CN102935620A - 带有一体化安装板的盘式磨轮 - Google Patents

带有一体化安装板的盘式磨轮 Download PDF

Info

Publication number
CN102935620A
CN102935620A CN2012104450569A CN201210445056A CN102935620A CN 102935620 A CN102935620 A CN 102935620A CN 2012104450569 A CN2012104450569 A CN 2012104450569A CN 201210445056 A CN201210445056 A CN 201210445056A CN 102935620 A CN102935620 A CN 102935620A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mill
installing plate
emery wheel
bonding
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012104450569A
Other languages
English (en)
Inventor
M·J·兰勃格
A·R·保尔丁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
Original Assignee
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Abrasifs SA, Saint Gobain Abrasives Inc filed Critical Saint Gobain Abrasifs SA
Publication of CN102935620A publication Critical patent/CN102935620A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/16—Bushings; Mountings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

本发明公开了一种粘结研磨剂的磨轮，包括：粘结的磨盘，磨盘包括设置在粘结剂基体内的研磨颗粒；以及安装板，其中安装板用形成在粘结的磨盘和安装板之间的模制的机械互锁机械地捕捉到磨盘上。此外，本发明还公开了一种制造磨轮的方法，该方法包括：形成包括第一互锁部分的安装板；以及将粘结的磨盘模制到安装板上，其中安装板用形成在粘结的磨盘和安装板之间的模制的机械互锁机械地捕捉到磨盘上。

