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"Procédé de production avec précision d'une surface de révolution abrasive."
La présente invention concerne un procède per-. fectionné et peu coûteux de fabrication d'un outil abra- sif dans lequel les sommets de toutes les particules abrasives sont mis en position avec précision suivant des configurations prédéterminées, et plus particulièrement de tels outils formés comme des surfaces de révolution.
Il s'est posé un problème jusqu'à présent dans la fabrication des dispositifs pour dresser les meules et analogues sous des formes exactes dans lesquels les
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sommets de tous les granules abrasifs se trouvent dans la forme exacte que l'on veut obtenir. Un type d'outil auquel la demanderesse s'intéresse en particulier est un dispositif à diamant pour dresser les meules qui est uti- lisé pour dresser les meules sous des formes compliquées, Lorsqu'on doit fabriquer un dispositif à diamant pour dresser les meules ayant une surface annulaire plane, suivant la technique antérieure, dans -,,un oas, on enduit une surface plane avec un adhésif, on répand des parti- ouïes de diamant ayant une dimension généralement unifor- me,
puis on roule ou presse les particules de diamant à travers l'adhésif contre la surface de la forme* Une difficulté principale de ce procédé de fabrication des dispositifs à diamant pour dresser les meules est due au fait qu'on ne peut l'utiliser que lorsqu'on doit pré- , parer des surfaces planes, et deuxièmement, on peut obte- nir de légères irrégularités en raison des différences de dimension de particules qui sont inhérentes à toute opéra- tion de triage ou de dimensionnement des particules de diamant.
Lorsqu'on a fabriqué des dispositifs à diamant pour dresser les meules du type ayant des surfaces de révolution suivant la technique antérieure, on a formé habituellement ces dispositifs en introduisant manuelle- ment des particules de diamant sur un rotor ayant la forme générale voulue. De cette façon, les particules de dia- mant sont mises en position avec précision de manière que leur sommet fasse saillie sur la distance voulue hors de la surface du corps du dispositif rotatif pour dresser les meules.
D'autres procédés encore ont été proposés et essayés, mais en général tous les procédés qui ont été
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utilisés jusqu'à présent ne donnent pas entière satisfao- tion, et dans beaucoup de cas présentent des particu- les de diamant qui font saillie sur une plus grande dis- tance hors de la surface du dispositif que les particu- les restantes, de sorte que les meules obtenues avec ledit dispositif présentent des rainures défavorables dans leur surface.
La présente invention se propose notamment de fournir un nouveau procédé perfectionné de fabrication d'un dispositif à diamant pour dresser les meules et en particulier un dispositif à diamant rotatif pour dresser les meules qui est simple et peu coûteux à réaliser, et qui constitue un dispositif rotatif pour dresser les meules ayant des particules a@@rasives dont les sommets se trouvent tous dans la forme de surface voulue.
D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'une meule profilée qui tourne contre une ébauche métallique pour lui conférer sa forme ; la figure 2 montre une forme qui est coulée au- tour de l'ébauche métallique profilée ; la figure 3 montre un traitement par un bain de liquide pour dissoudre l'ébauche métallique la figure 4 montre une opération de pulvérisa- tion pour appliquer une peinture conductrice de l'éleotri- cité au profil interne du moule ; la figure 5 montre un procédé d'application de particules abrasives à la surface peinte du moule ;
la figure 6 montre schématiquement un équipement pour déposer électrolytiquement un métal sur le dessus de
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la peinture conductrice de l'électricité ; la figure 7 montre le moule en cours de rem- plissage avec une matière susceptible de durcir qui adhè- re au métal électrolytiquement ; la figure 8 montre schématiquement un procédé pour enlever la matière du moule de la surface externe du corps enduit d'abrasif formé sur la'figure 7 la figure 9 montre schématiquement l'alésage du corps du dispositif pour dresser les meules en vue de la réception de son arbre ; la figure 10 montre l'utilisation du dispositif terminé pour dresser les meules pour le profilage d'une meule ;
et la figure 11' est une coupe transversale d'une partie de la surface du dispositif pour dresser les meules terminé, pour mieux montrer sa construction.
