SK14402000A3 - Abrasive tools - Google Patents

Abrasive tools Download PDF

Info

Publication number
SK14402000A3
SK14402000A3 SK1440-2000A SK14402000A SK14402000A3 SK 14402000 A3 SK14402000 A3 SK 14402000A3 SK 14402000 A SK14402000 A SK 14402000A SK 14402000 A3 SK14402000 A3 SK 14402000A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
abrasive
grinding
segments
binder
tool
Prior art date
Application number
SK1440-2000A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Srinivasan Ramanath
William H. Williston
Sergej-Tomislav Buljan
Original Assignee
Norton Company
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
Priority claimed from US09/049,623 external-priority patent/US6102789A/en
Application filed by Norton Company filed Critical Norton Company
Publication of SK14402000A3 publication Critical patent/SK14402000A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/06Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical 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
    • B24D3/04Physical 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
    • B24D3/06Physical 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 metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/08Physical 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 metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for close-grained structure, e.g. using metal with low melting point

Abstract

Abrasive tools suitable for precision grinding of hard brittle materials, such as ceramics and composites comprising ceramics, at peripheral wheel speeds up to 160 meters/second are provided. The abrasive tools comprise a wheel core (2) attached to an abrasive rim of dense, metal bonded superabrasive segments (8) by means of a thermally stable bond (6). A preferred tool for backgrinding ceramic wafers contains graphite filler and a relatively low concentration of abrasive grain (4).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Táto prihláška je čiastočné pokračovanie prihlášky US č. 09/049,623 podanej 27. marca 1998. Tento vynález sa týka brúsnych nástrojov vhodných na presné brúsenie tvrdých krehkých materiálov, ako sú keramické materiály a kompozity obsahujúce keramické materiály, pri obvodových rýchlostiach kotúča do 160 meter / sekunda a vhodných na povrchové brúsenie keramických doštičiek. Tieto brúsne nástroje zahrňujú hlavu alebo jadro kotúča pripevnené k superabrazívnemu vencu spojenému kovovým pojivom, ktoré je v priebehu brúsnych operácií tepelne stabilné. Tieto brúsne nástroje brúsia keramické materiály s vysokými mierami odberu materiálu (napr.This application is a partial continuation of U.S. application Ser. This invention relates to abrasive tools suitable for precision grinding of hard brittle materials, such as ceramic materials and composites containing ceramic materials, at a peripheral wheel speed of up to 160 meters / second and suitable for surface grinding of ceramic plates. These grinding tools include a blade head or core attached to a superabrasive rim joined by a metal binder that is thermally stable during grinding operations. These grinding tools grind ceramic materials with high material removal rates (e.g.

až 380 cm3 / min / cm), s menším opotrebením kotúča a s menším poškodením obrobku ako bežné brúsne nástroje.up to 380 cm 3 / min / cm), with less blade wear and less damage to the workpiece than conventional grinding tools.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jeden brúsny nástroj vhodný na brúsenie zafíru a ďalších keramických materiálov je zverejnený v US-A- 5,607,489, Li.One grinding tool suitable for grinding sapphire and other ceramic materials is disclosed in US-A-5,607,489, Li.

Tento nástroj je opísaný ako nástroj obsahujúci diamant povlečený kovom spojený v keramickej matrici obsahujúcej 2 až 20 objemových % tuhého mazadla a aspoň 10 objemových % pórezity.This tool is described as comprising a metal coated diamond bonded in a ceramic matrix containing 2 to 20 volume% solid lubricant and at least 10 volume% porosity.

Jeden brúsny nástroj obsahujúci diamant spojený v kovovej matrici je zverejnený v US-A- 3,925,035, Keat. Tento nástroj sa používa na brúsenie tmelených karbidov.One abrasive tool containing a diamond bonded in a metal matrix is disclosed in US-A-3,925,035 to Keat. This tool is used for grinding cemented carbides.

V US-A- 2,238,351 Van der Pyl, je zverejnený upichovací kotúč zhotovený s diamantovým brúsnym zrnom spojených kovom.In US-A-2,238,351 to Van der Pyl, a parting disc made of metal-bonded diamond abrasive grain is disclosed.

Spojivo pozostáva z medi, železa cínu, a prípadne niklu a spájané brúsne zrno je tmelené na oceľové jadro, prípadne • · ·· ·· ·· ··· · · · · · · · • ··· · · · · · • · · · · · · ··· ·· ·· ···· ·· s krokom spájania na poistenie adekvátnej priľnavosti. Uvádza sa, že najlepšie spojivo má tvrdosť 70 podľa Rockwella B.The binder consists of copper, tin iron, and possibly nickel, and the bonded abrasive grain is bonded to a steel core, or a bonded abrasive grain. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Rockwell B hardness 70 is reported to have the best binder.

Jeden brúsny nástroj obsahujúci jemné diamantové zrno (drvina) spojené v kovovom spojive s relatívne nízkou teplotou tavenia, ako je bronzová spájka, je zverejnený v US-Re-21,165. Nízkotaviteľné spojivo slúži k tomu, aby sa zabránilo oxidácii jemného diamantového zrna. Brúsny veniec je konštruovaný ako samostatný, prstencový brúsny segment, ktorý je potom pripevnený k stredovému disku z hliníka alebo iného materiálu.One abrasive tool comprising a fine diamond grain (crumb) bonded in a metal binder with a relatively low melting point, such as a bronze solder, is disclosed in US-Re-21,165. The low-melting binder serves to prevent oxidation of the fine diamond grain. The abrasive ring is constructed as a separate, annular abrasive segment, which is then attached to the center disk of aluminum or other material.

Žiadny z týchto brúsnych nástrojov sa neosvedčil ako celkom uspokojivý pri presnom brúsení keramických súčiastok.None of these grinding tools has proven to be entirely satisfactory for precision grinding of ceramic parts.

Tieto nástroje zlyhávajú, keď sa stretávajú s presnými údajmi, pokiaľ ide o tvar, veľkosť a kvalitu povrchu, keď sa prevádzkujú za komerčne uskutočniteľných brúsnych pomerov. Väčšina komerčných brúsnych nástrojov odporúčaných k použitiu v takých operáciách, sú superabrazívne kotúče spojené živicou alebo keramickým spojivom a sú navrhnuté tak, aby pracovali s relatívne nízkym brúsnym výkonom, aby sa vyhli povrchovým a podpovrchovým poškodeniam keramických súčiastok. Brúsne účinnosti sa ďalej znižujú vďaka sklonu keramických obrobkov zanášať čelnú plochu kotúča, čo vyžaduje časté čistenie a zarovnávanie kotúča, aby sa zaistili presné tvary.These tools fail to encounter accurate data in shape, size and surface quality when operated under commercially available grinding conditions. Most commercial grinding tools recommended for use in such operations are superabrasive wheels bonded with resin or ceramic binder and are designed to operate with relatively low grinding performance to avoid surface and subsurface damage to ceramic components. Abrasive efficiency is further reduced due to the tendency of ceramic workpieces to clog the face of the wheel, requiring frequent cleaning and alignment of the wheel to ensure accurate shapes.

Keďže na trhu vznikla požiadavka na presné keramické súčiastky u výrobkov, ako sú motory, žiaruvzdorná výstroj a elektronické prístroje (napríklad doštičky, magnetické hlavy a zobrazovacie okienka), vzrástla potreba zlepšených brúsnych nástrojov na presné brúsenie keramických materiálov.As there has been a demand on the market for precision ceramic components for products such as engines, refractory equipment and electronic devices (such as pads, magnetic heads and display windows), there is an increasing need for improved grinding tools for precision grinding of ceramic materials.

Pri obrábaní vysokovýkonných keramických materiálov načisto, ako je karbid alumínia-titanu (AlTiC) pre elektronické súčiastky, vyžaduje povrchové brúsenie alebo dodatočné brúsne operácie vysokú kvalitu, jemné povrchové dokončenia s malou silou a operácie s relatívne nízkou rýchlosťou brúsenia. Pri ··When finishing high-performance ceramic materials such as aluminum-titanium carbide (AlTiC) for electronic components, surface grinding or additional grinding operations require high quality, fine surface finish with low strength and relatively low grinding speed operations. At ··

3··· ··· · · ··· ·· ·· ···♦ ·· dobrusovaní týchto materiálov je brúsny výkon určený ako kvalitou povrchu obrobku a riadením aplikovanej sily, tak aj vysokými mierami úberu materiálu a odolnosti brúsneho kotúča proti opotrebeniu.The grinding performance of these materials is the grinding performance determined by both the surface quality of the workpiece and the applied force control, as well as the high material removal rates and wear resistance of the grinding wheel. .

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynálezom je brúsny nástroj na brúsenie povrchu, ktorý zahrňuje jadro, ktoré má minimálny parameter mernej pevnosti 2,4 MPa -cm3 /g, hustotu jadra od 0,5 do 8,0 g/cm3, obežný obvod a brúsny veniec definovaný radou brúsnych segmentov, kde brúsne segmenty zahrňujú v množstvách zvolených k celkovému maximu 100 objemových % od 0,05 do 10 % objemu superabrazívneho zrna, od 10 do 35 % objemu drobného plniva a od 55 do 89,95 % objemu matrice spojenej kovom, ktorá má lomovú húževnatosť od 1,0 do 3,0 MPa M1/2. Parameter mernej pevnosti je definovaný ako pomer menšieho z komerčnej medze klzu alebo medze pevnosti materiálu delený mernou hmotnosťou materiálu. Drobivé plnivo sa vyberá zo skupiny pozostávajúcej z grafitu, hexagonálneho nitridu boru, dutých keramických guliek, živca, nefelínového syenitu, pemzy, guliek pálenej hliny a skla a ich kombinácii. V jednom výhodnom uskutočnení zahrňuje matrica spojená kovom maximálne 5 % objemu pórezity.The invention is a surface grinding tool which comprises a core having a minimum specific strength parameter of 2.4 MPa-cm 3 / g, a core density of 0.5 to 8.0 g / cm 3 , an orbital circumference and an abrasive rim defined by the series abrasive segments, wherein the abrasive segments comprise in amounts selected to a total maximum of 100 volume% from 0.05 to 10% superabrasive grain volume, from 10 to 35% fine filler volume, and from 55 to 89.95% volume of metal bonded matrix having fracture toughness from 1.0 to 3.0 MPa M 1/2 . The specific strength parameter is defined as the ratio of the smaller of the commercial yield strength or the material strength limit divided by the specific weight of the material. The crumb filler is selected from the group consisting of graphite, hexagonal boron nitride, hollow ceramic beads, feldspar, nepheline syenite, pumice, clay and glass beads, and combinations thereof. In one preferred embodiment, the metal bonded matrix comprises a maximum of 5% by volume of porosity.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obrázok 1 znázorňuje súvislý veniec z brúsnych kotúčov pripojených k obvodu kovového jadra na vytvorenie abrazívneho brúsneho kotúča typu 1A1.Figure 1 shows a continuous garland of grinding wheels connected to the periphery of a metal core to form an abrasive grinding wheel of type 1A1.

Obrázok 2 znázorňuje nesúvislý veniec brúsnych kotúčov pripojených k obvodu kovového jadra tak, že tvorí hrncový kotúč.Figure 2 shows a discontinuous rim of grinding wheels attached to the periphery of the metal core to form a pot wheel.

• ·· ·· ·· ·· ··· ···· · · · • ··· · · · · · • · ··· · ··· · ··· ·· ·· ···· ·· ·• ················································ · ·

Obrázok 3 znázorňuje vzťah medzi množstvom odstánenej suroviny a normálnou silou v priebehu brúsenia obrobku z AlTiC abrazívnymi kotúčmi z príkladu 5.Figure 3 shows the relationship between the amount of raw material removed and the normal force during grinding of the AlTiC workpiece with the abrasive wheels of Example 5.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Brúsne nástroje podľa vynálezu sú brúsne kotúče, ktoré zahrňujú jadro, ktoré má stredové vŕtanie na montáž kotúča na brúsku, pričom jadro je navrhnuté na podoprenie superabrazívneho venca spojeného kovom po obvode kotúča. Tieto dve časti kotúča sú držané k sebe spojivom, ktoré je za brúsnych podmienok tepelne stabilné, a kotúč a jeho súčasti sú navrhnuté tak, aby tolerovali napätia vyvolávané pri obvodových rýchlostiach kotúča aspoň do 80 m / sec., s výhodou do 160 m / sec. Výhodné nástroje sú kotúče typu 1A a miskovité kotúče typu 11V9 vytvarované ako zvon.The abrasive tools of the present invention are abrasive wheels that include a core having a central bore for mounting the wheel to the grinder, the core being designed to support a superabrasive metal-bonded rim around the periphery of the wheel. The two parts of the roll are held together by a binder which is thermally stable under grinding conditions, and the roll and its components are designed to tolerate stresses generated at a peripheral speed of the roll of at least 80 m / sec., Preferably up to 160 m / sec. . Preferred tools are type 1A discs and cup type 11V9 discs shaped like a bell.

Jadro má v podstate kruhový tvar. Jadro sa môže skladať z akéhokoľvek materiálu, ktorý má minimálnu mernú pevnosť 2,4 MPa -cm3 /g, s výhodou 40-185 MPa -cm3 /g. Materiál jadra má mernú hmotnosť od 0,5 do 8,0 g / cm3 , s výhodou 2,0 až 8,0 g / cm3 . Príklady vhodných materiálov sú oceľ, hliník, titan a bronz a ich zmesi a zliatiny a ich kombinácia. Pre konštrukciu jadra môžu byť použité vystužené (zosilnené) plasty, ktoré majú požadovanú minimálnu mernú pevnosť. Kompozity a vystužené jadrové materiály majú typicky súvislú fázu kovovej alebo plastovej matrice, často v práškovej forme, ku ktorej sú ako nespojitá fáza pridané vlákna alebo zrná alebo častice tvrdšieho, odolnejšieho a/alebo menej hustého materiálu. Príklady vystužujúcich materiálov vhodných na použitie v jadre nástroja podľa vynálezu sú sklenené vlákna, uhlíkové vlákna, vlákna aromatického polyamidu, keramické vlákna, keramické častice a zrná a duté sklenené materiály, ako je sklo, mullit, oxid hlinitý a guľky Zeolitu®.The core has a substantially circular shape. The core may consist of any material having a minimum specific strength of 2.4 MPa-cm 3 / g, preferably 40-185 MPa-cm 3 / g. The core material has a density of from 0.5 to 8.0 g / cm 3 , preferably 2.0 to 8.0 g / cm 3 . Examples of suitable materials are steel, aluminum, titanium and bronze, and mixtures and alloys thereof, and combinations thereof. Reinforced plastics having the required minimum specific strength can be used for the core construction. Composites and reinforced core materials typically have a continuous phase of metal or plastic matrix, often in powder form, to which fibers or grains or particles of a harder, more durable and / or less dense material are added as a discontinuous phase. Examples of reinforcing materials suitable for use in the core of the tool of the invention are glass fibers, carbon fibers, aromatic polyamide fibers, ceramic fibers, ceramic particles and grains and hollow glass materials such as glass, mullite, alumina and Zeolite® beads.