Description

带有一体化安装板的盘式磨轮
本申请为国际申请日2007年11月27日、申请号CN 200780046196.6(PCT/US2007/085565)、标题为“带有一体化安装板的盘式磨轮”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及磨轮，具体来说，涉及具有一体化安装板以便于安装到表面打磨机面板的盘研磨轮。
背景技术
砂轮（即磨轮）广泛用于传统的打磨机和手持角磨机上。当砂轮在这些机器上使用时，砂轮固定在其中心处并以高速转动，同时砂轮压靠在加工件（即，工件）上。磨轮的打磨面通过磨轮的磨削颗粒的联合切削作用磨削掉工件的表面。
磨轮既用于粗打磨也用于精密打磨操作。粗打磨用来实现快速的切削量而不特别顾及表面光洁度和燃烧灼热。粗打磨的实例包括从坯段中快速除去杂质、焊缝准备和切断钢材。精密打磨涉及到控制要除去的切削量以达到要求的尺寸公差和/或表面光洁度。精密打磨的实例包括磨去精确量的材料、磨锋利、成形以及诸如抛光和和顺（即，平滑焊珠）那样的通常表面光洁度的加工。
使用传统的表面打磨机或角磨机，其具有定向成相对于工件的角度达到约为6度的平表面，其中，磨轮的大致平表面施加到工件上，这样的传统面磨轮或表面磨轮既可用于粗打磨也可用于精密打磨。传统面磨轮或表面磨轮通常是这样进行制造，通过模制磨粒和粘结剂混合物来形成刚性单块的粘结起来的砂轮，其中可带有或不带有纤维加强。合适的粘结砂粒的实例包括氧化铝、碳化硅和氧化铝氧化锆颗粒，它们放置在环氧树脂的粘结基体中。粘结砂粒的其它实例包括金刚石、CBN、氧化铝，或碳化硅颗粒，它们置于玻璃状或金属状的粘结剂中。ANSI（美国国家标准学会）指定的各种轮的形状一般地可用于面或表面的打磨操作。这些磨轮类型包括圆柱形轮（类型2）、磨盘（具有平的环形打磨面的磨轮）、直杯形磨轮（类型6）、锥形杯磨轮（类型11）、盘磨轮（类型12），以及中心凹陷的磨轮（类型27和28）。
许多诸如类型6的直杯形磨轮和其它具有凹陷中心的磨轮那样的这些传统的面磨轮或表面磨轮，只要简单地利用穿过磨轮中心孔并将磨轮拧紧到一个或多个心轴法兰上的螺纹紧固件，就可方便地安装到打磨机的心轴/柄轴上。然而，在许多其它的应用中，例如，借助于其结构和/或相对大的尺寸，就可以不破坏打磨面连续性的方式，理想的是将这些磨轮固定到径向向外离磨轮中心孔的多个位置处。
如图1所示，该种接合方式通常将螺纹的金属螺母20嵌入到磨盘30的背表面上来实现。螺母与通过打磨机的法兰或面板24的螺栓22啮合。该方法有利地提供相当大量的均布接触点，这甚至可将较大的磨轮可靠地固定到打磨机上（例如，对于直径为42英寸（107cm）的磨轮，可用高达64个螺母和螺栓的组合20、22）。然而，该方法的缺点在于，如此的磨轮会根据螺栓孔布置图形各需要放置高达64个螺母，且螺栓孔的图形会根据磨轮的类型和大小以及根据打磨机制造商而变化。这样，这些磨盘的制造包括与按照要求孔图形来嵌入螺母相关的加工步骤，会趋于相当耗时和劳动强度变大。
例如，螺母20通常借助于模具填料和压制操作过程中使用的复杂的固定设备来实现嵌入。在热固化操作之前取走该固定设备，由于没有了固定设备提供的支承作用，螺母在磨盘烘烤过程中随着盘的固化而趋于移动，这在磨盘安装到打磨机上时会产生对中问题。
或者，固定设备可在模制过程中用来支承螺母。固定设备和螺母的螺纹啮合会使盘和板烘烤成一个单元。一旦烘烤完成，通过拧松螺纹来取出固定设备，以便从烘烤的盘中释放出固定设备。尽管烘烤带有附连的固定设备的盘趋于将螺母的任何运动减到最小，但该方法有效地阻止烘烤完成之前再次使用固定设备，这要求使用者手中备有相当数量的固定设备。在已经有的一般磨盘制造操作所需的大量分散的零件中，又添加了该要求，这对于制造要求规格和类型范围内的盘可能需要上千个零件。
参照图2，其它安装方法使用具有钻孔和攻丝的安装孔的钢制安装板36，该安装孔构造成接纳通过打磨机面板24的螺纹的柱头螺栓或螺栓。如图所示，板36连接到盘30的后表面。尽管该方法可满意地用于某些（例如，小直径的）磨轮，但与适用于例如直径达44英寸（112cm）和重量达300lbs（136kg）的大磨轮的金属板24相关的附加重量和成本趋于被限制。
因此，需要有改进的表面打磨磨盘和将磨盘固定到打磨机上的方法。
发明内容
在本发明一个方面中，研磨剂粘结起来的磨轮设有一粘结的磨盘，磨盘包括设置在粘结剂基体内的研磨颗粒和一体地固定到磨盘上的安装板。该安装板具有以预定图形设置在板内的多个非金属的第一螺纹紧固件部分，安装板用包括聚合物材料的组合物制造。非金属的第一螺纹紧固件部分各构造成与沿着打磨机面板设置的多个第二螺纹紧固件部分相应地接合。
在本发明的另一个方面，一种制造磨轮的方法包括由包括聚合物材料的组合物形成安装板，并且沿着所述安装板以预定图形设置多个非金属的第一螺纹的紧固件部分，所述第一螺纹的紧固件部分各构造成与沿着打磨机面板设置的多个第二螺纹紧固件部分相应地接合。该方法还包括形成粘结的磨盘和一体地将板固定到磨盘上。
在还有另一方面中，研磨剂粘结起来的磨轮设有一粘结的磨盘，磨盘包括设置在粘结剂基体内的研磨颗粒。用包括聚合物材料的组合物制造的安装板一体地固定到磨盘上。该安装板具有多个以预定图形加工在板内的非金属的第一螺纹紧固件部分，非金属的第一螺纹紧固件部分各构造成与沿着打磨机面板设置的多个第二螺纹紧固件部分相应地接合。盘具有的直径范围从约5英寸（13cm）至约44英寸（112cm）。安装板的屈服强度至少为40MPa。多个第一螺纹紧固件部分各具有至少为500磅（2224牛顿）的拉伸强度，磨轮的爆裂强度至少为每分钟10560表面英尺（每分钟3219表面米）。
在本发明还有另一方面中，粘结研磨剂的磨轮设有一粘结的磨盘，磨盘包括设置在粘结剂基体内的研磨颗粒。安装板一体地固定到磨盘上，并具有多个以预定图形设置在板内的第一螺纹紧固件部分。安装板包括多个在第一紧固件部分之间径向地和圆周地延伸的细长支承件，安装板用包括聚合物材料的组合物制造。第一螺纹紧固件部分各构造成与沿着打磨机面板设置的多个第二螺纹紧固件部分相应地接合。
附图说明
结合附图阅读以下本发明各个方面的详细描述，将会更加容易地明白本发明的上述和其它特征和优点，附图中：
图1是固定到传统打磨机面板上的现有技术的磨盘一部分的侧视截面图；
图2是固定到传统打磨机面板一部分上的现有技术的另一磨盘一部分的侧视截面图；
图3是固定到传统打磨机面板上的本发明实施例一部分的侧视截面图；
图4是沿图3的线4-4截取的截面图，本发明安装板的选项部分用虚线显示；
图5是类似于图4的本发明安装板的一替代实施例的视图；以及
图6是沿线6-6截取的截面图，包括图5实施例的可选的方面。
具体实施方式
在以下的详细描述中，参照构成说明书一部分的附图，其中，借助于图表来显示实践本发明的具体实施例。这些实施例充分详细地进行描述，以使本技术领域内的技术人员可实施本发明，应该理解到也可采用其它的实施例。还应理解到，可在结构上、程序上以及系统上作出变化，而不脱离本发明的金属和范围。因此，以下详细描述不能看作有限制含义，本发明的范围由附后的权利要求书及其等价物予以定义。为阐述清晰起见，附图中所示的相同特征用相同的标号表示，附图中替代实施例中所示的类似特征用类似的标号表示。
如以上参照图1所讨论，金属螺母20通常模制在磨盘30内，以提供将盘安装在进行面打磨操作的磨轮的面板24上的固定装置。该方法显示对宽的规格范围的面打磨操作提供结构上可靠的安装，例如，直径范围可从200mm至1067mm（8-42英寸）或以上。
然而，如上所述，由于存货管理和手头上必须持有大量（往往上千个）分散的部件而增加劳动力的缘故，制造如此相对大范围磨轮规格的能力趋于使成本提高。因此，需要减少零件的数目，而不损害生产大范围磨轮规格和结构的能力。