Dans le procédé préféré de mise en oeuvre de l'invention qui est représenté sur les dessins, le proces- sus commence avec une meule qui a été profilée pour four- nir la forme voulue de la partie terminée. En ce faisant, on peut meuler une pièce avec la meule, et à partir de la surface réelle de la pièce moulée, comme on la voit dans un comparateur optique, etc, on peut effectuer une détermination des changements qui pourraient être néces- sairesdans le profil de la meule pour obtenir la configu- ration voulue exacte de la pièce terminée.
Dès qu'une meule a été profilée pour donner la forme exacte de la pièce terminée que l'on veut, la meule est mise en fono- tionnement contre une ébauche de matière qui peut être décomposée d'une façon appropriée, comme on le verra plut loin.
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Dans la forme de réalisation préférée représen- tée sur les dessins, on utilise une ébauche métallique, et en particulier une ébauche faite en aluminium. L'ébauche métallique est placée ensuite dans un récipient 14, et on coule une matière appropriée autour de l'ébauche pour obtenir une cavité interne dont la surface est la répli- que exacte'de celle du dispositif à diamant pour dresser les meules rotatif; terminé voulu. La matière de coulée que l'on utilise pour entourer l'ébauche, et pour former ainsi un moule peut être d'un type approprié quelconque qui n'est pas détérioré par le procédé qui est utilisé ensuite pour enlever l'ébauche métallique.
Lorsqu'on utilise l'aluminium pour l'ébauche métallique, on peut utiliser me résine époxy pour faire le moule, et afin de diminuer le retrait et les changements de température et la résine époxy, on ajoute de préférence une charge d'une autre matière, comme un métal. Une matière qui a donné d'excellents résultats comprend un mélange de 25 parties en poids environ d'un mélange d'une résine époxy et d'un aent de durcissement, et de 75 parties en poids d'une poudre de cuivre ayant une dimension particulaire inférieure à 0,149 mm environ.
On peut décomposer l'ébauche 12 dans le corps coulé 16 d'une façon appropriée quelconque, tant que le mode utilisé ne provoque pas de détérioration du corps coulé 16. On voit qu'on peut avoir recours à diverses combinaisons de matière et à divers procédés d'enlèvement de l'ébauche 12. Dans la forme de réalisation préférée représentée sur les dessins, dans laquelle l'ébauche 12 est faite en aluminium et le corps coulé 16 est en une résine époxy, le corps en aluminium T2 est enlevé de pré-
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férence du corps en résine époxy 16 au moyen d'une sol@- tion d'hydroxyde de sodium d'une concentration approprie, comme par exemple de 20%, qui dissout facilement l'alumi- nium sans attaquer le corps coulé de résine époxy 16.
La chambre interne 18 du corps coulé 16 qui est mise à découvert par la dissolution de l'aluminium est alors enduite par pulvérisation d'une peinture conduc- trice de l'électricité qui recouvre uniformément la sur- face de la chambre interne 18 d'une mince couche d'une ma- tière poisseuse. Avant de pulvériser ;la peinture, tou- tes les surfaces y compris le fond du moule qui ne sont pas recouvertes de particules abrasives sont dissimulées avec une bande appropriée formant cache. Cette bande est enlevée après que la peinture a séché.
Bien qu'on puisse utiliser une peinture conductrice de l'électricité quel- conque, les peintures contenant de l'argent en poudre com- me pigment se sont avérées donner d'excellents résultats étant donné qu'elles constituent de très bons conducteurs et peuvent être appliquées en un enduit très mince pour fournir la conductivité de l'électricité voulue. Des peintures ayant la composition.générale suivante ont été achetées dans le commerce et utilisées
60 à 65% en poids d'argent finement divisé
2 à 6% en poids d'un liant résineux organique comme le méthacrylate de butyle 29 à 38% en poids d'un solvant comme l'éther' monobutylique d'éthylène glycol, ou l'éther acétate mono- butylique de diéthylène glycol.
