Glas SAINT-GOBAIN Diamantwerkzeuge GmbH & Co. Schützenwall 13-17, D Norderstedt POB 2049, D Norderstedt Tel.: +49 (0) , Fax: +49 (0) Internet: Organisation für die Sicherheit von Schleifwerkzeugen e.v. Certified to DIN EN ISO Certificate No. EM-2129 HH Certified to DIN EN ISO 9001 Certificate No. QS-453 HH 1

3 Inhaltsverzeichnis Seite Vorwort... 3 Schleifwerkzeuge für die Feinoptik, Brillenoptik und Technische Gläser... 4 Feinschleifen mit Pelletwerkzeugen... 4 Begriffe der Optik... 4 Bestelldaten Form des Diamantwerkzeuges... 5 Diamant-Körnungsgrößen... 5 Tabellarische Übersicht der gebräuchlichsten Bindungen... 6 Konzentration... 7 Selbstschärfeffekt F2 Topfschleifscheiben für sphärische, asphärische und torische Flächen C / 04D Topfschleifscheiben für torische Flächen auf LOH-Toromatic F2 und andere Topfschleifscheiben für torische Flächen auf Spezialmaschinen B Topfschleifscheiben zum Planschleifen Grundkörperlängen und Maschinenanschlüsse (T-x / A) Technische Hinweise Diamant-Pellets Technische Hinweise C Zentrierschleifscheiben ohne Paßansatz C Zentrierschleifscheiben mit Paßansatz E Facettierschleifscheiben passend zu 02D Zentrier- und Facettierschleifscheiben passend für LOH Centromat Technische Hinweise B / 05C / 05D Schalenwerkzeuge und 14A1 Rundierwerkzeuge Brillengläser-Randbearbeitung E und 1A1R Trennscheiben Technische Hinweise Diamant-Hohlbohrer Allgemeine Technische Hinweise Beeinflußbarkeit des Schleifergebnisses Systematische Darstellung der Möglichkeiten zur Veränderung des technischen Ergebnisses Meßergebnisse beim Schleifen sphärischer Flächen Meßergebnisse beim Feinschleifen mit Pelletwerkzeugen Lesenswerte Literatur

4 Vorwort WINTER-Diamantwerkzeuge zur Fertigung optischer und technischer Glasbauelemente sind weltweit ein Begriff für Qualität und lange Lebensdauer. Die Erfahrungen aus jahrzehntelanger Zusammenarbeit mit der Industrie erfoderten laufende Verbesserungen und Erweiterungen des Werkzeugangebotes. Vorliegender Katalog trägt dieser Erfahrung Rechnung und gibt wichtige Hinweise auf den Einsatz und die Auswahl der für die Glasbearbeitung benötigten Diamantwerkzeuge. Um die Resultate beim Schleifen zu verbessern und die Kosten zu senken, muß sich Wissen und Sorgfalt im Einsatz verbinden. Da jedoch nicht alle Details in einem Katalog aufgeführt werden können, die Vielfalt der Anwendungen aber eine Vielfalt von Lösungen ermöglicht, sind die genannten Empfehlungen Richtlinien. Unsere Fachingenieure beraten Sie beim Einsatz der WINTER- Diamantwerkzeuge und helfen Ihnen, die vorteilhafteste Lösung für Ihre Bearbeitungsaufgabe zu finden. Ob es sich hierbei um die Optimierung bestehender Arbeitsprozesse oder die Entwicklung neuer Aufgaben handelt, der WINTER-Fachingenieur ist Ihr kompetenter Gesprächspartner. Sprechen Sie mit ihm! 3

5 Diamant-Schleifwerkzeuge Feinoptik, Brillenoptik Technische Gläser Feinschleifen mit Pelletwerkzeugen Schleifwerkzeuge für die Feinoptik, Brillenoptik und Technische Gläser Die Feinoptik umfaßt alle Formen optischer Bauelemente für abbildende Systeme wie Objektive, Mikroskopie, Teleskopspiegel, Lasersysteme, Nukleartechnik, Datenverarbeitung und viele andere mehr. Die Brillen-optik ist ein Teilgebiet der Feinoptik, die sich auf die Herstellung von Brillengläsern spezialisiert hat. Technische Gläser sind alle anderen Bauelemente, die zum Teil höchst genau mit ähnlichen Bearbeitungsverfahren wie in der Feinoptik bearbeitet werden. Die Bearbeitungsschritte, die mit Diamantschleifwerkzeugen ausgeführt werden, sind Schleifen - Feinschleifen - Trennen von spärischen - asphärischen - und planen Flächen. Feinschleifen mit Pelletwerkzeugen Pellets sind metall- oder kunstharzgebundene Diamantwerkzeuge, überwiegend zylinderförmig im Durchmesserbereich (15) mm, die vor ihrem Einsatz auf Trägerkörper aufgeklebt oder aufgelötet werden müssen. Die Oberflächengeometrie muß durch Überschleifen in die gewünschte Form und Toleranz gebracht werden. Mit der Einführung der Diamantpelletwerkzeuge wurde die Formhaltigkeit und damit die Standzeit der Feinschleifwerkzeuge so stark verbessert, daß die losen Läppmittel (nicht zu verwechseln mit den Poliermitteln) abgelöst und die Rationalisierung bzw. Automatisierung wesentlich vorangebracht werden konnte. Begriffe der Optik Sphärisch Asphärisch Torisch Dioptrie oder kugelförmig werden alle Linsen genannt, die zumindest an einer Seite eine sphärische Fläche haben, definiert durch einen Kugelradius. oder nicht kugelförmig werden die Flächen genannt, die weder sphärisch noch plan sind, zum Beispiel eine parabolische oder eine spezielle Asphäre für die Brillenoptik. heißt die Fläche, die zwei um einen Winkel überlagerte Radien hat, nämlich den Grundradius und den Zylinderradius, vergleichbar der Fläche eines Autoreifens: der Reifenaußendurchmesser entspricht dem Grundradius, der Zylinderradius definiert den Radius der Laufflächen zum Außendurchmesser. ist die Stärke oder die Vergrößerung einer Linse. Das dazugehörige Maßsystem ist weltweit die Dioptrie, d.h. eine Dioptrie (1D) entspricht dem reziproken Wert des Brennpunktes in Meter: 1D = 1 m, 10D = 0,1 m =100 mm. Die zur Berechnung des Kugelradius benötigte Formel lautet: Kugelradius R = (n d - 1) : B, wobei n d der Brechungsindex der verarbeiteten Glassorte ist. Zum Beispiel: n d = 1,523 für das Kronglas BK7 (Schott), gewünschte Dioptrie D = 3; B = 1 : 3 = 0,333 mm. Also: R = (1,523-1) : 0,333 = 1,5705 m Kugelradius. 4