• ·· ·· ·· »» ··· ···· ··· • ··· · · · · · ··· ·· ·· ···· ·· ·• ·······································································

Na výrobu jadier pre nástroje podľa vynálezu môže byť použitá oceľ a ďalšie kovy, ktoré majú merné hmotnosti od 0,5 do 8,0 g l cm3 . Pri výrobe jadier používaných pre vysokorýchlostné brúsenie (napríklad aspoň 80 m / sec. ) sú výhodné ľahčené kovy v práškovej forme, (to jest kovy, ktoré majú mernú hmotnosť asi od 1,8 do 4,5 g / cm3 ), ako je hliník, horčík a titan a ich zliatiny a ich zmesi. Výhodný je hliník a hliníkové zliatiny. Kovy, ktoré majú teploty stmeľovania medzi 400 a 900 °C, s výhodou 570 až 650 °C, sa volí vtedy, keď sa pre výrobu nástrojov používa proces montáže spoluspekania. Pre zmenšenie váhy jadra sa môžu pridávať plniace materiály s nízkou mernou hmotnosťou. Materiály vhodné na tento účel sú porézne a/alebo duté keramické alebo sklenené plnivá, ako sú sklenené guľky a viacnásobné guľky. Užitočné sú taktiež anorganické a nekovové vláknité materiály. Keď je to udané podmienkami spracovania, môže sa ku kovovému prášku pridať pred zlisovaním a spekaním účinné množstvo mazadla alebo iných procesných prostriedkov známych pri spájaní kovu a u superabrazívnych výrobkov.Steel and other metals having densities of from 0.5 to 8.0 g / cm 3 can be used to produce cores for the tools of the invention. In the manufacture of cores used for high-speed grinding (for example at least 80 m / sec.), Lightened metals in powder form (i.e. metals having a specific gravity of about 1.8 to 4.5 g / cm 3 ), such as aluminum, magnesium and titanium and their alloys and mixtures thereof. Aluminum and aluminum alloys are preferred. Metals having a melting point of between 400 and 900 ° C, preferably 570 to 650 ° C, are selected when the co-sintering assembly process is used for tool production. Low density fill materials can be added to reduce the weight of the core. Materials suitable for this purpose are porous and / or hollow ceramic or glass fillers, such as glass beads and multiple beads. Inorganic and non-metallic fibrous materials are also useful. When specified by the processing conditions, an effective amount of a lubricant or other processing means known in metal bonding and superabrasive products may be added to the metal powder prior to compression and sintering.

Takýto nástroj má byť pevný, trvanlivý a rozmerovo stály, aby odolával potenciálnym deštrukčným silám vyvolávanou prevádzkou pri vysokých otáčkach. Jadro musí mať minimálnu špecifickú pevnosť pre prácu brúsnych kotúčov pri veľmi vysokej uhlovej rýchlosti nevyhnutnej na dosiahnutie dotyčnicovej dotykovej rýchlosti medzi 80 a 160 m / s. Minimálny parameter mernej pevnosti nevyhnutnej pre jadrové materiály používaných v tomto vynáleze je asi 2,4 MPa-cm3/g.Such a tool should be strong, durable and dimensionally stable to withstand the potential destructive forces caused by high speed operation. The core must have a minimum specific strength to operate the grinding wheels at the very high angular velocity necessary to achieve a tangential contact speed between 80 and 160 m / s. The minimum specific strength parameter necessary for the core materials used in the present invention is about 2.4 MPa-cm 3 / g.

Tento parameter mernej pevnosti je definovaný ako pomer konvenčnej medze klzu (lomovej) materiálu jadra delenej mernou hmotnosťou materiálu jadra. V prípade krehkých materiálov, ktoré majú menšiu lomovú pevnosť ako konvenčnú medzu klzu, je parameter mernej pevnosti určený použitím menšieho čísla, lomovej pevnosti. Konvenčná medza klzu nejakého materiálu je najmenšia sila aplikovaná v ťahu, pre ktorú deformácia materiálu • ·· ·· ·· ·· ·· · ···· · · · • ··· · · · · · vzrastá bez ďalšieho zvyšovania sily. Napríklad oceľ ANSI 4140 zakalená asi nad 240 (Brinellovej stupnice) má pevnosť v ťahu viac než 700 MPa. Merná hmotnosť tejto ocele je okolo 7,8 g / cm3 . Parameter jej mernej pevnosti je teda okolo 90 MPa -cm3 /g. Podobne majú niektoré hliníkové zliatiny, napríklad A1 2024, A1 7075 a A1 7178, ktoré sú tepelne upraviteľné na tvrdosť podľa Brinella asi nad 100, ťahové pevnosti vyššie než asi 300 MPa. Takéto hliníkové zliatiny majú nízku mernú hmotnosť okolo 2,7 q / cm3 atak vykazujú parameter mernej pevnosti viac než 110 MPacm3 Ig. Taktiež vhodné na použitie sú titánové zliatiny a kompozity a zliatiny bronzu vyrobené tak, aby mernú hmotnosť nemali väčšiu ako 8 g / cm3.This specific strength parameter is defined as the ratio of the conventional yield strength of the core material divided by the specific weight of the core material. For brittle materials having less fracture strength than conventional yield strength, the specific strength parameter is determined using a smaller number, fracture strength. The conventional yield strength of a material is the smallest tensile force for which the deformation of the material increases without further increasing the force. For example, ANSI 4140 steel hardened above about 240 (Brinell scale) has a tensile strength of more than 700 MPa. The specific weight of this steel is about 7.8 g / cm 3 . Thus, its specific strength is about 90 MPa-cm 3 / g. Similarly, some aluminum alloys, such as Al 2024, Al 7075 and Al 7178, which are heat-treatable to a Brinell hardness of about above 100, have tensile strengths higher than about 300 MPa. Such aluminum alloys have a low specific gravity of about 2.7 q / cm 3 and thus exhibit a specific strength parameter of more than 110 MPacm 3 Ig. Also suitable for use are titanium alloys and bronze composites and alloys made so that the specific gravity does not exceed 8 g / cm 3 .

Materiál pre jadrá má byť húževnatý, tepelne stabilný pri teplotách dosahovaných v brúsnej zóne ( napríklad okolo 50 až 200 °C ), odolný voči chemickej reakcii s chladivami a mazadlami používanými pri brúsení a odolný proti opotrebeniu eróziou spôsobenou pohybom brúsnych úlomkov v brúsnej zóne. Hoci majú niektoré oxidy hliníka a iné keramické materiály prijateľné hodnoty poškodenia (to jest viac než 60 MPa-cm3/g, sú všeobecne veľmi krehké a pri vysokorýchlostnom brúsení v dôsledku lomu štruktúrne zlyhávajú. Preto nie sú keramické materiály vhodné na použitie pre jadrá nástrojov. Prednosť sa dáva kovu, špeciálne zakalenej kvalitnej nástrojovej oceli.The core material should be tough, thermally stable at temperatures achieved in the abrasive zone (e.g., about 50 to 200 ° C), resistant to chemical reaction with coolants and greases used in the abrasive, and resistant to erosion wear caused by movement of abrasive chips in the abrasive zone. Although some aluminum oxides and other ceramic materials have acceptable damage values (i.e., greater than 60 MPa-cm 3 / g, they are generally very brittle and fail structurally due to fracture grinding. Therefore, ceramic materials are not suitable for use with tool cores Preference is given to metal, especially hardened quality tool steel.

Brúsny segment brúsneho kotúča pre použitie s predloženým vynálezom je segmentový alebo súvislý veniec namontovaný na jadre. Jeden segmentový brúsny veniec je ukázaný na obr. 1. Jadro 2 má stredové vŕtanie 3 na namontovanie kotúča na vreteno neznázorneného mechanického pohonu. Brúsny veniec kotúča zahrňuje superabrazívne zrná 4 uložené ( s výhodou v jednotnej koncentrácii ) v pojive 6 kovovej matrice. Brúsny veniec znázornený na obr. 1 tvorí niekoľko brúsnych segmentov 8. Hoci vyobrazenie uskutočnenia znázorňuje desať segmentov, nie je počet segmentov rozhodujúci. Samotný brúsny segment, ako je • « • · · • ·The abrasive segment of an abrasive wheel for use with the present invention is a segmented or continuous ring mounted on a core. One segmented abrasive ring is shown in FIG. 1. The core 2 has a central bore 3 for mounting the disc on the spindle of a mechanical drive (not shown). The wheel abrasive ring comprises superabrasive grains 4 embedded (preferably in a uniform concentration) in a metal matrix binder 6. The abrasive ring shown in FIG. 1, there are several abrasive segments 8. Although the representation of the embodiment shows ten segments, the number of segments is not critical. The sanding segment itself, such as • «• · · · ·

Ί • ·♦ ·· ·· ·· · · · · · • ··· · · · • · · · · · ··· ·· ·· ···· • · ·· · znázornený na obr. 1, má tvar komolého obdĺžnikového prstenca ( oblúkový tvar ) charakterizovaný dĺžkou 1, šírkou w a hĺbkou d.The figure shown in FIG. 1 is shown in FIG. 1, has the shape of a truncated rectangular ring (arcuate shape) characterized by length 1, width w and depth d.

Uskutočnenie brúsneho kotúča znázorneného na obr. 1 sa považuje za reprezentatívne z kotúčov, ktoré sa môžu úspešne prevádzkovať podľa tohto vynálezu, a nie je možné naň nazerať ako na akýmkoľvek spôsobom limitujúci. Viaceré geometrické obmeny segmentových brúsnych kotúčov, ktoré sa považujú za vhodné, zahrňujú kotúče v tvare hrnca, ako je to znázornené na obr. 2, kotúče s apretúrami cez jadro a/alebo s medzerami medzi segmentmi idúcimi po sebe a kotúče s brúsnymi segmentmi s šírkou odlišnou od jadra. Otvory alebo medzery sa občas používajú na to, aby zaistili dráhy pre vedenie chladivá do brúsnej zóny a smerovali brúsnu drvina preč z tejto oblasti. Segment širší ako je šírka jadra, sa občas používa, aby sa chránila konštrukcia jadra pred eróziou vyvolanou stykom s materiálom brúsneho kalu, keď kotúč preniká radiálne do obrobku.The embodiment of the grinding wheel shown in FIG. 1 is considered to be representative of the rolls that can be successfully operated according to the present invention and cannot be viewed as limiting in any way. A number of geometric variations of the segmented grinding wheels that are considered suitable include pot-shaped wheels as shown in FIG. 2, rolls with dressings across the core and / or with gaps between successive segments and wheels with grinding segments with a width different from the core. Apertures or gaps are occasionally used to provide coolant conveying paths to the grinding zone and direct the abrasive pulp away from this area. A segment wider than the width of the core is occasionally used to protect the core structure from erosion caused by contact with the abrasive sludge material when the roll penetrates radially into the workpiece.

Kotúč sa môže zhotovovať tak, že sa najskôr vytvoria jednotlivé segmenty s dopredu zvoleným rozmerom a potom sa pripoja tieto dopredu vytvorené segmenty k obvodu 9 jadra vhodným lepidlom. Ďalší výhodný spôsob výroby zahrňuje vytvorenie prekurzorových jednotiek segmentov z práškovej zmesi brúsneho zrna a pojiva, vyformovanie tejto kompozície po obvode jadra a aplikovanie tepla a tlaku, aby sa segmenty vytvorili a prichytili na mieste ( to jest stmeľovanie jadra a venca dohromady ). Proces spoluspekania je výhodný na výrobu hrncových kotúčov určených na brúsenie povrchu používaných na podbrusovanie doštičiek a úlomkov tvrdých keramických materiálov, ako je AlTiC.The roll may be formed by first forming the individual segments with a preselected size and then attaching the previously formed segments to the core circumference 9 with a suitable adhesive. Another preferred manufacturing method includes forming the precursor units of the segments from the abrasive grain / binder powder mixture, forming the composition around the periphery of the core, and applying heat and pressure to form and attach the segments in place (i.e., melt the core and rim together). The co-sintering process is advantageous for the production of surface grinding discs used for sanding pads and debris of hard ceramic materials such as AlTiC.

Zložka brúsneho venca brúsnych nástrojov podľa vynálezu môže byť súvislý veniec alebo nesúvislý veniec, ako je znázornené na obrázkoch 1 a 2. Súvislý brúsny veniec môže zahr·· ·· ·· ·· ··· • · · • · ··The abrasive ring component of the abrasive tools of the invention may be a continuous garland or a discontinuous garland, as shown in Figures 1 and 2. The continuous abrasive garland may include a continuous abrasive garland.

ňovať jeden brúsny segment alebo aspoň dva brúsne segmenty stmeľované samostatne vo formách a potom namontované jednotlivo na jadro nejakým tepelne stálym spojivom (to jest spojivom stálym pri teplotách, s ktorými sa stretávame v priebehu brúsenia v časti segmentov smerujúce preč od brúsnej lícovej plochy, čo je typicky okolo 50 až 350 eC ). Nesúvislé brúsne . vence, ako je ukázané na obr. 2, sa vyrábajú aspoň z dvoch takýchto segmentov a tieto segmenty sú vo venci oddelené špárami alebo štrbinami a nie sú pozdĺž svojich dĺžok l· zlícované koniec ku koncu ako je to u kotúčov so segmentovým súvislým brúsnym vencom. Obrázky znázorňujú výhodné uskutočnenia vynálezu a nie sú mienené pre to, aby obmedzovali typy uskutočnenia nástroja podľa vynálezu, takže napríklad nesúvislé vence sa môžu použiť na kotúčoch 1A a súvislé vence sa môžu použiť na hrncových kotúčoch.one sanding segment or at least two sanding segments molded separately in molds and then mounted individually on the core with a thermally stable binder (i.e., a binder stable at temperatures encountered during sanding in a portion of the segments facing away from the abrasive face) typically about 50 to 350 and C). Discontinuous abrasives. wreaths as shown in FIG. 2, they are made of at least two such segments and these segments are separated in the crown by cracks or slits and are not end-to-end along their lengths 1 as in the case of a segmented continuous abrasive ring. The figures show preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the embodiments of the tool according to the invention, so that, for example, discontinuous rims can be used on rolls 1A and continuous rims can be used on pot rolls.