L'épaisseur de la couche de peinture qui est appliquée peut varier d'une façon appréciable, :Lorsqu'on doit utiliser des particules d'abrasif ayant une dimen-
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Bien particulaire de 0,125 mm environ, une épaisseur de peinture comprise entre 0,0125 et 0,075 mm est préférable ; lorsqu'on doit utiliser des particules ayant une dimen- sion particulaire de 0,297 mm, une peinture ayant une épaisseur comprise entre 0,025 et 0,15 mm est préférable, et lorsqu'on doit utiliser des particules ayant une di- mension particulaire supérieure à 0,84 mm environ, une peinture ayant une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,2 mm est préférable. On mesure les épaisseurs ci-dessus après le séchage.
Après avoir appliqué la peinture 20 conductrice de l'électricité à la surface 18 et pendant que la peinture est encore à l'état humide et poisseux, on verse les particules abrasives 22, et dans le présent cas, des particules de diamant, dans la chambre interne 18 du mou- le. On pose le moule sur son coté, et on presse les par- ticules abrasives vers le bas dans la peinture, par exem- ple à l'aide d'un doigt en caoutchouc, de façon que les sommets des particules abrasives traversent la couche de peinture jusqu'à la surface de la chambre interne 18.
On fait tourner lentement le corps 16 du moule et on presse les particules de diamant en position jusqu'à ce que toutes ses surfaces, y compris les saillies et les creux, soient recouvertes de particules abrasives. Ensuite, on verse les particules du diamant restantes hors du mou- le 16 et on secoue le moule 16 pour enlever toute parti- cule abrasive encore faiblement attachée qui peut rester.
Ce processus garantit que les sommets de toutes les par- ticules abrasives 22 se trouvent dans la forme de surfa- ce voulue, de façon à ne pas former de rainures dans les meules qui seront profilées ultérieurement par ces par-
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aïeules.
Après le séchage de la peinture, on dépose élec- trolytiquement un métal approprié autour des particules abrasives pour maintenir les particules abrasives 22 en position. On peut le réaliser d'une façon appropriée quel- conque, et comme représenté sur les dessins, on l'effec- tue en plaçant une électrode métallique 26 au centre de la cavité 18 et en faisant circuler une solution de dépôt électrolytique à travers la cavité. La circulation de la solution de dépôt électrolytique est effectuée commo- dément au moyen d'une pompe 28 dont l'aspiration est reliée à un récipient 30 qui contient une réserve de la solution de dépôt électrolytique et qui peut contenir éga- lement une matière filtrante appropriée pour éliminer tout débris étranger, ainsi qu'un réchauffeur commandé ther- mostatiquement.
Le côté refoulement de la pompe 28 peut être relié à un orifice 32 ménagé au fond du moule 16 débouchant au centre de la cavité 18. La partie supérieu- re du corps 16 du moule peut présenter d'une façon analo- gue un orifice d'évacuation 38 dans la région située au- dessus de la surface profilée pour recevoir une conduite d'évacuation 36 débouchant dans le récipient 30. On peut régler la vitesse de circulation à partir de la pompe 26 pour obtenir un écoulement approprié qui se déverse par la conduite 36 dans le récipient 30.
L'électrode centrale 26 constitue l'anode d'un circuit à courant continu ayant la tension voulue, et la surface peinte 20 constitue la cathode du circuit élec- trique au moyen d'un boulon fileté 38 qui s'étend à tra- vers le corps 16 au contact de la couche de peinture 20.
La tension continue du circuit est réglée de préférence
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pour fournir 'rune intensité initiale comprise entre 0,3 et 1 ampère par décimètre carré à la cathode, et au bout de plusieurs heures de revêtement électrolytique à cette intensité, on augmente de préférence la tension pour obtenir une intensité finale de 8 ampères par décimètre carré environ. On peut former la couche déposée électro- lytiquement d'une façon appropriée quelconque en utili- sant un métal ou une solution appropriés quelconques, et dans la forme de réalisation préférée, on utilise un bain classique de dép8t électrolytique de sulfamate de nickel.