尽管也许是违反自觉的，但本发明人业已发现，通过添加特定磨轮或磨盘的零件数量，能够简化磨轮的制造，以减少生产轮/盘所需的零件总数量。此外，本发明已经找到如何降低制造过程的劳动力要求。
通过有效地将螺纹紧固件部分（例如，螺纹的螺母或螺纹孔）从磨盘移至单一离散的安装板，该安装板可在盘烘烤之前或之后固定到磨盘上，由此，本发明的实施例已经达到上述目的。该构造能相对定制地放置紧固件部分，以便相对于盘的模制发生“离线（off-line）”，有助于简化盘本身其它相对复杂的制造。通过使用安装板来精确地定位和固定螺纹的紧固件部分，这些实施例消除了与插入销等相关的复杂性，以将每个紧固件个别地保持就位在轮的模具内，一旦模制完成就将它们取出。
现转到图3，本发明的一实施例包括一用非金属材料制成的安装板40。或者，板40可用诸如铸铁或粉末金属（使用传统的粉末冶金工艺）那样的金属材料制造。板40包括多个以某种图形设置的紧固件部分20’，所述图形对应于特定的传统打磨机面板24的螺栓的图形。安装板40可利用诸如交联环氧树脂那样的一个或多个粘结剂42来支承磨盘30’，和/或利用盘30’与突脊或锥形槽43机械接合而形成的机械互锁来形成如图所示的燕尾槽型的紧固件。该互锁也可通过就地模制板40与如下讨论的盘30’来形成。因此，这样，磨盘30’就固定到打磨机的面板24，同时有效地从磨盘30’本身移去紧固件部分20’。此外，用诸如传统的热塑性或热固性材料的聚合物材料来制造板40，可在打磨操作过程中提供板以足够的机械强度和结构上的特性来支持磨盘30’（将在下面讨论），同时保持相对轻的重量和相对低的成本。
为了满足要求的机械强度和结构上的特性，几个实施例设有一安装板，安装板的直径至少约为盘直径的50％至90％。如下文中所讨论，板总的横截面面积范围在图4实施例的盘面积的40％至100％内，而在图5实施例的盘面积的5％至27％范围内。根据下面表II所述的试验方法，安装板的实施例具有至少为40MPa至100MPa的屈服强度。根据下面表III所述的试验方法，螺纹紧固件部分的拉伸强度至少为500磅（2224牛顿）至约1200磅（538牛顿）。
本技术领域内的技术人员将会认识到，在操作过程中，由于一般运行的速度相当高，所以完全的磨轮组件可能经受相当高的离心力，特别在磨轮的周缘处。因此，本文所述的全部的实施例曾经进行试验，使它们经受爆裂强度试验，该试验包括使它们经受的转动速度至少为最大运行速度的1.76倍。这些实施例都显示出至少为每分钟10560表面英尺（每分钟3219表面米）或更大的（某些实施例达到每分钟14000表面英尺以上）爆裂强度，对于最大运行速度，验证这些实施例的爆裂强度为每分钟6000表面英尺（每分钟1829表面米）。
基本上任何具有必要的机械强度和结构特性的材料都可用于安装板40、40’。在某些特定的实施例中，满意的材料包括那些具有至少为40MPa屈服强度的材料，且紧固件部分20’要具有至少为500磅（2224牛顿）的拉伸强度（例如，使用标准的3/8-11螺栓）。在其它的实施例中，屈服强度需要是100-500MPa，而拉伸强度至少为1200磅。
这些要求可用许多种聚合物材料来满足，包括各种热塑性的或热固性的材料，带有纤维加强或不带有纤维加强（例如，芳族聚酸胺、碳、玻璃）。可适用于某些应用的热塑性材料实例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、丙烯酸、聚缩醛（乙缩醛）、聚丙烯酸酯（丙烯酸）、聚丙烯腈（PAN或丙烯腈）、聚酰胺（PA或尼龙）、聚酰胺-酰亚胺（PAI）、聚碳酸酯（PC），以及聚氯乙烯（PVC），以及它们的组合。
此外，使用具有要求屈服强度和拉伸强度的热固性材料，能使板40就地与磨盘30’模制，无需在暴露于如下文中讨论的与其它传统方式模制和固化操作相关的热量和压力前再次熔化。示范的热固性材料包括酚醛树脂和诸如聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）之类的聚酯树脂，可供选择地用纤维（玻璃纤维、碳纤维、聚合物纤维和矿物纤维）加强，以及它们的组合物。
磨盘30’基本上可用磨轮技术领域内的技术人员熟知和/或将来进行开发的任何研磨剂/粘结剂的组合来制造。此外，盘30’可有利地用任何要求的方式进行制造，例如，利用传统的模制和焙烧工艺。在一代表性的实例中，盘30’包括38vol.％的研磨剂颗粒（体积百分比）、14vol.％的粘结剂以及48vol.％的孔隙。合适的磨轮材料和制造工艺的其它实例揭示在以下专利中：美国专利Nos.5,658,360、6,015,338和6,251,149，以及受让于Saint-Gobain Abrasives，Inc.的美国专利系列No.10/510,541，本文完全援引它们以供参考。
在所示的实施例中，紧固件部分20’包括多个螺纹孔，它们的大小和形状适于螺纹地啮合相匹配的紧固件部分22，例如，从如图所示的机器面板24中延伸出来的螺栓或双头螺栓。紧固件部分20’的优点在于可在板加工好之后方便地形成紧固件部分20’，例如，在XY台上使用传统的CNC铣床或钻床，沿着任意要求的图形进行钻孔和攻丝。紧固件部分20’也可方便地模制到板40上。或者，紧固件部分可包括嵌入在板40内的螺纹的（非金属的或在某些实施例中为金属的）螺母20”，如图中虚线所示。在还有另一实施例中，紧固件部分可采取嵌入在安装板内的螺栓或柱头螺栓的形式，它们有足够的长度穿过面板24内的孔并与孔接合，和/或它们用螺纹的螺母固定在位置上。
如图所示，这些实施例沿着任何名义上要求的图形提供紧固件部分20’、20”，无需个别地将紧固件部分20’定位在磨盘30’内。此外，不存在突入到磨盘30’内的固定夹具且不需在模制之后从盘中移去夹具，这简化了盘30’的制造，同时降低或消除应力集中和/或由此产生裂缝的可能性。
现转到图4-6，安装板可以任何多种大小和形状进行制造，只要它们能将紧固件部分20’、20”保持在要求的部位上。例如，如图4所示，安装板40可形成为大体的圆盘，即，具有如图所示的圆形横截面。根据特定的应用，板40可设置有中心孔或没有中心孔（如虚线46所示）。如上所讨论，在特定的实施例中，板40设置有一横向截面面积，该面积为板所固定的磨盘面积的约50％至100％范围之内，特别地约为90％至100％范围之内。安装板的外直径至少约为盘直径的50％至90％。在特别的实施例中，板直径（Pd）至少为磨盘外直径和中心孔直径之和的一半，如方程1所示。
方程1：Pd＝（盘直径＋孔直径）/2
板一般有足够厚度，以使螺栓至少有三个螺纹啮合紧固件部分20’、20”而不接触磨盘30’。在特定的实施例中，这可通过提供厚度至少为1/2（0.5）英寸（1.27cm）（在某些特定实施例中较佳地为5/8（0.625）英寸（1.6cm））的板来实现，其中5/8-11螺栓至少有1/4（0.25）英寸（0.6cm）延伸入紧固件部分内。
如图5和6所示，在另一替代实施例中，安装板40’可加工成一系列个别的紧固件部分20’、20”，它们用支承件44的网络彼此连接，例如，以毂和辐条的结构。在该实施例中，板40’可设置有确定的横截面面积（即，横向于其转动轴线），该面积是板所固定的磨盘30’面积的约5％至27％范围之内。该安装板40’可使用如上所述的粘结剂42固定到磨盘30’。此外，和/或作为替代方式，板40’可使用或不使用粘结剂42方便地在就地与磨盘30’模制，这将在下文中详细讨论。在模制过程中，支承件44的网络使紧固件部分20’、20”保持要求的相对定位。还有，在该实施例中，可选可选的互锁部分（支承件44的突脊43（图6）和/或形成在支承件44之间的间隙43’）通过在模制过程中用研磨剂/粘结材料接合，或在模制过程中基本上用研磨剂/粘结材料填充,以形成与磨盘30’的机械互锁，从而将板40’固定到磨盘30’。这样，磨盘30’可设置有嵌入的紧固件部分20’、20”，无需采用销子/板来个别地将紧固件部分定位在模具内，而其后这样的销子/板必须从磨盘中取出。
