CN103249526A - 用于研磨工具的槽磨损指示物 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了用于磨料物品的磨损指示物。确切地说，提出了平行于一个研磨元件的粘结边缘的多个指示标记。还提出了包含一个载体元件以及带有一个或多个指示物的一个或多个研磨元件的工具。

Description

用于研磨工具的槽磨损指示物
发明领域
本发明涉及研磨工具并且更具体地涉及这样的研磨工具：其研磨元件包括被设计成向使用者指示剩余的研磨元件量的一个或多个指示标记。
背景
传统的圆形锯片典型地包括粘结到一个载体元件（例如一块板或一个轮）上的研磨元件。使用一段时间后，这些研磨元件发生磨损并且必须被更换。
通常，使使用者容易地确定研磨元件还剩下多少可能是困难的。已知的方法要求使用者用标尺或测径器测量剩下的研磨元件并且使用该测量结果和工件的材料特性来计算该研磨元件的剩余寿命。这些测量要花费时间并且很少在理想的条件下进行。相反，这些研磨元件是在现场由在使用测径器方面可能未受过培训的、并且通常赶时间来完成这项工作的工人进行测量。
错误计算可能是要付出代价的：如果使用者低估了剩余研磨元件的量，则圆锯片在其寿命终点之前被更换，从而浪费了该研磨元件的一部分。如果使用者高估了剩余研磨元件的量，则使用者具有损坏工件、该载体元件或二者的风险。
本领域已知的解决方案的实例包括美国专利号6,250,295和欧洲专利申请EP1,201,386A2。这些已知方案的缺点是，磨损指示物可能削弱该研磨元件和/或这些磨损指示物可能在操作过程中被切屑或者其他碎屑所堵塞。这样，改进的磨损指示物是令人希望的。
概述
本发明涉及研磨工具并且更具体地涉及这样的研磨工具：其研磨元件包括被设计成向使用者指示剩余的研磨元件量的一个或多个指示标记。
在不同的实施例中，该工具本体可以是一个薄轮盘、空心圆柱体（如镗刀）、杯形的（如研磨杯）、或任何其他合适的形状。在不同的实施例中，提出了一种工具，该工具包括：包括一个外圆周边缘的一个载体元件；以及一个研磨元件，该研磨元件包括：嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒；一个第一面；一个第二面；在该第一面与该第二面之间的一个研磨边缘，其中该研磨边缘在使用中磨损；一个粘结边缘，该粘结边缘位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨边缘相反，其中每个研磨元件的粘结边缘被粘结至该载体元件的外圆周边缘上；一个高度，该高度等于该研磨边缘与该粘结边缘之间的距离；以及一个第一指示标记，该第一指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结边缘相距一个第一距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。
在某些实施例中，该第一距离是等于该研磨元件的高度的一半。在某些实施例中该第一指示标记可以包括一种对比性的颜色。
在另外的其他实施例中，该研磨元件进一步包括一个第二指示标记，该第二指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结边缘相距一个第二距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。在一些这样的实施例中，该第一距离是等于该研磨元件的高度的三分之二，并且该第二距离是等于该研磨元件的高度的三分之一。该第一指示标记可以包括一种第一颜色并且该第二指示标记可以包括一种第二颜色。
在一些实施例中，该第一指示标记可以是一个凹槽，或者第一指示标记可以是一个脊。
该载体元件可以是圆盘形的。该工具的多个实施例可以进一步包括多个研磨元件。某些实施例可以进一步包括被布置在该多个研磨元件之间的多个齿槽。一些实施例中，该载体元件进一步包括被配置成用于接收一个主轴的一个轴孔。
在另外其他实施例中，该载体元件是圆柱形的。某些实施例进一步包括多个研磨元件。还可以存在被配置成有待联接至一个卡盘上的一个连接器。
提出了一个工具的其他实施例，包括：包括一个外圆周边缘的一个载体元件；以及多个研磨元件，每个研磨元件包括：嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒；一个第一面；一个第二面；在该第一面与该第二面之间的一个研磨边缘，其中该研磨边缘在使用中磨损；一个粘结边缘，该粘结边缘位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨边缘相反，其中每个研磨元件的粘结边缘被粘结至该载体元件的外圆周边缘上；一个高度H，该高度是等于该研磨边缘与该粘结边缘之间的距离；以及N个指示标记，这些指示标记被布置在该研磨元件的一个面上、与该载体元件的外圆周边缘平行，其中该N个指示标记将每个研磨元件分为（N+1）个区段。
