RU2135344C1 - Абразивный шлифовальный круг и стекловидная связка для него - Google Patents

Абразивный шлифовальный круг и стекловидная связка для него Download PDF

Info

Publication number
RU2135344C1
RU2135344C1 RU97120555A RU97120555A RU2135344C1 RU 2135344 C1 RU2135344 C1 RU 2135344C1 RU 97120555 A RU97120555 A RU 97120555A RU 97120555 A RU97120555 A RU 97120555A RU 2135344 C1 RU2135344 C1 RU 2135344C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
abrasive
grinding wheel
grinding
oxide
vitreous
Prior art date
Application number
RU97120555A
Other languages
English (en)
Inventor
Дэвид А. ШЕЛДОН
Роберт С. Ландберг
Original Assignee
Нортон Компани
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23782183&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2135344(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Нортон Компани filed Critical Нортон Компани
Application granted granted Critical
Publication of RU2135344C1 publication Critical patent/RU2135344C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • B24D3/18—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings for porous or cellular structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • B24D3/16—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings for close-grained structure, i.e. of high density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/624—Sol-gel processing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C04B35/6316—Binders based on silicon compounds

Abstract

Изобретение относится к изготовлению металлорежущего инструмента, используемого для шлифования узлов точной механики. Абразивный шлифовальный круг выполнен на основе стекловидной связки с абразивным порошком из плавленного оксида алюминия. Стекловидная связка на основе окиси кремния после обжига содержит окись алюминия, окись калия, окись лития, окись бора, окись натрия. Абразивный порошок представляет собой смесь коричневого плавленного оксида алюминия и белого плавленного оксида алюминия. Выбранные ингредиенты и их количественное соотношение позволяет реализовать технический результат, который выражается в обеспечении стойкости шлифовального круга, сохранении его формы и увеличении промежутков между очередными правками. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

