FR2526353A1

FR2526353A1 - Meule d'usinage et son procede de fabrication

Info

Publication number: FR2526353A1
Application number: FR8307812A
Authority: FR
Inventors: Masahiro Hashimoto; Hashimoto Et Hideo Tani Masahiro; Hideo Tani
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-05-10
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1983-11-10
Also published as: JPH0253196B2; GB2121330B; JPS58223564A; DE3316650C2; DE3316650A1; GB2121330A; GB8312440D0; US4618349A; FR2526353B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES MEULES D'USINAGE, NOTAMMENT DE RECTIFICATION. ELLE SE RAPPORTE A UNE MEULE DONT LA STRUCTURE 11 COMPORTE DES GRAINS ABRASIFS 15, PAR EXEMPLE DE DIAMANT, REVETUS D'UN METAL CONDUCTEUR 16, SOUS FORME D'UNE OU PLUSIEURS COUCHES, LES GRAINS REVETUS ETANT LIES LES UNS AUX AUTRES DIRECTEMENT PAR LES REVETEMENTS, UN LIANT DE MATIERE PLASTIQUE ETANT DISPOSE DANS LES INTERSTICES DES GRAINS. LA MATIERE CONDUCTRICE DES GRAINS EST COMPRISE ENTRE 30 ET 80 DU POIDS DES GRAINS, ET LES GRAINS REVETUS DE 33 A 64 DU VOLUME DE LA MEULE. APPLICATION A LA RECTIFICATION DES MATERIAUX TRES DURS.

Description

La présente invention concerne une meule et plus

précisément les meules du type convenant à un usinage gros-

sier et à l'usinage des matériaux dont le meulage est dif-

ficile, ainsi qu'un procédé de fabrication de telles meules, Une meule à abrasifsdursliés, telsque le diamant, le nitrure de silicium et le nitrure de bore, à des grains abrasifs jouant le rôle d'outil de coupe possédant une dureté élevée, une excellente durabilité et une excellente résistance à l'abrasion On a déjà utilisé une telle meule pour la rectification et l'usinage de divers matériaux usinés, ainsi que pour le traitement de divers matériaux dont l'usinage est difficile, tels que les métaux durs frittés, les matériaux pierreux, le béton, le verre et les céramiques Les meules du type à liant métallique, à liant résinoldeet à liant vitrifié sont des meules de ce type général connu On les classe en fonction du matériau constituant le liant des grains abrasifs On sait que les caractéristiques de ces meules varient beaucoup avec la

nature et la structure du liant.

La figure 1 représente la structure interne d'une meule à liant métallique, contenant un métal tel que le nickel comme liant, dans laquelle les grains abrasifs 1

sont retenus par le liant 2 Ce dernier a une forte apti-

tude à se lier aux grains abrasifs et a d'excellentes pro-

priétés de durabilité et de résistance à l'abrasion, bien qu'il ait de mauvaises propriétés d'aptitude au grippage sur les matériaux traités et de qualité de coupe et qu'il

forme insuffisamment des poches à copeaux, et il provo-

que ainsi un bourrage facile En conséquence, on uti-

lise habituellement une meule ayant une concentration rela-

tivement faible de grains abrasifs, d'environ 75, mais elle a encore un mauvais rendement d'usinage si bien qu'elle n'a présenté aucun effet suffisant dans 1 'ébauchage et

le traitement des matériaux dont la rectification est dif-

ficile Par rapport à une meule à liant métallique, une meule à liant résinoide contenant, comme liant, un polymère organique, présente une meilleure aptitude au collage aux matériaux traités et une meilleure qualité de coupe, bien qu'elle possède une aptitude si mauvaise à retenir les

grains abrasifs que ceux-ci peuvent être facilement ex-

traits Une meule de ce type ne convient donc pas à l'ébau-

chage et au traitement des matériaux dont la rectification est difficile Ces remarques s'appliquent aussi aux meules à liant vitrifié On a proposé un exemple de résolution

des problèmes posés par les meules classiques, comme indi-

qué sur la figure 2 sur laquelle un liant organique ou minéral 2 est réalisé sous forme poreuse et des particules métalliques 3 imprègnent les pores afin que l'aptitude à la retenue des grains abrasifs soit accrue Cependant, une telle meule a une structure fondamentalement telle que le liant organique ou minérale 2 retient les grains abrasifs 1 essentiellement d'une manière telle qu'il n'est pas prévu que les caractéristiques soient améliorées d'une

façon remarquable.