Pre vysokootáčkové brúsenie, najmä brúsenie obrobkov, ktoré majú valcový tvar, je výhodný kotúč typu 1A so súvislým vencom. Segmentové súvislé brúsne vence sú výhodné oproti jedinému súvislému brúsnemu vencu vytvarovanému ako jediný kus prstencového tvaru, vďaka väčšej ľahkosti dosiahnutia skutočného kruhového, rovinného tvaru v priebehu výroby nástroja z mnohých brúsnych segmentov.For high-speed grinding, in particular grinding workpieces having a cylindrical shape, a continuous rim type 1A wheel is preferred. Segment continuous abrasive rims are advantageous over a single continuous abrasive rim shaped as a single piece of annular shape, due to the greater ease of achieving a true circular, planar shape during the manufacture of the tool from many abrasive segments.

Pre brúsne operácie pri nižších rýchlostiach ( napr. 25 až 60 m/sec. ), najmä brúsenie povrchov a dokončovanie plochých obrobkov sú výhodné nesúvislé brúsne vence ( napr. hrncový kotúč predstavený na obr. 2). Pretože u nízkorýchlostných dokončovacích operácii povrchu je kritická kvalita povrchu, môžu byť drážky vytvorené v segmentoch, alebo môžu byť niektoré segmenty z venca vynechané, aby napomáhali pri odstraňovaní odpadového materiálu, ktorý by mohol poškriabať povrch obrobku.For lower speed grinding operations (e.g. 25 to 60 m / sec.), In particular surface grinding and finishing of flat workpieces, discontinuous grinding rims (e.g., the pot wheel shown in Fig. 2) are preferred. Since the surface quality is critical in low speed surface finishing operations, the grooves may be formed in segments, or some segments may be omitted from the rim to assist in the removal of waste material that could scratch the workpiece surface.

Zložka brúsneho venca obsahuje superabrazívne zrno držané v spojive kovovej matrice vytvorenej typicky stmeľovaním zmesi prášku kovového spojiva a brúsneho zrna vo forme navrhnutej pre • ·· ·· ·· ·· ··· ···· · a a • ··· · · · · · a a · ··· ··· ··· ·· ·· aaaa ·· aaa poskytnutie požadovanej veľkosti a tvaru brúsnemu vencu alebo segmentom brúsneho venca.The abrasive rim component comprises a superabrasive grain held in a metal matrix binder formed typically by bonding a mixture of a metal binder powder and an abrasive grain in a form designed for And aaa providing the desired size and shape to the abrasive rim or segments of the abrasive rim.

Superabrazívne zrno použité v brúsnom venci môže byť vybrané z diamantu, prírodného aj umelého, CBN a kombinácii týchto brusív. Výber veľkosti a typu zrna sa bude meniť v závislosti na charaktere obrobku a typu brúsneho procesu. Napríklad pri brúsení a leštení zafíru alebo AlTiC je výhodná veľkosť superabrazívneho zrna siahajúca od 2 do 300 mikrometrov. Pre brúsenie ďalších oxidov hlinitých je všeobecne výhodná veľkosť superabrazívneho zrna asi od 125 do 300 mikrometrov ( drvina 60 až 120; veľkosť drviny Norton Company ). Pre brúsenie nitridu kremíka je všeobecne výhodná veľkosť zrna asi okolo 45 a 80 mikrometrov ( drvina 200 až 400 ). Jemnejšia veľkosť drviny je výhodná pre brúsne operácie valcových plôch, profilov alebo vnútorných priemerov, kde sa odstraňujú väčšie množstvá materiálu.The superabrasive grain used in the abrasive garment can be selected from diamond, natural and artificial, CBN and a combination of these abrasives. The choice of grain size and type will vary depending on the nature of the workpiece and the type of grinding process. For example, in sanding and polishing sapphire or AlTiC, a superabrasive grain size ranging from 2 to 300 microns is preferred. For grinding other alumina, a superabrasive grain size of from about 125 to 300 microns (60 to 120 grit; Norton Company grit size) is generally preferred. For grinding silicon nitride, a grain size of about 45 and 80 microns (pulp 200 to 400) is generally preferred. The finer grit size is advantageous for grinding operations of cylindrical surfaces, profiles or internal diameters where larger amounts of material are removed.

Ako percenta objemu brúsneho venca zahrňujú tieto nástroje 0,05 až 10 % objemu superabrazívneho zrna, s výhodou 0,5 až 5 % objemu. Na zvýšenie rýchlosti opotrebenia sa môže pridať ako spájacie plnivo menšie množstvo drobivého plnivového materiálu, ktorý má tvrdosť menšiu ako tvrdosť matrice kovového spojiva. Ako percenta objemu zložky venca sa môže použiť toto plnivo od 10 do 35 % objemu, s výhodou 15 až 35 % objemu. Vhodný materiál drobivého plniva musí byť charakterizovaný vhodnými tepelnými a mechanickými vlastnosťami, aby prečkal podmienky stmeľovacej teploty a tlaku používané pri výrobe brúsnych segmentov a zostavovaní kotúča. Príklady užitočných materiálov drobivého plniva sú grafit, šestoraký nitrid bóru, duté keramické guľové telieska, živec, nefelínový syenit, pemza, kalcinovaný kaolín a sklenené guľové telieska a ich kombinácie.As a percentage of the abrasive rim volume, these tools comprise 0.05-10% by volume of the superabrasive grain, preferably 0.5-5% by volume. To increase the wear rate, a smaller amount of friable filler material having a hardness less than that of the metal binder matrix may be added as the bonding filler. The filler may comprise from 10 to 35% by volume, preferably 15 to 35% by volume, of the wreath component. A suitable friable filler material must be characterized by suitable thermal and mechanical properties to withstand the conditions of annealing temperature and pressure used in the manufacture of grinding segments and wheel assembly. Examples of useful friable filler materials are graphite, hexavalent boron nitride, hollow ceramic spheres, feldspar, nepheline syenite, pumice, calcined kaolin and glass spheres, and combinations thereof.

Použiť sa tu môže akéhokoľvek kovového spojiva vhodného pre spájkovanie superabrazív, ktoré má lomovú húževnatosť od • ·· ·· ·· * ··· · · · · · · · • ··· · · · · · ··« · · · · · ··· ·· ·· ···· ·· ·Any metal binder suitable for brazing superabrasives having a fracture toughness from <RTIgt;% </RTI> can be used herein. · · ··· ·· ·· ···· ·· ·

1,0 do 6,0 MPa . m1/2, s výhodou 2,0 až 4,0 MPa . m1/2. Lomová húževnatosť je faktor intenzity napätia, pri ktorom sa bude prasklina vyvolaná v materiály šíriť v materiály a viesť k prasknutiu /lomu tohto materiálu. Lomová húževnatosť je vyjadrená ako :1.0 to 6.0 MPa. m 1/2 , preferably 2.0 to 4.0 MPa. m 1/2 . Fracture toughness is a stress intensity factor at which a crack induced in a material will propagate into the material and lead to a rupture / fracture of the material. Fracture toughness is expressed as:

K1C = ( σΓ ) ( tt1/2 ) (C1/2 ), kde :K 1C = (σ Γ ) (tt 1/2 ) (C 1/2 ), where:

Kic je lomová húževnatosť, of je napätie aplikované pri lome a C je polovica dĺžky praskliny. Existuje viac metód, ktoré môžu byť použité na určenie lomovej húževnatosti a každá má počiatočný krok, kde sa v testovanom materiály vyvolá prasklina so známym rozmerom a potom sa aplikuje napäťové zaťaženie, dokiaľ materiál nepraskne. Toto napätie pri lome a dĺžka praskliny sa dosadí do tejto rovnice a vypočíta sa lomová húževnatosť ( napr. lomová húževnatosť ocele je okolo 30 - 60 MPa . m1/2, hliníka je okolo 2-3 MPa . m1/2, u nitridu kremíka je asi 4-5 MPa . mt/2 a zirkónu je okolo 7-9 MPa . mí/2 ).Kic is fracture toughness, o f is the fracture stress and C is half the crack length. There are several methods that can be used to determine fracture toughness, and each has an initial step where a test material of a known size is developed in the test material, and then a stress load is applied until the material breaks. This fracture stress and crack length are substituted for this equation and fracture toughness is calculated (e.g., fracture toughness of steel is about 30-60 MPa. M 1/2 , aluminum is about 2-3 MPa. M 1/2 , for nitride the silicon is about 4-5 MPa / m 2 and the zirconium is about 7-9 MPa / m 2 ).

Pre optimalizáciu životnosti kotúča a brúsneho výkonu musí byť rýchlosť opotrebenia spojiva rovná alebo mierne vyššia ako rýchlosť opotrebenia brúsneho zrna v priebehu brúsnych operácii. Plnivá, ako sú tie uvedené vyššie, sa môžu ku kovovému spojivu pridávať, aby sa znížila rýchlosť opotrebenia kotúča. Pre umožnenie vyšších mier úberov materiálu v priebehu brúsenia sú výhodné kovové prášky, ktoré majú sklon tvoriť relatívne hutnú štruktúru spojiva ( t.j. menej než 5 objemových % pórezity ).In order to optimize the wheel life and grinding performance, the binder wear rate must be equal to or slightly higher than the grinding grain wear rate during the grinding operation. Fillers such as those mentioned above may be added to the metal binder to reduce the wear rate of the roll. To permit higher material removal rates during grinding, metal powders that tend to form a relatively dense binder structure (i.e. less than 5% by volume porosity) are preferred.

Materiály užitočné v kovovom spojive venca zahrňujú bronz, zliatiny medi a zinku ( mosadz ), kobalt a železo a ich zliatiny a zmesi, ale nie sú na ne obmedzené. Tieto kovy môžu byť podľa voľby použité s titánom alebo hybridom titánu alebo iným superabrazívnym reakčným ( t.j. aktívne spojivové zložky ) materiálom schopným pre zosilnenie podpier zrno / spojivo tvorby karbidovej alebo nitridovej chemickej väzby medzi zrnom a spojivom na povrchu superabrazívneho zrna za zvolených stmeľo·· ·· ·· • · · · · · · • e · · · ·· ··· ··· ·· ·· ···· ·· · vacích podmienok. Pevnejšie vzájomné pôsobenia zrno / spojivo budú obmedzovať predčasnú stratu zrna a poškodenie obrobku a skrátenú životnosť nástroja spôsobenú predčasnou stratou zrna.Materials useful in the metal binder of the wreath include, but are not limited to, bronze, copper and zinc alloys (brass), cobalt and iron, and alloys and mixtures thereof. These metals may optionally be used with a titanium or titanium hybrid or other superabrasive reactive (ie active binder) material capable of enhancing the grain / binder support to form a carbide or nitride chemical bond between the grain and the binder on the superabrasive grain surface at selected dimmer. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Stronger grain / binder interactions will limit premature grain loss and workpiece damage and shortened tool life due to premature grain loss.

V jednom výhodnom uskutočnení brúsneho venca zahrňuje kovová matrica 55 až 89,95 objemových % venca, výhodnejšie 60 až 84,5 objemových %. Drobivé plnivo zahrňuje 10 až 35 objemových % brúsneho venca s výhodou 15 až 35 objemových %. Pórezita spojiva kovovej matrice by sa mala udržať v priebehu výroby brúsneho segmentu maximálne na 5 objemových %. Toto kovové spojivo má s výhodou tvrdosť podľa Knoopa od 2 do 3 Gpa.In one preferred embodiment of the abrasive rim, the metal matrix comprises 55 to 89.95 volume% of the rim, more preferably 60 to 84.5 volume%. The crumb filler comprises 10 to 35 vol% of the abrasive ring, preferably 15 to 35 vol%. The porosity of the metal matrix binder should be maintained at a maximum of 5% by volume during the manufacture of the abrasive segment. The metal binder preferably has a Knoop hardness of 2 to 3 Gpa.

Podľa jedného výhodného uskutočnenia brúsneho kotúča typu 1A je jadro vyrobené z hliníka a veniec obsahuje bronzové spojivo vyrobené z prášku medi a cínu ( 80 / 20 % hmotnosti ) a voliteľne taktiež s prídavkom 0,1 až 3,0 % hmotnosti, s výhodou 0,1 až 1,0 % hmotnosti fosforu vo forme prášku fosfor / meď. V priebehu výroby brúsnych segmentov sa kovové prášky tejto kompozície zmiešajú s drvinou 100 až 400 ( 160 až 45 mikrónov ) diamantového brúsneho zrna, vyformujú sa do segmentov brúsneho venca a stmeľujú sa alebo sa zhutnia v rozsahu 400 550 °C pri 20 až 33 MPa, aby sa vytvoril hutný brúsny veniec, ktorý má s výhodou hustotu aspoň 95 % hustoty teoretickej ( to jest, nezahrňuje viac než 5 objemových percent pórezity ).According to one preferred embodiment of the type 1A grinding wheel, the core is made of aluminum and the rim comprises a bronze binder made of copper and tin powder (80/20% by weight) and optionally also with an addition of 0.1 to 3.0% by weight, preferably 0, 1 to 1.0% by weight of phosphorus as phosphorus / copper powder. During the manufacture of the abrasive segments, the metal powders of this composition are admixed with grit of 100 to 400 (160 to 45 microns) diamond abrasive grain, formed into abrasive ring segments, and compacted or compacted in the range of 400 550 ° C at to form a dense abrasive ring, which preferably has a density of at least 95% of the theoretical density (i.e., does not comprise more than 5 volume percent porosity).

V jednom typickom spôsobe výroby kotúča súčasným stmeľovaním je kovový prášok jadra vsypávaný do oceľovej formy a za studená zlisovávaný pri 80 až 200 kN ( tlaku okolo 10 až 50 MPa ) do tvaru surovej časti, ktorá má veľkosť asi 1,2 až 1,6 krát väčšiu, ako je požadovaná konečná hrúbka jadra. Táto časť surového jadra sa umiestni v grafitovej forme a pridá sa zmes brúsneho zrna ( veľkosť drviny 2 až 300 mikrometrov ) a do dutiny medzi jadrom a vonkajším vencom grafitovej formy sa pridá zmes • ·· · ·· ·· t·· ···· a a a • ··· · · · a a a a · ··· ··· • aa ·· ·· ···· ·· ··· prášku kovového spojiva. Na zhutnenie brusiva a prášku kovového spojiva na rovnakú hrúbku ako predlisok jadra sa môže použiť usadzovací prstenec. Obsahy grafitovej formy sa potom stmeľujú za tepla pri 370 až 410 °C pri tlaku 20 až 48 MPa po dobu 6 až 10 minút. Ako je známe zo stavu techniky, teplota sa môže zvýšiť (napr. z 25 na 410 °C po dobu 6 minút, držať pri 410 °C po dobu 15 minút ) alebo sa môže zvyšovať postupne pred aplikáciou tlaku na obsah formy.In one typical method of making a roll by co-melting, the core metal powder is poured into a steel mold and cold pressed at 80 to 200 kN (pressure of about 10 to 50 MPa) to form a raw portion having a size of about 1.2 to 1.6 times greater than the desired final core thickness. This portion of the raw core is placed in graphite form and a mixture of abrasive grain (particle size 2 to 300 microns) is added and a mixture is added to the cavity between the core and the outer rim of the graphite form. Aaaa aaaa aaaa aaaa binder powder. A settling ring may be used to compact the abrasive and metal binder powder to the same thickness as the core preform. The graphite form contents are then heat-sealed at 370-410 ° C at 20-48 MPa for 6-10 minutes. As is known in the art, the temperature may be increased (e.g., from 25 to 410 ° C for 6 minutes, held at 410 ° C for 15 minutes) or increased gradually before applying pressure to the mold content.