6 Bestelldaten Form der Diamantwerkzeuge Körnungsgrößen Bestelldaten Zur Bestellung von Diamantwerkzeugen sind folgende Angaben notwendig - die Form des benötigten Werkzeuges - die Abmessungen inklusive Bohrung bzw. Aufnahme (Maschinenanschluß) - die Körnungsgröße(n) - die Bindung zusammen Spezifikation genannt } - die Konzentration Alle Tabellen dieses Kataloges enthalten Bestellbeispiele, so daß der Besteller die Vollständigkeit seiner Angaben selbst überprüfen kann. Form des Diamantwerkzeuges Wir empfehlen, die Auswahl immer unter den nachfolgend genannten Hauptgesichtspunkten zu treffen - das Schleifbelagvolumen muß aus Wirtschaftlichkeitsgründen möglichst vollständig aufbrauchbar sein - die Belagtiefe bzw. das Belagvolumen sollte nach einer eventuell notwendigen Erprobung so groß wie möglich gewählt werden, denn größere Belagtiefen wirken sich auf die Herstellkosten kaum aus und kosten deshalb bei Verdoppelung weniger als das Doppelte - der Durchmesser sollte so groß wie möglich gewählt werden, um das Kostenverhältnis (Anfertigungskosten zu Belagvolumenkosten) zu verbessern. Diamant-Körnungsgrößen Internatione Standardisierung der Körnungsgrößen WINTER Siebkörnungs-Bezeichnungen Feinkörnungsgrößen *) Diamant Diamant Nennmaschenweite Diamant Zum Vergleich FEPA-Standard US-Standard nach ISO 6106 WINTER- Körnungsgröße Winter-Bezeichnung ASTM-E DIN 848 Teil 1, 1980 Bezeichnung µm eng eng eng eng µm D601**) 30/35 600/500 D D602**) 30/40 D501**) 35/40 500/425 D20B D251 60/70 250/212 D20A D213 70/80 212/180 D D181 80/ /150 D15C D / /125 D15B D / /106 D15A D / /90 D D91 170/200 90/75 D3 2-5 Die Körnungstabelle zeigt die nach DIN, ISO u. FEPA gleich genannten Sieb-Diamant-Körnungsgrößen; die sogenannten Feinkörnungsgrößen werden nach der WINTER-Norm geliefert. Hier muß beachtet werden, daß größere Diamantkörnungen ein größeres Zeitspanvolumen Q w in cm 3 /min ermöglichen mit gleichzeitig längerer Lebensdauer (Schleifverhältnis G in cm 3 /cm 3 ), jedoch bei größerer Rauheit der erzeugten Oberfläche. Deshalb gilt: so grob wie möglich und so fein wie nötig. D76 200/230 75/63 D64 230/270 63/53 D54 270/325 53/45 D46 325/400 45/38 *) ähnliche FEPA-Norm liegt vor mit den Bezeichnungen M 63...M 1,0 **) Nur für galvanisch gebundene Werkzeuge FEPA= Fédération Européenne des Fabricants de Produits Abrasifs. 5

7 Bestelldaten Tabellarische Übersicht der gebräuchlichen Bindungen In der Glasbearbeitung sind nahezu ausschließlich Diamantwerkzeuge in Metallbindung im Einsatz. Kunstharzbindungen sind nur für die Feinstbearbeitung zum Beispiel bei Gleitsichtbrillengläsern, beim Feinstschleifen von angesprengten Prismen und beim Trennen von technischen Gläsern üblich. Verschleißhärte Bindungsgruppe Bindungsname Empfehlungen für den Einsatz Werkzeugart Metall- oder Bronzebindung (Schleifscheiben) BZ 488 BZ 486 BZ 457 BZ 444 BZ 387 BZ 366 BZ 335 BZ 309 für profilhaltige Werkzeuge universelle Bindung Schleifscheiben Facettierscheiben Trennscheiben (eingeengte Bindungspalette) BZ 560 ST 5314 für große Kontaktflächen universell für den Einsatz auf torischen Flächen Topfschleifscheiben Galvanische Metallbindung G 825 zur Bearbeitung von Kunststoffgläsern Topfschleifscheiben Metall- oder Bronzebindung (Pellets) BT 246 BZ 488 BZ 486 BZ 444 BZ 428 universell für die Brillenoptik universell für härtere Glassorten Pellets BZ 387 BZ 335 BZ 303 universell für weichere Glassorten BZ 5017 für weiche Flintgläser Kunstharzbindung (Pellets) K-plus 1001Y SP 2012 SP 2013 bei Körnungsgrößen < D7 bei angesprengten Prismen für torische und asphärische Flächen, für niedrige Schleifkräfte 6

8 Bestelldaten Konzentration Selbstschärfprozeß Konzentration Die Konzentration beziffert den Anteil an Diamant im Schleifbelag (in Volumenprozent). Die Basis der Konzentrationsbezeichnung ist internationaler Standard, nämlich 25 Volumenprozent Diamant werden mit C 100 bezeichnet, woraus sich mit der Dichte des Diamanten von ρ = 3,52 g/cm 3 der Diamantanteil in Karat (1 Karat = 0,2 Gramm) errechnen läßt: C 100 = 4,4 Karat/cm 3 Belagvolumen. Daraus leiten sich alle Zwischengrößen ab C 25 = 1,10 Kt/cm 3 Belagvolumen C 40 = 1,76 Kt/cm 3 C 50 = 2,20 Kt/cm 3 C 75 = 3,30 Kt/cm 3 C 90 = 3,96 Kt/cm 3 C135 = 5,94 Kt/cm 3 Die Empfehlung zur Wahl der geeigneten Konzentration kann nur als Richtlinie angegeben werden, d.h. als ein wichtiger Parameter zur Erreichung einer guten Funktion, technisch zur Funktion des Selbstschärfprozesses (Selbstschärfeffekt). Beispielsweise gilt: kleine Kontaktfläche = große Konzentration, große Kontaktfläche = kleine Konzentration. Selbstschärfprozeß Bei richtig gewählter Spezifikation = Körnungsgröße + Bindung + Konzentration sowie richtig gewählten Einsatzbedingungen ergibt sich eine gute Funktion des Diamantwerkzeuges. Das wirtschaftliche und technische Ergebnis, d.h. niedrige Kosten und Werkstücke mit vorgegebener Toleranz in Maßhaltigkeit, Oberflächenrauheit und geringster Randzonenbeschädigung, wird dann optimal erreicht, wenn das Diamantwerkzeug fortlaufend funktionsfähig bleibt. Störungen des Selbstschärfprozesses können durch geeignete Veränderungen der genannten Parameter, siehe auch Tabelle Seite 33 und 37, beseitigt werden. Im Umkehrschluß gilt demnach: die optimale Bindung ist nicht die Bindung mit dem geringsten Verschleiß, sondern die mit dem gezielt richtigen Verschleiß. Desgleichen sind hohe Konzentrationen auch keine Gewähr für ein optimales Schleifergebnis. Richtig ist nur die Spezifikation, die den Selbstschärfprozeß, d.h. eine fortlaufend gute Funktion ermöglicht. 7

9 WINTER: 2F2 FEPA: 2F2 DIN: Topfschleifscheiben für sphärische und torische Flächen 2F2 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D W X T-X A nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 2F Ø F ohne Radius 2F F F F F F F2 11 2, R = 1,25 mm 2F2 12 2, F2 12,5 2, F2 14 2, F2 16 2, F2 18 2, F2 20 2, F R = 1,5 mm 2F F F F F F F F F F R = 2 mm 2F F F F F F F F F F R = 2,5 mm 2F F Andere Maße auf Anfrage T-X = Grundkörperlänge bei Bestellung angeben, ohne Angabe = normale Länge A = Maschinenanschluß bei Bestellung angeben, siehe Tabellen ab Seite 12 Bestellbeispiel: 2F2-20-2, L1 / D126 / BZ486 / C50 (L1 = Anschluß für LOH RF1 bzw. DAMA FS100) 8

10 WINTER: 2F2 FEPA: 2F2 DIN: Topfschleifscheiben für sphärische und torische Flächen 2F2 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D W X T-X A nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 2F R = 2,5 mm 2F F F F F F Andere Maße auf Anfrage T-X = Grundkörperlänge bei Bestellung angeben, ohne Angabe = normale Länge A = Maschinenanschluß bei Bestellung angeben, siehe Tabellen ab Seite 12 Bestellbeispiel: 2F M22K / D151 / BZ486 / C50 (M22K = Anschluß für LOH RF3 und BOTHNER B15...B29) 9