Description

Изобретение относится к созданию абразивных кругов, в частности абразивных кругов, которые содержат абразивный порошок (мелкие твердые абразивные частицы) из оксида алюминия, имеющих улучшенные свойства удержания (сохранения) угла. Кроме того, изобретение имеет также отношение к составу связки (связующего вещества), которая позволяет обеспечить повышенную механическую стойкость и улучшенные свойства удержания угла.
Подвижные узлы точной механики предназначены для работы в течение длительного cрока службы при высокой производительности и высокой эффективности. В качестве примера таких узлов можно указать на узлы двигателей (внутреннего сгорания, реактивных двигателей и электродвигателей), приводы (трансмиссии и дифференциалы) и опорные поверхности (поверхности подшипников). Для удовлетворения таким требованиям указанные узлы должны быть изготовлены с улучшенным качеством, в том числе должны иметь лучшую и более прочную конструкцию с более узкими размерными допусками. Для обеспечения таких допусков указанные узлы должны быть изготовлены из материалов лучшего качества, причем размер заготовки должен быть близок к окончательному размеру и форме узла.
Шлифовальные круги часто используют для изготовления узла целиком или для придания ему окончательных размеров. Для обработки металлических узлов чаще всего используют шлифовальные круги со стекловидной связкой.
Для изготовления деталей указанных прецизионных узлов при помощи шлифовального круга, на его поверхность наносят при помощи алмазного инструмента обратное изображение такой детали ("профилируют" поверхность круга). Так как изготавливаемая деталь имеет профиль шлифовального круга, то важно, чтобы шлифовальный круг сохранял свою форму возможно дольше. Идеальной ситуацией можно считать такую, при которой удается изготовить прецизионные детали с точными размерными допусками и без повреждения материала.
Обычно шлифовальные круги в результате износа теряют свою форму на углах или по образующей круга. Стандартные шлифовальные круги из плавленого оксида алюминия (плавленого глинозема) могут быть использованы при шлифовании двух или трех деталей, после чего происходят существенные изменения на углах круга. Поэтому операторы шлифовальных станков должны производить правку шлифовального круга после изготовления каждой детали, чтобы избежать появления брака. При использовании шлифовальных кругов, изготовленных с использованием более высококачественного абразивного порошка золь-гель оксида алюминия, изменения формы по углам шлифовального круга появляются только после изготовления четырех или пяти деталей, поэтому операторы шлифовальных станков должны производить правку шлифовального круга после изготовления трех деталей. Несмотря на то, что шлифовальные круги с использованием золь-гель оксида алюминия позволяют снизить периодичность правки по сравнению со стандартными шлифовальными кругами, все еще стоит задача дополнительного снижения частоты правки и уменьшения потери оксида алюминия при правке.
Необходимо иметь лучшее удержание угла или формы шлифовального круга из оксида алюминия, чтобы можно было увеличить интервал между правками. Поэтому задачей настоящего изобретения является создание шлифовального круга с использованием абразивного порошка из оксида алюминия, имеющего улучшенное удержание угла или формы. Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание связки, которая может быть использована с абразивным порошком из оксида алюминия для шлифовального круга, имеющего улучшенное удержание угла или формы.
Шлифовальные круги со стекловидной связкой известны, в частности, из патентов США N 5203886 и 5401284. Известные стекловидные связки описаны, например, в документах SU-A-116839 и в SU-A-458427.
В соответствии с изобретением предлагается шлифовальный круг со стекловидной связкой, причем абразивный порошок представляет собой абразивный материал из плавленого оксида алюминия, при этом шлифовальный круг имеет улучшенные характеристики удержания угла или формы и улучшенные механические свойства. Улучшенные характеристики достигаются благодаря составу связки, которая позволяет получить улучшенные характеристики удержания угла или формы шлифовальных кругов со стекловидной связкой и абразивным материалом из оксида алюминия.
На фиг. 1 схематично показано шлифование угла обрабатываемой детали при помощи шлифовального круга при проведении испытания на удержание угла.
На фиг. 2 схематично показан тот участок углового радиуса шлифовального круга, который находится в контакте с поверхностью обрабатываемой детали при проведении испытания на удержание угла.
Абразивы со стекловидной связкой в соответствии с изобретением содержат мелкие твердые частицы из оксида алюминия, которые хорошо известны сами по себе.
Абразивные круги в соответствии с изобретением содержат абразивные мелкие твердые частицы (абразивный порошок) из оксида алюминия, а также, возможно, один или несколько вторичных абразивных материалов (абразивов). Абразивные круги имеют абразив, связку, и, возможно, другие наполнители и добавки. Количества абразива, использованного в абразивном круге, который может содержать и вторичный абразив, варьирует в широких пределах. В соответствии с изобретением в состав абразивного круга входит 34 - 56 об.% абразива, преимущественно 40 - 54 об.% абразива, а еще лучше 44 - 52 об.% абразива.
Абразив из оксида алюминия преимущественно составляет 5 - 100 об.% абразива, а еще лучше 30 - 70 об.% всего абразива в круге.