多个指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、该研磨元件的第二面上、或这二者上。在某些实施例中，多个指示标记被布置在多个相邻研磨元件的交替面上。
在一些实施例中，每个区段具有一个区段高度。另外，在额外的实施例中，每个指示标记具有一个标记高度h，并且每个区段的区段高度是等于(H-(Nxh))/(N+1)。在不同的实施例中，N可以是1、2、3、4、5或任何其他整数。在不同的实施例中指示标记可以是凹槽或脊。
提出了一个工具的另外其他实施例，包括：一个载体元件；以及一个联接至该载体元件上的研磨元件，该研磨元件包括：嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒；一个第一面；一个第二面；在该第一面与该第二面之间的一个研磨部分，其中该研磨部分在使用中磨损；一个粘结部分，该粘结部分位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨边缘相反，其中每个研磨元件的粘结部分被粘结至该载体元件上；一个高度，该高度是等于该研磨部分与该粘结部分之间的距离；以及一个第一指示标记，该第一指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结部分相距一个第一距离并且是与该粘结部分平行的。
在一些实施例中，该第一距离是等于该研磨元件的高度的一半。该第一指示标记可以包括一种对比性的颜色。在另外的实施例中，该研磨元件包括一个第二指示标记，该第二指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结边缘相距一个第二距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。
在一些实施例中，该第一距离是等于该研磨元件的高度的三分之二，并且该第二距离是等于该研磨元件的高度的三分之一。该第一指示标记可以包括一种第一颜色并且该第二指示标记可以包括一种第二颜色。在某些实施例中，该第一指示标记可以是一个凹槽或一个脊。
在某些实施例中，提出了一种被配置成有待联接至载体元件上的研磨元件，该研磨元件包括：嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒；一个第一面；一个第二面；在该第一面与该第二面之间的一个研磨部分，其中该研磨部分在使用中磨损；一个粘结部分，该粘结部分位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨部分相反，其中每个研磨元件的粘结部分被配置成有待粘结至该载体元件上；一个高度，该高度是等于该研磨部分与该粘结部分之间的距离；以及一个第一指示标记，该第一指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结部分相距一个第一距离并且是与该粘结部分平行的。
在某些实施例中，该第一距离是等于该研磨元件的高度的一半。在其他实施例中，该第一指示标记可以包括一种对比性的颜色。在另外的其他实施例中，该研磨元件进一步包括一个第二指示标记，该第二指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结边缘相距一个第二距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。在其他实施例中，该第一距离是等于该研磨元件的高度的三分之二，并且该第二距离是等于该研磨元件的高度的三分之一。该第一指示标记可以包括一种第一颜色并且该第二指示标记可以包括一种第二颜色。该第一指示标记可以是一个凹槽或一个脊。
附图简要说明
以下附图以举例而非限制的方式进行展示。为了简洁和清楚起见，给定结构的每个特征在该结构出现的每个附图中不都是带标记的。相同的参考数字不一定表示相同的结构。而是，相同的参考数字可以被用来表示一个类似特征或具有类似功能的一个特征，不同的参考数字也可以如此。在附图中显示的本发明实施例和附属物及其部件是按比例绘制的。
图1展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例的透视图。
图2展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例的详细视图。
图3展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例的详细视图。
图4展示了图3中的工具的一个截面视图。
图5展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例的截面视图。
图6A-6D展示了包括多个指示标记的研磨工具的一个实施例的详细视图。
图7展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例。
图8展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例。