11 WINTER: 2F2/04D 04C/1S04B FEPA: 2F2 Topfschleifscheiben für torische Flächen auf Spezialmaschinen 2F2 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D W X T-X A nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 04D 04C 2F K8 AUTOFLOW 2F K8 für cc- und 2F K8 cx-flächen 2F K8 2F2 82,5 6, K6 COBURN für cc- und cx-flächen 04D 60 6, L4 LOH 04D 70 6, L4 für cx-flächen 04D 80 6, L4 (konkav) 04D 90 6, L4 04C 60 6, L4 LOH 04C 70 6, L4 für cx-flächen 04C 80 6, L4 (konvex) 04C 90 6, L4 04C 100 6, L4 OPTIBEL 2F W25K für cc- und 2F W25K cx-flächen Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 2F K8 / D181 / ST5314 / C25 (für cc und cx)* 04D-90-6, L4 / D181 / ST5314 / C25 (für cc)* 04C-90-6, L4 / D181 / ST5314 / C25 (für cx)* * Normalausführung ohne Nuten, mit Nuten bitte 04DN oder 04CN bestellen. (N = mit Nuten gegen Mehrpreis) 1S04B Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D W X T A nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 1S04B L4 D501 G825 S33 für cc- und cx- 1S04B L4 Flächen 1S04B L4 Kunststoff gläser Andere Maße auf Anfrage T = Gesamtlänge, bei Bestellung angeben Bestellbeispiel: 1S04B L4 / D501 / G825 / S33 für LOH Toromatic CNC 10

12 WINTER: FEPA: 2M2 2M2 Topfschleifscheiben zum Planschleifen (plane Flächen, Prismen) 2M2 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D W X T-X A nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 2M M M M M M M M M M Andere Maße auf Anfrage T-X = Grundkörperlänge bei Bestellung angeben, ohne Angabe = normale Länge A = Maschinenanschluß bei Bestellung angeben, siehe Tabellen ab Seite 12 Bestellbeispiel: 2M L1 / D126 / BZ335 / C50 (L1 = Anschluß für LOH RF1 bzw. DAMA FS100) Bestellbezeichnung für LOH-Prismenschleifautomat CNC Kör- Bin- Kon- Form D W X T-X A nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 2M L6 Prismen mit geraden Kanten 2M L6 Prismen mit runden Kanten Andere Maße auf Anfrage T-X = Grundkörperlänge bei Bestellung angeben, ohne Angabe = normale Länge A = Maschinenanschluß bei Bestellung angeben, siehe Tabellen ab Seite 12 Bestellbeispiel: 2M L6 / D91 / BZ560 / C25 (L6 = Anschluß für LOH-Prismenschleifautomat) 11

13 T-X : Grundkörperlänge A : Maschinenanschluß T-X = Normallänge sofern nicht angegeben A = Bei Bestellung bitte angeben Maschinen- Maschinentyp Scheiben- T-X A Skizzen hersteller durchmesserbereich Grundkörper- Maschinenlänge anschluß Maschinenanschluß mm mm Kurzbezeichnung AUTOFLOW K8 K8 Toric M25K M25K generating: oder Supermatic 92 MK3 Hyline Radmaster Bothner B 15/ M35K / KM20 M35K B M35K / KM20 B 22/ M35K / KM20 wahlweise B 15/ M35K KM20 B M35K B M35K / M22K B M35K / M22K B /94 M35K / M22K wahlweise M22K CMV M30K M30K M30K COBURN Manumatic 80 K6 K6 112 AW für torische Flächen 12

14 T-X : Grundkörperlänge A : Maschinenanschluß T-X = Normallänge sofern nicht angegeben A = Bei Bestellung bitte angeben Maschinen- Maschinentyp Scheiben- T-X A Skizzen hersteller durchmesserbereich Grundkörper- Maschinenlänge anschluß Maschinenanschluß mm mm Kurzbezeichnung DAMA FS100 Mikro L1 L1 FS100 (FS19) FSA KM16 KM16 (FS2) FSA FSK (FSK150) FSA K3 K3/K9 FS K9 LOH RF L1 L1 RF L2 L2 RF L3 L L L L L L3 UFMS 150 siehe RF2 L3 H = 35 mm für Ø H = 35 mm für Ø 100 mm 100 mm 13

15 T-X : Grundkörperlänge A : Maschinenanschluß T-X = Normallänge sofern nicht angegeben A = Bei Bestellung bitte angeben Maschinen- Maschinentyp Scheiben- T-X A Skizzen hersteller durchmesserbereich Grundkörper- Maschinenlänge anschluß Maschinenanschluß mm mm Kurzbezeichnung LOH RXT Toromatic L4 L4 CNC 66 L4 (für torische Flächen) RFSA 50 L4 SPM100 SPM L5 L5 SPM Ø 50 L4 L6 SPM Ø 50 L6 H = 28 mm für Ø mm H = 35 mm für Ø mm H = 50 mm für Ø mm RF1S 50 M22K M22K RF3 50 M22K UFM M22K OPTIBEL MD / MDM 50 W25K W25K MC / MCM 50 W25K auch für torische Flächen GMD 33 W15K W15K MTA für torische Flächen SHURON Continental 80 K7 K7 für torische Flächen 14

16 Technische Hinweise WINTER: FEPA: 2F2/2M2 2F2/2M2 Schleifen mit Topfschleifscheiben Einsatzhinweise, Ergebnisse Empfehlungen 2F2 2M2 2F2-04D-04C Scheibendurchmesser d mm Einzelfertigung Serienfertigung Sphärische Fläche Plane Fläche Torische Fläche Werkstückdurchmesser d w mm (0,55...0,75) d w (0,52...0,60) d w Körnungsgröße FEPA D25...D91...D191 D91...D181 D46...D151 D181...D213 Bindung Verschleiß- (BZ316) - BZ335 - BZ444 - (BZ486) BZ335...BZ488 BZ5314 härte Konzentration C100 = 4,4 (C25)...C40...C50...(C75, C90) C50...C75 C25...C35 Kt/cm³ Schnittgeschwindigkeit m/s (50) (50) Zustellung mm Vorschliff: 1/3 der Körnungsgröße volle Tiefe: volle Tiefe: Fertigschliff: 1/10 der Körnungsgröße Vorschubgeschwindigkeit mm/min 0,15...5, abhängig von n w Zeitspanvolumen cm³/min Vorschliff: härte feinschliff: Werkstückdrehzahl 1/min Ergebnisse Schleifverhältnis cm³/cm³ abhängig von der wie 2F2 wie 2F2 Spezifikation geschliffene Linsen bez. Spanvolumen cm³/kt wie 2F2 Rauhtiefe R z µm abhängig von Körnungsgröße, Schnittgeschwindigkeit, Überdeckung und Ausfeuerzeit Werkzeugkosten K w DM/Fläche rd. 0,005 - rd. 0,03 Kühlschmiermittel u. a. Hersteller Name Mischung Art nach Empfehlung der Aachener AC 3676 vollsynthetisch Hersteller Chemie AC % vollsynthetisch AC 6088 vollsynthetisch Cincinnati Cimplus D14A, Cimcool 400 MSL nach Vorschrift Emulsion Milacron des Herstellers Consulta Rondgrind K1, Rondogrind S nach Vorschrift vollsynthetisch Chemie des Herstellers Houghton Glasgrind 456, Glasgrind 721 nach Vorschrift Emulsion des Herstellers LOH K 80 nach Vorschrift vollsynthetisch K 40 des Herstellers halbsynthetisch K % ölhaltig, abbaufähig 15