Вторичный абразив (абразивы) преимущественно составляет до 95 об.% всего абразива в круге, а еще лучше 30 - 70 об.% всего абразива в круге. Могут быть использованы вторичные абразивы, которые содержат, например, карбид кремния, кубический нитрид бора, алмаз, флинт, гранат и пузырчатый оксид алюминия. Указанные примеры вторичных абразивов даны только для иллюстрации и не имеют ограничительного характера.
Абразивный круг обычно имеет пористость. Абразивный круг в соответствии с изобретением имеет пористость до 68 об.%, преимущественно 28 - 56 об.%, а еще лучше 30 - 53 об.%. Пористость образована как промежутками естественного происхождения в результате естественной плотности упаковки материалов, так и условными порами, которые включают в себя такую среду, как, например, полую стеклянную дробь, измельченную ореховую скорлупу, шарики из пластмассы или из органических соединений, частицы пеностекла и пузырчатый оксид алюминия. Указанные примеры сред создания пор даны только для иллюстрации и не имеют ограничительного характера.
В абразивных кругах в соответствии с изобретением использована стекловидная связка. Использование стекловидной связки в значительной степени способствует получению улучшенных характеристик удержания угла или формы абразивных кругов в соответствии с настоящим изобретением. Исходные материалы для связки преимущественно включают в себя Кентукскую пластинчатую глину N 6, нефелин, порошок силиката натрия, карбонат лития, флинт, волластонит и кобальтовую шпинель. Эти материалы в сочетании содержат следующие оксиды: SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O, Li2O, B2O3 и CoO. В состав абразивного круга входит 3 - 25 об.% связки, преимущественно 4 - 20 об.% связки, а еще лучше 5 - 18,5 об.% связки.
Связка после обжига содержит 12 - 16 вес.% Al2О3, предпочтительно 13 - 15 вес. % Al2O3, а еще лучше, ориентировочно 14,4 вес.% Al2O3; 7 - 11 вес.% Na2O, преимущественно 8 - 10 вес.% Na2O, а еще лучше ориентировочно 8,9 вес. % Na2O; менее 2,5 вес.% K2O, преимущественно 0,05 - 2,5 вес.% K2O, предпочтительно 1 - 2 вес.% K2O, а еще лучше, ориентировочно 1,6 вес.% K2O; более 2,0 вес.% Li2O, преимущественно 2,0 - 10,0 вес.% Li2O, предпочтительно 2,0 - 3,4 вес.% Li2O, еще лучше 2,0 - 2,7 вес.% Li2O, а еще лучше, ориентировочно 2,2 вес. % Li2O; менее 18 вес.% B2O3, преимущественно 9 - 16 вес.% B2O3, предпочтительно 11 - 14 вес.% B2O3, а еще лучше, ориентировочно 12,6 вес.% B2O3; SiO2 - остальное до 100%, более 47 вес.% SiO2, преимущественно 52 - 62 вес. % SiO2, предпочтительно 54 - 60 вес.% SiO2, а еще лучше, ориентировочно 57 вес.% SiO2. В связку может быть добавлено до 2% оксида кобальта CoO в качестве красителя. Другие оксиды, которые содержатся в стекловидной связке, такие как Fe2O3, TiO2, CaO и MgO, представляют собой примеси в исходных материалах и не являются существенными при изготовлении связки. Указанная связка также обеспечивает повышенную механическую прочность абразивных кругов, изготовленных с использованием абразивов из золь-гель алюминия или плавленого оксида алюминия.
Обжиг абразивных кругов производится в соответствии с известными специалистами способами. Условия проведения обжига в первую очередь определяются используемыми связками и абразивами. Объем стекловидной связки может быть пропитан известным образом интенсификатором шлифовки, таким как сера, или носителем (средством транспортирования), таким как эпоксидная смола, для переноса интенсификатора шлифовки в поры круга.
Полученные абразивные круги совершенно неожиданно имеют улучшенные свойства удержания или формы, которые могут быть измерены как количественно, так и качественно. Хотя изменение формы угла абразивного круга и является критерием отказа (разрушения) абразивного круга, этот параметр не может быть оценен количественно, так как изменение формы можно наблюдать только под микроскопом или качественно при образовании царапины на ногте или на кончике карандаша. Поэтому нужно разработать методику испытания для количественной оценки видов износа угла абразивного круга.
При проведении такого испытания измеряют как "радиальный износ", так и "зону износа", при установке набора скоростей врезной подачи. Далее описаны условия проведения испытания шлифовальных кругов, а также критерии выработки стандарта сравнения аналогичных шлифовальных кругов.
Шлифовальный станок: Bryant LeсtralineO LL3 I. D/ O. D, мощность 10 л.с.
Влажная шлифовка: 5 - 7% Trim Master ChemicalO VHP E200 с водой.
Материал заготовки для шлифования: сталь 4330V для коленвалов, Rc от 28 до 32.
Размер детали заготовки: внешний диаметр 10,2 см.
Ширина сошлифовки от угла заготовки: 0,0229 см.
Радиус угла шлифовального круга: 0,279 см.
Скорость детали: 14,06 см/мин.
Скорость врезной подачи в деталь: 0,0338 см/с.
Профилирование лицевой стороны круга: алмазный ролик (RPC 2993), вращающийся со скоростью 4600 об/мин, при скорости профилирования 0,005 см/с до достижения радиуса 0,110.
Скорость круга: 3660 см/мин.
Число проходов шлифования при проведении испытания: до 12.
Врезная подача на один проход шлифования: 0,102 см.