Selon une variante, on peut maintenir les parti- cules abrasives en position par le dépôt électrolytique du cuivre, du fer ou d'un autre métal dur quelconque en utilisant un bain ou traitement approprié quelconque,
Bien que l'épaisseur du métal déposé électroly- tiquement n'ait pas une importance critique, la deman- deresse préfère appliquer un minimum de 0,79 mm de métal sur le grain et même des épaisseurs supérieures allant jusqu'à 6,35 mm sont encore avantageuses.
Dans la forme de réalisation préférée, une épais- seur non uniforme de métal déposé électrolytiquement est avantageuse, bien qu'elle ne soit pas nécessaire. Les spécialistes du domaine du dépôt électrolytique savent bien qu'une surface de cathode non uniforme a tendance à recueillir des épaisseurs non uniformes de métal à moins d'utiliser des techniques spéciales pour rendre la répar- tition du courant appliqué plus uniforme. On a obtenu des épaisseurs plus uniformes en pratique pendant le dépôt initial du métal en utilisant des formes appropriées d'anode et de protection, et une faible intensité pour améliorer le recouvrement dea grains abrasifs à la plus
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grandedistance de l'anode.
Toutefois, le dépôt final à ,de grandes intensités sans précaution particulière four- nit rapidement une grande accumulation de métalet en particulier sur les bords et autres zones d'intensité localement accrues. Il en résulte la formation d'arbori- sations ou de dentrites radialement vers l'intérieur à partir des régions d'intensité supérieure plus rappro- chées de l'anode. Ces dendrites fournissent une liaison de blocage mutuel avantageuse avec la matière du noyau coulée ultérieurement.
Après le dépôt électrolytique, on lave la ca- vité interne et la sèche, et la remplit alors avec une matière durcissante appropriée qui servira de support con- venable pour la couche déposée électrolytiquement 40. La matière utilisée peut être un métal à bas point de fu- sion, par exemple, et dans la forme de réalisation préfé- rée représentée sur les dessins, il s'agit d'une résine époxy étant donné qu'elle est dure et peu coûteuse, pré- sente un faible retrait, et peut être facilement coulée en place. Un mélange approprié qui a été utilisé est le suivant : 9372% en poids d'une résine époxy chargée d'aluminium du commerce et 6,28% en poids d'un agent de durcissement du commerce.
La résine époxy chargée comprend 65% en poids de résine époxy et 35% en poids de poudre d'aluminium ayant une dimension particulaire intérieure à 0,149 mm, Selon une variante, on peut utiliser la même résine époxy chargée de cuivre que celle utilisée pour former le moule.
Après avoir coulé en place le corps 42 du dispositif pour dresser les meules, on enlève le corps coulé externe durci 16 de la surface peinte. On peut le réaliser d'une façon appropriée quelconque, et comme re-
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présenté sur les dessins, on l'effectue en sciant le corps en plusieurs points espaces autour de sa périphérie, puis on le sépare facilement en plusieurs parties à ltaide de ciseaux 44 et d'un marteau 46. Il s'est avéré que la peinture conductrice de l'électricité fournit une liaison juste suffisante pour maintenir les particules de diamant en place pour amorcer le dépôt électrolytique du métal de préhension.
En même temps, la peinture agit comme agent de séparation entre le métal déposé et le corps coulé 16, ce qui permet une séparation facile du dispositif pour dresser les meules terminées du corps coulé 16 sans enlever les particules de diamant.
Après avoir enlevé le corps 42 du dispositif pour dresser les meules du corps .ouïe du moule, il est alésé axialement en vue d'y introduire un arbre 48 au moyen .du- quel le corps du dispositif pour dresser les meules peut être supporté pour tourner. L'arbre 48 et le corps du dispositif peuvent être munis de chemins de clavette asso- oiés, et une olavette 50 peut être installée pour entra!- ner le corps du dispositif à rotation. Cette opération achevé généralement la formation du corps 42 et on le fait tourner ensuite contre la surface d'un corps 52 de meule pour conférer la forme voulue à la surface externe de la meule 52.