图9展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例的详细视图。
图10展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例的详细视图。
图11A-11D展示了包括多个指示标记的工具的一个实施例的详细视图。
展示性实施方式的说明
术语“联接”被定义为连接，但不必是直接地、并且不必是机械地；两个相“联接”的物体可能彼此是一体的。术语“一个”和“一种”（a/an）被定义为一个或多个，除非本披露另外明确地要求。术语“实质上”、以及“约”被定义为所指出的是大半地但不必是全部地，如本领域普通技术人员所理解的。在本装置的任何实施例中，术语“实质上”和术语“约”可以用在指定对象的“一个百分数之内”代替，其中该百分数包括1%、5%、10%和/或15%。
术语“包括”（以及包括的任何形式，如“包括有”和“包括了”）、“具有”（以及具有的其他形式，如“有”和“具备”）、“包含”（以及包含的其他形式，如“包含着”和“包含了”）以及“含有”（以及含有的其他形式，如“含有着”和“含有了”）是开放式的联系动词。因此，“包括”、“具有”、“包含”、或“含有”一个或多个要素的一种装置具备这一个或多个要素、但不是限于仅具备这些要素。
此外，以某种方式配置的一种装置或结构是以至少该方式配置的，但它也可以是以除了明确描述的那些之外的其他方式配置的。
传统的研磨工具（例如锯片）典型地包括粘结至中央载体元件上的一个或多个研磨元件，该中央载体元件被配置成有待联接至一个机器的主轴上。该一个或多个研磨元件通常包括悬在金属基质中的磨料并且通过使用而磨损。
在这些研磨元件完全磨损完之前必须更换该研磨工具，否则该载体元件与该工件之间的接触可能损坏该工件和/或伤害使用者。在典型的情况下，传统研磨工具的使用者必须测量（例如，使用测径器或标尺）这些研磨元件的剩余高度以便计算该研磨工件的剩余寿命。
现场条件可能使得这样的测量是困难的。研磨设备的使用者可能在使用未测径器方面是未经培训的并且因此造成不准确的测量结果。
现在转到附图，图1-6D展示了工具10的多个实施例。工具10可以是例如一个锯片、研磨器或切削刀具。工具10包括一个盘形的载体元件102以及被联接至该载体元件102上的至少一个研磨元件104。
在所展示的实施例中，载体元件102在形状上基本上是圆形的（或圆盘形的）。载体元件102包括一个外圆周边缘103。在所展示的实施例中，外圆周边缘103被多个齿槽106分割。在一个示例性实施例中，载体元件102包括两个分离的外层，这两个外层是机械地彼此直接紧固的（例如，通过焊接、铆钉、和/或螺母和螺栓安排）。替代地，载体元件102可以是一个夹层型芯材，其中两个分离的外层夹着一个噪音衰减材料（如软木、胶、环氧树脂）或其他适合的衰减材料（例如，树脂、铜、以及软铁）的内层。替代地，载体元件102可以通过一种合适的测量学或模制方法（例如金属浇铸、注射成型、热压、冷压等）一体地形成。载体元件102的这些外层（无论它们在性质上是分离的还是一体的）可以由基本上任何材料制成，该材料对于切割应用或手边的应用具有足够强度。适合的材料的实例包括钢、铝、钛、青铜、它们的复合材料和合金、以及它们的组合（例如，ANSI4130钢和铝合金2024、6065和7178）。替代地，对于某些应用而言，增强塑料或非金属复合材料可以用来构造载体元件102。
载体元件102包括一个轴孔107，该轴孔用于按常规进行的方式（例如，用一个有螺纹的紧固件）安装并且紧固到一个圆锯或其他适合的机器的主轴上。在一些实施例中，载体元件包括一个驱动销孔109。在某些实施例中，工具10可以进一步包括一个轴衬，如在美国专利申请公开号2006/0185492中所描述的，和/或一个用于容纳多种孔尺寸的组件，如美国专利申请公开号2006/0266176中所描述的。这些专利申请各自通过引用以其全文结合在此。例如，根据本发明的实施例配置的工具10可以被用在任何数目的应用中。例如，工具10可以被安装在一个汽油动力的手锯（例如，由安德烈亚斯·斯蒂勒公司公司（Andreas Stihl AG）制造的STIHL TS760）上、并且用来对钢板进行干切割。同样，工具10可以被安装在一个地板锯（例如，由圣戈班集团（Saint-GobainSA）制造的Clipper CSB1P13）上、并且用来湿切割混凝土。同样，工具10可以被安装在一个自动的、14HP（10.3kW）的切割锯床（例如，由华德公司（HUARD）制造的HUARD30V53）上、并且用来切割钢管或塑料管。鉴于本披露，许多适当的机器和应用将是清楚的。
在图1-5D所示的实施例中，工具10包括多个研磨元件104，这些研磨元件被粘结至载体元件102的外圆周边缘103上。每个研磨元件104包括一个第一面111以及一个第二面113。