Испытание на удержание угла предназначено для измерения степени удержания своей формы углом шлифовального круга в ходе проведения операции шлифования. Удержание формы измеряют при помощи двух количественных характеристик - "радиального износа" и "зоны износа". На фиг. 1 схематично показано угловое шлифование при помощи шлифовального круга 10 заготовки 12, например, коленвала. Позициями 21 - 26 показаны последовательные положения шлифовального круга при его врезании в заготовку, причем расстояние 21 - 22 соответствует 1 проходу шлифования. Ширина сошлифовки 14 при одном проходе шлифования от угла заготовки составляет 0,0229 см. Врезная подача 16 на один проход шлифования составляет 0,102 см. Радиус 18 шлифовального круга 10 равен 0,279 см. На фиг. 2 показан тот участок углового радиуса 30 шлифовального круга 10, который находится в контакте с заготовкой 12 при проведении испытания на удержание угла. Ширина сошлифовки 14, которая на фиг. 2 представляет собой горизонтальное расстояние между линиями A и C, является толщиной металла, который должен быть сошлифован с заготовками при испытании. Высота контакта 32, которая представляет собой вертикальное расстояние между линиями A и B на фиг. 2, является высотой того участка шлифовального круга, который находится в контакте с материалом заготовки в конце прохода шлифования. Два количественных измерения удержания угла производят при указанных выше условиях шлифования. Указанными двумя измерениями являются "зона износа" и "радиальный износ".
Измерение зоны износа характеризует изменение зоны профиля угла шлифовального круга после шлифования заготовки. На фиг. 2 зона износа ограничена AEBDA для заданной высоты контакта 32, углового радиуса 18 и ширины среза (сошлифовки) 14. Измерение радиального износа характеризует максимальное изменение углового радиуса 18 между точками A и B. На фиг. 2 радиальный износ равен DE, причем точка E отображает максимальное изменение углового радиуса между точками A и B для высоты контакта 32. Зону износа и радиальный износ измеряют при помощи шлифования образца для испытания из черепицы после каждого прохода шлифования для получения профиля круга. Затем образцы для испытаний копируют при помощи оптического устройства сравнения с увеличением 50 X. Зону износа на копии измеряют при помощи планиметра, а радиальный износ измеряют как максимальный радиальный износ при помощи калибра.
В приведенных далее примерах содержатся данные, которые количественно отображают улучшенное удержание угла абразивных кругов из оксида алюминия и золь-гель оксида алюминия, при помощи демонстрации (показа) неожиданно увеличенного числа проходов шлифования, которые могут выдержать новые круги перед достижением величин радиального износа и зоны износа, сравнимых с величинами для стандартных абразивных кругов из оксида алюминия и золь-гель оксида алюминия.
Указанные примеры приведены только для того, чтобы специалисты лучше поняли варианты осуществления изобретения; эти параметры не имеют ограничительного характера. Дополнительная информация, известная сама по себе, которая может быть найдена в указанных ссылках и патентах, включена для сведения.
Пример 1. Были изготовлены образцы для проведения испытаний и сравнения пределов прочности на разрыв новой связки со стандартной имеющейся в продаже связкой Нортон; эти связки используются для посеянных золь-гель абразивов. Новая связка преимущественно имеет состав с 30,3 вес.% порошковой стеклообразной фритты (в состав фритты входят 41,2 вес.% SiO2, 39,9 вес.% B2O3, 5,1 вес. % Al2O3 , 10,3 вес.% Na2O, 1,3 вес.% Li2O, 2,1 вес.% MgO (CaO и следы K2O), 27,7 вес.% нефелинового сиенита, 20 вес.% Кентукской пластичной глины N 6, 10 вес.% порошка силиката натрия, 4,7 вес.% флинта (кварца), 4,3 вес. % карбоната лития, 1 вес.% волластонита и 2 вес.% чистой шпинели алюминия кобальта. Химический состав (в вес.%) нефелинового сиенита (1), Кентукской пластичной глины N 6 (2), силиката натрия (3), флинта (4), карбоната лития (5) и волластонита (6) приведен в табл. 1.
Связку получают сухим перемешиванием исходных материалов в вибромельнице Sweco в течение 3 ч. Затем связку смешивают с 60% абразивного порошка, образованного смесью 1: 1 посеянного золь-гель оксида алюминия с абразивом высокой чистоты из белого плавленого оксида алюминия. Полученную смесь дополнительно перемешивают с порошковой декстриновой связкой, жидким животным клеем и 0,1% этилен гликолем в качестве гигроскопического вещества, причем перемешивание производят в смесителе Хобарта N-50 (емкостью 2 кг смеси) при малой скорости. Затем смесь просеивают через сито ячейками 14 меш для разрыхления комков. После этого из смеси прессуют полоски с размерами 10,16 х 2,54 х 1,27 см в форме с тремя полостями. Затем полоски обжигают в печи периодического действия при следующих условиях: повышение температуры 40oC/ч от комнатной температуры до 1000oC; выдерживание при этой температуре в течение 8 ч, а затем охлаждение до комнатной температуры. Испытательные полоски также изготавливают из стандартной имеющейся в продаже связки Нортон с использованием указанной методики.
Испытание полосок производилось без надреза на механическом испытательном стенде Инстрон Модель 4204 с приспособлением для изгиба в 4-х точках, с опорным промежутком 7,62 см и промежутком нагружения 2,54 см, при скорости нагружения 0,127 см/мин поперечной головки. Были проведены испытания образцов, которые имели содержание обожженной связки в диапазоне от 10 до 30 вес.% от веса абразивной полоски. Результаты приведены в табл. 2.
Пример 2. Для проверки в коммерческих (производственных) условиях работы были изготовлены абразивные круги из плавленого оксида алюминия, предназначенные для сравнения новой связки со стандартной связкой Нортона в областях применения, где требуется удержание формы. Состав новой связки соответствует пример 1, за тем исключением, что она содержит керамического красителя из шпинеля алюмината кобальта (т.е. связка представляет собой прозрачное стекло). Связка была изготовлена путем сухого перемешивания исходных материалов в производственной установке Нортон с использованием стандартного процесса производства. Абразивная смесь содержит 85,8 вес.% абразивного порошка (мелких твердых абразивных частиц) марки 100 (который состоит из 50% имеющегося в продаже коричневого плавленого оксида алюминия и 50% белого плавленого оксида алюминия), [в данном месте в английском тексте пропуск - Прим. переводчика] животного клея, а также содержит 0,47 вес.% воды и 0,13 вес. % этиленгликоля. Из смеси были отформованы 20 абразивных кругов с размерами 0,635 х 2,54 х 29,84 см, имеющих плотность во влажном (сыром) состоянии 2,182 г/см2. Обжиг кругов производился в печи периодического действия от комнатной температуры с нарастанием 20oC/ч до 1000oC, с выдержкой 8 ч и с последующим охлаждением до комнатной температуры.