Následne po stmeľovaní za tepla sa grafitová forma z časti odstráni, táto časť sa ochladí a táto časť sa dokončí bežnými technikami, aby sa vytvoril brúsny veniec, ktorý by mal požadované rozmery a tolerancie. Táto časť môže byť napríklad dokončená na veľkosť za použitia keramických brúsnych kotúčov na brúskach alebo karbidových rezných nástrojov na sústruhu.Following hot melt, the graphite mold is partially removed, this portion is cooled, and this portion is completed by conventional techniques to form an abrasive ring having the required dimensions and tolerances. For example, this part can be finished in size using ceramic grinding wheels on grinders or carbide cutting tools on a lathe.

Pri použití súčasného stmeľovania jadra a venca podľa vynálezu, je pre uvedenie tejto časti do jeho konečného tvaru potrebné malé odstraňovanie materiálu. V iných spôsoboch tvarovania tepelne stabilného spojiva medzi brúsnym vencom a jadra môže byť potrebné pred krokom cementovania, spojovania alebo difúzie strojné obrábanie ako jadra, tak aj venca, aby sa zaistil primeraný povrch pre stmeľovanie a spájanie týchto častí.With the simultaneous compounding of the core and the rim of the invention, little material removal is required to bring this part to its final shape. In other methods of shaping a thermally stable binder between the abrasive rim and the cores, it may be necessary to machine both the cores and the rim prior to the cementing, bonding or diffusion step to provide an adequate surface to mute and join these portions.

Pri vytváraní tepelne stabilného spoja medzi vencom a jadrom využívajúceho segmentové brúsne vence môže byť použité akékoľvek tepelne stabilné lepidlo, ktoré má takú pevnosť, aby odolalo obvodovým rýchlostiam kotúča do 160 m/sec. Tepelne stabilné lepidlá sú stabilné pre teploty brúsneho procesu, s ktorými sa pravdepodobne stretnú v časti brúsnych segmentov orientovaných preč od brúsneho povrchu. Takéto teploty typicky siahajú od 50 - 350 °C.Any thermally stable adhesive having a strength that can withstand a peripheral wheel speed of up to 160 m / sec can be used to form a thermally stable bond between the rim and the core using segmental abrasive rims. The thermally stable adhesives are stable to the temperatures of the grinding process that they are likely to encounter in a portion of the grinding segments oriented away from the grinding surface. Such temperatures typically range from 50-350 ° C.

Takýto adhézny spoj musí byť veľmi mechanicky pevný, aby odolal deštruktívnym silám, ktoré existujú v priebehu rotácie brúsneho kotúča a v priebehu brúsnej operácie. Výhodné sú dvojzložkové cementy s epoxidovou živicou. Jeden výhodný epoxido• ·· ·· ·· ·· ··· ···· ··· ···· ·· · · · ··· · · · · · • II ·· ·· ···· ·· · vý cement, Technodyne® HT-18 epoxidová živica ( získaná od Taoka Chemical, Japonsko ) a jej modifikované amínové tvrdidlo sa môžu zmiešať v pomere 100 dielov živice k 19 dielom tvrdidla. Plnivo, ako je jemný prášok oxidu kremičitého, sa môže pridať v pomere 3,5 dielov na 100 dielov živice, aby sa zvýšila viskozita cementu. Segmenty sa môžu namontovať okolo celého obvodu jadier brúsnych kotúčov alebo čiastkového obvodu jadra s cementom. Obvod kovových jadier môže byť otryskávaný pieskom, aby pred pripevnením segmentov získal určitý stupeň drsnosti. Zosilený epoxidový cement sa nanesie na konce a podstavu segmentov, ktoré sa usporiadajú okolo jadra, ako je to v podstate znázornené na obr. 1 a v priebehu vytvrdzovania sú držané na mieste mechanicky. Epoxidový cement je určený na vytvrdzovanie ( napr. pri teplote miestnosti po dobu 24 hodín a následne 48 hodín pri 60 °C ). Vysušenie cementu v priebehu vytvrdzovania a pohyb segmentov sa v priebehu vytvrdzovania minimalizuje pridaním dostatočného množstva plniva, aby sa optimalizovala viskozita epoxidového cementu.Such an adhesive joint must be very mechanically strong in order to withstand the destructive forces that exist during the rotation of the grinding wheel and during the grinding operation. Two-component epoxy resin cements are preferred. One advantageous epoxide · II · II ··························· · Cement cement, Technodyne® HT-18 epoxy resin (obtained from Taoka Chemical, Japan) and its modified amine hardener can be mixed in a ratio of 100 parts resin to 19 parts hardener. A filler, such as a fine silica powder, can be added at a rate of 3.5 parts per 100 parts resin to increase the viscosity of the cement. The segments may be mounted around the entire periphery of the grinding wheel cores or the sub-periphery of the cement core. The circumference of the metal cores may be sandblasted to obtain a degree of roughness before the segments are attached. The reinforced epoxy cement is applied to the ends and the base of the segments which are arranged around the core, as essentially shown in FIG. 1 and are held in place mechanically during curing. The epoxy cement is designed for curing (eg at room temperature for 24 hours and then for 48 hours at 60 ° C). Drying of the cement during curing and movement of the segments is minimized during curing by adding sufficient filler to optimize the viscosity of the epoxy cement.

Pevnosť adhézneho spojenia sa môže skúšať rotačným skúšaním pri zrýchlení 45 ot / min, ako je to urobené pre meranie rýchlosti roztrhnutia kotúča. Kotúče potrebujú preukázaný menovitý ekvivalent roztrhnutia aspoň na 271 m / s dotyčnicových dotykových rýchlostí, aby boli spôsobilé na činnosť za práve platných použiteľných bezpečnostných noriem 160 m / s dotyčnicovej dotykovej rýchlosti v Spojených štátoch.The adhesion strength can be tested by rotary testing at an acceleration of 45 rpm, as is done to measure the rupture rate of the roll. The blades need a proven nominal burst equivalent of at least 271 m / s of tangent contact speeds to be able to operate at the currently applicable 160 m / s of tangent contact speed safety standards in the United States.

Brúsne nástroje podľa vynálezu sú navrhnuté najmä na presné brúsenie a dokončovanie krehkých materiálov, ako sú pokrokové keramické materiály, sklo a keramické materiály obsahujúce komponenty a keramické kompozitné materiály. Nástroje podľa vynálezu sú výhodné, avšak nie sú obmedzené, pre brúsenie keramických materiálov obsahujúcich kremík, mono a polykryštalické oxidy, karbidy, boridy a silicidy, polykryštahcký diamant, sklo a kompozity keramického materiálu v nekeramickej • ·· ·· ·· ·· ··· ···· ··· • ··· · · · · · ··· ·· ·· ···· ·· · matrici a ich kombinácie. Príklady typických materiálov obrobkov zahrňujú, ale nie sú obmedzené na AlTiC, nitrid kremíka, oxynitrid kremíka, karbid, nitrid boru, diborid titánu, nitrid hliníka a kompozity týchto keramických materiálov a taktiež niektoré kompozity kovových matríc, ako sú cementové karbidy a tvrdé, krehké amorfné materiály, ako je minerálne sklo. Týmito zlepšenými brúsnymi nástrojmi môžu byť brúsené buď monokryštalické keramické materiály alebo polykryštalické keramické materiály. U každého typu keramického materiálu rastie kvalita keramickej časti a účinnosť brúsnej operácie, pretože je obvodová rýchlosť kotúča u kotúčov podľa vynálezu zvýšená na 80 až 160 m / s.The abrasive tools of the invention are particularly designed for precision grinding and finishing of brittle materials such as advanced ceramic materials, glass and ceramic materials containing components and ceramic composite materials. The tools of the invention are advantageous, but not limited, for grinding ceramic materials containing silicon, mono and polycrystalline oxides, carbides, borides and silicides, polycrystalline diamond, glass and ceramic composites in non-ceramics. · Matrix and combinations thereof. Examples of typical workpiece materials include, but are not limited to, AlTiC, silicon nitride, silicon oxynitride, carbide, boron nitride, titanium diboride, aluminum nitride and composites of these ceramic materials, as well as certain metal matrix composites such as cement carbides and hard, brittle amorphous materials such as mineral glass. With these improved abrasive tools, either monocrystalline ceramic materials or polycrystalline ceramic materials can be ground. For each type of ceramic material, the quality of the ceramic part and the efficiency of the grinding operation increase as the peripheral wheel speed of the wheels according to the invention is increased to 80 to 160 m / s.

Medzi keramickými časťami zlepšenými za použitia brúsnych nástrojov podľa tohto vynálezu sú keramické ventily a ojnice motorov, tesnenia čerpadiel, guľôčkové ložiská a tvarovky, vložky rezných nástrojov, časti vedení, prieťažnice pre tvárnenie kovov, žiaruvzdorné súčiastky, viditeľné displejové okná, ploché sklo pre predné ochranné sklá, dvere a okná, izolátory a elektrické časti a keramické elektronické súčiastky ktoré zahrňujú, ale nie sú obmedzené len na silikónové doštičky, čipy z AlTiC, čítacie a záznamové hlavy, magnetické hlavy a substráty.Ceramic parts improved using the grinding tools of the present invention include ceramic valves and connecting rods, pump gaskets, ball bearings and fittings, cutting tool inserts, guide parts, metalworking diework, refractory components, visible display windows, flat glass for front guards glass, doors and windows, insulators and electrical parts, and ceramic electronic components which include, but are not limited to, silicone wafers, AlTiC chips, read / write heads, magnetic heads and substrates.

Pokiaľ nie je udané inak, sú všetky diely a percentuálne obsahy v nasledujúcich príkladoch váhové. Tieto príklady len ilustrujú vynález a nie sú určené k tomu, aby vynález obmedzovali.Unless otherwise indicated, all parts and percentages in the following examples are by weight. These examples are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the invention.

Príklad 1Example 1

Brúsne kotúče podľa vynálezu boli pripravené vo forme diamantových kotúčov 1A1 spojených kovom pri využití materiálov z procesov opísaných nižšie.The abrasive wheels of the invention were prepared in the form of metal-bonded diamond wheels 1A1 using materials from the processes described below.

Bola pripravená zmes 43,74 % hm. Medeného prášku (DendRitic FS stupeň, veľkosť častice + 200/-325 mesh, získaný od Sintertech International Marketing Corp., Ghent, NY ); 6,24 % hm.A mixture of 43.74 wt. Copper powder (DendRitic FS grade, particle size + 200 / -325 mesh, obtained from Sintertech International Marketing Corp., Ghent, NY); 6.24% wt.

·· ·· ·· • · · · · · · • · · · · • ·· • · · • ··· • · • · • · · · · ·· ·· · · ·· · prášku fosfor/meď (stupeň 1501, veľkosť častice + 100/-325, získaný u New Jersey Zinc Company, Palmerton, PA ); a 50,02 % hm. Cínového prášku (stupeň MD115, veľkosť častice + 325 mesh, 0,5 % maximálne, získaný u Alcan Metal Powders, Inc., Elizabeth, New Jersey ). K zmesi kovového prášku bolo pridané zrno diamantového brusiva ( veľkosť drviny syntetického diamantu 320 získaného u General Electric, Wortington, Ohio ) a táto kombinácia sa miešala dokiaľ nebola rozmiešaná rovnomerne. Táto zmes bola umiestnená do grafitovej formy a za horúca lisovaná pri 407 °C po dobu 15 minút pri 3000 psi ( 2073 N/cm2 ), dokiaľ sa nevytvorila matrica s cieľovou hustotou viac než 95 % teoretické ( napr. pre kotúč č. 6 použitý v príklade 2: > 98,5 % hustoty teoretickej ). Tvrdosť segmentov vyrobených pre kotúč č. 6 bola podľa Rockwella B 108. Segmenty obsahovali 18,75 % obj. Brúsneho zrna. Segmenty boli obrúsené na požadovanú oblúkovú geometriu, aby odpovedali obvodu strojovo obrobeného hliníkového jadra ( hliník 7075 T6 získaný u Yarde Metals, Tewksbury, MA ), a získal sa kotúč s vonkajším priemerom okolo 393 mm a segmenty s hrúbkou 0,62 cm.Phosphorus / Copper Powder Phosphorus / Copper Powder (Grade 1501, particle size + 100 / -325, obtained from the New Jersey Zinc Company, Palmerton, PA); and 50.02 wt. Tin powder (grade MD115, particle size + 325 mesh, 0.5% maximum, obtained from Alcan Metal Powders, Inc., Elizabeth, New Jersey). A diamond abrasive grain (grit size of synthetic diamond 320 obtained from General Electric, Wortington, Ohio) was added to the metal powder mixture, and this combination was mixed until uniformly mixed. This mixture was placed in a graphite form and hot pressed at 407 ° C for 15 minutes at 3000 psi (2073 N / cm 2 ) until a matrix with a target density of more than 95% of theoretical was formed (e.g. for roll 6) used in Example 2:> 98.5% of the theoretical density). The hardness of the segments produced for the disc no. 6, according to Rockwell B 108. The segments contained 18.75% v / v. Abrasive grains. The segments were ground to the required arc geometry to match the circumference of the machine machined aluminum core (7075 T6 aluminum obtained from Yarde Metals, Tewksbury, MA), to obtain a disc with an outside diameter of about 393 mm and segments with a thickness of 0.62 cm.