描述了本发明的各种实施例，现将结合下表I来描述各实施例的制造。如图所示，通过模制和/或机加工成要求的大小和形状的板40，40’，形成(50)诸如玻璃加强的聚酯那样的合适材料。板可供选择地设置有(51)一个或多个突脊43（例如，横截面形状近似于五边形或某些其它几何形的横截面形状，以将板锚固到磨盘）和/或间隙43’，由此实现如上所述的机械互锁。
紧固件部分20’、20”沿着预定孔图形放置(52)在板40内。紧固件部分（例如，螺母、螺栓或柱头螺栓）可模制到板内或机加工到板内，例如，采用钻孔和攻丝。
然后，安装板可附连(54)到磨盘30’，可选地使用(56)诸如GY6004两组分环氧树脂（Vantico AG，Bassel Switzerland）那样的粘结剂，既可在模制之前也可在模制之后在施加热量的同时进行涂敷。或者，也可在模制磨盘30’之后，不施加热量，使用诸如Epoweld13230（USA,Belleville，NJ的ElementisSpecialties，Inc.）那样传统的板自固化环氧树脂。
例如，在某些应用中，通过将板40放置到合适大小和形状的模具内，并连带粘结剂/研磨剂混合物一起放置，则安装板40可就地与磨盘30’一起模制(58)。粘结剂42可选择在将粘结剂/研磨剂混合物放置到模具内之前涂敷到板40上，以帮助实现板40和磨盘30’之间的可靠连接。作为另一选项，如果提供步骤51，则突脊43可用来有效地形成（60）机械互锁或“键”来帮助将板40、40’固定到盘30’,如图3所示。然后，可用加热来固化板和盘的结合（62）。
表I
50 板形成
51 板可选地设有突脊43
52 通过模制或机加工，将紧固件部分20’、20”置入板内
54 板附连到磨盘30’
56 在盘模制之前或之后，可选地用粘结剂涂敷
58 可选地就地与盘模制
60 可选地形成机械互锁
62 加热使盘固化
在上面的说明书中，已经参照本发明具体的示范实施例描述了本发明。显然，对此还可作出各种修改和改变，而不脱离附后权利要求书中所阐述的本发明广义的精神和范围。因此，说明书和附图只能被认为是说明性的而没有限制的含义。
以下说明的实例旨在表明本发明的某些方面。应该理解到，这些实例不能被看作是限制性的。
实例
实例1
玻璃加强的聚酯试样（由Ashtabula OH，USA的Zehrco Plastics，Inc.出品的Type 5300和5600板模制复合物）被加工成棒材，棒的横截面为1/2英寸×1/2英寸（标称为12mm×12mm），并在近似160°C的温度下持续10小时焙烧之前和之后进行评价，以评价出热稳定性和机械特性。通过测定焙烧前后材料试样的屈服强度来试验机械强度。使用
Figure BDA00002373351600091
4204（Instron Corporation，Canton，Massachusetts）的机电试验系统，来试验屈服强度，该系统装备有跨度为2英寸（5cm）的三点弯曲固定夹具和一自由移动的滚子，滚子以每分钟0.5英寸（1.3cm）进给速度运行。如下表II所示，可发现该材料基本上超过要求的40兆帕（MPa）的强度，同时还超过可可选的强度100MPa。
表II
Figure BDA00002373351600101
使用传统的拉伸试验来试验代表性试样板的拉伸强度，其中，采用TiniusOlsonTM力学试验装置（Tinius Olson，Inc.，Horsham，PA）来测定拉伸传统的5/8-11（公称直径和每英寸螺纹数）螺栓所需力，螺栓旋入钻孔内0.5英寸（12.7mm）并在材料中攻丝。在焙烧之前在试样中钻出六个孔并攻丝，并记录移去螺纹的螺钉的力。如下表III所示，材料的拉伸强度远超过要求的最小值500lbs（2224牛顿）。
表III
Figure BDA00002373351600102
这些材料用来制造以上基本上如图3和4所示和所述的多个安装板40。所有这些板的直径为18英寸（46cm），某些板带有中心孔46，有些不带孔。好几块板基本上如图3所示和所述地就地与磨盘30’一起模制。
磨盘30’基本上如美国专利No.6,988,937（’937专利）的实例1所述进行制造，其使用研磨剂颗粒/烧结粘合材料凝块。玻璃化粘合材料（’937专利中的粘合剂）用来制造凝聚的研磨剂颗粒试样AV4（A80-B493-1）。除了市售批量的规格是用试样AV4-1制造之外，试样AV4类似于’937专利的试样AV2（见下表IV）。根据美国专利系列No.10/120,969中实例1所述的旋转煅烧法来准备凝块。研磨剂颗粒是熔融氧化铝38A的研磨剂颗粒，80号磨粒尺寸，可从Worcester，Mass.，USA的Saint-Gobain Ceramics&Plastics，Inc.购得，并采用3wt％（重量百分比）粘结剂A。煅烧炉温度设定在1250°C，管的倾角为2.5度，转速为5rpm。用2％硅烷溶液（从South Charleston，W.Va.的CromptonCorporation购得）处理凝块。
表IV
研磨剂颗粒/玻璃化粘结剂凝块
Figure BDA00002373351600111
注a各个百分比以总的固体为基础，只包括烧结粘结剂材料和研磨剂颗粒，不包括凝块内的任何孔隙。使用临时性的有机粘结剂材料将玻璃化粘结剂粘合到研磨剂颗粒上（对于AV2，使用2.83wt％AR30液体蛋白质粘结剂，而对于AV3，使用3.77wt％AR30液体蛋白质粘结剂）。临时性的有机粘结剂材料在凝块在旋转的煅烧机中烧结过程中被烧毁，最终的wt％粘结剂材料不包括临时性的有机粘结剂材料。
注b粘结剂A（在美国专利系列No.10/120,969的实例1中描述）是共同用于制造磨轮的煅烧粘结的原材料（例如，粘土和矿物质）的混合物。在凝块之后，粘结剂A的烧结玻璃成分包括如下的氧化物（wt％）：69％玻璃成形剂（SiO2＋B2O3）；15％Al2O3；5-6％碱性泥质氧化物RO（CaO、MgO）；9-10％碱性R2O（Na2O、K2O、Li2O），并具有比重2.40g/cc和1180°C时的估计粘度25590泊（粘度单位Poise）。
凝块的试样AV4用来制造磨轮（最终规格18”直径×3”宽×10”中心孔）（type1）（45.72×7.6×25.4cm）。
实验的磨轮用市售制造设备进行制造，其使凝块与以下物质混合：液体的酚醛树脂（由Durez Corporation，Dallas Tx.出品的Durez Varcum 29-390液体树脂）（粘结混合物的10wt％）；粉末的酚醛树脂（由Durez Corporation，DallasTx.出品的Durez
Figure BDA00002373351600121
树脂29-717）（粘结混合物的33wt％）；以及Fluospar（由Seaforth Mineral&Ore Co.Inc.出品）（粘结混合物的57wt％）。这些磨轮中所使用的研磨剂凝块和树脂粘结剂的重量百分比列于下表V中。这些材料混合足够长时间以获得均匀的混合物。均匀的凝块和粘结剂混合物放置到带有板（放置在模具底部）的模具内，并施加压力而形成未干状态（未固化）的磨轮。从模具中取出这些新鲜的磨轮，包裹在经涂敷的纸内，加热到最高温度160°C进行固化，根据本技术领域内公知的市售磨轮制造技术进行分级、抛光和检查。在模制过程中，磨轮不变形或开裂。