在所展示的实施例中，研磨元件104通过多个齿槽106彼此分开。齿槽106在载体元件102中被形成在各个研磨元件104之间以便平衡该工具10并且使之安静。齿槽106可以进一步帮助从工件中去除切屑。齿槽106可以是椭圆形、d形、b形乐音符形、重叠的、或任何其他合适的形状或构型。齿槽106的其他构型在国际申请号PCT/US2009/031544中进行了讨论，该申请通过引用完全结合在此。
工具10的其他实施例包括被粘结至外圆周边缘103上的一个单一的连续的研磨元件104。在这样的实施例中可以不存在齿槽106。
研磨元件104包括嵌入一种金属基质中的多个磨料颗粒。在示例性的实施例中，研磨元件104是通过将这些磨料颗粒的熔融混合物和金属基质浇铸在一个模具中而形成。该金属基质可以具有互连孔隙或者部分地或基本地完全地填充有浸渍剂的孔隙的一个网络。一个粘结区域可以位于该载体元件102与该研磨元件104之间并且可以包含一种粘结金属。该粘结区域中的粘结金属可以与填充了该互连孔隙网络的浸渍剂是连续的。
研磨元件104的一个实施例包括嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒。这些磨料颗粒可以是一种超级磨料，例如金刚石或立方氮化硼。这些磨料颗粒可以具有不小于约400US筛目的颗粒尺寸。在多个特定的实施例中，磨料颗粒具有不小于约100US筛目的颗粒尺寸。在多个其他实施例中，磨料颗粒具有在约25US筛目与约80US筛目之间的颗粒尺寸。取决于其应用，该尺寸可以是在约30与60US筛目之间。这些磨料颗粒可以按约2vol%至约50vol%之间的量存在。在多个具体的实施例中，研磨元件104包括约2vol%与约6.25vol%之间的磨料颗粒。
该金属基质可以包括铁、铁合金、钨、钴、镍、铬、钛、银和它们的任何组合。在一个实例中，该金属基质可以包括一种稀土元素，例如铈、镧和钕。在另一个实例中，该金属基质可以包括一种耐磨损的组分，例如碳化钨。该金属基体可以包括多种单独组分的颗粒或预合金化的颗粒。这些颗粒可以在约1.0微米与约250微米之间。
在一个示例性的实施例中，该粘结金属的组成可以包括铜、一种铜-锡青铜、一种铜-锡-锌合金或它们的任何组合。该铜-锡青铜可以包括不大于按重量计约20%的锡含量，例如不大于按重量计约15%。类似地，该铜-锡-锌合金可以包括不大于按重量计约20%的锡含量（例如不大于按重量计约15%）以及不大于按重量计约10%的锌含量。齿槽104的其他构型在国际申请号PCT/US2009/043356中进行了讨论，该申请通过引用完全结合在此。
如图2详细地示出，研磨元件104包括一个粘结边缘115（或一个粘结部分）以及一个研磨边缘117（或一个研磨部分）。粘结边缘115和研磨边缘117是位于第一面111与第二面113之间、并且彼此相反。研磨元件104的粘结边缘115被粘结至载体元件102的外圆周边缘103上。研磨边缘117是该研磨元件104的一部分，该部分被配置成用于接触工件（未示出）。
在图3-5中描绘的实施例中，每个研磨元件104具有一个高度H，该高度是等于粘结边缘115与研磨边缘117之间的距离。每个研磨元件104包括一个第一指示标记121和一个第二指示标记123。如图4所示，指示标记121、123在一些实施例中是凹槽。在多个其他实施例中，指示标记121、123是脊，如图5所示。
在所示出的这些实施例中指示标记121、123具有一个标记高度h。指示标记121、123包括多个弧形区段，这些区段与载体元件102是同心的。即，指示标记121、123与载体元件102共用一个共同的中心，这样使得指示标记121、123是彼此平行的、是平行于粘结边缘115的并且是平行于载体元件102的外圆周边缘103的。
如图4和图5所示，在这个实施例中，指示标记121、123是成对的，这样使得指示标记121、123被布置在第一面111和第二面113上。在所展示的实施例中，指示标记121、123被定位成使得每个研磨元件104被分割成三个区段：具有第一区段高度s1的第一区段124a、具有第二区段高度s2的第二区段124b以及具有第三区段高度s3的第三区段124c。
在一些实施例中，第一区段高度s1、第二区段高度s2以及第三区段高度s3是相等的。在此类实施例中，当每个研磨元件104具有一个高度H和各自具有标记高度h的两个凹槽时，各个区段124a、124b、124c具有等于(H-(2xh))/3的区段高度。在其他实施例中，第一区段高度s1、第二区段高度s2以及第三区段高度s3是不相等的。
其他实施例可以包括更多或更少的指示标记。例如，多个其他实施例可以包括将每个研磨元件104分成两个区段的一个指示标记。在一些实施例中，这两个区段各自具有(H-h)/2的相等区段高度。
其他实施例可以包括将每个研磨元件104分成四个区段的三个指示标记。在一些实施例中，这四个区段各自具有(H-(3xh))/4的相等区段高度。
另外的其他实施例可以包括将每个研磨元件104分成（N+1）个区段的N个指示标记。在一些实施例中，每个区段具有(H-(Nxh))/(N+1)的相等区段高度。