Tieto brúsne segmenty a hliníkové jadro boli zmontované systémom epoxydového cementu plneného oxidom kremičitým ( lepidlo Technodyne HT - 18 získané u Taoka Chemicals, Japonsko ), aby sa vyrobili brúsne kotúče, ktoré majú súvislý veniec pozostávajúci z mnohých brúsnych segmentov. Dotykové povrchy jadra a segmentov boli odmastené a otryskávané pieskom, aby sa zaistilo primerané priľnutie.These grinding segments and the aluminum core were assembled with a silicon-filled epoxy cement system (Technodyne HT-18 adhesive obtained from Taoka Chemicals, Japan) to produce grinding wheels having a continuous rim consisting of many grinding segments. The contact surfaces of the core and segments were degreased and sandblasted to ensure adequate adhesion.

Aby sa charakterizovala najvyššia pracovná rýchlosť tohto nového typu kotúča, boli zámerne roztočené až na deštrukciu kotúča v skutočnej veľkosti, aby sa určila pevnosť roztrhnutia a menovitá maximálna pracovná rýchlosť podľa skúšobného pokusu najvyššej pracovnej rýchlosti podľa Norton Company. Nižšie uvedená tabuľka zahrňuje údaje skúšky roztrhnutia pre typickéIn order to characterize the highest working speed of this new type of blade, they were intentionally spun except for the destruction of the blade in actual size to determine the burst strength and nominal maximum working speed according to the Norton Company's highest working speed test. The table below includes burst test data for a typical test

• ·· • · • ··· • ·· • · • ··· ·· • · • · · · • · • · ·· • · • · · • · • ·· • · • · · · • · • · • · · · • · · · ·· · · ·· ·· ·· ·· ·· · ·

príklady experimentálnych kotúčov spojených kovom, o priemere 393 mm.Examples of metal-bonded experimental discs, 393 mm in diameter.

Údaje pevnosti roztrhnutia experimentálneho kotúča spojeného kovom :Tear strength data of experimental metal bonded disc:

Kotúč č. disc no. Priemer kotúča cm (palec) average disc cm (thumb) Otáčky roztrhnu- tia 1/min. speed roztrhnu- tia 1 / min. Rýchlosť roztrhnu- tia (m/s) speed roztrhnu- tia (M / s) Rýchlosť roztrhnu- tia (sfpm) speed roztrhnu- tia (Sfpm) Max. prevádz- ková (m/s) Max. prevádz- Additive (M / s) 4 4 39.24 (15.45) 39.24 (15:45) 9950 9950 204.4 204.4 40242 40242 115.8 115.8 5 5 39.29 [15.47) 39.29 [15.47) 8990 8990 185.0 185.0 36415 36415 104.8 104.8 7 7 39.27 (15.46) 39.27 (15:46) 7820 7820 160.8 160.8 31657 31657 91.1 91.1 9 9 39.27 (15.46) 39.27 (15:46) 10790 10790 221.8 221.8 43669 43669 125.7 125.7

Podľa týchto údajov budú experimentálne brúsne kotúče podľa tohto návrhu spôsobilé pre pracovnú rýchlosť do 90 m/s (17,717 povrchových stop/min.). Vyššie pracovné rýchlosti do 160 m/s sa môžu ľahko dosiahnuť niektorými ďalšími úpravami v procesoch výroby a návrhoch kotúčov.According to these data, the experimental grinding wheels of this design will be capable of operating speeds up to 90 m / s (17,717 surface feet / min). Higher working speeds up to 160 m / s can easily be achieved by some other modifications in the production processes and disc designs.

Príklad 2Example 2

Hodnotenie brúsneho výkonu:Grinding performance rating:

• ·· • · • ··· • ·· • · • ··· ·· • · • · · · • · • · aa • · • aa • · • aa • · • · aa • · • · • a • a • · a a • · a a • a • a ···· ···· • a • a • a • a

Na brúsny výkon boli skúšané tri experimentálneho kotúča spájaného kovom, s priemerom 393 mm, hrúbkou 15 mm a stredovom vŕtaní 127 mm (15,5 in x 0,59 in x 5 in ) a vyrobené spôsobom podľa vyššie uvedeného príkladu 1 (č. 4, ktorý má segmenty s hustotou 95,6 % hustoty teoretickej, č. 5 s 97,9 % hustoty teoretickej a č. 6 s 98,5 % teoretickej hustoty ). Počiatočné skúšanie pri 32 a 80 m/s určilo kotúč č. 6 ako kotúč, ktorý má najlepší brúsny výkon z týchto troch, hoci boli prijateľné všetky experimentálne kotúče. Skúšanie kotúča č. 6 bolo robené pri troch rýchlostiach : 32 m/s (6252 sfpm), 56 m/s (11.000 sfpm) a 80 m/s (15.750 sfpm). Ako kontrolné kotúče slúžili dva komerčné brúsne kotúče podľa stavu techniky doporučované pre brúsenie moderných keramických materiálov a tie boli skúšané spolu s kotúčmi podľa vynálezu. Jeden bol diamantový kotúč spojený keramickým spojivom (kotúč SD320-N6V10 získaný u Norton Company, Worcester, MA) a druhý bol diamantový kotúč spojený živicou (kotúč SD320-R4BX619C získaný u Norton Company, Worcester, MA). Tento živicový kotúč bol skúšaný pri všetkých troch rýchlostiach. Kotúč spojený keramický bol skúšaný len pri 32 m/s (6.252 sfpm), čo bolo spôsobené činiteľmi tolerancie rýchlosti.Three experimental metal-bonded discs, 393 mm in diameter, 15 mm thick and 127 mm in center drill (15.5 in x 0.59 in x 5 in) were tested for grinding performance and produced by the method of Example 1 above (No. 4). , which has segments with a density of 95.6% of theoretical density, No. 5 with 97.9% of theoretical density and No. 6 with 98.5% of theoretical density). Initial testing at 32 and 80 m / s determined disc no. 6 as the wheel having the best grinding performance of the three, although all experimental wheels were acceptable. Testing of roll No. 6 was made at three speeds: 32 m / s (6252 sfpm), 56 m / s (11,000 sfpm), and 80 m / s (15,750 sfpm). The two prior art commercial grinding wheels recommended for grinding modern ceramic materials served as control discs, and these were tested together with the discs of the invention. One was a diamond disc bonded with a ceramic binder (SD320-N6V10 disc purchased from Norton Company, Worcester, MA) and the other was a resin bonded diamond disc (SD320-R4BX619C disc purchased from Norton Company, Worcester, MA). This resin disc was tested at all three speeds. The ceramic bonded disc was only tested at 32 m / s (6.252 sfpm), due to velocity tolerance factors.

Na obrobkoch z nitridu kremíka bolo uskutočnených viac než jeden tisíc zapustených brúsov so šírkou 6,35 mm (0,25 inch) a hĺbke 6,35 mm (0,25 inch). Skúšobné brúsne podmienky boli:Silicon nitride workpieces were made with more than one thousand embedded grinders having a width of 6.35 mm (0.25 inch) and a depth of 6.35 mm (0.25 inch). The grinding conditions were:

Podmienky brúsnej skúšky:Grinding test conditions:

Stroj: brúska Studer model S40 CNCMachine: Studer model S40 CNC grinding machine

Presný popis kotúča: SD320-R4BX619C, SD320-N6V10, veľkosť: priemer 393 mm, hrúbka 15 mm a diera 127 mm.Exact blade description: SD320-R4BX619C, SD320-N6V10, size: diameter 393 mm, thickness 15 mm and hole 127 mm.

Rýchlosť kotúča: 32, 56 a 80 m/s (6.252, 11.000 a 15.750 sfpm)Wheel speed: 32, 56 and 80 m / s (6.252, 11.000 and 15.750 sfpm)

Chladivo: Inversol 22 0 60% olej a 40 % vodaRefrigerant: Inversol 22 0 60% oil and 40% water

• ·· • · • ·· • · ·· • · · • ·· • · · · • · ·· • · · • • · • · • ··· • ··· e e e e • · • · • · • · ·· · · ·· ·· ·· ·· ·· · · ·· · ·

Tlak chladivá: 270 psi (19 kg/cm2)Refrigerant Pressure: 270 psi (19 kg / cm 2 )

Miera úberu materiálu: premenná, počínajúca priMaterial removal rate: variable, starting at

3,2 mm3 / s/mm (0,3 in3 /min/in)3.2 mm 3 / s / mm (0.3 in 3 / min / in)

Pracovný materiál: SÍ3N4 /tyče vyrobené z nitridu kremíka NT551 získaného u Norton Advanced Ceramics, Northboro, Massachusetts) priemer 25,4 mm ( 1 inch) x dĺžka 88,9 mm ( 3,5 inch )Working material: Si3N4 / rods made of silicon nitride NT551 obtained from Norton Advanced Ceramics, Northboro, Massachusetts) diameter 25.4 mm (1 inch) x length 88.9 mm (3.5 inch)

Pracovná rýchlosť: 0,21 m/s (42 sfpm), konštatná Počiatočný pracovný priemer: 25,4 mm (1 inch)Working speed: 0.21 m / s (42 sfpm), constant Initial working diameter: 25.4 mm (1 inch)

Konečný pracovný priemer: 6,35 mm (0,25 inch)Final Working Diameter: 6.35 mm (0.25 inch)

Pre operácie vyžadujúce zarovnávanie a čistenie boli podmienky vhodné pre kotúče spojené kovom podľa vynálezu:For alignment and cleaning operations, the conditions suitable for the metal-bonded discs of the invention were:

Zarovnávacie operácie:Alignment operations:

Kotúč: 5SG46IVS (získaný u Norton Company )Disc: 5SG46IVS (purchased from Norton Company)

Veľkosť kotúča: priemer 152 mm (6 inch )Wheel Size: Diameter 152 mm (6 inch)

Rýchlosť kotúča : 3.000 rpm; pri koeficiente + 0,8Wheel speed: 3.000 rpm; at + 0.8

Relatívne k brúsnemu kotúčuRelative to the grinding wheel

Prísun: 0,015 in. (0,38 mm )Feed: 0.015 in. (0.38 mm)

Kompenzácia: 0,0002 in.Compensation: 0.0002 in.

Čistiace operáqie:Cleaning operations:

Tyčka: 37C220H-KV (SiC)Bar: 37C220H-KV (SiC)

Spôsob: Čistenie ručnou tyčkouMethod: Hand stick cleaning

Skúšky boli uskutočňované spôsobom zapichovania valcového vonkajšieho priemeru pri brúsení tyčí nitridu kremíka. Na zachovanie najlepšej tuhosti pracovného materiálu v priebehu brúsenia boli vzorky 88,9 mm (3,5 in.) držané v skľučovadle vysadenom pre brúsenie približne 31 mm (1 - % in.). Každý súbor skúšiek zapichovacieho brúsenia začal od vzdialeného konca každej tyče. Najskôr kotúč spravil pre dokončenie jednej skúšky zápich široký 6,35 mm (1/4 in.) s radiálnou hĺbkou 3,18 mm (1/8 in.). Pracovné rpm (otáčky za minútu) boli potom znovu nastavené, aby sa kompenzovala strata pracovnej rýchlosti spôso19The tests were performed with a cylindrical outside diameter grooving method of grinding silicon nitride rods. To maintain the best rigidity of the working material during grinding, the 88.9 mm (3.5 in.) Samples were held in a chuck set for grinding of approximately 31 mm (1% in.). Each set of grooving grinding tests began from the distal end of each bar. First, the blade made a 6.35 mm (1/4 in.) Wide groove with a radial depth of 3.18 mm (1/8 in.) To complete one test. The working rpm was then reset to compensate for the loss of working speed.

• ·· • · • ··· • ·· • · • ··· ·· · · ·· • · • · · • · • ·· · · • · • · • • • • • • • • • • • • • • • • • · · • · · ·· ·· ·· ·· ···· ···· ·· · · • · • ·

bená zmenšeným pracovným priemerom. Aby sa zmenšil pracovný priemer z 25,4 mm (1 in. ) na 6,35 mm (1/4 in.), boli uskutočnené v tom istom mieste ešte dva podobné zápichy. Kotúč bol potom stranovo posunutý 6,35 mm (1/4 in.) bližšie k skľučovadlu, aby sa uskutočnili ďalšie tri zápichy. Na tej istej strane jedného vrozku sa uskutočnili štyri bočné pohyby, aby sa dokončilo dvanásť zápichov na jednom konci vzorku. Vzorka potom bola obrátená, aby sa obnažil druhý koniec pre ďalších dvanásť zápichov. Na každej vzorke sa spravili celkom 12 hĺbkových brúsov.with reduced working diameter. In order to reduce the working diameter from 25.4 mm (1 in.) To 6.35 mm (1/4 in.), Two similar recesses were made at the same location. The disc was then offset laterally 6.35 mm (1/4 in.) Closer to the chuck to perform three additional grooves. Four lateral movements were made on the same side of one wax to complete twelve grooves at one end of the sample. The sample was then inverted to expose the other end for a further twelve grooves. A total of 12 depth grinders were made on each sample.

Počiatočné porovnávacie skúšky pre kotúče spojené kovom podľa vynálezu a kotúče so živicou a kotúče s keramickým spojivom boli uskutočnené pri obvodovej rýchlosti 32 m/s a pri troch mierach úberu materiálu (MRR') približne od 3,2 mm3 / s/mm (0,3 in3 /min/in) asi do 10,8 mm3 / s/mm (1,0 in3 /min/in). Tabuľka 1 ukazuje rozdiely výkonu, ako je to opísané koeficientami G, medzi týmito troma rôznymi typmi kotúčov po dvanástich hĺbkových brúsoch. Koeficient G je bezrozmerný pomer objemu materiálu lomený objemom opotrebenia kotúča. Údaje ukázali, že kotúč s keramickým pojivom triedy N mal pri vyšších mierach úberu materiálu lepšie koeficienty G než kotúč spojený živicou triedy R, čo svedčí o tom, že mäkší kotúč slúži lepšie pri brúsení keramických obrobkov. Avšak tvrdší, experimentálny kotúč č. 6 spojený kovom bol omnoho lepší než kotúč spojený živicou aj kotúč s keramickým spojivom pri všetkých mierach úberu materiálu.Initial comparative tests for the metal-bonded discs of the invention and the resin-bonded and ceramic-bonded discs were performed at a peripheral speed of 32 m / s and at three material removal rates (MRR ') of approximately 3.2 mm 3 / s / mm (0, 3 in 3 / min / in) to about 10.8 mm 3 / s / mm (1.0 in 3 / min / in). Table 1 shows the power differences, as described by the coefficients G, between the three different types of wheels after twelve depth grinders. The coefficient G is the dimensionless ratio of the volume of the material, broken by the volume of the disc wear. The data showed that the N-class ceramic bonding wheel had higher G coefficients at higher material removal rates than the R-bonded bonding wheel, suggesting that the softer wheel serves better when grinding ceramic workpieces. However, the harder, experimental roll no. The metal bond was much better than the resin bonded wheel and the ceramic bonded wheel at all material removal rates.

