On utilise des meules garnies de grains de diamant notamment pour effectuer les polissages fins de surfaces de pièces métalliques dont l'aspect constitue un facteur important de leur commercialisation, et l'on sait qu'elles permettent seules d'obtenir dans des conditions rationnelles l'état de surface désiré. On utilise aussi de telles meules pour le rectifiage de pièces de grande dureté, comme le métal dur. Les meules peuvent alors équiper une rectifieuse du type centerless.
Elles sont aussi utilisées pour le taillage de pierres synthétiques et naturelles de bijouterie, ainsi que pour le travail du quartz, des céramiques, des verres, des semi-conducteurs, etc.
Les meules diamantées connues sont souvent de forme cylindrique, le revêtement de grains de diamant se trouvant dans leur surface latérale. Elles peuvent être fabriquées par frittage, les grains de diamant étant liés par un métal qui, au cours de l'opération de frittage, est amené à fusion et constitue un réseau entourant les grains. On connaît également des meules cylindriques qui sont fabriquées par un procédé galvanique. Les grains de diamant disposés en une couche sur la surface d'un support sont liés entre eux et fixés au support par un métal déposé par voie électrolytique sur le support.
Toutefois, ces meules sont d'un prix de revient relativement élevé et le but de l'invention est de proposer une meule diamantée de constitution différente des meules connues et d'un prix de revient beaucoup plus bas.
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une meule diamantée, caractérisé en ce qu'on taille une gorge hélicol- dale ou en spirale dans une des faces d'un corps de meule de manière à laisser subsister entre les spires de ladite gorge un filet étroit, en ce qu'on garnit ladite gorge de grains de diamant et en ce qu'on presse ensuite le filet de manière à fixer les grains dans la gorge par sertissage.
Elle a également pour objet une meule diamantée obtenue selon le procédé défini ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de meule métallique et des grains de diamant qui sont répartis dans une des surfaces du corps de meule le long d'une ligne hélicoïdale ou en spirale.
On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention en se référant au dessin dans lequel:
la fig. 1 est une vue en perspective schématique montrant une étape du procédé,
la fig. 2 une vue partielle du corps de meule à échelle fortement agrandie et en coupe par son axe après une première opération,
la fig. 3 une vue analogue à la fig. 2 montrant la même partie du corps de meule après une seconde opération, et
la fig. 4 une vue en coupe semblable à celle des fig. 2 et 3 à travers le corps de meule terminé.
Dans l'exemple de mise en oeuvre du procédé qui va être décrit ci-dessous, on part d'un corps de meule I (fig. 1) qui est de forme cylindrique. Toutefois, le procédé peut également être mis en oeuvre en partant d'une pièce ayant une forme différente, par exemple dont la face latérale comprend plusieurs surfaces cylindriques coaxiales et adjacentes, ayant des diamètres différents. Le corps de meule peut être en une pièce, mais il peut également être constitué de différents tronçons fixés coaxialement les uns aux autres Le cas échéant, sa face latérale pourrait même avoir la forme d'une autre surface de révolution, par exemple une surface légèrement tronconique ou une surface profilée.
Enfin, dans une autre forme d'exécution, la face active du corps de meule pourrait être sa face frontale, qui serait plane, de forme annulaire, le corps de meule ayant alors la forme d'un disque plat ou d'une assiette.
La fabrication de la meule diamantée comporte comme pre mière opération le taillage d'une gorge hélicoïdale 2 dans la face latérale du corps 1. Cette opération est identique à une opération de filetage. Elle peut être exécutée sur un tour usuel. De préférence, le profil de la gorge 2 sera un profil triangulaire, I'angle entre les deux flancs de la gorge étant de l'ordre de 20 à 30". C'est avec un angle relativement aigu que l'on obtient les meilleurs résultats. La profondeur de la gorge sera d'environ deux fois à deux fois et demie son pas et le filet hélicoïdal 3 qui subsiste entre les différentes spires de la gorge 2 aura lui-même un profil triangulaire identique à celui de la gorge.
On conçoit toutefois qu'avec une gorge ayant le même profil que celui de la fig. 2, et en augmentant le pas, on puisse obtenir un filet dont le profil serait trapézoïdal. Dans le cas où le corps de meule est un disque et la face active est la face frontale, la gorge aura l'allure d'une spirale à pas constant.
La seconde opération consiste à remplir la gorge 2 de grains de diamant 4. Les grains seront légèrement comprimés dans le fond de la gorge de façon à être accrochés à ses flancs. De préférence, le remplissage sera tel que le sommet du filet 3 reste dégagé.
Les dimensions de la gorge étant adaptées à la granulométrie des grains de diamant, on voit qu'il est avantageux que dans une coupe par un plan radial quelconque la section de la gorge 2 soit occupée par environ une dizaine de grains 4. Toutefois, cette donnée n'est pas critique et le rapport entre la granulométrie des grains et les dimensions de la gorge pourra varier de cas en cas.