在不同的实施例中，指示标记121、123可以是凹槽或脊。换言之，指示标记121、123与研磨元件104的第一面111或第二面113是不共面的。相反，指示标记延伸到一个面中（例如，这些标记是凹槽）或从一个面上突出（例如，这些标记是脊）。在指示标记121、123是凹槽的实施例中，指示标记121、123可以被切割或蚀刻（例如，用水切割机、激光切割机等）到研磨元件104的面111、113之中。在其他实施例中，指示标记121、123可以被模制到研磨元件104的面111、113之中或之上。
在某些实施例中，如图4和图5中描绘的那些中，指示标记121、123延伸了该研磨元件104的整个长度。在其他实施例中，指示标记121、123可以延伸小于该研磨元件的总长度。
在其他实施例中，不到所有的研磨元件104可以包括多个指示标记121、123。在另外的其他实施例中，指示标记121、123不是成对的并且相反地可以被布置在该研磨元件104的仅一个面上（例如，第一面111或第二面113）。
在另外的其他实施例中，指示标记121、123可以在相邻的多个研磨元件104的面111、113之间进行交替。即，在面111上具有指示标记121、123的每个研磨元件104是位于在第二面113上具有指示标记121、123的两个研磨元件104之间，反之亦然。
在一些实施例中，指示标记121、123可以用一种对比性的颜色进行填充或涂覆以便增强可识别性。例如，在许多实施例中，研磨元件是一种暗灰色或棕色。指示标记121、123可以用一种对比性的黄色涂料进行填充或涂覆以允许使用者更容易地观察到每个研磨元件104上的磨损量。在其他实施例中，第一指示标记121可以用一种与第二指示标记123不同的颜色进行填充或涂覆。例如，第一指示标记121可以用对比性的黄色涂料进行填充或涂覆（例如，用于指示“谨慎”），而第二指示标记123可以用一种对比性的红色涂料进行填充或涂覆（例如，用于指示“极度谨慎”）。本领域的技术人员应理解的是许多对比性的颜色可以被用来增强可识别性。
图6A-6D描绘了工具10的一个实施例在其整个寿命期的不同阶段随着该工具通过使用而被磨损的详细视图。本领域的技术人员应理解的是，每个研磨元件104以大致相同的速率磨损，因此，为了便于理解，仅示出了一个研磨元件104的详细视图。
图6A描绘了在工具10被使用之前该工具的一个研磨元件104。在这个实施例中，研磨元件104包括第一指示标记121和第二指示标记123。
当工具10被使用时每个研磨元件104的研磨边缘117随着时间磨损。图6B描绘了在每个研磨元件104的第一区段124a和第一指示标记121的一部分已经磨损掉之后、经过了其使用寿命的大致三分之一时的工具10。使用者可以快速地查明每个研磨元件104的大致三分之一已经被磨损掉并且每个研磨元件104的大致三分之二残留。
图6C描绘了经过了其使用寿命的大致三分之二时的工具10。在此，第一区段124a、第一指示标记121、第二区段124b以及第二指示标记123的一部分已经被磨损掉。使用者可以快速地查明每个研磨元件104的大致三分之二已经磨损掉并且每个研磨元件104大致三分之一残留。当使用者观察到每个研磨元件104的三分之一残留时，使用者可以更换工具10。或者，使用者在继续使用工具10时将知道要更加谨慎。
图6D描绘了工具10在所有研磨元件104被磨损之后在其使用寿命终点的情况。在此，第一区段124a、第一指示标记121、第二区段124b、第二指示标记123以及第三区段124c已经被磨损掉。载体元件102的外圆周边缘103被暴露。
图7-11D展示工具20的其他实施例，该工具实例可以包括钻孔工具、钻削工具以及研磨工具。图7展示了工具20的一个实施例，该工具是一个岩心钻机。在这个实施例中，工具20包括一个具有中心轴线C的载体元件201以及联接至载体元件201上的多个研磨元件204。在一些实施例中，载体元件201是一个空心圆柱体（例如一个管）。一个连接器202（例如，螺纹连接器、六角螺栓、方形螺栓等）位于工具20的一端处。连接器202可以被配置成有待联接至一个卡盘上（例如，钻机的卡盘）。在一些实施例中，工具20的连接器202被配置成有待联接至一个钻床上，如由德尔塔机械（Delta Machinery，4825Highway45North Jackson,TN38305）制造的Delta17-959L激光钻床。在其他实施例中，工具20的连接器202被配置成有待联接至一个手持钻机上，例如由马库塔美国公司（Makita U.S.A.,Inc.,14930Northam St.,La Mirada,CA90638,USA）制造的Makita BDF452HW1/2"18V紧凑型锂离子钻机和驱动器。
图8展示了工具20的另一个实施例，在这种情况下是一个研磨杯。在这个实施例中，工具20包括一个具有中心轴线C的载体元件201以及联接至载体元件201上的多个研磨元件204。在不同的实施例中，载体元件201可以是一个空心锥体、一个空心平截头体或一个空心杯。一个连接器202（例如，螺纹连接器、六角螺栓、方形螺栓等）位于工具20的一端处。