17 WINTER: 06B...06D Diamantpellets 06B Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D W nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 06E 06B B B B B B B B 10 3 Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 06B-4-2 / D7 / BZ303 / C23 (weiche BZ-Bindung) 06B-8-3 / D15A / BZ488 / C35 (harte BZ-Bindung) 06B-10-3 / D15A / SP2013 / C35 (Kunstharzbindung GRESSO) Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D X R nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 06F nur für BZ- 06F Bindungen: 06F BZ303, BZ335 06F BZ428, BZ444 06E Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 06F / D15A / BT246 / C35 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D t X R A nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 06E 6 0, ,2 3 nur in BT-Bindung 06F 10 0, , nur in BT-Bindung 06D Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 06E / D15A / BT246 / C35 06F / D15A / BT246 / C35 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D d X nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 06B 10 4,5 3 Ringpellets 16 Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 06D-10-4,5-3 / D15A / SP2012 / C75

18 WINTER: 06B...06D Technische Hinweise Feinschleifen mit Pelletwerkzeug Einsatzhinweise, Ergebnisse Empfehlungen Form 06B-06E-06F-06D (Ring) Bemerkungen Linsendurchmesser mm >120 Pelletdurchmesser mm Im Zweifelsfall den kleineren Pelletdurchmesser wählen. Körnungsgröße WINTER- Feinoptik D3...D15A Feinere Körnungsgröen erlauben Norm Brillenoptik D7...D15c kürzere Polierzeiten und vergrößere Körnungsgrößen nur für die bessern die Formtreue. Herstellung von Topfschleifscheiben Bindung Verschleiß- Feinoptik BZ und Kunstharz K-plus Die Verschleißhärte beeinflußt härte, Korn- Brillenoptik BT, BZ und Kunstharz K-plus sehr stark die erzielbare Rauhtiefe und die Formtreue. Krongläser harte, Flintgläser weiche Bindung. Konzentration C100 = 4,4 (C10) C23...C35...C45 (C75) Kt / cm³ Einsatzdaten Belagdichte % Die Belagdichte und das Belagschema beeinflussen das Zeitoptischer Radius mm <85 <150 >150 spanvolumen und die Formtreue. Werkstückdrehzahl 1/min durch Reibung Bei Verdoppelung erhöht sich begrenzt durch das Gewicht das zeitspanvolumen um mehr Schnittgeschwindigkeit m/s als 50%. Anpreßdruck N/cm² Vorschubgeschwindigkeit mm/min bei D7 D15A D15B D15C Abhängig von Werkstückdrehrund 0,07 0,15 0,45 0,50 zahl und der Spezifikation. Zeitspanvolumen cm³/min rund 0,1 0, ,2...0,3 2,5...4,0 Abhängig von Werkstückdrehzahl, Neigungswinkel α und Oszillationswinkel β, alle müssen aufeinander abgestimmt sein. Ergebnisse bez. Spanvolumen cm³/kt >2000 Durch Maschineneinstellgrößen nicht wesentlich zu verbessern. gemittelte Rauhtiefe R z µm Abhängig von Werkstückdrehzahl und Bindungshärte. Formtreue R : V w µm/cm³ siehe Seite 42 Sehr allgemeine Angaben, z.b. für Brillengläser. Werkzeugkosten K w DM/Fläche rd. 0,05 Polierzeit min Das beim nchfolgenden Polierprozeß abzutragende Aufmaß bestimmt die Polierzeit, abhängig von der Körnungsgröße des Feinschleifwerkzeuges. 17

19 WINTER: 06B...06D Technische Hinweise Feinschleifen mit Pelletwerkzeug Kleben und Einschleifen Kleben und Einschleifen Kleber Aushärten Einschleifen Einschleifzeit Technicoll 8280 (Fa. Beiersdorf AG, Hamburg) u.a. 1 Stunde bei ca. 200 C SiC mesh Ca. 0,5 Stunden bei kleinen Radien (Werkzeugdurchmesser 50 mm) Ca. 4 Stunden bei Planflächen (Werkzeugdurchmesser 400 mm) Lösungsmittel Controx-H 28 (Fa. Chem. Fabrik Klüthe KG, Heidelberg) u. a. Maschinen zu Einschleifen 1020 C 1090 K Fa. LOH u. a. Kühlschmiermittel u. a. Hersteller Name Mischung Art nach Empfehlung Aachener AC % vollsynthetisch der hersteller Chemie AC % halbsynthetisch Cincinnati Cimplus/D14A nach Angaben Emuslion Milacron Cimcool/ des Herstellers 400 MSL Consulta Rondogrind 2-3 % halbsynthetisch Chemie Houghton Glasgrind 456 nach ANgaben Emulsion Chemie Glasgrind 721 des Herstellers LOH Optic- K % ölhaltig, abbaufähig Service K40 nach Angaben halbsynthetisch K80 des Herstellers vollsynthetisch 18

20 WINTER: 02C DIN: Zentrierscheiben ohne Paßansatz Facettierscheiben können nicht angebracht werden. 02C Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D U X H nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 02C D 5 = 40 mm 02C 100 6,3 1 02C C C D 5 = 60 mm 02C 160 6,3 1 02C C C ,5 1 02C C C C C C C ,5 1 Andere Maße auf Anfrage H = Bei Bestellung bitte angeben Bestellbeispiel: 02C / D46 / BZ335 / C90 19

21 WINTER: 02D DIN: Form E Zentrierscheiben mit Paßansatz Zur Monatge von Facettierscheiben 02D Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Bemerkungen Form D U X H nungs- dung zengröße tration d 2 d 3 d 6 02D D 100 6, D D D D 160 6, D D D , D D D D D D D , Andere Maße auf Anfrage H = Bei Bestellung bitte angeben Bestellbeispiel: 02D / D46 / BZ335 / C90 02B Bestellbeispiel für Komplettbestellung: Zentrierscheibe mit Paßansatz und zwei montierten Facettierscheiben (s. Seite 21) DIN Form E und 2 Stück Form F oder 02B , M-H (Form-D-U-X-W-α-3 Einzelwerkzeuge-H) bestehend aus 02D / D46 / BZ335 / C90 und 2 Stück 02E-103-1, / D20A / BZ444 / C135 20

22 WINTER: 02E DIN: Form F Facettierscheibe (Profilscheibe) Passend zur Zentrierscheibe mit Paßansatz 02E Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Bemerkungen Form D W X α nungs- dung zengröße tration d 2 d 3 T 02E 101 0, * 02E * 02E 103 1, * 02E * 02E 105 2, * 02E * 02E 161 0, * 02E * 02E 163 1, * 02E * 02E 165 2, * 02E * 02E 167 3, * 02E * 02E 169 4, * 02E * Andere Maße auf Anfrage Winkel α = Bei Bestellung bitte angeben * maßabhängig Bestellbeispiel: DIN Form F oder 02E-103-1, / D20A / BZ444 / C125 21

23 WINTER: FEPA: 1AY1 1AY1 Zentrier- und Facettierscheiben Sonderformen 1AY1 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D U U 1 X W V H nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 1AY D64 BZ444 C90 Zylinderteil D20A BZ444 C Facette D20A BZ444 C Facette Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 1AY / D64 / BT246 / C90 22