L'invention concerne une meule ayant d'excel-

lentes propriétés, ayant par exemple un rapport élevé d'usi-

nage et un faible degré d'usure par friction, tout en pré-

sentant un effet remarquable, notamment lors d'un ébauchage

et lors du traitement de matériaux dont l'usinage est dif-

ficile, l'invention concernant aussi un procédé de fabri-

cation d'une telle meule.

Plus précisément, l'invention concerne une meule qui contient des grains abrasifs revêtus chacun d'une matière conductrice, un liant non conducteur étant placé entre les Irains abrasifs revêtus de la matière conductrice, cette dernière étant présente en quantité comprise entre 30 et 80 % du poids des grains abrasifs alors que les grains abrasifs revêtus de la matière conductrice sont présents dans la meule en quantité comprise entre 33 et 64 % en volume. En outre, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une meule, caractérisé par le revêtement des grains abrasifs par une matière conductrice en quantité comprise entre 30 et 80 % du poids des grains abrasifs, le mélange homogène des grains abrasifs revêtus avec 33 à 60 % en volume d'un liant non conducteur, par rapport au volume de l'ensemble du mélange, et par remplissage d'un moule du mélange résultant des grains abrasifs revêtus et du liant non conducteur, le mélange étant moulé sous pression alors qu'une température est maintenue constante

par chauffage.

Les caractéristiques de la meule selon l'inven-

tion concernent sa structure dans laquelle des grains abra-

sifs revêtus de la matière conductrice ou d'un organe con-

ducteur sont dispersés dans le liant non conducteur afin que chaque grain abrasif soit directement retenu par la

matière ou l'organe conducteur tout en étant retenu indi-

rectement par la matière ou l'organe conducteur par le liant non conducteur La meule qui a une telle structure selon l'invention permet une rectification et un usinage extrêmement efficaces par rapport aux meules classiques, car elle peut retenir fermement les grains abrasifs, même lorsque leur concentration est élevée, et elle forme facilement des poches à copeaux étant donné

la présence du liant non conducteur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 et 2, déja décrites, sont des coupes partielles agrandies représentant la structure interne d'une meule classique à liant métallique et d'une meule classique à liant résinolde respectivement;

la figure 3 A est une vue en plan, en partie ar-

rachée, d'un exemple de meule réalisée selon l'invention;

la figure 3 B est une coupe suivant la ligne III-

III de la figure 3 A; la figure 4 est une coupe agrandie représentant la structure interne de la meule selon l'invention; la figure 5 est un graphique représentant la relation entre la quantité de métal de revêtement des grains abrasifs,portée en abscisses, et la concentration des grains

abrasifs revêtus d'un métal dans le liant, portée en or-

données; la figure 6 est un graphique représentant la relation entre la quantité de nickel de revêtement des grairsabrasis, portée en abscisses, et la résistance à la flexion, portée en ordonnées; la figure 7 est un graphique représentant la relation entre la distance de meulage, portée en abscisses, et le rapport de meulage pour différentes meules, porté en ordonnées; la figure 8 est un graphique représentant la relation entre la distance de meulage portée en abscisses et l'épaisseur résiduelle non usinée, portée en ordonnées; et la figure 9 est un graphique représentant la relation entre la distance de meulage portée en abscisses

et la profondeur d'usure de la meule, portée en ordonnées.

Les figures 3 A et 3 B représentent un exemple de meule selon l'invention dans laquelle un métal 10 de base sous forme d'une plaque a une partie 11 contenant des grains abrasifs, à sa périphérie externe Le métal de base peut être d'un métal tel que l'aluminium, et comporte, dans sa partie médiane, un trou débouchant l Oa destiné au montage de la meule sur l'arbre rotatif d'une rectifieuse ou d'une autre machine d'usinage La partie 11 comprenant les grains abrasifs comporte une partie 12 de forme annulaire constituant un substrat d'un polymère organique tel qu'une résine phénolique, disposé à son tour à la périphérie externe du métal de base 10 Lorsque la

partie 11 contenant les grains abrasifs doit être conduc-

trice et doit être reliée électriquement au métal de base , une couche 13 de peinture conductrice de connexion peut être formée sur le substrat annulaire 12 par peinture sur les parties indiquées en traits interrompus sur les figures. La-figure 4 est une coupe agrandie de la partie 11 contenant les grains abrasifs, indiquée sur les figures