La figure 11 montre une partie du corps terminé du dispositif pour dresser les meules en coupe transver- sale, pour mieux montrer la façon dont les particules de diamant 22 sont entourées et enveloppées d'une façon sen- siblement complète par la couche 40 déposée électrolyti- quement.
Bien qu'on ait décrit le procédé préféré de mise en oeuvre de l'invention comme commençant avec une meule
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qui a été profilée pour donner la ferme voulue d'une pièce terminée, il est possible dans certains cas de profiler autrement l'ébauche 12 directement suivant une forme qui est la reproduction de celle de la pièce voulue. On peut le réaliser à l'aide d'une rectifieuse ou un tour à tra- cer, par exemple. Ensuite, on peut/placer la pièce 12 dans un moule , on peut couler le corps 16 autour de l'ébauche 12 et poursuivre le procédé de la façon généra- , le décrite ci-dessus.
Il est évident qu'on a atteint les buts indiqués ci-dessus ainsi que d'autres, et qu'on a fourni un nouveau procédé perfectionné de fabrication de dispositifs pour dresser les meules qui non seulement est capable de fa- briquer le dispositif rotatif pour dresser les meules le plus difficiles, mais qui peut également, s'adapter à la fabrication de dispositifs pour dresser les meules fixes moins compliquéu, ayant des faces profilées généralement planes. Attendu qu'on a décrit la forme de réalisation préférée en détail, et que l'on comprend maintenant le processus général en question, il est évident qu'on peut utiliser d'autres combinaisons de matières de modèle et de moule ainsi que d'autres solutions ou procédés pour enlever le modèle de la matière du moule.
Par exemple, le modèle du dispositif pour dresser les meules pourrait être en carbonate de calcium conformé par une rectifieuse, le moule pourrait être fait en une résine époxy et le mo- dèle en carbonate de calcium pourrait être dissous en utilisant un acide dilué. Dans une autre forme de réali- sation, le modèle du dispositif pour dresser les meules pourrait être fait en plâtre, le moule en une résine époxy, et le modèle pourrait être dissous avec de l'acide chlo-
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rhydrique dilué. Dans une autre forme de réalisation en oore, le dispositif pour dresser les meules pourrait être fait en un métal mou, et le moule pourrait être fait en caoutchouc synthétique qui est vulcanisé en place et en- levé ensuite physiquement du modèle en métal.
Dans une autre forme de réalisation, on peut utiliser un modèle en cire ou autre matière pouvant être enlevée par fusion à basse température, comme un alliage à bas point de fusion, et on pourrait le faire fondre ultérieurement à partir du moule qui a été coulé autour du modèle.
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"A method of accurately producing an abrasive surface of revolution."
The present invention relates to a per- process. A sophisticated and inexpensive way to manufacture an abrasive tool in which the tops of all abrasive particles are precisely positioned in predetermined patterns, and more particularly such tools formed as surfaces of revolution.
A problem heretofore has arisen in the manufacture of devices for dressing grinding wheels and the like into exact shapes in which the
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tops of all abrasive granules lie in the exact shape that one wants to achieve. One type of tool of which the Applicant is particularly interested is a diamond dressing device which is used for dressing grinding wheels in complicated shapes. When a diamond device for dressing grinding wheels having a flat annular surface, according to the prior art, in a case, a flat surface is coated with an adhesive, diamond particles are spread having a generally uniform size,
then the diamond particles are rolled or pressed through the adhesive against the surface of the form * A main difficulty in this method of manufacturing diamond devices for dressing grinding wheels is due to the fact that it can only be used when planar surfaces have to be prepared, and secondly, slight irregularities may be obtained due to the differences in particle size which are inherent in any sorting or sizing operation of diamond particles.
When diamond dressing devices have been fabricated for grinding wheels of the type having surfaces of revolution according to the prior art, these devices have usually been formed by manually feeding diamond particles onto a rotor of the generally desired shape. In this way, the diamond particles are precisely positioned so that their tops protrude the desired distance from the surface of the body of the rotary device for dressing the grinding wheels.