24 Technische Hinweise Einsatzhinweise für Zentrierund Facettierscheiben Empfehlungen Zentrierscheibe Facettierscheibe 02C-02D 02E Scheibendurchmesser D mm Schleifrandbreite U/W mm ,5 0,5...12,5 Belagtiefe X mm 1 1 Körnungsgröße D FEPA D64...D46 D25...D20A Bindung BZ BZ335...(BZ444) BZ444 Konzentration C 100 = C90 C135 4,4 Kt/ cm³ Schnittgeschwindigkeit v c m/s Zustellung a e mm Kontinuierlich auf Anschlag Kontinuierlich auf Anschlag Zeitspanvolumen Q w mm³ 0, ,01...0,5 min Lebensdauer: Schleifverhältnis G mm³ mm³ bez. Spanvolumen cm³ Karat Rauheit R z µm 5 5 Schleifzeit t p min Kühlschmiermittel u. a. Hersteller Name Mischung Art nach Empfehlung der Aachener AC % vollsynthetisch Hersteller Chemie AC % halbsynthetisch Cincinnati Cimplus M21 nach Angabe Emulsion Milacron Cimcool S4 des Herstellers Emulsion Consulta Rondogrind K1 2-3 % mit Schmierzusatz Chemie Rondogrind S 2-3 % mit Schmierzusatz Houghton Glasgrind 721 nach Angabe Öl in Wasser (Emul- Chemie Glasgrind 456 des Herstellers sion) LOH K % halbsynthetisch Optic- K % Öl Service K % ölhaltig abbaufähig 23

25 Schalenwerkzeuge, Rundierwerkzeuge WINTER: 05B, 05C, 05D, 222, 14A1 FEPA: 14A1 DIN: 58723, Form A, B, C 05B Bestellbezeichnung R Kör- Bin- Kon- Form D B X oder A nungs- dung zen- Bemerkungen V größe tration 05C 05D B (C) 4 * 1-2 * * 05B (C) B (C) 6, B (C) B (C) B (C) 12, B (C) B (C) B 05B (C) B (C) R 05B (C) B (C) B (C) B (C) B (C) B (C) B (C) B (C) D auf Anfrage 1-2 D 2 D 2 Andere Maße auf Anfrage * Bei Bestellung bitte angeben A = Maschinenanschluß bei Bestellung angeben, siehe Tabellen ab Seite 12 Bestellbeispiel: 05B (C) K3 / D15B / BZ335 / C M22 / D15C / BZ335 / C50 14A1 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D U X H nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 14A H = 35 LOH 14A UFM /UFM-S 14A A H = 26 DAMA 14A RDM 500 / 14A RDM A Andere Maße auf Anfrage H = Bei Bestellung bitte angeben Bestellbeispiel: 14A / D91 / BZ444 / C75 (C90) Hinweis: Üblich sind auch die FEPA-Formen 14L1 und 14F1, Körnungsgrößen D64...D126 24

26 Brillengläser Randbearbeitung Meistgebrauchte Formen Vorschliff gerade 1BZ1A1 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D U X H nungs- dung zen- Maschine größe tration 1BZ1A D151 BZ366 C50 1BZ1A ,6 20 D151 BZ366 C50 1BZ1A D151 BZ366 C50 1BZ1A D151 BZ366 C50 1BZ1A D151 BZ366 C50 1BZ1A D151 BZ366 C50 Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 1BZ1A / D151 / BZ366 / C50 Flach-V-Facette 3BZ700 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D U X H nungs- dung zen- Maschine größe tration 3BZ D46 BZ366 C50 3BZ ,6 20 D46 BZ366 C50 1BZ D46 BZ366 C50 Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 3BZ / D46 / BZ366 / C50 Spezial-V-Facette 4BZ700 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Kon- Form D U X H nungs- dung zen- Maschine größe tration 4BZ D46/25 BZ366 C50 2BZ ,6 20 D46/25 BZ366 C50 3BZ D46/25 BZ366 C50 1BZ D46 BZ366 C50 Andere Maße auf Anfrage Bestellbeispiel: 4BZ / D46/25 / BZ366 / C50 25

27 WINTER: 34E/1A1R FEPA: 1A1RSS/ 1A1R Diamant-Trennscheiben Auszug aus WINTER- Spezialkatalog 34E Bestellbezeichnung Anzahl Spezifi- Form D T X E der Seg- H kation Bemerkungen mente 34E 400 1,7 5 1,3 28 * Enggezahnte 34E 420 1,5 5 1,3 30 * Ausführung in 34E 500 1,7 5 1,3 36 * Metallbindung 34E 500 2,8 5 2,0 36 * (siehe Skizze) 34E 700 2,8 5 2,0 50 * für große 34E 700 3,2 5 2,0 50 * Schnittiefen 34E 700 3,2 10 2,0 50 * Andere Maße auf Anfrage H = Bei Bestellung bitte angeben * = Spezifikation auf Anfrage Bestellbeispiel: 34E-400-1,7-5-1,3-28-H / BZ33904 K2000 1A1R Bestellbezeichnung Kör- Bin- Konz- Form D T X E H nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 1A1R 150 0,6...1, ,5...1,6 Ausführung mit geschlossenem 1A1R 250 1,0...1, ,7...1,4 Rand in Metall- 1A1R 300 1,2...1, ,8...1,4 bindung 1A1R 400 1,5...2, ,1...1,6 Andere Maße auf Anfrage H = Bei Bestellung bitte angeben Bestellbeispiel: 1A1R-150-0,6-5-0,5-20 / D64 / BZ309 / C19 Bestellbezeichnung Kör- Bin- Konz- Form D T X E H nungs- dung zen- Bemerkungen größe tration 1A1R 150 0,6...1,5 7 0,5...1,3 1A1R 250 1,0...1,7 7 0,7...1,4 1A1R 300 1,2...2,3 7 0,9...1,4 Andere Maße auf Anfrage Ausführung mit geschlossenem Rand in Kunstharzbindung (siehe Skizze) bei besonderen Anforderungen an die Schnittkantenqualität H = Bei Bestellung bitte angeben Bestellbeispiel: 1A1R-300-1,8-5-1,4-H / D91 / K-plus 888RY / C23 26

28 WINTER: 34E/1A1R FEPA: 1A1RSS/ 1A1R Technische Hinweise Einsatzhinweise Einsatzhinweise für Trennscheiben 34E, 1A1R Empfehlungen BZ 34 E 1A1R 1A1R enggezahnte Ausführung geschlossener Rand, geschlossener Rand für große Schnittiefen universeller Einsatz nur für Trennautomaten BZ-Bindung BZ-Bindung Kunstharzbindung Scheibendurchmesser D mm Schnittbreite T mm 1,5...3,2 0,5...2,0 0,5...2,0 Belagtiefe X mm 5 5 und 10 5 bzw. 7 Körnungsgröße D FEPA D126...D301 (D46)...D64...D181...(D301) (D46)...D91...D126...(D301) Bindung BZ Verschleß- BZ... BZ309 (< 250) K-plus 888RY K-plus härte BZ... BZ335 und andere Konzentration C 100 = s. Seite 26 C19...C45 C35...C50 4,4 Kt/ cm³ Schnitttiefe a ges mm...0,35 D...0,35 D...0,25 D Schnittgeschwindigkeit v c m/s (50) Zeitspanfläche Z f cm² manuell min maschinell Vorschubgeschwindig- v f mm/min ist nach der Zeitspanfläche zu errechnen Z f = a e v f, v f = Z f : a e keit Kühlschmiermittel Öl, Öl-in-Wasser, meist Wasser Öl-in-Wasser, Wasser Lösung und Wasser Maßtoleranz mm < 0,2 manuell < 0,2 < 0,03 maschinell < 0,05 Rauheit R z µm manuell < maschinell <