表V
A80-B493-1（AV4） WT％
凝块 0.8030
液体树脂 0.0194
粉末树脂 0.0649
氟石(Fluospar) 0.1127
密度 1.8180
某些磨轮使用涂敷到板40上的粘结剂42（GY6004两组分环氧树脂）进行模制。其它的盘30’用压力模制和固化（焙烤），不带有板40，然后，使用传统的板环氧树脂（Epoweld 13230）固定到板上。
这些磨轮然后成功地以2600rpm速度试验（每分钟12500表面英尺）。
其它的磨轮不用粘结剂材料42进行模制，使用突脊43机械地将盘30’捕捉到板上。
实例2
两种组分的玻璃加强的聚酯试样（Premi-
Figure BDA00002373351600131
1203-30，30％玻璃填充的聚酯，Premix，Inc.，North Kingsville Ohio）被加工成棒材，棒的横截面为1/2英寸×1/2英寸（标称为12mm×12mm），并基本上如实例1中所述地测试屈服强度和拉伸强度。
如下表VI所示，发现两种组分基本上分别超过要求的最小和可选可选的屈服强度40和100MPa。
表VI
组分1 组分2
屈服应力（MPa） 屈服应力（MPa）
平均值 264.9 212.7
标准偏差 42.8 30.2
如下表VII所示，材料的拉伸强度远超过要求的最小值500lbs（2224牛顿）。
表VII
Figure BDA00002373351600132
多个外直径为5英寸的安装板40基本上如实例1中所述地用这些两组分的玻璃加强聚酯制造。此外，磨盘30’使用上述凝成块的试样AV4制造，该试样具有5”直径×2”宽×2”中心孔直径的最后尺寸（类型1）（127×5.0×5.0cm）。这些盘用市场上出售的制造设备进行制造，其使凝块与以下物质混合：液体的酚醛树脂（由Durez Corporation，Dallas Tx.出品的Durez Varcum 29-390液体树脂）（粘结混合物的25wt％）；粉末的酚醛树脂（由Durez Corporation，DallasTx.出品的Durez
Figure BDA00002373351600141
树脂29-717）（粘结混合物的27wt％）；以及氟石（由Seaforth Mineral&Ore Co.Inc.出品）（粘结混合物的48wt％）。这些磨轮中所使用的研磨剂凝块和树脂粘结剂的重量百分比列于下表VIII中。这些材料混合足够长时间以获得均匀的混合物。均匀的凝块和粘结剂混合物放置到模具内，并施加压力而形成未干状态（未固化）的磨轮。从模具中取出这些未干的磨轮，包裹在经涂敷的纸内，加热到最高温度160°C进行固化，根据本技术领域内公知的市售磨轮制造技术进行分级、抛光和检查。使用EpoweldTM13230环氧树脂将盘固定到几个板40上。然后，这些磨轮在超过每分钟11000表面英尺速度下试验。
表VIII
A80-B493-2（AV4-2） WT％
凝块 0.7960
液体树脂 0.0510
粉末树脂 0.0559
氟石 0.0971
密度 1.8180
实例3
由Grand Haven MI的Polyply Composition，Inc.生产的玻璃加强的聚酯试样被加工成棒材，棒的横截面为1/2英寸×1/2英寸（标称为12mm×12mm），并在焙烧到约160°C之前和之后，基本上如实例1中所述地测试屈服强度和拉伸强度。
下表IX-XI中所示试验结果表明这些试样满足要求的最小屈服强度40兆帕（MPa）和要求的最小拉伸强度500lbs（2224牛顿）。焙烧后的试样未能满足100MPa可选可选的屈服强度水平。
表IX-焙烧前
棒# 屈服应力(MPa)
1 173.9
2 220.5
3 163.7
平均值 186
标准偏差 30.3
表X-76焙烧后
棒# 屈服应力（MPa）
1 60.3
2 92.5
3 172
4 159
5 76.2
6 92.8
平均值 108.8
标准偏差 45.7
表XI
Figure BDA00002373351600151
多个外直径为5英寸的安装板40基本上如实例2中所述地用该玻璃加强的聚酯制造。此外，制造磨盘30’并也如实例2中所述地固定到板40上。然后，这些磨轮成功地在超过每分钟14000表面英尺速度下试验，如表XII所示。
表XII爆破试验结果
模制的磨轮 爆裂速度 SFPM(表面英尺每分钟)
2”厚 10800rpm 14490
1-1/2”厚 11600rpm 15544
实例4
基本上如图5和6所示和所述的安装板40’包括金属和非金属的螺母20”，加工安装板40’并以实例1所述的方式就地与磨盘30’模制，无需使用粘结剂42。
安装板各是具有一螺栓图形（紧固件20”）的单一一体的部件，其构造成匹配于打磨机的部件，并放置在盘模具的底部。研磨剂混合物（研磨剂、液体和树脂）覆盖在板顶上。研磨剂混合物和板以传统方式进行压缩模制、焙烧和抛光。
实例5
非加强的酚醛树脂试样和非加强的聚酯树脂（Leech Industries，Inc.）试样被加工成棒材，棒的横截面为1/2英寸×1/2英寸（标称为12mm×12mm），基本上如实例1中所述地测试屈服强度（焙烧前和焙烧后）。结果显示在下表XIII和XIV中。
表XIII
酚醛 焙烧后的酚醛（160°C）
棒# 屈服应力(MPa) 屈服应力（MPa）
1 76.8 82.9
2 110.8 103.6
3 95.1 107.6
平均值 94.3 98.0
标准偏差 17 133
表XIV
收到的聚酯 焙烧后的聚酯（160°C）
棒# 屈服应力(MPa) 屈服应力（MPa）
1 100.3 114.7
2 99.1 116.4
3 98.2 113.2
平均值 99.2 114.8
标准偏差 1.1 1.6
这些材料表明满足要求的最小屈服强度40MPa，但不满足可选的屈服强度100MPa。
实例6
由Osborne Industries Inc.出品的玻璃加强的聚酯（Osborne，KS）的试样被加工成棒材，棒的横截面为1/2英寸×1/2英寸（标称为12mm×12mm），基本上如实例1中所述地测试屈服强度和拉伸强度。如下表XV和XVI中所示，该材料满足要求的最小屈服强度40MPa，但不满足可可选的屈服强度100MPa。
表XV
棒# 屈服应力(MPa)
1 93.4
2 98.2
3 77.4
4 86.7
5 84.2
6 72.6
平均值 85.4
标准偏差 9.6
表XVI
Figure BDA00002373351600171
实例7
玻璃加强的聚酯（A）（由Bulk Molding Compounds Inc.出品的BMC605TM）和（B）非加强的酚醛树脂的试样，以及试样（B）（由Noblesville，IN的IDIIndustrial Dielectrics，Inc.出品的Dielectrite 48-50-15％BMCTM）被加工成棒材，棒的横截面为1/2英寸×1/2英寸（标称为12mm×12mm），基本上如实例1中所述地测试屈服强度和拉伸强度。如下表XVII-XIX中所示的结果表明好几个试样不满足要求的最小屈服强度40MPa。
表XVII
材料A（BMC）
棒# 屈服应力(MPa)
1 56.4
2 69.5
3 79.3
4 27.9
5 63
6 59.5
平均值 59.3
标准偏差 17.4
表XVIII
材料B（IDI）
棒# 屈服应力(MPa)
1 28.8
2 49.5
3 11.7
4 34.8
5 71.3
6 68.8
7 57.3
8 43.4
平均值 45.7
标准偏差 20.4
表XIX
Figure BDA00002373351600191