La troisième opération du procédé est une opération de roulage. Le corps de meule (fig. 1) est monté sur un support qui l'entraîne en rotation autour de son axe et on appuie contre la face latérale du corps de meule un rouleau 5, porté à l'extrémité d'un levier 6. En exerçant une force radiale convenable sur le rouleau 5, on provoque l'écrasement du sommet du filet 2. La déformation du métal du corps 1 fixe les grains 4 dans la gorge 2 dont l'allure a été modifiée et qui a épousé la forme de l'assemblage des grains. Ainsi les grains 4 sont sertis dans la masse du corps 1 le long d'une ligne hélicoïdale à pas constant et cela jusqu'à une profondeur qui est un multiple de la dimension des grains.
Le corps de meule 1 présente d'autre part, à la suite du roulage, une face latérale 7 qui a pris une allure cylindrique, de rayon un peu plus faible que celui de la face cylindrique définie par le sommet du filet 3 avant l'opération de roulage. Les grains de diamant 4, sertis dans l'épaisseur du corps 1 et voisins de la surface 7, font saillie de cette surface tout en étant sertis dans le métal du corps 1. Ils sont ainsi capables de résister aux sollicitations dues à l'emploi de la meule.
Dans la forme de mise en oeuvre décrite ci-dessus, les grains logés dans la gorge 2, au cours de l'étape illustrée par la fig. 3, étaient maintenus par simple compression préalable. Il est bien évident toutefois que, le cas échéant, une fixation provisoire pourrait être obtenue au moyen d'un adhésif, ce qui faciliterait l'opération ultérieure de roulage illustrée par la fig. 1.
Lors de l'opération de roulage, le levier 6 est sollicité par une force agissant radialement sur le corps de meule. En même temps, il est déplacé dans un sens parallèle à l'axe du corps de meule afin d'écraser successivement toutes les spires du filet 2.
Dans le cas où le corps de meule est formé de plusieurs tron çons de diamètres différents adjacents les uns aux autres, le roulage de chaque tronçon est effectué séparément. Cette opération pourra également être effectuée sur un tour et l'utilisation d'un rouleau et d'un levier tel que le rouleau 5 et le levier 6 peut également être prévue, dans le cas où le corps de meule présente une forme tronconique ou d'un autre profil.
La meule diamantée obtenue par le procédé décrit peut présenter une ouverture centrale 8 coaxiale au corps 1 et permettant de monter la meule sur une broche d'entraînement en rotation.
Grâce au développement hélicoïdal de la gorge dans laquelle les grains sont sertis, on obtient une coupe continue lorsque la meule est en rotation.
D'autre part, grâce à la méthode de fabrication exposée cidessus, I'encastrement des grains dans le métal du corps de meule est extrêmement fort, de sorte que les grains résistent efficacement à l'arrachement. La meule présente donc une grande durée d'utili sation. En plus, la fabrication de cette meule est extrêmement simple. Le corps de meule peut être en n'importe quel métal convenable, par exemple en cuivre, en laiton, en bronze, ou même, le cas échéant, en acier.
Grinding wheels lined with diamond grains are used in particular for performing fine polishing of the surfaces of metal parts, the appearance of which constitutes an important factor in their marketing, and it is known that they alone make it possible to obtain under rational conditions. desired surface finish. Such grinding wheels are also used for grinding very hard parts, such as hard metal. The grinding wheels can then be fitted to a grinding machine of the centerless type.
They are also used for cutting synthetic and natural jewelery stones, as well as for working quartz, ceramics, glass, semiconductors, etc.
Known diamond wheels are often cylindrical in shape with the coating of diamond grains being in their side surface. They can be manufactured by sintering, the diamond grains being bound by a metal which, during the sintering operation, is brought to fusion and constitutes a network surrounding the grains. Cylindrical grinding wheels are also known which are manufactured by a galvanic process. The diamond grains arranged in a layer on the surface of a support are bonded together and fixed to the support by a metal electrolytically deposited on the support.
However, these grinding wheels have a relatively high cost price and the aim of the invention is to provide a diamond grinding wheel with a different constitution from known grinding wheels and with a much lower cost price.
The subject of the invention is a method of manufacturing a diamond grinding wheel, characterized in that a helical or spiral groove is cut in one of the faces of a grinding wheel body so as to leave between the turns of the grinding wheel. said groove a narrow thread, in that said groove is lined with diamond grains and in that the thread is then pressed so as to fix the grains in the groove by crimping.
It also relates to a diamond grinding wheel obtained according to the method defined above, characterized in that it comprises a metal grinding wheel body and diamond grains which are distributed in one of the surfaces of the grinding wheel body along a helical or spiral line.