29 Diamant-Hohlbohrer NH-Bohrer Zum Bohren kleiner Durchmesser -0,8 bis 10 mm- besonders in Glas und Quarz, bedingt auch in Keramik, eignen sich die galvanisch mehrschichtig hergestellten NH-Bohrer. Die Bohrtiefe ist abhängig vom Bohrerdurchmesser und beträgt 7 bis 22 mm; andere Abmessungen sind lieferbar. NH-Bohrer werden mit zylindrischem Schaft 4 mm Durchmesser geliefert, passend zur WINTER-Zischbohrmaschine TIBO NB4. Für die Verwendung der WINTER-Wasserspülbüchse ist eine Spannzange erfoderlich. Zum Bohren mit normalen, schnellaufenden Bohrmaschinen wird die Spülbüchse anstatt des Bohrfutters in die Spindel eingesetzt. Die Spülbüchse hat am unteren Ende ein Innengewinde zur Aufnahme der Spannzange. Die Wasserzufuhr ist vor dem Bohrbeginn einzuschalten und erst nach dem Bohren wieder abzustellen. Schärfen: Sollte die Bohrkrone stumpf werden, so ist ein Schärfen durch Bohren in einem Winter-Stein Nr. 2 oder 5 hilfreich. Weitere Informationen über Diamant-Hohlbohrer erhalten Sie von: ERNST WINTER & SOHN GMBH., Hauptstraße 139 a, Idar-Oberstein, Telefon , Fax , Telex

30 Allgemeine technische Hinweise Beeinflußbarkeit des Schleifergebnisses Die nachfolgenden Schaubilder zeigen die Möglichkeiten zur Beeinflussung des Schleifergebnisses. Zunächst wird in einem Blockdiagramm dargestellt, wie aus dem unbearbeiteten Werkstück mit Hilfe - der Maschine - der Schleifscheibe (Diamantwerkzeug) - den Einstellbedingungen ein bearbeitetes Werkstück entsteht, das den vorgegebenen Beurteilungskriterien entsprechen muß. - Maß- und Formgenauigkeit - Oberflächenrauheit und - einer (minimalen) Randzonenschädigung WERKSTÜCK unbearbeitet MASCHINE WERKSTÜCK bearbeitet WERKSTÜCK- STOFF FORM MASSE Art Größe Antriebsleistung Steifigkeit Kühlschmierung Abrichtverfahren SCHLEIF- SCHEIBE Form Maße Spezifikation Schärfezustand EINSTELLBE- DINGUNGEN Schnittgeschwindigkeit Zustellung Vorschubgeschwindigkeit Zeitspanvolumen Flächendruck Oszillationswinkel Kontaktfläche Einstellwinkel Ausfeuerzeit MASS- UND FORM- GENAUIGKEIT OBER- FLÄCHEN- RAUHEIT RANDZONEN- GEFÜGE Blockdiagramm: Darstellung der wichtigsten Parameter zur Beeinflussung des technischen Schleifergebnisses. Im nachfolgenden Bild (Seite 30) werden in einer übersichtlichen Systematik die einzelnen Parameter dargestellt und ihre Auswirkungen bei quantitativen Veränderungen. 29

31 Allgemeine technische Hinweise Zusammenstellung der wichtigsten Parameter zur Veränderung des technischen Schleifergebnisses Beispiel für die praktische Anwendung der systematischen Darstellung. Wenn zum Beispiel die Maß- und Formtoleranz verbessert werden muß, so sind als Hauptparamter die Zerspankräfte F und das Schleifverhältnis G genannt, die selbst wieder abhängig sind von den acht Unterparametern, die senkrecht darunter dargestellt werden, nämlich die Schnittgeschwindigkeit, die Körnungsgröße, das Zeitspanvolumen, die Bindungsverschleißhärte, der Kühlschmierstoff, die Konzentration, die Schleifkontaktfläche und der Schärfezustand. Beispiel: Zur Verbesserung der Maß- und Formgenauigkeit am Werkstück kann deshalb geprüft werden, welcher der genannten acht Unterparamter Beurteilungskriterien Maß- und Formgenauigkeit Oberflächen- Randzonenrauheit gefüge a) im konkreten Fall geändert werden kann b) und im Sinne kleiner werdender Schleifkraft Zerspan- Schleif- Rauheit R a Temperatur ϑ bzw. höherem Schleifverhältnis G geändert kräfte F verhältnis G Einflußgrößen F = f(...) G = f(...) R werden muß. a = f(...) ϑ = f(...) Angenommen die Schnittgeschwindigkeit ist variabel und kann erhöht werden, dann zeigt die systematische Darstellung in horizontaler Richtung c) die Kräfte reduzieren sich d) das Schleifverhältnis erhöht sich e) die Temperatur erhöht sich. Die Veränderungen c) und d) sind erwünscht und psoitiv im Sinne einer Verbesserung der Form- und Maßgenauigkeit, e) d.h. die Temperatursteigerung kann den eingeschlagenen Weg zur Ergebnisverbesserung hindern oder unmöglich machen. Hier ist also zu prüfen, ob die zu erwartende Temperaturerhöhung beherrscht werden kann, beispielsweise durch eine Verbesserung der Kühlschmierung. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine schnelle Überprüfung der notwendigen und möglichen Parameterveränderungen, die erforderlich sind, um das Ziel einer Verbesserung der Form- und Maßgenauigkeit am Werkstück zu erreichen. 30 Zerspanbarkeit des Werkstückstoffs (z.b. Härte und Spanform) Schnittgeschwindigkeit v c (m/s) Zeitspanvolumen Q w (mm³/min) Kühlschmierstoff (Ölgehalt) Schleifkontaktfläche (mm²) Körnungsgröße (µm) Bindungshärte Konzentration (Karat/cm³) Schärfezustand (Wirkrauhtiefe R ts) F G R a ϑ Zerspanbarkeit Zerspanbarkeit Zerspanbarkeit Zerspanbarkeit F G R a ϑ v c v c v c v c F G R a ϑ Q w Q w Q w Q w F G R a ϑ Ölgehalt Ölgehalt Ölgehalt Ölgehalt F G R a ϑ A k A k A k A k F G R a ϑ Körnungsgröße Körnungsgröße Körnungsgröße Körnungsgröße F G R a ϑ Bindungshärte Bindungshärte Bindungshärte Bindungshärte F G R a ϑ Konzentration Konzentration Konzentration Konzentration F G R a ϑ Schärfzustand Schärfzustand Schärfzustand Schärfzustand Systematische Darstellung der wichtigsten Parameter zur Veränderung des technischen Schleifergebnisses. Schleifscheibe Maschine und Einstellbedingungen Werkstück

32 Allgemeine technische Hinweise Werkstoff Glas mineralisches und organisches Glas Allgemein Unter Glas versteht man gemeinhin farbiges oder farbloses Glas, durchsichtig oder milchig. Richtiger unterscheidet man in technischen Begriffen, nämlich in - mineralische Gläser, das sind oxidische oder Silikat- und Boratgläser und nichtoxidische, d.h. Fluoridgläaser (chemische Einteilung) - organische Gläser, das sind poymerisierte Kunststoffe oder Gießharze (chemische Einteilung) - Verpackungsglas, Bauglas, technisches Glas, optisches Glas und Sodnergläser (anwendungstechnische Einteilung) und in - Flachglas, Hohlglas, Blockglas, Preßglas, vorgeformtes Rohglas (Preßlinge), Strangglas, Schaumglas (fertigungstechnische Einteilung). Optisches Glas Optisches Glas wird in farbloses und Farb- und Filterglas unterteilt. Farb- und Filtergläser sind im allgemeinen der Werkstoff für die Fein- und Brillenoptik. Für die Brillenoptik stehen auch sog. Kunststoffbrillengläser zur Verfügung. Technisches Glas Technisches Glas ist kein definierter Ausdruck. Alle Glaswerkstoffe werden auch für technische Anwendungen gebraucht. Die Auswahl wird durch den Anwendungszweck bestimmt. Sondergläser Sondergläser sind Gläser mit besonderen Eigenschaften, z.b. mit Halbleitereigenschaften, oder für die Laseroptiken geeignet. Fototrope (oder fotochromatische) Gläser werden u.a. als Brillengläser mit veränderlichen Durchlässigkeiten vermehrt benötigt. SOlche Gläser, auch als organische Duroplaste bekannt, passen sich automatisch den Lichtverhältnissen an. Milliarden kleinster Silberhalogenide reagieren auf die UV-Strahlung der Sonne. Glaskeramik gehört ebenfalls in die Gruppe der Sondergläser. Es handelt sich um eine Stoffgruppe, die die wesentlichen Vorteile von Glas mit denen von Keramik verbindet und z.b. formstabil ist von -273 bis +600 C. 31