Tabuľka 1 ukazuje odhadnuté koeficienty G pre kotúč spojený živicou a nový kotúč (č. 6) spojený kovom za podmienok miery úberu všetkého materiálu. Pretože tu nebolo u kotúča spojeného kovom žiadne merateľné opotrebenie kotúča po dvanástich brúsoch pri každej miere úberu materiálu, bola udaná pre každý brús symbolická hodnota 0,01 mil (0,20 μιτι) radiálneho opotrebenia kotúča. Toto dalo kalkulovaný koeficient G 6.051.Table 1 shows the estimated coefficients G for the resin-bonded disc and the new metal-bonded disc (# 6) under the material removal rate conditions. Since there was no measurable disc wear after twelve grinding wheels at each material removal rate, a symbolic value of 0.01 mil (0.20 μιτι) of the radial disc wear was given for each grinding wheel. This gave a calculated coefficient of G of 6.051.

• ·· ·· ·· ·· ·· · ···· ··· • ··· · · · t · • ·· β· ·· ···· ·· ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Hoci kotúč s kovovým spojivom podľa vynálezu obsahoval koncentráciu diamantu 75 ( okolo 18,75 objemových % brúsneho zrna v brúsnom segmente) a kotúče spojené živicou a keramickým spojivom mali koncentráciu 100 respektíve koncentráciu 150 (25 objemových % a 37,5 objemových %), vykazoval kotúč podľa vynálezu stále lepší brúsny výkon. Za týchto relevantných koncentrácii zrna by sa dal očakávať lepší brúsny výkon od kontrolných kotúčov obsahujúcich väčšie percentuálne množstvo brúsneho zrna. Tieto výsledky boli teda neočakávané.Although the metal binder disc of the invention contained a diamond concentration of 75 (about 18.75 volume% of abrasive grain in the abrasive segment) and resin-ceramic bonded discs had a concentration of 100 and 150, respectively (25 volume% and 37.5 volume% respectively), disc according to the invention still improved grinding performance. At these relevant grain concentrations, better grinding performance could be expected from control discs containing a larger percentage of abrasive grain. These results were therefore unexpected.

Tabuľka 1 ukazuje údaje akosti povrchu (Ra) a vlnitosti (Wt) namerané na vzorkách brúsených týmito troma kotúčmi pri nízkej skúšobnej rýchlosti. Hodnota vlnitosti Wt je najvyšší vrchol k výške priehlbiny profilu vlnitosti. Všetky údaje akosti povrchu boli namerané na povrchu vytvorenom valcovým zapichovacím brúsením bez vyiskrenia. Tieto povrchy by normálne boli drsnejsie než povrchy vytvorené pozdĺžnym brúsením.Table 1 shows the surface quality (Ra) and waviness (Wt) data measured on samples grinded by these three rolls at low test speed. The waviness value Wt is the highest peak to the height of the waveguide profile depression. All surface quality data were measured on a surface produced by cylindrical grooving without sparking. These surfaces would normally be rougher than those produced by longitudinal grinding.

Tabuľka 1 ukazuje rozdiel v spotrebe brúsnej energie pri rôznych mierach úberu materiálu pre tieto tri typy kotúčov. Kotúč spojený živicou mal menšiu spotrebu energie než druhé dva kotúče, avšak experimentálny kotúč spájaný kovom a kotúč s keramickým spojivom mali porovnateľnú spotrebu energie. Experimentálny kotúč odoberal prijateľné množstvo energie pre keramické brúsne operácie, najmä z pohľadu priaznivého koeficienta G a údajov akosti povrchu pozorovaných pre kotúče podľa vynálezu. Všeobecne demonštrovali kotúče podľa vynálezu odber energie proporcionálny k mieram úberu materiálu.Table 1 shows the difference in abrasive energy consumption at different material removal rates for the three types of discs. The resin-bonded disc had less power consumption than the other two discs, but the experimental metal-bonded disc and the ceramic-bonded disc had comparable energy consumption. The experimental wheel took an acceptable amount of energy for ceramic grinding operations, particularly in view of the favorable coefficient G and the surface quality data observed for the wheels of the invention. In general, the discs of the invention demonstrated a power take-off proportional to the material removal rates.

Tabuľka 1Table 1

• ·· • · • ·· • · ·· • · · • «· • · «· • · ·· • · · • • · • · • ··· • ··· • · • · • · • · ·· · · ·· · · ···· ···· ·· · · ·· · ·

Vzorka sample MRR mm3 s’1 mm'1 MRR mm 3 with ' 1 mm' 1 Rýchl. kotúča m/s Quickly. disc m / s Dotyč. sila N/mm Concerned. strength N / mm Jedn. výkon W/mm Unit. power W / mm Merná energ. W.s. mm'3 Merná energ. Ws mm 3 Koefic. G Koefic. G Akosť povrch. Ra pm quality surface. ra pm Vlnitosť Wt pm undulation Wt pm Živica resin 973 973 3.2 3.2 32 32 0.48 00:48 40 40 12.8 12.8 585.9 585.9 0.52 00:52 0.86 0.86 1040 1040 6.3 6.3 32 32 0.98 0.98 84 84 13.3 13.3 36.6 36.6 0.88 0.88 4.01 1.4 980 980 8.9 8.9 32 32 1.67 1.67 139 139 9.5 9.5 7.0 7.0 0.99 0.99 4.50 4:50 1016 1016 3.2 3.2 56 56 0.49 00:49 41 41 13.1 13.1 586.3 586.3 0.39 00:39 1.22 1.22 1052 1052 6.3 6.3 56 56 0.98 0.98 81 81 12.9 12.9 293.2 293.2 0.55 00:55 1.52 1:52 992 992 3.2 3.2 80 80 0.53 00:53 45 45 14.2 14.2 586.3 586.3 0.42 00:42 1.24 1.24 1064 1064 6.3 6.3 80 80 0.89 0.89 74 74 11.8 11.8 293.2 293.2 0.62 0.62 1.80 1.80 1004 1004 9.0 9.0 80 80 1.32 1:32 110 110 12.2 12.2 586.3 586.3 0.43 00:43 1.75 1.75 Keramické sdoíívo Ceramic gray 654 654 3.2 3.2 32 32 1.88 1.88 60 60 19.2 19.2 67.3 67.3 0.7 0.7 2.§0 2.§0 666 666 9.0 9.0 32 32 4.77 4.77 153 153 17.1 17.1 86.5 86.5 1.6 1.6 5.8 5.8 678. 678th 11.2 11.2 32 32 4.77 4.77 153 153 13.6 13.6 38.7 38.7 1.7 1.7 11.8 11.8 Experimentálne experimental kovové metal SDOÍÍVO SDOÍÍVO 407 407 3.2 3.2 32 32 2.09 2.9 67 67 2.1 2.1 6051 6051 0.6 0.6 0.9 0.9 419 419 6.3 6.3 32 32 4.03 3.4 130 130 20.6 20.6 6051 6051 0.6 0.6 0.9 0.9 431 431 9.0 9.0 32 32 5.52 5:52 177 177 19.7 19.7 6051 6051 0.6 0.6 Q.8 Q.8 443 443 3.2 3.2 56 56 1.41 1:41 80 80 25.4 25.4 6051 6051 0.6 0.6 0.7 0.7 455 455 6.3 6.3 56 56 2.65 2.65 150 150 23.9 23.9 6051 6051 0.5 0.5 0,7 0.7 467 467 9.0 9.0 56 56 3.70 3.70 209 209 23.3 23.3 6051 6051 0.5 0.5 0.6 0.6 479 479 3.2 3.2 80 80 1.04 1.4 85 85 26.9 26.9 6051 6051 0.5 0.5 1.2 1.2 491 491 6.3 6.3 80 80 1.89 1.89 153 153 24.3 24.3 6051 6051 0.6 0.6 0.8 0.8 503 503 9.0 9.0 80 80 2.59 2:59 210 210 23.4 23.4 6051 6051 0.6 0.6 Q.8 Q.8

• ·· • ·· ·· · · ·· · · ·· · ·· · ·· · ·· · • · · · • · · · • · • · ·· · · • ··· • ··· • 1 • 1 • · • · • · · • · · • · · • · · • · • · ··· ·· ··· ·· ·· · · ·· ·· ·· ·· ·· · · ·· · ·

Keď bol brúsny výkon meraný pri 80 m/s (15,750sfpm) v prídavnom brúsnom teste za tých istých podmienok, mali kotúč spojený živicou aj experimentálny kotúč spojený kovom porovnateľnú spotrebu energie pri miere úberu materiálu (MRR) 9,0 mm3 / s/mm (0,8 in3 /min/in). Ako je ukázané v tabuľke 2, boli experimentálne kotúče pozorované pri zvýšených MRR bez straty výkonu alebo neprijateľných silových zaťaženiach. Odber energie kotúča spojeného kovom bol približne proporcionálny k MRR. Najvyššia MRR dosiahnutá v tejto štúdii bola 47,3 mm3 / s/mm (28,4 cm3 /min/cm).When the grinding performance was measured at 80 m / s (15.750sfpm) in an additional grinding test under the same conditions, both the resin-bonded disc and the metal-bonded experimental disc had comparable energy consumption at a material removal rate (MRR) of 9.0 mm 3 / s / mm (0.8 in 3 / min / in). As shown in Table 2, experimental discs were observed at elevated MRR without loss of power or unacceptable force loads. The power consumption of the metal-bonded wheel was approximately proportional to the MRR. The highest MRR achieved in this study was 47.3 mm 3 / s / mm (28.4 cm 3 / min / cm).

Údaje v tabuľke 2 sú priemery z dvanástich brúsnych priechodov. Jednotlivé výkonové údaje zostali pre každý z dvanástich priechodov pozoruhodne zhodné pre experimentálny kotúč v rámci miery úberu každého materiálu. Normálne by sa pozorovalo zvýšenie výkonu, keď sa uskutočňujú postupné brusné priechody a brusné zrná v kotúči sa začínajú otupovať alebo sa lícová plocha kotúča stáva zanesená materiálom obrobku. Toto sa často pozoruje, keď sa zvyšuje MRR. Avšak ustálené úrovne spotreby energie zachovávané v každej MRR v priebehu dvanástich kusov neočakávane demonštrujú, že experimentálny kotúč zachovával svoje polia ostrého brúsenia po celú dĺžku skúšky pri všetkých MRR.The data in Table 2 are the averages of the twelve grinding passages. The individual performance data for each of the twelve passes remained remarkably identical to the experimental roll within the material removal rate. Normally, an increase in performance would be observed when successive abrasive passes are performed and the abrasive grains in the wheel begin to dull or the face of the wheel becomes clogged with the workpiece material. This is often observed when MRR increases. However, the steady-state power consumption levels maintained in each MRR over twelve pieces unexpectedly demonstrate that the experimental wheel maintained its sharp grinding fields throughout the test duration for all MRRs.

V priebehu celej tejto skúšky s mierami / t Λ Q !«3 úberu materiálu siahajúcimi od 9,0 mm3 / s/mm (0,8 in3 /min/in) do 47,3 mm3 / s/mm (4,4 in3 /min/in) nebolo navyše nevyhnutné experimentálny kotúč tvarovo upravovať alebo zarovnávať.Throughout this test with material removal rates ranging from 9.0 mm 3 / s / mm (0.8 in 3 / min / in) to 47.3 mm 3 / s / mm (4 , 4 in 3 / min / in) furthermore, it was not necessary to shape or align the experimental disk.

Celkovo, rastúce množstvo materiálu nitridu kremíka odbrúseného bez akéhokoľvek dôkazu opotrebenia kotúča bolo ekvivalentné 271 cm3 na cm ( 42 in3 na inch) šírky kotúča. Naproti tomu, koeficient G pre kotúč spojený živicou s koncentráciou 100 bol pri miere úberu materiálu 8,6 mm3 /s/mm (0,8 in3/min/in) približne 583 po dvanástich zápichoch. Experi23Overall, the increasing amount of silicon nitride material ground without any evidence of disc wear was equivalent to 271 cm 3 per cm (42 in 3 per inch) of disc width. In contrast, the G coefficient for the 100 resin-bonded reel at a material removal rate of 8.6 mm 3 / s / mm (0.8 in 3 / min / in) was approximately 583 after twelve grooves. Experi23

• ·· ·· · • ··· • ·· ·· · • ··· ·· • · • · · · • · • · ·· • · • · · • · • ·· • · • · · · • · • · • 9 • 9 • · · • · · • · • · • 9 • 9 ··· ·· ··· ·· ·· · · ···· ···· ·· · · 99 99

mentálny kotúč neukázal žiadne merateľné opotrebenie kotúča po 168 zápichoch pri 14 rôznych mierach úberu materiálu.the mental disc showed no measurable disc wear after 168 grooves at 14 different material removal rates.

Tabuľka 2 ukazuje, že vzorky brúsené experimentálnym kotúčom spojeným kovom zachovávali pri všetkých 14 mierach úberu materiálu stále akosť povrchu medzi 0,4 pm (16 pin.) a 0,5 pm (20 pin.) a mali hodnoty vlnitosti medzi 1,0 pm (38 pin.) a 1,7 pm (67 pin.). Kotúč spájaný živicou nebol za týchto vysokých mier úberu materiálu skúšaný. Avšak pri miere úberu materiálu okolo 8,6 mm3 /s/mm (0,8 in3 /min/ in) mali keramické tyče brúsené kotúčom spájaným živicou mierne lepšie, avšak zrovnateľné akosti povrchu (0,43 oproti 0,5 pm) a rubové vlnitosti (1,73 oproti 1,18 pm).Table 2 shows that the specimens sanded with the metal bonded experimental roll maintained a surface quality between 0.4 µm (16 pin) and 0.5 µm (20 pin) at all 14 material removal rates and had waviness values between 1.0 µm (38 pin.) And 1.7 µm (67 pin.). The resin bonded disc was not tested at these high material removal rates. However, at a material removal rate of about 8.6 mm 3 / s / mm (0.8 in 3 / min / in), ceramic bars grinded with resin bonded discs had slightly better but comparable surface qualities (0.43 vs. 0.5 µm) and reverse waviness (1.73 vs. 1.18 pm).

Prekvapivo tu s rastúcou mierou úberu materiálu nebolo žiadné postrehnuteľné zhoršenie akosti povrchu, keď boli keramické tyče brúsené novým kotúčom spájaným kovom. Toto je v kontraste s všeobecne pozorovaným zhoršovaním akosti povrchu s rastom mier obrusu pre štandardné kotúče, ako tu boli použité kontrolné kotúče.Surprisingly, there was no noticeable deterioration in surface quality with increasing material removal rates when the ceramic bars were ground with a new metal-bonded disc. This is in contrast to the generally observed deterioration of surface quality with the growth of abrasion rates for standard disks as control disks were used herein.