3 A et 3 B Des grains abrasifs 15 qui jouent le rôle d'ou-

til de coupe pour l'usinage, peuvent être des grains d'un abrasif dur fritté tel que le diamant artificiel ou naturel, et le nitrure de silicium ou le nitrure de bore cubique,

ayant une répartition granulométrique choisie arbitraire-

ment La figure 4 représente un exemple particulier de grains abrasifs formés de diamant Chacun des grains 15 de la partie 11 est bien revêtu d'un revêtement conducteur 16 Ce revêtement 16 formé sur chacun des grains 15 est fixé partiellement au revêtement 16 des grains abrasifs voisins 15 afin que l'ensemble forme une structure dans laquelle un liant non conducteur 17 est placé entre les revêtements conducteurs 16 qui sont partiellement liés les uns aux autres Le liant 17 assure une imprégnation poussée, la structure n'ayant qu'un nombre faible ou nul de pores Même si des pores sont formés dans une partie dans laquelle est placé le liant, la dimension et leur quantité sont négligeables On note ainsi que les grains abrasifs 15 sont directement maintenus par les revêtements

conducteurs 16 qui leur sont solidaires car ils sont for-

més autour d'eux, et indirectement par le liant non conduc-

teur 17 disposé entre les grains revêtus Cette structure permet une retenue sûre des grains abrasifs 15 les uns par rapport aux autres et permet la formation d'une meule très efficace dans laquelle les grains abrasifs 15 peuvent être retenus d'une manière sûre avec une concentration élevée. Les revêtements conducteurs 16 utilisés pour le revêtement des grains abrasifs 15 selon l'invention

peuvent être formés d'une matière ayant une propriété fa-

vorable de liaison avec les grains abrasifs 15 et ayant une résistance mécanique suffisante pour que la séparation

indésirable des grains 15 lors du meulage et de la rec-

tification soit évitée, la matière pouvant cependant subir une déformation plastique facile pendant une opération de moulage à chaud à la presse au cours de la fabrication

de la meule, comme décrit dans la suite du présent mé-

moire, et il peut s'agir par exemple d'un métal tel que Cu, Ag, Au, Sn, Zn, Al, Ni et Cr ou d'un alliage d'un tel métal Les revêtements conducteurs 16 peuvent être formés sur les grains abrasifs 15 sous forme de structures mono- couches uniformes par un procédé connu tel que le d 4 pft

chimique ou le dépôt sous vide de l'un des métaux et al-

liages indiqués précédemment Chaque revêtement 16 peut

avoir une structure multicouche, c'est-à-dire peut compor-

ter au moins deux couches d'un même métal ou alliage ou de métaux ou alliages différents afin que les avantages des revêtements conducteurs 16 soient encore accrus Une telle structure multicouche est de préférence formée afin que la couche interne qui est directement au contact des grains abrasifs 15, soit formée d'un métal relativement mou qui peut subir une déformation plastique facile et qui permet une liaison commode, la couche externe de la

structure étant formée d'un métal relativement dur Lors-

que la structure multicouche du revêtement conducteur 16 a des couches d'un même métal, une première couche peut être formée par dépôt électrolytique de nickel et l'autre couche par dépôt électrolytique de nickel Dans le cas o la structure multicouche est formée par les couches de métaux différents, une première couche peut être formée par dépôt de cuivre et une autre par dépôt de nickel sur

la couche cuivrée.

Le liant non conducteur 17 qui doit être utilisé

selon l'invention doit avoir de bonnes propriétés de liai-

son aux revêtements conducteurs 16 et il peut s'agir par

exemple d'un polymère synthétique tel qu'une résine phé-

nolique, une résine époxyde, un polyamide, un polyester

insaturé, un polyimide, un polyacétal ou un composé poly-

acrylique, un polymère organique naturel tel que la gomme-

laque, ou un liant minéral tel qu'une matière vitreuse.