Still other methods have been proposed and tried, but in general all methods which have been
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used heretofore are not entirely satisfactory, and in many cases present diamond particles which protrude a greater distance from the surface of the device than the remaining particles, so that the grinding wheels obtained with said device have unfavorable grooves in their surface.
The present invention aims in particular to provide a new improved method of manufacturing a diamond device for dressing grinding wheels and in particular a rotary diamond device for dressing grinding wheels which is simple and inexpensive to produce, and which constitutes a device. rotary to dress grinding wheels having rasive particles the tops of which are all in the desired surface shape.
Other advantages and characteristics of the invention will emerge from the description which will follow, given with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of a profiled grinding wheel which rotates against a metal blank for it. confer its shape; Figure 2 shows a form which is cast around the profiled metal blank; FIG. 3 shows a treatment with a liquid bath to dissolve the metal blank; FIG. 4 shows a spraying operation for applying an electrically conductive paint to the internal profile of the mold; Figure 5 shows a method of applying abrasive particles to the painted surface of the mold;
Figure 6 shows schematically an equipment for electrolytically depositing a metal on top of
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electrically conductive paint; Figure 7 shows the mold being filled with a hardenable material which adheres to the metal electrolytically; Figure 8 schematically shows a method of removing mold material from the outer surface of the abrasive coated body formed in Figure 7 Figure 9 schematically shows the bore of the body of the device for dressing grinding wheels for receiving of his tree; Figure 10 shows the use of the finished device for dressing grinding wheels for profiling a grinding wheel;
and FIG. 11 'is a cross section of part of the surface of the completed grinding wheel dresser, to better show its construction.
In the preferred method of carrying out the invention which is shown in the drawings, the process begins with a grinding wheel which has been profiled to provide the desired shape of the finished part. By doing this, one can grind a part with the grinding wheel, and from the actual surface of the molded part, as seen in an optical comparator, etc., one can make a determination of what changes might be needed in the part. grinding wheel profile to obtain the exact desired configuration of the finished part.
As soon as a grinding wheel has been profiled to give the exact shape of the finished part desired, the grinding wheel is formed against a blank of material which can be broken down in an appropriate manner, as will be seen. rather far.
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In the preferred embodiment shown in the drawings, a metal blank is used, and in particular a blank made of aluminum. The metal blank is then placed in a container 14, and a suitable material is poured around the blank to obtain an internal cavity the surface of which is an exact replica of that of the diamond device for dressing the rotary grinding wheels; finished wanted. The casting material which is used to surround the blank, and thereby form a mold, may be of any suitable type which is not damaged by the process which is then used to remove the metal blank.
When aluminum is used for the metal blank, epoxy resin can be used to make the mold, and in order to decrease shrinkage and temperature changes and epoxy resin, preferably a filler of another is added. matter, like a metal. A material which has given excellent results comprises a mixture of about 25 parts by weight of a mixture of an epoxy resin and a curing agent, and 75 parts by weight of a copper powder having a dimension. particulate less than about 0.149 mm.
The blank 12 may be decomposed in the cast body 16 in any suitable manner, as long as the method used does not cause deterioration of the cast body 16. It will be seen that various combinations of materials and various combinations can be used. methods of removing the blank 12. In the preferred embodiment shown in the drawings, in which the blank 12 is made of aluminum and the cast body 16 is of epoxy resin, the aluminum body T2 is removed from. pre-
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ference of the epoxy resin body 16 by means of a sodium hydroxide solution of a suitable concentration, such as for example 20%, which easily dissolves the aluminum without attacking the cast epoxy resin body 16.
The inner chamber 18 of the cast body 16 which is exposed by the dissolution of the aluminum is then spray coated with an electrically conductive paint which uniformly covers the surface of the inner chamber 18 with the coating. a thin layer of a sticky material. Before spraying the paint, all surfaces including the bottom of the mold which are not covered with abrasive particles are concealed with a suitable tape forming a mask. This tape is removed after the paint has dried.