An embodiment of the method according to the invention will be described below, by way of example, with reference to the drawing in which:
fig. 1 is a schematic perspective view showing a step of the process,
fig. 2 a partial view of the grinding wheel body on a greatly enlarged scale and in section through its axis after a first operation,
fig. 3 a view similar to FIG. 2 showing the same part of the grinding wheel body after a second operation, and
fig. 4 a sectional view similar to that of FIGS. 2 and 3 through the finished wheel body.
In the exemplary implementation of the method which will be described below, the starting point is a grinding wheel body I (FIG. 1) which is cylindrical in shape. However, the method can also be implemented starting from a part having a different shape, for example the side face of which comprises several coaxial and adjacent cylindrical surfaces, having different diameters. The grinding wheel body can be in one piece, but it can also be made up of different sections fixed coaxially to each other.If necessary, its side face could even have the shape of another surface of revolution, for example a slightly frustoconical or contoured surface.
Finally, in another embodiment, the active face of the grinding wheel body could be its front face, which would be flat, of annular shape, the grinding wheel body then having the shape of a flat disc or of a plate.
The manufacture of the diamond grinding wheel comprises as a first operation the cutting of a helical groove 2 in the lateral face of the body 1. This operation is identical to a threading operation. It can be performed on a usual lathe. Preferably, the profile of the groove 2 will be a triangular profile, the angle between the two sides of the groove being of the order of 20 to 30 ". It is with a relatively acute angle that the best is obtained. Results The depth of the groove will be approximately two to two and a half times its pitch and the helical thread 3 which remains between the different turns of the groove 2 will itself have a triangular profile identical to that of the groove.
However, it will be appreciated that with a groove having the same profile as that of FIG. 2, and by increasing the pitch, it is possible to obtain a thread with a trapezoidal profile. In the case where the grinding wheel body is a disc and the active face is the front face, the groove will have the appearance of a spiral with constant pitch.
The second operation consists in filling the groove 2 with diamond grains 4. The grains will be slightly compressed in the bottom of the groove so as to be hooked to its sides. Preferably, the filling will be such that the top of the net 3 remains clear.
The dimensions of the groove being adapted to the grain size of the diamond grains, it can be seen that it is advantageous that in a section through any radial plane the section of the groove 2 is occupied by about ten grains 4. However, this This data is not critical and the ratio between the grain size distribution and the dimensions of the groove may vary from case to case.
The third operation of the method is a rolling operation. The grinding wheel body (fig. 1) is mounted on a support which drives it in rotation around its axis and a roller 5, carried at the end of a lever 6, is pressed against the side face of the grinding wheel body. By exerting a suitable radial force on the roller 5, one causes the crushing of the top of the thread 2. The deformation of the metal of the body 1 fixes the grains 4 in the groove 2, the shape of which has been modified and which has adopted the shape. of the grain assembly. Thus the grains 4 are crimped into the mass of the body 1 along a helical line at constant pitch and this to a depth which is a multiple of the dimension of the grains.
The grinding wheel body 1 has on the other hand, after rolling, a side face 7 which has taken on a cylindrical shape, with a slightly smaller radius than that of the cylindrical face defined by the top of the thread 3 before the rolling operation. The diamond grains 4, crimped in the thickness of the body 1 and adjacent to the surface 7, protrude from this surface while being crimped into the metal of the body 1. They are thus able to withstand the stresses due to use. of the grinding wheel.
In the embodiment described above, the grains housed in the groove 2, during the step illustrated in FIG. 3, were maintained by simple prior compression. It is obvious, however, that, if necessary, a temporary fixing could be obtained by means of an adhesive, which would facilitate the subsequent rolling operation illustrated in FIG. 1.
During the rolling operation, the lever 6 is biased by a force acting radially on the grinding wheel body. At the same time, it is moved in a direction parallel to the axis of the grinding wheel body in order to successively crush all the turns of the thread 2.
In the case where the grinding wheel body is formed from several sections of different diameters adjacent to each other, the rolling of each section is carried out separately. This operation can also be carried out on a lathe and the use of a roller and a lever such as the roller 5 and the lever 6 can also be provided, in the case where the grinding wheel body has a frustoconical shape or 'another profile.
The diamond grinding wheel obtained by the method described may have a central opening 8 coaxial with the body 1 and allowing the grinding wheel to be mounted on a rotating drive spindle.
Thanks to the helical development of the groove in which the grains are crimped, a continuous cut is obtained when the grinding wheel is rotating.
On the other hand, by virtue of the manufacturing method discussed above, the embedding of the grains in the metal of the grinding wheel body is extremely strong, so that the grains effectively resist tearing. The grinding wheel therefore has a long period of use. In addition, the manufacture of this wheel is extremely simple. The wheel body can be of any suitable metal, for example copper, brass, bronze, or even, where appropriate, steel.