En outre, le liant non conducteur 17 peut être une poudre

minérale résistant à l'abrasion telle que le talc, le car-

bure de silicium, l'alumine, l'oxyde de chrome, l'oxyde de fer ou le bisulfure de molybdène, afin que la propriété liante soit encore accrue et que les poches qui se forment facilement pour les copeaux pendant l'usinage puissent

être facilement remplies pendant l'opération de dressage.

On décrit maintenant un procédé de fabrication

d'une telle meule selon l'invention.

Le métal 10 de base est d'abord mis à la forme prédéterminée voulue pour la rectification et l'usinage,

et la partie 12 formant le substrat est formée d'un poly-

mère organique, à la périphérie externe du métal de base Le substrat 12 peut être réalisé par moulage,-avec un moule et le métal de base 10 Ce dernier, portant le substrat 12, est alors monté dans un moule chauffant d'une presse afin qu'un espace annulaire de dimension déterminée

soit formé à la périphérie externe du substrat 12 et permet-

te la formation de la partie 11 contenant les grains abra-

sifs à la périphérie externe du substrat 12.

Les grains abrasifs revêtus qui doivent être utilisés pour la formation de la partie 11 peuvent être préparés par revêtement avec un métal ou alliage donné,

choisi dans le groupe de métaux et alliages indiqué pré-

cédemment, sur les grains abrasifs 15 qui ont une granu-

lation prédéterminée, par dépôt chimique, par dépôt sous

vide ou par toute autre technique connue Les grains abra-

sifs résultant 15 qui ont un revêtement d'un métal, sont alors mélangés d'une manière homogène avec le liant voulu,

en proportion déterminée, et le mélange résultant est char-

gé dans l'espace annulaire formé entre le moule chauffant

et le substrat 12 qui est monté à l'intérieur La partie-

11 contenant les grains abrasifs est alors formée par mou-

lage à chaud à la presse des grains abrasifs revêtus de métal placés dans le moule, par chauffage avec la base

métallique 10 et le moule, à une température constante.

Les conditions de chauffage et de pression pendant l'opé-

ration de mculage à chaud peuvent varier avec le métal utilisé pour le revêtement des grains abrasifs, la nature du liant utilisé, la quantité de métal de revêtement, le

rapport de mélange des grains abrasifs revêtus 15, et d'au-

tres paramètres Il faut que la température qui doit être

maintenue, surtout lorsque la pression est appli-

quée, soit comprise dans une plage qui permet le dégage-

ment des gaz contenus dans le liant, par ramollissement

du liant ou réduction de la viscosité de celui-ci L'appli-

cation d'une pression non seulement limite l'expansion

du liant sous l'action des gaz contenus mais aussi pro-

voque une déformation plastique des revêtements métalliques

16 formés sur les grains abrasifs 15 si bien que la liai-

son des revêtements métalliques les uns avec les autres

est facilitée La pression qui doit être appliquée lors-

qu'une température constante est maintenue peut être exer-

cée de manière discontinue, un certain nombre de fois, et ce procédé d'application favorise encore le dégazage

du liant et la déformation plastique des revêtements métal-

liques 16 formés sur les grains 15 Ainsi, les conditions de chauffage et de pression pendant l'opération de moulage

sont des paramètres extrêmement importants pour la réali-

sation d'une meule ayant une concentration élevée de grains

abrasifs Ce procédé de moulage à chaud à la presse pro-

voque la formation d'une quantité très faible ou nulle de pores, dans le liant, et permet une liaison sûre des revêtements métalliques 17 des grains abrasifs 15 les uns

avec les autres, la partie 11 contenant les grains abra-

sifs 15 étant telle que ces derniers sont bien tassés et

ont une concentration élevée Un adhésif peut être arbitrai-

rement revêtu préalablement à la périphérie externe du substrat 12 afin que la partie 11 y soit fermement fixées

On considère maintenant plus en détail la for-

mation de la partie 11 contenant les grains abrasifs, dans l'opération de moulage à chaud à la presse Des grains abrasifs de diamant sont revêtus de nickel en quantité de 70 % en poids 7 et 53 % en volume de grains abrasifs

revêtus sont mélangés à 47 % en volume d'une résine phéno-

lique formant un liant, le tout constituant un mélange homogène Ce dernier est chargé dans un espace annulaire formé entre la base métallique 10 qui a le substrat 12

formé autour d'elle, et une surface interne du moule.