33 Allgemeine technische Hinweise Werkstoff Glas und verwandte Produkte, tabellarische Übersicht Werkstoffe Werkstoffbe- Dichte Härte Berechnungs- Erwei- Bemerkungen in der zeichnung nach HK index n d chungstem- Industrie Schott g/cm³ kg/mm² peratur C Feinoptik Flour-Kronglas Brillenoptik Allgemeine FK1 bis 2, , Zerspanungseigenschaften: Technik FK54 3, , splittriges Abplatzen größerer Werkstoffpartikel bei vergleichsweise Bor-Kronglas hohen Bearbeitungskräften. BK1 bis 2, , BK10 2, , Kronglas K3 bis 2, , K51 2, , Schwer-Kronglas SK1 bis 3, , SK55 3, , Lathan-Kronglas LaKN6 bis 3, , LaK33 4, , Flintglas Plastifizierung F1 bis 3, , Bleioxidhaltig. neigt zur F15 3, , und grobschollig ausbrechenden Kunststoffpartikeln, bei Schleifbe- Barit-Schwerflintglas lägen mit kleinem Spanraum problematisch. (Nach König, Steffens, BaSF1 bis 3, , Kleinevoß, AIF Bericht Nr. 6242) BaSF64 3, , Lanthan-Flintglas LaF2 bis 4, , LaFN28 4, , Schwer-Flintglas SF1 bis 4, , SFN64 3, , Brillenoptik Fototropes Glas Mit Halogeniden, auch fotochromatisches Glas genannt. Mineralglas 2,41 bis 480 1,5229 bis 510 Handelsnamen: Colormatic, 2,5 +/- 30 1,6000 Fotosolar u. a. Kunstharz 1,32 1,502 Organisches Glas. Handelsnamen: (Polymere CR39) Perfalit-Colormatic u.a. mehr. (Duroplast), Kunststoffglas organisches Glas 1,32 1,502 Polymerisiertes Gießharz siehe Kunstharz. Großoptik Glaskeramik 2, ,5430 SCHOTT-Name: Zerodur für Teleskopspiegel, formstabil von -273 bis +600 C. Technisches Quarzglas 2, ,4588 Schmelzpunkt: 32Glas 1710 C

34 Allgemeine technische Hinweise Systematisch Darstellung der Möglichkeiten zur Veränderung des technischen Schleifergebnisses beim Schleifen sphärischer Flächen WERKSTÜCK unbearbeitet MASCHINE WERKSTÜCK bearbeitet WERKSTOFF FORM MASSE RADIUS SPHÄRIZITÄT Art Größe Antriebsleistung Steifigkeit Kühlschmierung Abrichtverfahren DIAMANT- WERKZEUG Form Maße Spezifikation Schärfezustand EINSTELLBE- DINGUNGEN Schnittgeschwindigkeit Werkstückdrehzahl Vorschub Einstellwinkel Ausfeuerzeit MASS- UND FORM- GENAUIGKEIT FORMTREUE SPHÄRIZITÄT RADIUS MITTENDICKE OBER- FLÄCHEN- RAUHEIT GLÄTTUNGS- TIEFE RANDZONEN- BESCHÄDIGUNG RISSTIEFE TRAGANTEIL Verfahrensprinzip beim Schleifen sphärischer Linsen, IPT Fraunhofergesellschaft Aachen, Prof. König Beispiel: D w = 55 mm γ = 2 arc sin D : 2R = 46 α = 16,2 R = (n - 1) : Dioptrie 33

35 Allgemeine technische Hinweise Meßergebnisse beim Schleifen sphärischer Flächen, IPT Fraunhofergesellschaft Aachen, Prof. König Nachfolgend einige Meßergebnisse beim Schleifen sphärischer Flächen: Bild 1: Rauheit R t = f (Vorschub f, Werkstückdrehzahl n w, Konzentration) Bild 2: Rauheit R t = f (Vorschub f, Werkstückdrehzahl n w, Körnungsgrößen) Bild 3: Spindelantriebs- P s = f (Zeitspanvolumen Q w, Konzentration) leistung Bild 4: Spindelantriebs- P s = f (Körnungsgröße, Schnittgeschwindigkeit v c ) leistung Bild 5: Schleifverhältnis G = f (Zerspanvolumen V w, Werkstoff) Werkstück: Maschine: Linsendurchmesser 65 mm Kugelradius R = 150 mm Werkstoff BK7 LOH-Spheromatic Rauheit R t [µm] Kühlschmierung: Emulsion 3% (RatakMK), 2 Düsen, 3 und 4 l/min Topfscheibe: 2F / D25 / BZ335 / C25 (C40) Schnittgeschwindigkeit: v c = 20 m/s Drehzahl: n s = 9950 min -1 Vorschub f [µm / Umdr.] Werkstückdrehzahlen: n w = 60 und 240 min -1 Bild 1: Einfluß der Diamantkonzentration C25/C40 bei unterschiedlichen Werkstückdrehzahlen n w = 60 und 240 min - 1 bzw. unterschiedlichen Zustellungen f pro Umdrehung auf die Rauheit R t. 34

36 Allgemeine technische Hinweise Meßergebnisse beim Schleifen sphärischer Flächen, IPT Fraunhofergesellschaft Aachen, Prof. König Werkstück: Maschine: Linsendurchmesser 65 mm Kugelradius R = 150 mm Werkstoff BK7 LOH-Spheromatic Rauheit R t [µm] Kühlschmierung: Emulsion 3% (RatakMK), 2 Düsen, 3 und 4 l/min Topfscheibe: 2F L4 / D25 (D46 / D54) / BZ335 / C40 Schnittgeschwindigkeit: v c = 50 m/s Drehzahl: n s = min -1 Vorschub f [µm / Umdr.] Werkstückdrehzahlen: n w = 60 und 240 min -1 Bild 2: Einfluß der Körnungsgrößen D25/D46/D54 bei unterschiedlichen Werkstückdrehzahlen n w = 60 und 240 min -1 bzw. unterschiedlichen Zustellungen f pro Umdrehung auf die Rauheit R t. Werkstück: Linsendurchmesser 65 mm Kugelradius R = 150 mm Werkstoff BK7 Spindelantriebsleistung P s [kw] Maschine: LOH-Spheromatic Kühlschmierung: Emulsion 3% (RatakMK), 2 Düsen, 3 und 4 l/min Topfscheibe: 2F L4 / D25 / BZ335 / C40 (C25 / C75) Schnittgeschwindigkeit: v c = 50 m/s Drehzahl: n s = min -1 Zeitspanvolumen Q w [cm³/min] Werkstückdrehzahlen: n w = 240 min -1 Bild 3: Einfluß der Diamantkonzentration C25/C40/C75 bei unterschiedlichen Zeitspanvolumen Q w in cm³/min auf die benötigte Antriebsleistung P s (kw). 35