Claims (12)

1.粘结研磨剂的磨轮,包括：
粘结的磨盘，磨盘包括设置在粘结剂基体内的研磨颗粒；以及
安装板，其中所述安装板用形成在所述粘结的磨盘和所述安装板之间的模制的机械互锁机械地捕捉到所述磨盘上。
2.如权利要求1所述的磨轮，其特征在于，所述安装板包括由研磨/粘结材料接合的互锁部分以形成所述机械互锁。
3.如权利要求1所述的磨轮，其特征在于，所述安装板包括基本以研磨/粘结材料填充的互锁部分以形成所述机械互锁。
4.如权利要求2或3所述的磨轮，其特征在于，所述机械互锁包括燕尾型接头。
5.如权利要求1所述的磨轮，其特征在于，所述机械互锁包括形成在所述安装板上的至少一个突脊，并且所述粘结的磨盘机械地接合突脊以将所述安装板固定到所述粘结的磨盘。
6.如权利要求1所述的磨轮，其特征在于，所述机械互锁包括至少一个形成在所述安装板上的锥形槽，并且所述粘结的磨盘机械地接合所述锥形槽以将所述安装板固定到所述粘结的磨盘。
7.如权利要求1所述的磨轮，其特征在于，所述安装板就地与所述粘结的磨盘一起模制。
8.如权利要求1所述的磨轮，其特征在于，还包括将所述安装板粘附到所述粘结的磨盘上的粘合剂。
9.制造磨轮的方法，所述方法包括：
形成包括第一互锁部分的安装板；以及
将粘结的磨盘模制到所述安装板上，其中所述安装板用形成在所述粘结的磨盘和所述安装板之间的模制的机械互锁机械地捕捉到所述磨盘上。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一互锁部包括突脊、锥形槽或其组合。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述机械互锁将所述安装板固定到所述粘结的磨盘上。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在形成所述粘结的磨盘之前将粘合剂涂到所述安装盘。
CN2012104450569A 2006-12-15 2007-11-27 带有一体化安装板的盘式磨轮 Pending CN102935620A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/639,652 2006-12-15
US11/639,652 US7351133B1 (en) 2006-12-15 2006-12-15 Disc grinding wheel with integrated mounting plate