Although any electrically conductive paint can be used, paints containing powdered silver as a pigment have been found to give excellent results since they are very good conductors and can be applied in a very thin coating to provide the desired electrical conductivity. Paints having the following general composition were purchased commercially and used
60 to 65% by weight finely divided silver
2 to 6 wt% of an organic resinous binder such as butyl methacrylate 29 to 38 wt% of a solvent such as ethylene glycol monobutyl ether, or diethylene glycol monobutyl acetate ether.
The thickness of the paint layer which is applied can vary appreciably,: When abrasive particles having a dimension of
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Although particulate about 0.125 mm, a paint thickness of between 0.0125 and 0.075 mm is preferable; when particles having a particle size of 0.297 mm are to be used, a paint having a thickness between 0.025 and 0.15 mm is preferable, and when particles having a particle size greater than 0 are to be used. , About 84 mm, a paint having a thickness between 0.05 and 0.2 mm is preferable. The above thicknesses are measured after drying.
After applying the electrically conductive paint to the surface 18 and while the paint is still in a wet and tacky state, the abrasive particles 22, and in this case diamond particles, are poured into the mixture. internal chamber 18 of the mold. The mold is placed on its side, and the abrasive particles are pressed down into the paint, for example with a rubber finger, so that the tops of the abrasive particles pass through the layer of sand. paint to the surface of the internal chamber 18.
The mold body 16 is slowly rotated and the diamond particles pressed into position until all of its surfaces, including the protrusions and depressions, are coated with abrasive particles. Next, the remaining diamond particles are poured out of mold 16 and mold 16 shaken to remove any still loosely attached abrasive particles that may remain.
This process ensures that the tops of all the abrasive particles 22 are in the desired surface shape, so as not to form grooves in the grinding wheels which will later be profiled by these parts.
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grandmothers.
After the paint dries, a suitable metal is electrolytically deposited around the abrasive particles to hold the abrasive particles 22 in position. This can be done in any convenient way, and as shown in the drawings, done by placing a metal electrode 26 in the center of the cavity 18 and circulating an electroplating solution through it. cavity. The circulation of the electroplating solution is conveniently effected by means of a pump 28, the suction of which is connected to a vessel 30 which contains a reserve of the electroplating solution and which may also contain filter material. suitable for removing any foreign debris, as well as a thermostatically controlled heater.
The delivery side of the pump 28 can be connected to an orifice 32 made in the bottom of the mold 16 opening out in the center of the cavity 18. The upper part of the body 16 of the mold can have in a similar way an orifice d. discharge 38 in the region above the contoured surface to receive a discharge line 36 opening into vessel 30. The speed of circulation from pump 26 can be adjusted to obtain a suitable flow which is discharged through line 36 in container 30.
The central electrode 26 constitutes the anode of a direct current circuit having the desired voltage, and the painted surface 20 constitutes the cathode of the electrical circuit by means of a threaded bolt 38 which extends therethrough. the body 16 in contact with the layer of paint 20.
The DC voltage of the circuit is preferably set
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to provide 'rune initial intensity between 0.3 and 1 ampere per square decimeter at the cathode, and after several hours of electrolytic coating at this intensity, the voltage is preferably increased to obtain a final intensity of 8 amperes per decimeter square approximately. The electrolytically deposited layer may be formed in any suitable manner using any suitable metal or solution, and in the preferred embodiment, a conventional nickel sulfamate electroplating bath is used.
Alternatively, the abrasive particles can be held in position by electroplating copper, iron or any other hard metal using any suitable bath or treatment.
Although the thickness of the electrolytically deposited metal is not of critical importance, the applicant prefers to apply a minimum of 0.79 mm of metal to the grain and even greater thicknesses of up to 6.35 mm. are still advantageous.
In the preferred embodiment, a non-uniform thickness of the electroplated metal is advantageous, although not necessary. Those skilled in the art of electroplating are well aware that a non-uniform cathode surface tends to collect non-uniform thicknesses of metal unless special techniques are used to make the distribution of the applied current more uniform. More uniform thicknesses have been achieved in practice during initial metal deposition using appropriate forms of anode and shielding, and low intensity to improve the coverage of abrasive grains at the most.