Были также изготовлены абразивные круги с использованием стандартной коммерческой связки Нортон, которую получали путем сухого перемешивания исходных материалов в производственной установке Нортон с использованием стандартного процесса производства. Затем связку перемешивали с абразивной смесью. Абразивная смесь содержала 85,5 вес.% такого же абразивного материала марки 100, который был использован для изготовления круга с новой связкой, 10,83 вес. % связки, 1,84 вес. % декстрина, 1,73 вес.% воды и 0,09 вес.% этилен гликоля. Стандартный круг содержит несколько больше обожженной связки (11,15 вес.%), чем экспериментальный круг (10,46 вес.%).
Обжиг кругов производился с использованием производственного цикла с выдержкой при температуре обжига 1225oC.
Абразивные круги были испытаны при влажном цилиндрическом шлифовании O. D. (внешнего диаметра) внутренних беговых дорожек шарикоподшипника на коммерческом (серийном) шлифовальном станке, предназначенном для обработки таких дорожек. Дорожки подшипников изготовлены из подшипниковой стали 52100, упрочненной до Rc 58 - 100.
Глубина сошлифовки (среза) при предварительной обработке составляла 0,127 см и 0,0051 см при окончательной обработке для каждой дорожки. Шлифование производилось при скорости круга 3660 см/мин с использованием охладителя с 5% концентрацией коммерческого синтетического масла в воде, а также коммерческого инверсного профилирующего ролика, имеющего алмазное покрытие 60/80 меш. Результаты при обработке деталей с заданными размерными допусками и заданной чистотой поверхности (с погрешностью от 4 до 6 RMS (среднего квадратического отклонения)) приведены в табл. 3.
Таким образом, уменьшение в два раза глубины правки или компенсации и увеличение в три раза числа деталей на цикл правки дает шестикратное улучшение показателей (а именно, увеличение в 2 раза срока службы круга и увеличение в 3 раза числа деталей на цикл правки) для экспериментальной связки, использованной с абразивом из оксида алюминия.
Пример 3. Были изготовлены абразивные круги для испытания и сравнения зоны износа и радиального износа новой связки и стандартных связок Нортона для посеянных золь-гель абразивов. Новая связка имеет такой же состав, что и новая связка, использованная в примере 1. Связку получали путем сухого перемешивания исходных материалов в производственной установке Нортон с использованием стандартного процесса производства. Затем связку перемешивали с абразивной смесью. Абразивная смесь содержала 83,53 вес.% абразива (содержащего смесь 75 вес.% абразивного порошка (мелких твердых частиц) марки 70 и 25 вес.% абразивного порошка (мелких твердых частиц) марки 80 из однокристаллического высокой чистоты плавленого оксида алюминия), 12,61 вес. % связки, 0,84 вес.% декстрина, 2,25 вес.% жидкого животного клея, 0,65 вес. % воды и 0,13 вес.% этиленгликоля. Из смеси были отформованы 10 абразивных кругов с размерами 0,159 х 1,47 х 12,76 см, имеющих плотность во влажном состоянии 2,333 г/см2. Обжиг кругов производился в печи периодического действия от комнатной температуры с нарастанием 40oC/ч до 1000oC, с выдержкой 8 ч и с последующим охлаждением до комнатной температуры.
Были также изготовлены абразивные круги с использованием стандартной коммерческой связки Нортон, которую получали путем сухого перемешивания исходных материалов в производственной установке Нортон с использованием стандартного процесса. Затем связку перемешивали с абразивной смесью. Абразивная смесь содержала 87,05 вес.% абразивного материала (который содержал смесь 50 вес. % абразивного порошка (мелких твердых частиц) марки 70 и 50 вес. % абразивного порошка (мелких твердых частиц) марки 80 из однокристаллического высокой чистоты плавленого оксида алюминия, 14,28 вес.% связки, 0,52 вес.% декстрина, 1,71 вес.% смеси (смесь содержит 40 вес.% жидкого животного клея, 30 вес.% порошковой яблочной кислоты и 30 вес.% воды). Из абразивной смеси были отформованы 10 абразивных кругов с размерами 0,159 х 1,47 х 12,76 см, имеющих плотность во влажном состоянии 2,323 г/см2. Стандартные круги были использованы для дублирования экспериментальных кругов, имеющих состав 87,5 вес.% абразива и 12,5 вес.% стекла (стекловидной связки). Обжиг кругов производился с использованием производственного цикла с выдержкой при температуре обжига 900oC. Абразивные круги были испытаны при влажном цилиндрическом врезном шлифовании на шлифовальном станке Bryant Lectraline LL3 I. D/ O.D, мощностью 10 л.с., при условиях, указанных в его технических характеристиках. Получены результаты, сведенные в табл. 4 и 5, которые показывают улучшенное удержание угла.
Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения. Таким образом, следует понимать, что объем патентных притязаний ограничен не приведенным выше описанием, а включает в себя все обладающие новизной патентоспособные характеристики, содержащиеся в изобретении, в том числе любые характеристики, которые специалистами, которых касается изобретение, могут считаться эквивалентами.