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800461966A Division CN101594967B (zh) 2006-12-15 2007-11-27 带有一体化安装板的盘式磨轮

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102935620A true CN102935620A (zh) 2013-02-20

Family

ID=39144328

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012104450569A Pending CN102935620A (zh) 2006-12-15 2007-11-27 带有一体化安装板的盘式磨轮
CN2007800461966A Expired - Fee Related CN101594967B (zh) 2006-12-15 2007-11-27 带有一体化安装板的盘式磨轮

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800461966A Expired - Fee Related CN101594967B (zh) 2006-12-15 2007-11-27 带有一体化安装板的盘式磨轮

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7351133B1 (zh)
EP (2) EP2106328B1 (zh)
CN (2) CN102935620A (zh)
BR (1) BRPI0721091A2 (zh)
CA (2) CA2757364A1 (zh)
ES (1) ES2388313T3 (zh)
MX (1) MX2009006461A (zh)
PL (1) PL2106328T3 (zh)
PT (1) PT2106328E (zh)
WO (1) WO2008073698A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106141830A (zh) * 2015-05-13 2016-11-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 研磨机组件

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2177318B1 (en) * 2009-04-30 2014-03-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with improved grain retention and performance
CN102107397B (zh) * 2009-12-25 2015-02-04 3M新设资产公司 研磨砂轮的制造方法及研磨砂轮
WO2013131009A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive wheels and methods for making and using same
US20130331015A1 (en) * 2012-06-11 2013-12-12 Goei Co., Ltd. Cup type grinding wheel
CN102922334A (zh) * 2012-11-20 2013-02-13 昆山市大金机械设备厂 刀具夹持器
CN103849323A (zh) * 2012-12-06 2014-06-11 安顺市虹翼特种钢球制造有限公司 砂轮与板胎的粘接方法
BR112016027187B1 (pt) * 2014-05-29 2022-04-12 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Artigo abrasivo com um núcleo incluindo um material de polímero, roda abrasiva e seu método de preparação