L'opération de moulage est exécutée à des pressions com-

prises entre 150 et 350 bars, appliquées au mélange homo-

gène placé dans le moule, en combinaison avec la base 10 et le moule, la température étant maintenue à une valeur comprise entre 175 et 2600 C.

La partie 11 contenant les grains abrasifs, for-

mée par moulage à chaud à la presse comme indiqué précédem-

ment, est alors soumise à un refroidissement forcé ou na-

turel, alors que la pression appliquée est maintenue et elle est ensuite évacuée en une seule pièce avec la base métallique 10 hors du moule La base métallique 10 et la

partie 12 formant le substrat subissent alors les opéra-

tions de finition et la partie 11 subit des opérations

de modification de taille et de dressage.

Dans une variante, un moule ayant deux éléments

chauffants de pressage assemblés est utilisé pour la for-

mation dé la partie annulaire 11 contenant les grains abra-

sifs, permettant son collage à la base 10 par l'intermé-

diaire d'un adhésif, le substrat 12 étant formé en posi-

tion intermédiaire.

Quel que soit le procédé de formation de la par-

tie 11 contenant les grains abrasifs, il faut que celle-

ci soit formée par mélange des grains abrasifs 15 revêtus d'un ou plusieurs métaux, avec un liant non conducteur 17, donnant une structure telle que représentée sur la figure 4 dans laquelle chacun des grains abrasifs 15 est

entouré d'un revêtement conducteur 16, les revêtements -

conducteurs des grains respectifs 15 étant bien liés mu-

tuellement. La formation convenable de la partie 11 contenant les grains abrasifs, avec la structure voulue telle que

représentée sur la figure 4, peut être déterminée par ob-

servation microscopique d'une coupe de la partie 11 Plus

précisément, on peut déterminer si les revêtements 16 pla-

cés autour des grains 15 sont bien raccordés mutuellement

sans destruction de la partie 11, par mesure de la conduc-

tivité Cette mesure de conductivité peut être réalisée

par application d'une tension aussi faible que 10 V en-

viron aux deux extrémités d'un diamètre choisi arbitrai-

rement de la partie abrasive 11, ou aux extrémités res- pectives de deux diamètres qui se recoupent à 909, ou par

mesure répétée de la conductivité en deux points d'un dia-

mètre, séparés par une distance constante.

La figure 5 représente, dans le cas d'une meule de forme classique, la relation entre la quantité de métal (nickel) revêtu sur des grains abrasifs de diamant et la quantité de grains abrasifs revêtus dispersés dans le liant non conducteur Comme l'indique la figure 5, la région qui se trouve au-dessus de la courbe 20 représentant une quantité de métal revêtant les grains abrasifs de 40 % en volume ou plus par rapport au liant est telle qu'une conductivité continue peut être reconnue dans la partie

11, dans les mesures de conductivité La région ZI 7 com-

prise entre les courbes 20 et 21 est telle qu'une struc-

ture peut particulièrement bien se former de manière vou-

lue afin que les grains abrasifs 1-5 puissent être tassés avec une concentration élevée, chacun des grains 15 étant

fixé fermement Il faut cependant noter que la région pla-

cée au-dessus de la courbe 21 correspond à une structure

qui ressemble à celle des meules classiques à liant métal-

lique D'autre part, dans la région ZII/ comprise entre les courbes 20 et 22, on peut noter une perte de continuité au moins dans une partie de la région 11 ayant les grains abrasifs, et la concentration des grains abrasifs 15 est relativement faible par rapport à celle indiquée dans la région Il, l'examen microscopique montrant une structure presque identique à celle qui est observée dans la région L 7 Les mesures de conductivité et l'examen microscopique montrent qu'on obtient une structure voulue dans la partie 11 lorsque la quantité de métal revêtant les grains 15 est comprise entre 30 et 80 % en poids par rapport aux grains abrasifs et lorsque la quantité de grains abrasifs

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f. revêtus est comprise entre la courbe 22 correspondant à une quantité de 33 à 37 % en volume par rapport au liant 17, et la courbe 21 correspondant à une quantité de 54

à 64 % en volume par rapport au liant.