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large distance from the anode.
However, final deposition at high intensities without special precautions rapidly results in a large accumulation of metal, particularly at the edges and other areas of locally increased intensity. This results in the formation of arborizations or dentrites radially inward from the higher intensity regions closer to the anode. These dendrites provide a beneficial interlocking bond with the subsequently cast core material.
After electroplating, the internal cavity is washed and dried, and then filled with a suitable hardening material which will serve as a suitable support for the electroplated layer 40. The material used may be a low-point metal. fusion, for example, and in the preferred embodiment shown in the drawings, it is an epoxy resin since it is hard and inexpensive, exhibits low shrinkage, and can be easily cast in place. A suitable mixture which was used is as follows: 9372% by weight of a commercial aluminum filled epoxy resin and 6.28% by weight of a commercial curing agent.
The filled epoxy resin comprises 65% by weight of epoxy resin and 35% by weight of aluminum powder having a particle size inside 0.149 mm. Alternatively, the same epoxy resin filled with copper can be used as that used to form the mold.
After casting the body 42 of the grinding wheel dresser in place, the hardened outer cast body 16 is removed from the painted surface. This can be done in any suitable way, and as re-
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shown in the drawings, it is carried out by sawing the body at several points spaces around its periphery, then it is easily separated into several parts using scissors 44 and a hammer 46. It turns out that the painting electrically conductive provides just enough bond to hold the diamond particles in place to initiate electroplating of the gripper metal.
At the same time, the paint acts as a separating agent between the deposited metal and the cast body 16, which allows easy separation of the device for dressing finished grinding wheels from the cast body 16 without removing the diamond particles.
After having removed the body 42 of the device for dressing the grindstones from the lug body of the mold, it is axially reamed for the purpose of inserting therein a shaft 48 by means of which the body of the device for dressing the grinding wheels can be supported to turn. The shaft 48 and the body of the device may be provided with associated keyways, and a keyway 50 may be installed to drive the body of the rotating device. This generally completes the formation of the body 42 and is then rotated against the surface of a grinding wheel body 52 to impart the desired shape to the outer surface of the grinding wheel 52.
Figure 11 shows a part of the finished body of the device for dressing grinding wheels in cross section, to better show how the diamond particles 22 are surrounded and enveloped substantially completely by the electrolytically deposited layer 40. - just.
Although the preferred method of carrying out the invention has been described as starting with a grinding wheel
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which has been profiled to give the desired firmness of a finished part, it is possible in certain cases to otherwise profile the blank 12 directly into a shape which is the reproduction of that of the desired part. This can be done using a grinding machine or a scribing lathe, for example. Then, the part 12 can be placed in a mold, the body 16 can be cast around the blank 12 and the process can be continued in the general manner described above.
It is evident that the above stated objects and others have been achieved, and that a new and improved method of manufacturing devices for dressing grinding wheels has been provided which is not only capable of fabricating the rotary device. to dress the most difficult wheels, but which can also adapt to the manufacture of devices for dressing less complicated stationary wheels, having generally flat profiled faces. As the preferred embodiment has been described in detail, and the general process in question is now understood, it is evident that other combinations of pattern and mold materials can be used as well as other solutions or methods for removing the pattern from the mold material.
For example, the model of the device for dressing the grinding wheels could be of calcium carbonate shaped by a grinding machine, the mold could be made of an epoxy resin, and the calcium carbonate model could be dissolved using dilute acid. In another embodiment, the model of the grinding wheel dressing device could be made of plaster, the mold of epoxy resin, and the model could be dissolved with chlorine acid.
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diluted hydric. In another preferred embodiment, the device for dressing the grinding wheels could be made of soft metal, and the mold could be made of synthetic rubber which is vulcanized in place and then physically removed from the metal model.
In another embodiment, one can use a wax model or other material which can be removed by low temperature melting, such as a low melting point alloy, and could be melted subsequently from the mold which has been cast. around the model.