Celkové výsledky ukazujú, že experimentálny kotúč spájaný kovom bol schopný brúsiť efektívne pri MRR, ktorá bola viac než 5 krát väčšia než MRR dosiahnuteľná štandardným, komerčne používaným kotúčom spájaným živicou. Tento experimentálny kotúč mal pri nižších MRR viac než 10 krát väčší koeficient G v zrovnaní s kotúčom spájaným živicou.Overall results show that the metal-bonded experimental wheel was able to grind efficiently at MRR that was more than 5 times greater than the MRR achievable with a standard, commercially used resin-bonded wheel. This experimental disc had, at lower MRRs, more than 10 times greater G coefficient compared to the resin-bonded disc.

• ·· • · • ··· • ·· • · • ··· · ·· • · · · • · · · ·· • · · · • · · 99 9 · • · 99 9 · • · • · • · ·· ·· ·· ·· ·· ···· ·· ···· ·· · · ·· · ·

Tabuľka 2Table 2

MRR testované pri rýchlosti kotúča 80 m / sMRR tested at a blade speed of 80 m / s

Vzorka sample MRR mm3 s'1 mm'1 MRR mm 3 with ' 1 mm' 1 Dotyč. sila N/mm Concerned. strength N / mm Jedn. výkon W/mm Unit. power W / mm Merná energ. W.s. mm'3 Merná energ. Ws mm 3 Koefic. G Koefic. G Akosť povrch. Ra pm quality surface. ra pm Vlnitosť Wt pm undulation Wt pm Živica resin 1040 1040 9.0 9.0 1.32 1:32 110 110 12.2 12.2 586.3 586.3 0.43 00:43 1.75 1.75 Kov metal Vynález invention 805 805 9.0 9.0 1.21 1.21 98 98 11.0 11.0 6051 6051 0.51 00:51 1.19 1.19 817 817 18.Q 18.Q 2.00 2:00 162 162 9.0 9.0 6051 6051 0.41 00:41 Q.97 Q.97 829 829 22.5 22.5 2.62 2.62 213 213 9.5 9.5 6051 6051 0.44 00:44 1.14 1.14 841 841 24.7 24.7 2.81 2.81 228 228 9.2 9.2 6051 6051 0.47 00:47 1.04 1.4 853 853 27.0 27.0 3.06 3.6 248 248 9.2 9.2 6051 6051 0.48 00:48 1.09 1.9 865 865 29.2 29.2 3.24 3.24 262 262 9.Q 9.Q 6051 6051 0.47 00:47 1.37 1:37 877 877 31.4 31.4 3.64 3.64 295 295 9.4 9.4 6051 6051 0.47 00:47 1.42 1:42 889 889 33.7 33.7 4.01 1.4 325 325 9.6 9.6 6051 6051 0.44 00:44 1.45 1:45 901 901 35.9 35.9 4.17 4.17 338 338 9.4 9.4 6051 6051 0.47 00:47 1.70 1.70 913 913 38.2 38.2 4.59 4:59 372 372 9.7 9.7 6Q51 6Q51 0.47 00:47 1.55 1:55 925 925 40.4 40.4 4.98 4.98 404 404 10.0 10.0 6051 6051 0.46 00:46 1.55 1:55 937 937 42.7 42.7 5.05 5.5 409 409 9.6 9.6 6051 6051 0.44 00:44 1.57 1:57 949 949 44.9 44.9 5.27 5.27 427 427 9.5 9.5 6051 6051 0.47 00:47 1.65 1.65 961 961 47.2 47.2 5.70 5.70 461 461 9.8 9.8 6051 6051 0.46 00:46 1.42 1:42

Kecf sa prevádzkovali pri rýchlostiach kotúča 32 m/s (6.252 sfpm) a 56 m/s (11.000 sfpm) (Tabuľka 1), bola spotreba energie u kotúča spájaného kovom vyššia než spotreba energie kotúča • ·· ·· ·· ·· ·· · ···· ·· • ··· · · · · · ··· ··· ·· ··· ·· ·· ···· ·· spájaného živicou pri skúšaných mierach úberu materiálu. Avšak spotreba energie sa pri vysokej rýchlosti kotúča 80 m/s (15.750 sfpm) stala pre kotúč spojený kovom porovnateľná alebo mierne menšia než spotreba energie u kotúča spojeného živicou (Tabuľky 1 a 2). Tento trend celkovo ukázal, že spotreba energie klesala so vzrastajúcou rýchlosťou kotúča, keď sa brúsilo pri tej istej miere úberu materiálu, ako pre kotúč spojený živicou, tak aj pre experimentálny kotúč spojený kovom. Spotreba energie v priebehu brúsenia, z ktorej ide veľa do obrobku vo forme tepla, je pri brúsení keramických materiálov menej dôležitá ako pri brúsení kovových materiálov vďaka väčšej tepelnej stabilite týchto keramických materiálov. Ako je demonštrované kvalitou povrchu keramických vzoriek brúsených kotúčmi podľa vynálezu, neuberala spotreba energie nič na dokončených kusoch a bola na prijateľnej úro.vni.When running at 32 m / s (6.252 sfpm) and 56 m / s (11,000 sfpm) (Table 1), the metal bonded power consumption was higher than the blade power consumption. • ·· ·· ·· ·· · · Resin bonded at the material removal rates tested. Aného spáj spáj spáj spáj spáj aného aného aného aného aného pri pri aného pri aného aného aného aného aného aného aného aného aného aného aného aného However, the energy consumption at a high blade speed of 80 m / s (15,750 sfpm) has become comparable to or slightly less than that of the resin bonded blade for the metal bonded disc (Tables 1 and 2). Overall, this trend showed that energy consumption decreased with increasing wheel speed when grinding at the same material removal rate for both resin bonded and experimental metal bonded rolls. Energy consumption during grinding, much of which goes to the workpiece in the form of heat, is less important in grinding ceramic materials than in grinding metal materials due to the greater thermal stability of these ceramic materials. As demonstrated by the surface quality of the ceramic samples ground by the discs of the invention, the energy consumption did not lose anything on the finished pieces and was at an acceptable level.

Pre experimentálny kotúč spojený kovom bol koeficient G v podstate konštantný na 6051 pre všetky miery úberu materiálu a rýchlosti kotúča. Pre kotúč spojený živicou klesal koeficient G s rastúcimi mierami úberu materiálu pri akejkoľvek konštantnej rýchlosti kotúča.For the metal-bonded experimental roll, the G coefficient was essentially constant at 6051 for all material removal rates and roll speeds. For the resin-bonded roll, the G coefficient decreased with increasing material removal rates at any constant roll speed.

Tabuľka 2 ukazuje zlepšenie akosti a vlnitosti povrchu na brúsnych vzorkách pri vyššej rýchlosti kotúča. Navyše mali vzorky brúsené novým kotúčom spojeným kovom najnižšie namerané vlnitosti pri všetkých rýchlostiach kotúča a skúšaných mier úberu materiálu.Table 2 shows the improvement of surface quality and waviness on abrasive specimens at higher wheel speed. In addition, samples ground with a new metal-bonded disc had the lowest waviness measured at all disc speeds and material removal rates tested.

Pri týchto skúškach demonštroval kotúč spojený kovom vyššiu životnosť kotúča porovnávanú s kontrolnými kotúčmi. Na rozdiel od komerčných kontrolných kotúčov neexistovala v priebehu dosť dlhých brúsnych skúšiek žiadna nutnosť zarovnávania a tvarového upravovania experimentálnych kotúčov. Experimentálny kotúč bol úspešne prevádzkovaný pri rýchlostiach kotúča do 90 m / s.In these tests, the metal-bonded disc demonstrated a higher disc lifetime compared to control discs. Unlike commercial control discs, there was no need to align and shape the experimental discs during quite long grinding tests. The experimental blade was successfully operated at blade speeds up to 90 m / s.

• ·· • · • ·· • · ·· • · · • ·· • · · · • · ·· • · · • ·· · · • ··· • ··· • · • · ·· · · • · • · ·· · · ···· ···· ·· · · ·· · ·

Príklad 3Example 3

Pri následnej brúsnej skúške experimentálneho kotúča (č. 6) pri 80 m/sec za tých istých prevádzkových podmienok, ako boli podmienky v predchádzajúcom príklade, bolo dosiahnuté MRR 380 cm3 /min/cm, pričom sa vytvorila miera akosti povrchu (Ra) len 0,5 pm (12 pin) a spotrebovala sa prijateľná hladina energie. Pozorovaná vysoká miera úberu materiálu bez poškodenia povrchu na keramickom obrobku, čoho bolo dosiahnuté použitím nástroja podľa vynálezu, nebola zaznamenaná pre žiadnu brúsnu operáciu keramického materiálu akýmkoľvek komerčným brúsnym kotúčom s akýmkoľvek typom spoiiva.In a subsequent experimental roll (No. 6) abrasive test at 80 m / sec under the same operating conditions as in the previous example, an MRR of 380 cm 3 / min / cm was achieved, producing a surface quality measure (Ra) of only 0.5 µm (12 pin) and an acceptable energy level was consumed. The observed high rate of material removal without damaging the surface on the ceramic workpiece, achieved by using the tool of the invention, was not recorded for any abrasive operation of the ceramic material by any commercial abrasive wheel of any type of bond.

Príklad 4Example 4

Pre brúsenie zafíru na stroji Blanchardovho typu s vertikálnym vretenom bol pripravený a skúšaný brúsny nástroj hrncového tvaru.For grinding sapphire on a Blanchard-type machine with a vertical spindle, a pot-shaped grinding tool was prepared and tested.

Kotúč hrncového tvaru (priemer = 250 mm) bol vyrobený z brúsnych segmentov identických zložením so segmentmi použitými v príklade 1, kotúče č. 6, okrem toho, že (1) diamant mal veľkosť zrna 45 mikrónov (U.S. Mesh 270/ 325) a bol prítomný v brúsnych segmentoch v 12,5 objemových % ( koncentrácia 50) a (2) veľkosti segmentov boli 46,7 mm dĺžky tetivy (133,1 mm polomer), 4,76 mm šírka a 5,84 mm hĺbka. Tieto segmenty boli pripojené pozdĺž obvodu bočného povrchu oceľového jadra v tvare hrnca, ktoré malo stredové vŕtanie pre vreteno. Povrch jadra mal drážky umiestnené pozdĺž obvodu, ktoré tvorili samostatné, plytké kapsy, ktoré mali tie isté šírkové a dĺžkové rozmery ako boli rozmery segmentov. Do týchto káps bol pridaný epoxidový cement (cement Technodyne HT-18 získaný od Taoka, Japonsko ) a do káps boli umiestnené segmenty a toto lepidlo boloThe pot-shaped wheel (diameter = 250 mm) was made of grinding segments identical in composition to those used in Example 1, wheel no. 6, except that (1) the diamond had a grain size of 45 microns (US Mesh 270/325) and was present in the abrasive segments at 12.5 volume% (concentration 50) and (2) the segment sizes were 46.7 mm in length strings (133.1 mm radius), 4.76 mm width and 5.84 mm depth. These segments were attached along the perimeter of a pot-shaped steel core side surface having a central spindle bore. The core surface had grooves positioned along the perimeter, forming separate, shallow pockets having the same width and length dimensions as those of the segments. Epoxy cement (Technodyne HT-18 cement obtained from Taoka, Japan) was added to these caps and segments were placed in the caps and the adhesive was

• ·· • · • ··· • ·· • · • ··· ·· • · • · · · • · • · • e • · • • e • · • • · · • · • · · • · ·· ·· ·· ·· ·· · · ···· ···· ·· · ·· ·

dané k vytvrdeniu. Dokončený kotúč sa podobal kotúču ukázanému na obr. 2.given to cure. The finished disc was similar to that shown in FIG. Second

Tento hrncový kotúč bol úspešne použitý pre brúsenie povrchu pracovného materiálu pozostávajúceho z tuhého valca zafíru s priemerom 100 mm poskytujúceho prijateľnú rovnosť povrchu za priaznivých brúsnych podmienok koeficientu G, MRR a spotreby energie.This pot wheel has been successfully used to grind the surface of a working material consisting of a rigid sapphire cylinder of 100 mm diameter providing acceptable surface uniformity under favorable grinding conditions of the G, MRR and energy consumption coefficients.

Príklad 5Example 5

Boli pripravené brúsne nástroje hrncovitého tvaru typu 2A2 ( s priemerom 280 mm ), vhodné pre brúsenie zadných plôch doštičiek z AlTiC alebo kremíka, s brúsnymi segmentmi opísanými v nižšie uvedenej tabuľke 3. Okrem toho, že veľkosti segmentov boli 139,3 mm pre dĺžku polomeru, 3,13 mm pre šírku a 5,84 mm pre hĺbku, ako je nižšie poznamenané. Presievaním vážených komponentov sitom U.S. Mesh 140/170 a zmiešaním týchto komponentov pre ich rovnomerné premiešanie boli pripravené zmesi s dávkou spojiva obsahujúce diamantové brusivo, postačujúce pre zhotovenie 16 segmentov na kotúč v proporciách udaných v tabuľke 3. Prášok potrebný pre každý segment bol vážený a zhutnený. Grafitové segmentové formy boli zlisované za tepla pri 405 °C po dobu 15 minút pri 3.000 psi (2.073 N/cm2 ). Po ochladení boli segmenty z formy odstránené.Pot type 2A2 grinding tools (280 mm diameter) suitable for grinding the rear surfaces of AlTiC or silicon wafers with grinding segments described in Table 3 below were prepared. In addition, segment sizes were 139.3 mm for radius length , 3.13 mm for width and 5.84 mm for depth, as noted below. By sieving the weighed components through a US Mesh 140/170 screen and mixing the components for uniform mixing, mixtures were prepared with a binder batch containing diamond abrasive sufficient to produce 16 segments per roll in proportions given in Table 3. The powder required for each segment was weighed and compacted. . The graphite segment forms were hot pressed at 405 ° C for 15 minutes at 3,000 psi (2,073 N / cm 2 ). After cooling, the segments were removed from the mold.

Zostavenie kotúča prilepením segmentov na strojovo obrobené hliníkové jadro 7075 T6 bolo uskutočnené ako v príklade 1. Segmenty boli odmastené, otryskávané pieskom, s lepidlovým povlakom a umiestnené v strojovo obrobených vybratiach prispôsobených obvodov kotúča. Po vytvrdení lepidla sa kotúč strojovo obrobil, na veľkosť sa vyvážil a rýchlostne sa vyskúšal.The assembly of the roll by adhering the segments to the machined 7075 T6 aluminum core was performed as in Example 1. The segments were degreased, sandblasted, adhesive coated, and placed in the machined recesses of the adapted roll circumferences. After the adhesive had cured, the roll was machined, balanced to size, and tested for speed.