37 Allgemeine technische Hinweise Meßergebnisse beim Schleifen sphärischer Flächen, IPT Fraunhofergesellschaft Aachen, Prof. König Werkstück: Linsendurchmesser 65 mm Kugelradius R = 150 mm Werkstoff BK7 Spindelantriebsleistung P s [kw] Maschine: LOH-Spheromatic Kühlschmierung: Emulsion 3% (RatakMK), 2 Düsen, 3 und 4 l/min Topfscheibe: 2F L4 / D25 (D46 / D54) / BZ335 / C40 Schnittgeschwindigkeit: v c = 50 und 20 m/s Drehzahl: n s = 240 min -1 Körnungsgröße [µm] Zeitspanvolumen: Q w = 6,5 cm³/min Bild 4: Einfluß der Körnungsgrößen D25 / D54 / D126 bei unterschiedlichen Schnittgeschwindigkeiten v c = 50 und 20 m/s auf die benötigte Spindelantriebsleistung P s (kw). Werkstück: Linsendurchmesser 65 mm Kugelradius R = 150 mm Werkstoff siehe Grafik Schleifverhältnis G [mm³ / mm³] Maschine: LOH-Spheromatic Kühlschmierung: Emulsion 3% (RatakMK), 2 Düsen, 3 und 4 l/min Topfscheibe: 2F L4 / D46 / BZ5474 / C40 Schnittgeschwindigkeit: n w = 180 m -1 Zustellung: f = 11 mm/u Zerspanvolumen V w [cm³] Ausschleifzeit: t a = 0 s Bild 5: Schleifverhältnis G in mm³/mm³ beim Schleifen verschiedener Glaswerkstoffe. 36

38 Allgemeine technische Hinweise Systematisch Darstellung der Möglichkeiten zur Veränderung des technischen Schleifergebnisses beim Feinschleifen mit Pelletwerkzeugen WERKSTÜCK unbearbeitet MASCHINE WERKSTÜCK bearbeitet WERKSTOFF FORM MASSE RADIUS SPHÄRIZITÄT Art Größe Antriebsleistung Steifigkeit Kühlschmierung Abrichtverfahren PELLET- WERKZEUG Form Besatz Spezifikation Schärfezustand EINSTELLBE- DINGUNGEN Werkstückdrehzahl Werkzeugdrehdrehzahl Kontakfläche Zeitspanvolumen Flächendrücke Neigungswinkel Oszillationswinkel Abrichtintervalle Einstellkorrekturintervalle MASS- UND FORM- GENAUIGKEIT FORMTREUE SPHÄRIZITÄT RADIUS MITTENDICKE OBER- FLÄCHEN- RAUHEIT GLÄTTUNGS- TIEFE RANDZONEN- BESCHÄDIGUNG RISSTIEFE TRAGANTEIL Verfahrensprinzip beim Schleifen sphärischer Linsen, IPT Fraunhofergesellschaft Aachen, Prof. König 37

39 Allgemeine technische Hinweise Meßergebnisse beim Feinschleifen optischer Gläser und Pelletwerkzeugen nach IPT Fraunhofergesellschaft Aachen, Prof. König Nachfolgend einige Meßergebnisse a) beim Feinschleifen sphärischer Flächen Bild 1: Zeitspanvolumen Q w = f (Werkstückdrehzahl n w, Neigungswinkel α) Bild 2: gemittelte Rauhtiefe R z = f (Werkstoff und Pelletspezifikation) Bild 3: gemittelte Rauhtiefe R z = f (Pelletspezifikation) Formkonstanz R: V w = f (Pelletspezifikation) Zeitspanvolumen Q w = f (Pelletspezifikation) Schleifzeit t s = f (Pelletspezifikation) Bild 4: gemittelte Rauhtiefe R z = f (Werkstoffbruchverhalten, Werkzeugspezifikation) Bild 5: gemittelte Rauhtiefe R z = f (Schleifzeit t s, Diamantkörnungsgröße) Bild 6: Aufmaß z = f (Schleifzeit t s, Werkzeugspezifikation) Rauhtiefe R z = f (Aufmaß z, Werkzeugspezifikation) Rauhtiefe R z = f (Schleifzeit t s, Werkzeugspezifikation) Bild 7: gemittelte Rauhtiefe R z = f (Werkzeugspezifikation, Ausgangsrauhtiefe R zo ) Bild 8: Formkonstanz R: V w = f (Neigungswinkel α, Werkstückdrehzahl n w ) b) beim Plan-Feinschleifen Bild 9: Zeitspanvolumen Q w = f (Prozeßzeit t p ) Bild 10: Rauheit R t = f (Prozeßzeit t p ) Werkstück: Maschine: Linsendurchmesser 65 mm R = 37,584 mm Werkstoff SF57 LOH LP75 Zerspanvolumen Q w [mm³/s] Werkzeug: d p = 8 mm Spezifikation: D15A / BZ5017 / C35 Schleifbelagfläche A s = 1257 mm² Einstellung: Neigungswinkel α = 7,5-12,5-17,5 Oszillationswinkel β = +/- 5 Hauptschleifkraft F 2 = 140 N Werkstückdrehzahl n w [min -1 ] Bild 1: Eine Erhöhung des Zeitspanvolumens Q w ist in Abhängigkeit der Werkstückdrehzahl und des Neigungswinkels möglich. 38

40 Allgemeine technische Hinweise Meßergebnisse beim Feinschleifen optischer Gläser und Pelletwerkzeugen nach IPT Fraunhofergesellschaft Aachen, Prof. König Werkstück: Linsendurchmesser 65 mm R = 37,584 mm Werkstoff SF57 und FK5 gemittelte Rauhtiefe R z [µm] Maschine: Werkzeug: Spezifikation: LOH LP75 d p = 8 mm 1 = D15A / BZ488 / C35 2 = D15A / BZ5017 / C35 3 = D7 / BZ5017 / C35 4 = D7 / BZ5017 / C23 Pelletspezifikation Einstellung: Neigungswinkel α = 7,5 Oszillationswinkel β = +/- 5 Werkstückdrehzahl n w = /min Hauptschleifkraft F 2 = 140 N Bild 2: Die gemittelte Rauhtiefe R z ist abhängig vom Werkstoff und von der Spezifikation des Pelletwerkzeuges. Zerspanvolumen Q w [mm³/min] gemittelte Rauhtiefe R z [µm] Schleifzeit t s [min] For,mkonstanz R : V w [µm/cm³] Werkstück: Maschine: Werkzeug: Linsendurchmesser 65 mm R = 37,584 mm Werkstoff LaFN21 LOH LP75 d p = 8 mm Spezifikation: D15A / BZ488 / C35 D7 / BZ / C35 (weiche Bindung) Einstellung: Werkstückdrehzahl n w = 1000 min -1 Neigungswinkel α = 12,5 Oszillationswinkel β = +/- 5 Hauptschleifkraft F 2 = 140 N (D15A) F 2 = 233 N (D7) Bild 3: Der Einfluß der härteren Bindung BZ488 und gröberen Körnungsgröße D15A zeigt Vorteile beim Zeitspanvolumen Q w und damit auch bei der Schleifzeit t s. Die weichere Bindung mit der feineren Körnungsgröße D7 bringt, unabhängig von der wesentlich höheren Hauptschleifkraft F 2, Vorteile bei der gemittelten Rauhtiefe und bei der Formkonstanz R: V w. Dieser Vorteil beträgt mindestens 25%. 39