如图9详细地示出，研磨元件204包括一个粘结边缘215以及一个研磨边缘217。粘结边缘215（或粘结部分）和研磨边缘217（或研磨部分）位于该外表面211与内表面213之间、并且彼此相反。研磨元件204的粘结边缘215被粘结至载体元件201的外圆周边缘203上。研磨边缘217是该研磨元件204的一部分，该部分被配置成用于接触工件（未示出）。
在所展示的实施例中示出的工具20包括多个研磨元件204。然而，在其他实施例中，工具20可以包括一个单一的连续的研磨元件204。
在图10中描绘的实施例中，每个研磨元件204具有一个高度H，该高度是等于粘结边缘215与研磨边缘217之间的距离。每个研磨元件204包括一个第一指示标记221和一个第二指示标记223。指示标记221、223在一些实施例中可以是凹槽并且在其他实施例中可以是脊。
在所示出的实施例中指示标记221、223具有一个标记高度h。指示标记221、223包括多个弧形区段，这些区段与载体元件201的中心轴线C是同心的。即，指示标记221、223是与中央轴线C等距离的、是彼此平行的、是平行于粘结边缘215的并且是平行于载体元件201的外圆周边缘203的。
在所展示的实施例中，指示标记221、223被布置在每个研磨元件204的外表面211上。在所展示的实施例中，指示标记221、223被定位成使得每个研磨元件204被分割成三个区段：具有第一区段高度s1的第一区段224a、具有第二区段高度s2的第二区段224b以及具有第三区段高度s3的第三区段224c。
在一些实施例中，第一区段高度s1、第二区段高度s2以及第三区段高度s3是相等的。在此类实施例中，当每个研磨元件204具有一个高度H以及各自具有标记高度h的两个凹槽时，每个区段224a、224b、224c具有等于(H-(2xh))/3的区段高度。在其他实施例中，第一区段高度s1、第二区段高度s2以及第三区段高度s3是不相等的。
其他实施例可以包括更多或更少的指示标记。例如，其他实施例可以包括将每个研磨元件204分成两个区段的一个指示标记。在一些实施例中，这两个区段各自具有(H-h)/2的相等区段高度。
其他实施例可以包括将每个研磨元件204分成四个区段的三个指示标记。在一些实施例中，这四个区段各自具有(H-(3xh))/4的相等区段高度。
另外的其他实施例可以包括将每个研磨元件204分成（N+1）个区段的N个指示标记。在一些实施例中，每个区段具有(H-(Nxh))/(N+1)的相等区段高度。
在指示标记221、223是凹槽的实施例中，指示标记221、223可以被切割或蚀刻（例如，用水切割机、激光切割机等）到研磨元件104的面211、213之中。在其他实施例中，指示标记221、223可以被模制到研磨元件204的外表面211之中或之上。
在某些实施例中，如图7-9中所绘的实施例中，指示标记221、223延伸了该研磨元件204的整个长度。在其他实施例中，指示标记221、223可以延伸小于该研磨元件的整个长度。
在其他实施例中，不到所有的研磨元件204可以包括多个指示标记221、223。在另外的其他实施例中，指示凹槽221、223可以在相邻的研磨元件204之间进行交替。即，在外表面211上具有指示标记221、223的每个研磨元件204是位于没有指示标记的两个研磨元件204之间，反之亦然。
在一些实施例中，指示标记221、223可以用一种对比性的颜色进行填充或涂覆以便增强识别性。例如，在许多实施例中，研磨元件是暗灰色或棕色。指示标记221、223可以用一种对比性的黄色涂料进行填充或涂覆以允许使用者更容易地观察到每个研磨元件204的磨损量。在其他实施例中，第一指示标记221可以用一种与第二指示标记223不同的颜色进行填充或涂覆。例如，第一指示标记221可以用对比性的黄色涂料进行填充或涂覆（例如，用于指示“谨慎”），而第二指示标记223可以用一种对比性的红色涂料进行填充或涂覆（例如，用于指示“极度谨慎”）。本领域的技术人员应理解的是许多对比性的颜色可以被用来增强可识别性。
图11A-11D描绘了工具20的实施例一个在其这个寿命期的不同阶段随着该工具通过使用被磨损的详细视图。本领域的技术人员应理解的是，每个研磨元件204以大致相同的速率磨损，因此，为了便于理解，仅示出了一个研磨元件204的详细视图。
图11A描绘了在工具20使用之前该工具的一个研磨元件204。在这个实施例中，研磨元件204包括第一指示标记221和第二指示标记223。
当工具20被使用时每个研磨元件204的研磨边缘217随着时间磨损。图11B描绘了在每个研磨元件204的第一区段224a和第一指示标记221的一部分已经磨损掉之后、经过了其使用寿命的大致三分之一时的工具20。使用者可以快速地查明每个研磨元件204的大致三分之一已经磨损并且每个研磨元件204的大致三分之二残留。
图11C描绘了经过了其使用寿命的大致三分之二时的工具20。在此，第一区段224a、第一指示标记221、第二区段224b以及第二指示标记223的一部分已经被磨损掉。使用者可以快速地查明每个研磨元件204的大致三分之二已经磨损掉并且每个研磨元件204的大致三分之一残留。当使用者观察到每个研磨元件204的三分之一残留时，使用者可以更换工具20。或者，使用者在继续使用工具20时直到要更加谨慎。