Le tableau I qui suit correspond à plusieurs

exemples de parties 11 contenant des grains abrasifs, for-

méespar revêtement de grains abrasifs de diamant ayant une granulation de 100/120, par divers métaux ou alliages puis par mélange des grains abrasifs revêtus de métal avec une résine phénolique, en proportion donnée Les métaux de revêtement utilisés sont l'argent et le cuivre, en plus du nickel Une meule (B) constitue un exemple de revêtement

à structure à deux couches, la première couche étant for-

mée de nickel électrolytique et la seconde couche de nickel électrolytique Il faut noter que les meules (A) à (B)

indiquent chacune une continuité dans les mesures de con-

ductivité Les symboles utilisés sont ceux de la figure qui permet une identification facile de l'emplacement

des meules.

Les caractéristiques des meules selon l'invention sont maintenant considérées plus en détail Le tableau Il représente la résistance à la flexion et la continuité de diverses meules préparées par mélange de grains abrasifs de diamant revêtus de nickel, ayant une granulation de

100/120, avec une quantité variable de résine phênolique.

A titre comparatif, la résistance à la flexion est aussi donnée dans le cas de meules à liant résinolde préparé par mélange de grains abrasifs "White Arandom" "WA" ayant une granulation de 1001120, sans revêtement métallique, avec des quantités variables d'une résine phénolique Sur la figure 6, la courbe 23 représente la relation entre la résistance à la flexion, portée en ordonnées, et la

quantité de nickel revêtu sur les grains, d'après les résul-

tats du tableau II Les résultats de ce tableau et la figure 6 montrent que les parties contenant les grains abrasifs, formées avec des grains de diamant revêtu de nickel, ont une résistance à la flexion qui n'est pas très différente de celle de la meule à grains abrasifs de "White Arandom" ayant une granulation 100, et est légèrement inférieure

à celle d'une meule à grains de "White Arandom" de granu-

lation 120, bien que la résistance à la flexion de la par-

tie formée de grains abrasifs de diamant rev 8 tusde nickel

ait tendance à diminuer lorsque la quantité de métal re-

vêtant les grains abrasifs augmente Il faut noter en con-

séquence que la meule selon l'invention a une résistance à la flexion aussi élevée que celle des meules classiques

à liant résinoide.

TABLEAU I

Meule a b c d e f g Grains abrasifs Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant (p) Métal de revête Ni Ni+Ni Ni Ag Ni Cu Ni ment (m) Liant (b) résine résine résine résine résine résine résine phénolique phénolique phénolique phénolique phénolique phénolique phénolique m/p (% en poids) 30 45 56 60 70 74 80 (p+m) (p-n) + b% vol) 48 50 50 42 57 53 55 (p+mi) +' b(%rl w Lr LM ru En Ls %}

TABLEAU II

Diamant Grains abrasifs Granulation 100/120 Quantité de Ni de revêtement par rapport aux O 25 30 45 56 70 74 80 86 grains abrasifs (% en poids) Quantité de 47,5 46 44,5 42 48 48,5 49,5 51 grains abrasifs 56 _ _ revêtus de Ni 51 50 51,5 53 54,5 55 55,5 56 (% en volume)

Conductivité non con non con conti conti conti conti conti conti-

ducteur ducteur nuité nuité nuité nuité nuité nuité reconnue reconnue reconnue reconnue reconnue reconnue Résistance à la 815 815 815 flexion, 800 630 575 520 450 Pa 910 905 860 %j 1 Ln tu ws tu t W TABLEAU II (suite) Grains "White Arandom" "White Arandomn abrasifs granulation 100 granulation 120 Quantité de Ni de revêtement par rapport aux 0 O O O O grains abrasifs (% en poids) Quantité de grains abrasifs 45 50 53,5 40 45 50 revêtus de Ni (% en volume)

Conductivité non con non con non con non con non con non con-

ducteur ducteur ducteur ducteur ducteur ducteur Résistance à la flexion, 768 938 993 1190 1400 1510 Pa À -A Ln ru ru w I un w