Claims (6)

1. Абразивный шлифовальный круг, содержащий абразивный порошок из плавленого оксида алюминия и стекловидную связку, отличающийся тем, что стекловидная связка после обжига содержит 12 - 16 вес.% Al2O3, 0,05 - 2,5 вес.% К2О, 2,0 - 10,0 вес.% Li2O, 9 - 16 вес.% В2O3, SiO2 остальное до 100%, причем абразивный порошок из плавленого оксида алюминия составляет 5 - 100 об.% от полного объема абразивного порошка в абразивном шлифовальном круге.
2. Абразивный шлифовальный круг по п.1, отличающийся тем, что оксид алюминия представляет собой смесь коричневого плавленого оксида алюминия и белого плавленого оксида алюминия.
3. Абразивный шлифовальный круг по п.1, отличающийся тем, что он содержит 34 - 56 об.% абразивного порошка из плавленого оксида алюминия.
4. Абразивный шлифовальный круг по п.1, отличающийся тем, что он содержит 3 - 25 об.% стекловидной связки.
5. Абразивный шлифовальный круг по п.1, отличающийся тем, что стекловидная связка после обжига содержит 52 - 62 вес.% SiO2 и 12 - 16 вес.% Аl2О3.
6. Стекловидная связка для абразивного шлифовального круга, содержащего абразивный порошок из плавленого оксида алюминия, отличающаяся тем, что она содержит 2 - 10 вес.% Li2O, 7 - 11 вес.% Na2O, 0,05 - 2,5 вес.% K2O, 12 - 16 вес.% Al2O3, 9 - 16 вес.% B2O3 и SiO2 - остальное до 100%.
RU97120555A 1995-05-25 1996-04-25 Абразивный шлифовальный круг и стекловидная связка для него RU2135344C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/448,927 1995-05-25
US08/448,927 US5536283A (en) 1993-07-30 1995-05-25 Alumina abrasive wheel with improved corner holding
PCT/US1996/005874 WO1996037342A1 (en) 1995-05-25 1996-04-25 An alumina abrasive wheel with improved corner holding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2135344C1 true RU2135344C1 (ru) 1999-08-27