图11D描绘了工具20在所有研磨元件204已经被磨损之后在其使用寿命终点的情况。在此，第一区段224a、第一指示标记121、第二区段224b、第二指示标记223以及第三区段224c已经被磨损掉。载体元件203的外圆周边缘202被暴露。
在此披露的本发明的实施例具有以下性能优点：允许使用者快速且简单地确定剩余的研磨元件的量。另外，在这些指示标记是凹槽并且该载体元件是圆盘形的实施例中，这些凹槽将减小该工具与工件之间的摩擦。
权利要求不旨在包括、并且不得被解释为包括装置加功能或步骤加功能的限制，除非在一个给定的权利要求中使用这个或这些短语“用于……的装置”和/或“用于……的步骤”明确叙述了这样的限制。

Claims (50)

1.一种工具，包括 
包括一个外圆周边缘的一个载体元件；以及 
一个研磨元件，该研磨元件包括： 
嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒； 
一个第一面； 
一个第二面； 
在该第一面与该第二面之间的一个研磨边缘，其中该研磨边缘在使用中磨损； 
一个粘结边缘，该粘结边缘位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨边缘相反，其中每个研磨元件的粘结边缘被粘结至该载体元件的外圆周边缘上； 
一个高度，该高度是等于该研磨边缘与该粘结边缘之间的距离；以及 
一个第一指示标记，该第一指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结边缘相距一个第一距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。 
2.如权利要求1所述的工具，其中该第一距离是等于该研磨元件的高度的一半。 
3.如权利要求1所述的工具，其中该第一指示标记包括一种对比性的颜色。 
4.如权利要求1所述的工具，其中该研磨元件进一步包括一个第二指示标记，该第二指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结 边缘相距一个第二距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。 
5.如权利要求4所述的工具，其中该第一距离是等于该研磨元件的高度的三分之二，并且该第二距离是等于该研磨元件的高度的三分之一。 
6.如权利要求4所述的工具，其中该第一指示标记包括一种第一颜色并且该第二指示标记包括一种第二颜色。 
7.如权利要求1所述的工具，其中该第一指示标记是一个凹槽。 
8.如权利要求1所述的工具，其中该第一指示标记是一个脊。 
9.如权利要求1所述的工具，其中该载体元件是圆盘形的。 
10.如权利要求9所述的工具，进一步包括多个研磨元件。 
11.如权利要求10所述的工具，进一步包括被布置在该多个研磨元件之间的多个齿槽。 
12.如权利要求11所述的工具，其中该载体元件进一步包括被配置成用于接收一个主轴的一个轴孔。 
13.如权利要求1所述的工具，其中该载体元件是圆柱形的。 
14.如权利要求13所述的工具，进一步包括多个研磨元件。 
15.如权利要求14所述的工具，进一步包括被配置成有待联接至一个卡盘上的一个连接器。 
16.一种工具，包括： 
包括一个外圆周边缘的一个载体元件；以及 
多个研磨元件，每个研磨元件包括： 
嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒； 
一个第一面； 
一个第二面； 
在该第一面与该第二面之间的一个研磨边缘，其中该研磨边缘在使用中磨损； 
一个粘结边缘，该粘结边缘位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨边缘相反，其中每个研磨元件的粘结边缘被粘结至该载体元件的外圆周边缘上； 
一个高度H，该高度的等于该研磨边缘与该粘结边缘之间的距离；以及 
N个指示标记，这些指示标记被布置在该研磨元件的一个面上、是与该载体元件的外圆周边缘平行的； 
其中该N个指示标记将每个研磨元件分为（N+1）个区段。 
17.如权利要求16所述的工具，其中这些指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上。 
18.如权利要求17所述的工具，其中这些指示标记被布置在该研磨元件的该第二面上。 
19.如权利要求16所述的工具，其中这些指示标记被布置在多个相邻研磨元件的交替面上。 
20.如权利要求16所述的工具，其中每个区段具有一个区段高度。 
21.如权利要求20所述的工具，其中每个指示标记具有一个标记高度h，并且每个区段的区段高度是等于(H-(Nxh))/(N+1)。 
22.如权利要求21所述的工具，其中N是1，并且每个研磨元件被分成具有第一区段高度的一个第一区段以及具有第二区段高度的一个第二区段。 