Les figures 7 à 9 représentent les caractéris-

tiques d'usinage d'une meule ayant une partie contenant des grains abrasifs qui est préparée par revêtement de grains abrasifs de diamant ayant une granulation de 100 à 120, avec 56 % en poids de nickel, puis par mélange des

grains revêtus de nickel avec un mélange d'une résine phéno-

lique à raison de 50 % en volume, sur un organe résistant à l'abrasion, comparées aux propriétés des meules à liant résinolde et à grains abrasifs de diamant disponibles dans le commerce Le tableau III indique les compositions des meules disponibles dans le commerce, utilisées pour les

essais comparatifs Sur les figures 7 à 9, la courbe P dé-

signe les caractéristiques de la meule selon l'invention, et les courbes A, B et C celles de meules classiques A, B et C du tableau III L'usinage est réalisé sur un matériau

minéral qui est connu pour son meulage difficile, sous for-

me d'un organe réfractaire, résistant à l'abrasion Comme

l'indique la figure 7, la meule selon l'invention a un rap-

port d'usinage (déterminé par le rapport de la quantité de matière retirée par usinage de la quantité usée) qui

est un paramètre important pour la détermination des caractd-

ristiques d'usinage, qui est de l'ordre de 10 fois supé-

rieur à celui d'une meule disponible dans le commerce et considéréecomme ayant les meilleures caractéristiques Ainsi, la meule selon l'invention a des caractéristiques d'usinage

excellentes Comme l'indique la figure 8, l'épaisseur res-

tant non usinée (déterminée par différences entre la découpe voulue et la découpe réelle) est supérieure et constante, en comparaison des valeurs données par les meules A, B et C disponibles dans le commerce, si bien qu'une rectification

de haute précision est possible.

TABLEAU III

Meules A B C

A B C

Grains abrasifs, Grains abrasifs, diamant Diamant Diamant

répartition gra-

nulométrique 100/120 100/120 100/120 Liant résine résine résine Quantité de grains

abrasifs par rapport 75 75 -

au liant (concentration)

TABLEAU IV

Meule Meules A B C Mele selon _-___l'invention Rapport de 245 115 52 2144 meulage Aptitude du meulage (meulage réel/quantité 99,6 98 ? 6 99,4 99,8déterminée) Profondeur d'usure 15 35 77 2 de meule (dm) Rendement de meulage Z' mxm, /mm 2,5 10 Z' mm'/mm S Rugosité de surface usinée Rmax (hm) 9 6 6,5 4,5 ma x

La figure 9 indique que la meule selon l'in-

vention présente des caractéristiques meilleures concer-

nant l'usure de la meule, par rapport aux meules A, B et

C disponibles dans le commerce et utilisées à titre com-

paratif, l'usure provoquée par l'usinage d'un matériau dont le meulage est difficile étant moindre Le tableau

IV permet aussi la comparaison des caractéristiques d'usi-

nage de la meule selon l'invention pour une même distance d'usinage Lc (longueur du matériau traité multipliée par

le nombre de coupes) par rapport à celle des meules dis-

ponibles dans le commerce Ce tableau indique l'aptitude au meulage déterminéepar le rapport de la quantité réelle meulée à la quantité voulue, à la place de l'épaisseur du matériau traité qui reste non meulé, un rendement de meulage Z', et la rugosité de surface qui indique l'état de la surface traitée après meulage, en plus du rapport de meulage et de la profondeur d'usure de la meule Les essais de détermination du rendement de meulage (Z') sont exécutés par une technique de meulage humide à l'aide d'une rectifieuse de plaque et par détermination de la profondeur de coupe à raison de 60 microns par passe ( 10 microns par passe dans le cas d'une meule classique), avec rotation de la meule à une vitesse de 1800 m/min et avec une vitesse de déplacement de la table de 15 in/min

(égale à la vitesse de déplacement du matériau traité).

Comme indiqué précédemment, la meule selon l'invention a un rapport de meulage, une aptitude au meulage et une usure de meule qui sont bien supérieures à celles des

meules disponibles dans le commerce, utilisées pour les -

essais comparatifs Ce tableau montre aussi que le rende-

* ment de meulage et l'état de la surface traitée après meu-

lage sont supérieurs à ceux que donnent les meules dispo-

nibles dans le commerce.