Family

ID=23782183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97120555A RU2135344C1 (ru) 1995-05-25 1996-04-25 Абразивный шлифовальный круг и стекловидная связка для него

Country Status (21)

Country Link
US (1) US5536283A (ru)
EP (1) EP0828583B1 (ru)
JP (1) JP3099965B2 (ru)
KR (1) KR19990022033A (ru)
CN (1) CN1111468C (ru)
AR (1) AR002086A1 (ru)
AT (1) ATE347464T1 (ru)
AU (1) AU5630396A (ru)
BR (1) BR9609226A (ru)
CA (1) CA2221822C (ru)
CZ (1) CZ295464B6 (ru)
DE (1) DE69636750T2 (ru)
DK (1) DK0828583T3 (ru)
ES (1) ES2278384T3 (ru)
HU (1) HU225795B1 (ru)
IL (1) IL118290A (ru)
MX (1) MX9709110A (ru)
RU (1) RU2135344C1 (ru)
TW (1) TW397735B (ru)
WO (1) WO1996037342A1 (ru)
ZA (1) ZA963282B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517275C2 (ru) * 2009-12-02 2014-05-27 Сэнт-Гобэн Эбрейзивс, Инк. Абразивное изделие (варианты) и способ его формирования

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5711774A (en) * 1996-10-09 1998-01-27 Norton Company Silicon carbide abrasive wheel
US6190855B1 (en) * 1996-10-28 2001-02-20 Baxter International Inc. Systems and methods for removing viral agents from blood
US5863308A (en) * 1997-10-31 1999-01-26 Norton Company Low temperature bond for abrasive tools
JP3373797B2 (ja) * 1998-10-28 2003-02-04 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 樹脂含浸補強ビトリファイド砥石およびその製造方法
US6123744A (en) * 1999-06-02 2000-09-26 Milacron Inc. Vitreous bond compositions for abrasive articles
AU2001223914A1 (en) * 2000-07-21 2002-02-05 Tyrolit Schleifmittelwerke Swarovski K.G. Ceramically bound porous grinding tool
US6499680B2 (en) * 2001-06-01 2002-12-31 Saint-Gobain Ceramics And Plastics, Inc. Grinding media
US6609963B2 (en) 2001-08-21 2003-08-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Vitrified superabrasive tool and method of manufacture
US6679758B2 (en) 2002-04-11 2004-01-20 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Porous abrasive articles with agglomerated abrasives
WO2005068099A1 (en) 2003-12-23 2005-07-28 Diamond Innovations Inc. Grinding wheel for roll grinding application and method of roll grinding thereof
US7722691B2 (en) * 2005-09-30 2010-05-25 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive tools having a permeable structure
US7708619B2 (en) 2006-05-23 2010-05-04 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method for grinding complex shapes
US8167962B2 (en) * 2007-04-10 2012-05-01 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Pulpstone for long fiber pulp production
WO2009042591A1 (en) * 2007-09-24 2009-04-02 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products including active fillers
US8021449B2 (en) 2008-04-18 2011-09-20 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Hydrophilic and hydrophobic silane surface modification of abrasive grains
EP2177318B1 (en) * 2009-04-30 2014-03-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with improved grain retention and performance
CN102725102A (zh) 2009-05-19 2012-10-10 圣戈班磨料磨具有限公司 用于轧辊研磨的方法以及装置
US8617273B2 (en) * 2009-10-08 2013-12-31 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
JP5581395B2 (ja) * 2009-12-02 2014-08-27 サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド ボンド研磨物品およびその形成方法
CN101797724A (zh) * 2010-04-29 2010-08-11 苏州远东砂轮有限公司 高效氧化铝陶瓷微晶磨料精密砂轮
TWI470069B (zh) 2011-03-31 2015-01-21 Saint Gobain Abrasives Inc 用於高速磨削操作之磨料物品
TWI471196B (zh) 2011-03-31 2015-02-01 Saint Gobain Abrasives Inc 用於高速磨削操作之磨料物品
WO2013003811A2 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. An abrasive segment comprising abrasive aggregates including silicon carbide particles
MX366227B (es) 2011-11-23 2019-07-03 Saint Gobain Abrasives Inc Articulo abrasivo para operaciones de amolado de ultra alta velocidad de remocion de material.
EP2798034A4 (en) 2011-12-30 2016-01-27 Saint Gobain Abrasives Inc BONDED GRINDING MATERIAL AND METHOD FOR THEIR FORMATION
AR091550A1 (es) 2012-06-29 2015-02-11 Saint Gobain Abrasives Inc Producto abrasivo aglomerado y metodo de formacion
TWI535535B (zh) * 2012-07-06 2016-06-01 聖高拜磨料有限公司 用於低速研磨操作之磨料物品
BR102012032307A2 (pt) * 2012-12-18 2014-09-09 Saint Gobain Do Brasil Produtos Ind E Para Construcao Ltda Formulação para rebolo de óxido de alumínio branco de brunimento de cereais e processo de obtenção de rebolo de óxido de alumínio branco
US11078345B2 (en) * 2016-05-20 2021-08-03 3M Innovative Properties Company Pore inducer and porous abrasive form made using the same
EP3731995A4 (en) 2017-12-28 2021-10-13 Saint-Gobain Abrasives, Inc RELATED ABRASIVE ARTICLES