23.如权利要求22所述的工具，其中该第一区段高度是等于该第二区段高度。 
24.如权利要求21所述的工具，其中N是2，并且每个研磨元件被分成具有第一区段高度的一个第一区段、具有第二区段高度的一个第二区段以及具有第三区段高度的一个第三区段。 
25.如权利要求24所述的工具，其中该第一区段高度、该第二区段高度以及该第三区段高度是相等的。 
26.如权利要求21所述的工具，其中N是3，并且每个研磨元件被分成具有第一区段高度的一个第一区段、具有第二区段高度的一个第二区段、具有第三区段高度的一个第三区段以及具有第四区段高度的一个第四区段。 
27.如权利要求26所述的工具，其中该第一区段高度、该第二区段高度、该第三区段高度以及该第四区段高度是相等的。 
28.如权利要求21所述的工具，进一步包括被布置在该第二面上的N个指示标记。 
29.如权利要求21所述的工具，其中这些指示标记是凹槽。 
30.如权利要求21所述的工具，其中这些指示标记是脊。 
31.如权利要求16所述的工具，其中该载体元件是圆盘形的。 
32.如权利要求31所述的工具，其中该载体元件进一步包括多个齿槽，并且其中每个研磨元件与两个齿槽相邻。 
33.如权利要求16所述的工具，其中该载体元件是圆柱形的。 
34.如权利要求16所述的工具，其中该N个指示标记包括一种第一颜色，这些研磨元件包括一种第二颜色，该第一颜色和该第二颜色是对比性的颜色。 
35.一种工具，包括 
一个载体元件；以及 
一个联接至该载体元件上的研磨元件，该研磨元件包括： 
嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒； 
一个第一面； 
一个第二面； 
在该第一面与该第二面之间的一个研磨部分，其中该研磨部分在使用中磨损； 
一个粘结部分，该粘结部分位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨边缘相反，其中每个研磨元件的粘结部分被粘结至该载体元件上； 
一个高度，该高度是等于该研磨部分与该粘结部分之间的距离；以及 
一个第一指示标记，该第一指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结部分相距一个第一距离并且是与该粘结部分平行的。 
36.如权利要求35所述的工具，其中该第一距离是等于该研磨元件的高度的一半。 
37.如权利要求37所述的工具，其中该第一指示标记包括一种对比性的颜色。 
38.如权利要求35所述的工具，其中该研磨元件进一步包括一个第二指示标记，该第二指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结边缘相距一个第二距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。 
39.如权利要求38所述的工具，其中该第一距离是等于该研磨元件的高度的三分之二，并且该第二距离是等于该研磨元件的高度的三分之一。 
40.如权利要求38所述的工具，其中该第一指示标记包括一种第一颜色 并且该第二指示标记包括一种第二颜色。 
41.如权利要求35所述的工具，其中该第一指示标记是一个凹槽。 
42.如权利要求35所述的工具，其中该第一指示标记是一个脊。 
43.一种被配置成有待联接至载体元件上的研磨元件，包括： 
嵌入一种具有互连孔隙网络的金属基质中的多个磨料颗粒； 
一个第一面； 
一个第二面； 
在该第一面与该第二面之间的一个研磨部分，其中该研磨部分在使用中磨损； 
一个粘结部分，该粘结部分位于该第一面与该第二面之间、并且与该研磨边缘相反，其中每个研磨元件的粘结部分被配置成有待粘结至该载体元件上； 
一个高度，该高度是等于该研磨部分与该粘结部分之间的距离；以及 
一个第一指示标记，该第一指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结部分相距一个第一距离并且是与该粘结部分平行的。 
44.如权利要求43所述的研磨元件，其中该第一距离是等于该研磨元件的高度的一半。 
45.如权利要求43所述的研磨元件，其中该第一指示标记包括一种对比性的颜色。 
46.如权利要求43所述的研磨元件，其中该研磨元件进一步包括一个第二指示标记，该第二指示标记被布置在该研磨元件的该第一面上、与该粘结边缘相距一个第二距离并且是与该载体元件的外圆周边缘平行的。 
47.如权利要求46所述的研磨元件，其中该第一距离是等于该研磨元件的高度的三分之二，并且该第二距离是等于该研磨元件的高度的三分之一。 
48.如权利要求46所述的研磨元件，其中该第一指示标记包括一种第一颜色并且该第二指示标记包括一种第二颜色。 
49.如权利要求43所述的研磨元件，其中该第一指示标记是一个凹槽。 
50.如权利要求43所述的研磨元件，其中该第一指示标记是一个脊。 
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