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2048905A (en) * 1934-04-11 1936-07-28 Norton Co Abrasive article
US2108630A (en) * 1936-07-27 1938-02-15 Carborundum Co Grinding device
US2926469A (en) * 1957-04-17 1960-03-01 Gardner Machine Co Abrasive disk and method of making it
US3069817A (en) * 1960-10-11 1962-12-25 Simonds Abrasive Company Grinding disc
US3540163A (en) * 1967-09-28 1970-11-17 Bendix Corp Abrasive disc and method of making it
US3576090A (en) * 1967-09-28 1971-04-27 Bendix Corp Abrasive disc and method of making it
DE1927124A1 (de) * 1969-05-28 1970-12-03 Petzold J A Helmuth Vorrichtung zum Befestigen des Schleifkoerpers am Aufnahmeteller einer Schleifmaschine
US3795078A (en) 1972-11-01 1974-03-05 Norton Co Segmental cut-off wheel
AT330006B (de) * 1973-06-08 1976-06-10 Swarovski Tyrolit Schleif Stirnseitig wirkende schleifscheibe
IT1043352B (it) * 1974-10-19 1980-02-20 Schleifmittelwerk Bietigheim F Corpo rettificatore
CH625737A5 (zh) * 1978-11-09 1981-10-15 Speno International
US4240230A (en) 1979-01-24 1980-12-23 The Carborundum Company Throw-away adaptors for grinding wheels
EP0078896A2 (en) * 1981-11-10 1983-05-18 Norton Company Abrasive bodies such as grinding wheels
US4507897A (en) * 1982-12-20 1985-04-02 Loram Maintenance Of Way, Inc. Grinding head assembly
US4934107A (en) 1986-04-03 1990-06-19 Mackay Joseph H Jun Finishing article having an integral mounting hub and improved composite pressure cap
US4754578A (en) 1986-04-03 1988-07-05 Mackay Joseph H Jun Disposable depressed center grinding wheel having an integral mounting hub including a pressure cap
US4899494A (en) 1986-04-03 1990-02-13 Mackay Joseph H Jun Finishing article having an integral mounting hub and improved base
US5152106A (en) 1986-04-03 1992-10-06 Mackay Joseph H Jun Cut-off wheel having disposable mounting hub
US4924634A (en) 1986-04-03 1990-05-15 Mackay Joseph H Jun Finishing article having an integral mounting hub and improved base
US4878316A (en) 1986-04-03 1989-11-07 Mackay Joseph H Jun Pressure cap for disposable finishing article
US4896463A (en) 1986-04-03 1990-01-30 Mackay Joseph H Jun Disposable finishing article having an integral mounting hub including pressure cap secured by rotation
US5031361A (en) 1986-04-03 1991-07-16 Mackay Joseph H Jun Disposable finishing article having integral mounting hub including improved metal pressure cap
US4979336A (en) 1986-04-03 1990-12-25 Mackay Joseph H Jun Disposable finishing article having an integral mounting hub including an improved metal pressure cap
US4754577A (en) 1986-04-03 1988-07-05 Mackay Joseph H Jun Disposable finishing article having an integral mounting hub including improved pressure cap
US4760670A (en) 1986-04-03 1988-08-02 Mackay Joseph H Jun Disposable depressed center grinding wheel having an integral mounting hub
US4694615A (en) 1986-04-03 1987-09-22 Mackay Joseph H Jun Disposable depressed center grinding wheel having an integral mounting hub
US4907376A (en) * 1988-05-10 1990-03-13 Norton Company Plate mounted grinding wheel
ZA896251B (en) * 1988-08-27 1990-05-30 Winter & Sohn Ernst Saw
JPH02190260A (ja) 1989-01-20 1990-07-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 砥石車の脱着装置
US5273558A (en) * 1991-08-30 1993-12-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive composition and articles incorporating same
US5658360A (en) 1995-08-02 1997-08-19 Norton Company Compression molding of abrasive articles using water as a temporary binder
US6015338A (en) 1997-08-28 2000-01-18 Norton Company Abrasive tool for grinding needles
US6102789A (en) * 1998-03-27 2000-08-15 Norton Company Abrasive tools
US6251149B1 (en) 1998-05-08 2001-06-26 Norton Company Abrasive grinding tools with hydrated and nonhalogenated inorganic grinding aids
RU2146599C1 (ru) 1998-07-24 2000-03-20 Орловский государственный технический университет Устройство для крепления шлифовального круга
US6413286B1 (en) * 2000-05-03 2002-07-02 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Production tool process
US6988937B2 (en) 2002-04-11 2006-01-24 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Method of roll grinding
JP2002331454A (ja) 2002-05-13 2002-11-19 Tsuboman:Kk ディスク砥石等の取付構造及び取付方法
US7121924B2 (en) * 2004-04-20 2006-10-17 3M Innovative Properties Company Abrasive articles, and methods of making and using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106141830A (zh) * 2015-05-13 2016-11-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 研磨机组件
CN106141830B (zh) * 2015-05-13 2018-11-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 研磨机组件

Also Published As

Publication number Publication date
CN101594967B (zh) 2012-11-28
CA2672104A1 (en) 2008-06-19
PT2106328E (pt) 2012-08-20
WO2008073698A1 (en) 2008-06-19
CA2672104C (en) 2012-01-17
BRPI0721091A2 (pt) 2014-02-11
EP2479004A2 (en) 2012-07-25
ES2388313T3 (es) 2012-10-11
EP2479004A3 (en) 2012-09-12
CA2757364A1 (en) 2008-06-19
EP2106328A1 (en) 2009-10-07
PL2106328T3 (pl) 2012-10-31
CN101594967A (zh) 2009-12-02
EP2106328B1 (en) 2012-05-16
US7351133B1 (en) 2008-04-01
MX2009006461A (es) 2009-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101594967B (zh) 带有一体化安装板的盘式磨轮
EP0159439B1 (en) Coated abrasive disc
CN100522487C (zh) 多孔磨具和制造该用具的方法
US9050706B2 (en) Segmented profiled wheel and method for making same
CN100563931C (zh) 起伏的垫修整器及其使用方法
CN102905849B (zh) 研磨轮及其制作和使用方法
US5989114A (en) Composite grinding and buffing disc with flexible rim
CN101396808A (zh) 砂轮
US7115029B2 (en) Abrasive cutting disk with lateral steel sheets
CN214642898U (zh) 碳纤维砂轮
JPH08506769A (ja) 脆性材料製部材の機械加工方法およびこの方法を実施する装置
JP2878952B2 (ja) 研磨用砥石およびその製造方法
US20090186567A1 (en) Abrasive Tool With Mosaic Grinding Face
KR100719026B1 (ko) 화이버 디스크 및 그 제조방법
US9878426B2 (en) Manufacturing method for grinding wheel
CN214869717U (zh) 一种超精密研磨金刚石砂轮
JP3359553B2 (ja) レジノイド砥石の製造方法および成形装置
KR20160133964A (ko) 고경질 자재 연마용 휠 및 그 제조방법
CN109689300B (zh) 粗磨工具
JPH01301074A (ja) オンラインロール研削用二重構造砥石
CN112847166A (zh) 碳纤维砂轮及制作方法
JPH08132348A (ja) 曲面加工用研摩工具
JP2014108477A (ja) 回転砥石及びその製造方法
JPH07328927A (ja) 研削機械用研磨ホイール
JPH0976161A (ja) オンラインロール研削用二重構造砥石の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130220