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU458427A1 (ru) * 1973-01-22 1975-01-30 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР Керамическа св зка дл изготовлени абразивного инструмента
US3892581A (en) * 1973-09-10 1975-07-01 Ppg Industries Inc Glass fiber compositions
JPS53149203A (en) * 1977-05-31 1978-12-26 Nippon Kenmazai Kougiyou Kk Molten alumina base grinding material
DE2756555C3 (de) * 1977-12-19 1982-12-02 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Thermisch vorspannbare Gläser mit hoher Temperaturwechselfestigkeit und Wärmedehnungskoeffizienten im Temperaturbereich von 20 bis 300°C von 33,9 bis 53,2 mal 10↑-↑↑7↑/°C auf der Basis SiO↓2↓-B↓2↓O↓3↓-Al↓2↓O↓3↓-Na↓2↓O
SU1168397A1 (ru) * 1983-08-11 1985-07-23 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср Абразивна масса дл доводочного инструмента
US4623364A (en) * 1984-03-23 1986-11-18 Norton Company Abrasive material and method for preparing the same
CA1254238A (en) * 1985-04-30 1989-05-16 Alvin P. Gerk Process for durable sol-gel produced alumina-based ceramics, abrasive grain and abrasive products
US5236483A (en) * 1985-07-16 1993-08-17 Seiko Epson Corporation Method of preparing silica glass
EP0211247A3 (de) * 1985-07-31 1987-05-27 Techno-Keramik GmbH Feinschleifwerkzeug für die Bearbeitung von Werkstücken aus Metall, Glas oder Keramik
US4881951A (en) * 1987-05-27 1989-11-21 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and rare earth metal, method of making and products made therewith
US4792535A (en) * 1987-09-02 1988-12-20 Corning Glass Works UV-transmitting glasses
US5152810A (en) * 1987-09-14 1992-10-06 Norton Company Bonded abrasive tools with combination of finely microcrystalline aluminous abrasive and a superabrasive
US5090970A (en) * 1987-09-14 1992-02-25 Norton Company Bonded abrasive tools with combination of finely microcrystalline aluminous abrasive and a superbrasive
US4797269A (en) * 1988-02-08 1989-01-10 Norton Company Production of beta alumina by seeding and beta alumina produced thereby
US4898597A (en) * 1988-08-25 1990-02-06 Norton Company Frit bonded abrasive wheel
US4925814A (en) * 1989-02-27 1990-05-15 Corning Incorporated Ultraviolet transmitting glasses for EPROM windows
JP2926164B2 (ja) * 1989-04-18 1999-07-28 東海工業株式会社 アルカリ溶出度の小さい新規なガラスバブル及びそのためのガラスフリット組成物
US5147829A (en) * 1989-04-19 1992-09-15 University Of Florida Research Foundation Sol-gel derived SiO2 /oxide power composites and their production
US5035723A (en) * 1989-04-28 1991-07-30 Norton Company Bonded abrasive products containing sintered sol gel alumina abrasive filaments
US5009676A (en) * 1989-04-28 1991-04-23 Norton Company Sintered sol gel alumina abrasive filaments
US4998384A (en) * 1989-09-01 1991-03-12 Norton Company Grinding wheel mounting means
US5131923A (en) * 1989-09-11 1992-07-21 Norton Company Vitrified bonded sol gel sintered aluminous abrasive bodies
US5129919A (en) * 1990-05-02 1992-07-14 Norton Company Bonded abrasive products containing sintered sol gel alumina abrasive filaments
US5118326A (en) * 1990-05-04 1992-06-02 Norton Company Vitrified bonded grinding wheel with mixtures of sol gel aluminous abrasives and silicon carbide
US5035724A (en) * 1990-05-09 1991-07-30 Norton Company Sol-gel alumina shaped bodies
US5139978A (en) * 1990-07-16 1992-08-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Impregnation method for transformation of transition alumina to a alpha alumina
US5203886A (en) * 1991-08-12 1993-04-20 Norton Company High porosity vitrified bonded grinding wheels
US5268335A (en) * 1992-11-27 1993-12-07 Corning Incorporated Fast strengthening glass lenses
US5401284A (en) * 1993-07-30 1995-03-28 Sheldon; David A. Sol-gel alumina abrasive wheel with improved corner holding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517275C2 (ru) * 2009-12-02 2014-05-27 Сэнт-Гобэн Эбрейзивс, Инк. Абразивное изделие (варианты) и способ его формирования

Also Published As

Publication number Publication date
AU5630396A (en) 1996-12-11
TW397735B (en) 2000-07-11
HUP9802084A2 (hu) 1998-12-28
IL118290A0 (en) 1996-09-12
EP0828583A1 (en) 1998-03-18
ATE347464T1 (de) 2006-12-15
CZ370897A3 (cs) 1998-04-15
CA2221822A1 (en) 1996-11-28
DE69636750T2 (de) 2007-12-13
CZ295464B6 (cs) 2005-08-17
CA2221822C (en) 2001-02-27
US5536283A (en) 1996-07-16
CN1111468C (zh) 2003-06-18
ES2278384T3 (es) 2007-08-01
WO1996037342A1 (en) 1996-11-28
BR9609226A (pt) 1999-05-11
JP3099965B2 (ja) 2000-10-16
EP0828583B1 (en) 2006-12-06
ZA963282B (en) 1996-11-27
JPH10512816A (ja) 1998-12-08
IL118290A (en) 2000-08-13
DK0828583T3 (da) 2007-04-02
CN1185128A (zh) 1998-06-17
HUP9802084A3 (en) 2003-06-30
DE69636750D1 (de) 2007-01-18
MX9709110A (es) 1998-02-28
AR002086A1 (es) 1998-01-07
HU225795B1 (en) 2007-09-28
KR19990022033A (ko) 1999-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2135344C1 (ru) Абразивный шлифовальный круг и стекловидная связка для него
AU671912B2 (en) A sol-gel alumina abrasive wheel with improved corner holding
EP0930956B1 (en) Silicon carbide abrasive wheel
MXPA97009110A (en) Alumina abrasive wheel with better corner retention
US5738696A (en) Method for making high permeability grinding wheels
AU8600498A (en) Low temperature bond for abrasive tools
CN1372587A (zh) 铈基磨料、其原料及其制备方法
RU2069619C1 (ru) Материал "неопол" для изготовления твердого полировального инструмента
HU207476B (en) Method for the purpose of grinding, cutting and signalling devices for fixing abrasive grains with binder