Comme indiqué précédemment, on constate que, bien que la meule selon l'invention ait une résistance mécanique ou résistance à la flexion aussi bonne que celle des meules classiques à liant résinolde, elle est bien

supérieure sur le plan du rapport de meulage, de l'apti-

tude au meulage (ou de la quantité ou épaisseur restant non coupée), et de l'usure de la meule On note ainsi que la meule selon l'invention a une structure telle que les revêtements métalliques de chacun des grains abrasifs 15 sont fermement liés mutuellement, et les grains abrasifs sont maintenus en coopération les uns avec les autres

par les revêtements conducteurs 16, si bien que la sépara-

tion des grains abrasifs 15 est rendue difficile Ainsi, la meule selon l'invention a une très grande aptitude à retenir les grains abrasifs si bien qu'elle peut facilement constituer une meule très efficace ayant une concentration élevée de grains abrasifs En outre, comme la quantité non meulée reste faible et stable malgré la difficulté de la séparation des grains abrasifs 15, le liant présent

entre les revêtements conducteurs 16 peut former des po-

ches pour les copeaux en quantité convenable Cette carac-

téristique montre que le grippage est moins fréquent Se-

lon l'invention, une telle meule qui est conductrice pré-

sente aussi l'avantage de pouvoir être utilisée pour la rectification électrolytique aussi bien que pour l'usinage

d'un matériau difficile à rectifier.

La meule selon l'invention peut être utilisée dans une rectifieuse rotative et dans tout dispositif

de rectification ou de superfinition.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre

d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'in-

vention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Meule ( 11), caractérisée en ce qu'elle comprend

des grains abrasifs ( 15) revêtus chacun d'une matière con-

ductrice ( 16), et un liant non conducteur ( 17) disposé parmi les grains abrasifs ( 15) revêtus de la matière con- ductrice ( 16), cette dernière étant en quantité comprise entre 30 et 80 % du poids des grains abrasifs ( 15), et les grains abrasifs ( 15) revêtus de la matière conductrice ( 16) étant contenus dans la meule ( 11) à raison de 33 à

64 % en volume.

2 Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière conductrice ( 16) qui revêt chacun des grains abrasifs ( 15) est liée à la matière conductrice

d'autres grains et assure ainsi la conduction du courant.

3 Meule selon la revendication 2, caractérisée en ce que la matière conductrice ( 16) revêtant les grains

abrasifs ( 15) a une structure multicouche.

4 Meule selon la revendication 3, caractérisée en ce que, dans chaque structure multicouche formant la matière abrasive placée sur les grains abrasifs ( 15), une couche externe est formée afin que sa résistance mécanique

soit supérieure à celle d'une couche interne.

Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liant non conducteur < 17) est choisi parmi les polymères organiques et contient une poudre résistant

à l'abrasion.

6 Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les grains abrasifs ( 15) sont formés d'au moins une matière choisie dans le groupe qui comprend le diamant,

le niture de silicium et le nitrure de bore cubique.

7 Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière conductrice ( 16) un métal choisi dans le groupe qui comprend le cuivre, l'argent, l'or, l'étain,

le zinc, l'aluminium, le nickel et le chrome.

8 Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la concentration des grains abrasifs ( 15) revêtus d'une matière conductrice n'est pas inférieure à 40 % en volume.

9 Procédé de fabrication d'une meule ( 11) caracté-

risé en ce qu'il comprend le revêtement de chacun des grains abrasifs ( 15) par une matière conductrice ( 16) en quantité comprise entre 30 et 80 % du poids des grains abrasifs ( 15), le mélange homogène avec un liant non conducteur ( 17) des grains abrasifs revêtus résultants( 15) afin que les grains abrasifs revêtus ( 15) soient présents à raison de 33 à 60 % en volume, et le chargement d'un moule par le mélange des grains abrasifs revêtus ( 15) et du liant

non conducteur ( 17), puis le moulage du mélange par appli-

cation d'une pression alors que le mélange est maintenu

par chauffage à une température constante.

Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pression est appliquée de façon discontinue,

plusieurs fois.

11 Procédé selon la revendication 9, caractérisé

en ce que la température constante maintenue pendant l'ap-

plication de la pression est comprise dans une plage dans laquelle le liant ( 17) peut se ramollir afin que les gaz

contenus puissent se dégager.