• ·· ·· ·· ·· ·· · · · · · ··· • ··· · · · · ·• ··························

Tabuľka 3 ··· ·· ·· ···· ·· ···Table 3 ··· ·· ·· ···· ·· ···

Zloženie spojivaBinder composition

Hmotnostné % objemové %Weight% vol%

Vzorka sample Cu Cu Sn sn P P Grafit graphite Cu Cu Sn sn P P Grafit graphite Control (Ex. D Control (Ex. D 49.47 49.47 50.01 50.01 0.52 00:52 0.00 00:00 43.71 43.71 54.03 54.03 2.26 2.26 0.00 00:00 (1) 7.5/204 0 (1) 7.5 / 204 0 46.50 46.50 47.01 47.01 0.49 00:49 6.00 6:00 35.70 35.70 44.14 44.14 1.86 1.86 18.30 18:30 (2) 7.5/204 0 (2) 7.5 / 204 0 46.50 46.50 47.01 47.01 0.49 00:49 6.00 6:00 35.70 35.70 44.14 44.14 1.86 1.86 18.30 18:30 (3) 7.5/205 1 (4) 5/2040 (3) 7.5 / 205 1 (4) 5/2040 45.76 45.76 46.26 46.26 0.48 00:48 7.50 7:50 34.02 34.02 42.07 42.07 1.75 1.75 22.16 22:16 46.50 46.50 47.01 47.01 0.49 00:49 6.00 6:00 35.70 35.70 44.14 44.14 1.86 1.86 18.30 18:30 (5) (5) 43.53 43.53 44.01 44.01 0.46 00:46 12.00 12:00 29.55 29.55 36.54 36.54 1.53 1:53 32.37 32.37

Vysvetlivky k nižšie uvedenej tabuľke 4:Explanation to Table 4 below:

a. Všetko diamantové zrno použité v segmentoch bolo veľkosti drviny 325 mesh (49 mikrometrov), okrem vzorky (1), ktorá mala zrno 270 mesh (57 mikrometrov). Úrovne koncentrácie diamantu sú udané nižšie objemovými % diamantu.a. All diamond grain used in the segments was a crumb size of 325 mesh (49 microns), except for the sample (1), which had a 270 mesh grain (57 microns). Diamond concentration levels are given by the lower volume% diamond.

b. Pórezita bola odhadnutá z pozorovania mikroštruktúry segmentov. Vďaka tvorbe intermetalických zliatin prekračovala často hustota skúšobných vzoriek teoretickú hustotu materiálov použitých v segmentoch.b. Porosity was estimated from observing the microstructure of the segments. Due to the formation of intermetallic alloys, the density of the test samples often exceeded the theoretical density of the materials used in the segments.

Tabuľka 4Table 4

• ·· • · • ··· • ·· • · • ··· • · • · • · • · • · • · ·· • · • · · • · • ·· · • · ·· • 9 · ·· · • · ·· • 9 · ·· ·· ·· ·· ·· · · ···· ···· ·· ·· ·· ··

Zloženie composition brúsneho segmentu grinding segment v objemových in vol % % Vzorka sample Spojivo binder Grafit graphite Diamanta Pórezitab Diamond and Porosity b Control Control > 80 > 80 0.00 00:00 18.75 18.75 < 5 <5 (Ex.1) (Ex.1) (75 conc) (75 conc) (D (D > 80 > 80 17.93 17.93 1.88 1.88 < 5 <5 7.5/2040 7.5 / 2040 (7.5 conc) (7.5 conc) (2) (2) > 80 > 80 17.93 17.93 1.88 1.88 < 5 <5 7.5/2040 7.5 / 2040 (7.5 conc) (7.5 conc) (3) (3) > 75 > 75 21.72 21.72 1.88 1.88 < 5 <5 7.5/2051 7.5 / 2051 (7.5 conc) (7.5 conc) (4) (4) > 80 > 80 18.07 7.18 1.25 1.25 < 5 <5 5/2040 5/2040 (5 conc) (5 conc) (5) (5) > 63 > 63 30.35 30.35 6.25 6.25 < 5 <5 25/2052 25/2052 (25 conc) (24 conc)

Príklad 6Example 6

Zhodnotenie brúsneho výkonu:Evaluation of grinding performance:

Na brúsny výkon boli skúšané vzorky experimentálnych segmentových kotúčov vyrobených podľa príkladu 5, s priemerom 280 mm, hrúbkou 29,3 mm, so stredovým vŕtaním 228,6 mm (11 in x 1,155 in x 9 in), s nízkou koncentráciou diamantu, plnené grafitom. Výkon týchto vzoriek bol porovnávaný s výkonom kontrolného podbrusovacieho kotúča z príkladu 5, ktorý bol vyrobený podľa zloženia segmentu s vysokým obsahom diamantového brusiva (koncentrácia 75) z príkladu 1 ( kotúč č. 6 )For grinding performance, samples of experimental segmental discs produced according to Example 5, with a diameter of 280 mm, a thickness of 29.3 mm, with a center bore of 228.6 mm (11 in x 1.155 in x 9 in), with a low diamond concentration, were filled with graphite . The performance of these samples was compared to the performance of the control sanding disc of Example 5, which was made according to the composition of the high diamond abrasive segment (concentration 75) of Example 1 (Disc 6).

• ·· ·· ·· ·· · · · · · • ··· · · t • · · · · · · • · · · a · aaa aa aa aaaa bez grafitového plniva. Na obrobkoch AlTiC ( 210 Gráde AlTiC získaných od 3M Corporation, Minneapolis, MN) so štvorcovými rozmermi buď 4,5 in (114,3 mm) alebo 6,0 in (152,4 mm) bolo uskutočnených cez 70 brúsov, každý široký 114,3 mm (4.5 inch) a hlboký 1,42 mm (0,056 inch), a boli zaznamenané mikróny odstránenej suroviny a normálna brúsna sila. Podmienky brúsneho testu boli:• Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaa without graphite filler. AlTiC workpieces (210 AlTiC Grade obtained from 3M Corporation, Minneapolis, MN) with square dimensions of either 4.5 in (114.3 mm) or 6.0 in (152.4 mm) were made over 70 grinders, each 114 in width. 3 mm (4.5 inch) and 1.42 mm (0.056 inch) deep, and microns of removed raw material and normal abrasive force were recorded. The grinding test conditions were:

Podmienky brúsnej skúšky :Grinding test conditions:

Stroj: brúska Strasbaugh model 7AFMachine: Strasbaugh model 7AF grinding machine

Režim brúsenia: zapichovacie brúsenie so zvislým vretenom Špecifikácia kotúča i priemer 280 mm, hrúbka 29,3 mm, diera 229 mmGrinding mode: Grooving with vertical spindle Wheel specification i 280 mm diameter, 29.3 mm thickness, 229 mm hole

Rýchlosť kotúča : 1.200 rpmWheel speed: 1.200 rpm

Pracovná rýchlosť: 19 rpmWorking speed: 19 rpm

Chladivo : deionizovaná vodaRefrigerant: deionized water

Miera úberu materiálu : premenlivá, 1,0 mikron/sec ažMaterial removal rate: variable, 1.0 micron / sec to

5,0 mikrón/sec.5.0 micron / sec.

Kotúče boli zarovnávané a tvarovo upravené zarovnávacou podložkou 6 inch (152,4 mm) číslovanie 38A240-HVS získanou od Norton Company, Worcester, MA. Po začiatočnej operácii sa zarovnávanie a tvarové upravovanie uskutočňovalo periodicky, keď bolo nutné a keď sa menili miery dolnej rýchlosti prísunu.The disks were aligned and shaped with a 6 inch (152.4 mm) alignment washer 38A240-HVS obtained from Norton Company, Worcester, MA. After the initial operation, the alignment and shaping were carried out periodically when necessary and when the lower feed rates were changed.

Výsledky tejto brúsnej skúšky ( normálna sila proti odstránenej surovine ) pre príklad 5, vzorky 2, 4 a 1 sú ukázané nižšie v tabuľke 5 a na obrázku 3.The results of this abrasive test (normal force against raw material removed) for Example 5, Samples 2, 4 and 1 are shown below in Table 5 and Figure 3.

Tabuľka 5Table 5

Normálna brúsna sila proti odstránenej surovine ·· ·· · • ··· • · · • · · ··· ·· ·· ···Normal abrasive force against removed raw material ·····························

Kotúč disc Control Control Control Control Control Control 2a 2 2a 2 2b 2b 4 4 Vzorka sample (Ex1) (Ex1) (Ex.1) (Ex.1) (Ex.1) (Ex.1) MRR MRR 1 1 3 3 5 5 1 1 2 2 2 2 2 2

Surovina celkom Normálna brúsna sila lib. (kg)Total raw material Normal grinding force lib. (Kg)

3rús (u)3rous (u)

25 25 6(2.7) 6 (2.7) 8(3.6) 8 (3.6) 11(5.0) 11 (5.0) 11(5.0) 11 (5.0) 50 50 16(7.3) 16 (7.3) 20(9.1) 20 (9.1) 23(10.4) 23 (10.4) 6(2.7) 6 (2.7) 7(3.2) 7 (3.2) 19(8.6) 19 (8.6) 20(9.1) 20 (9.1) 75 75 12(5.4) 12 (5.4) 7(3.2) 23(10.4) 7 (3.2) 22(10.00) 22 (10.00) 100 100 24(10.9) 24 (10.9) 34(15.4) 34 (15.4) 40(18.2) 40 (18.2) 17(7.7) 17 (7.7) 7(3.2) 7 (3.2) 27(12.3) 27 (12.3) 28(12.7) 28 (12.7) 150 150 27(12.3) 27 (12.3) 45(20.4) 45 (20.4) 50(22.7) 50 (22.7) 22(10.0) 22 (10.0) 7(3.2) 7 (3.2) 31(14.1) 31 (14.1) 32(14.5) 32 (14.5) 200 200 33(15.0) 33 (15.0) 50(22.7) 50 (22.7) 59(26.8) 59 (26.8) 28(12.7) 28 (12.7) 21(9.5) 21 (9.5) 34(15.4) 34 (15.4) 36(16.3) 36 (16.3) 250 250 37(16.8) 37 (16.8) 53(24.1) 53 (24.1) 60(27.2) 60 (27.2) 31(14.10) 30(13.6) 31 (14.10) 38(17.3) 38 (17.3) 38(17.3) 38 (17.3) 300 300 40(18.7) 40 (18.7) 57(25.9) 57 (25.9) 63(28.6) 63 (28.6) 33(15.0) 33 (15.0) 35(15.9) 35 (15.9) 40(18.2) 40 (18.2) 36(16.3) 36 (16.3) 350 350 36(16.3) 36 (16.3) 39(17.7) 39 (17.7) 42(19.1) 38(17.3) 42 (19.1) 400 400 39(17.7) 39 (17.7) 41(18.6) 41 (18.6) 40(18.2) 33(15.0) 40 (18.0) 33 (15.0) 450 450 42(19.1) 42 (19.1) 42(19.1) 42 (19.1) 40(18.2) 34(15.4) 40 (18.2) 500 500 42(19.1) 42 (19.1) 45(20.4) 45 (20.4) 41(18.6) 34(15.9) 41 (18.6) 550 550 43(19.5) 43 (19.5) 46(20.9) 46 (20.9) 43(19.5) 35(15.9) 43 (19.5) 600 600 46(20.9) 46 (20.9) 46(20.9) 46 (20.9) 39(17.7) 31(14.1) 39 (17.7)

TT

a. 2a je vzorka 2 z tabuľky 3 s šírkou brúsneho segmentového venca 3,13 mm.a. 2a is a sample 2 of Table 3 with a grinding segment width of 3.13 mm.

b. 2b je vzorka 2 z tabuľky 3 s šírkou brúsneho segmentového venca 2,03 mm.b. 2b is a sample 2 of Table 3 with a grinding segment width of 2.03 mm.

Tieto výsledky demonštrujú, že po odstránení väčšieho množstva suroviny pri vyšších MRR bolo potrebné veľké zvýšenie normálnej sily ( ak ide od 1 na 3 na 5 mikrónov/sekundu MRR), keď sa brúsil povrch vzorkou kontrolného kotúča, ktorý nemal žiadne grafitové plnivo a koncentráciu diamantového brusiva 75. Na rozdiel od toho potrebovali kotúče s nízkou koncentráciou diamantu a plnené grafitom z príkladu 5 podľa vynálezu ( vzorky 2a, 2b a 4) v priebehu brúsenia podstatne menšiu normálnu silu. Sila potrebná na odstránenie ekvivalentného množstva suroviny pri MRR 2 mikróny/sekundu bola pre kotúč podľa vynálezu ekvivalentná sile potrebne! pri MRR 1 mikrón/sekundu pre vzorku porovnávacieho kotúča.These results demonstrate that after removing more raw material at higher MRRs, a large increase in normal force (if from 1 to 3 to 5 microns / second MRR) was needed when the surface was ground with a control disc sample that had no graphite filler and diamond concentration. In contrast, low diamond diamond wheels filled with graphite of Example 5 of the invention (samples 2a, 2b and 4) required substantially less normal force during grinding. The force required to remove an equivalent amount of feedstock at an MRR of 2 microns / second was equivalent to the force required for the roll according to the invention! at MRR of 1 micron / second for the sample of the reference disc.

Navyše vzorky kotúča 2a potrebovali približne rovnaké normálne sily na brúsenie buď pri miere MRR 1 mikrón/sekundu alebo MRR 2 mikrón/sekundu. Kotúče 2a, 2b a 4 z príkladu 5 podľa vynálezu vykazovali také relatívne stále požiadavky na normálnu silu, keď množstvo brúsenej suroviny rástlo z 200 na 600 mikrónov. Tento typ brúsneho výkonu je veľmi želaný pri protismernom brúsení doštičiek AlTiC, pretože tieto podmienky malej sily a vyrovnaného stavu minimalizujú tepelné a mechanické poškodenie na obrobku.In addition, the specimens of wheel 2a needed approximately the same normal grinding forces at either an MRR of 1 micron / second or an MRR of 2 micron / second. The wheels 2a, 2b and 4 of Example 5 according to the invention exhibited such relatively constant requirements for normal force when the amount of the raw material to be grew from 200 to 600 microns. This type of grinding performance is highly desirable for counter-directional grinding of AlTiC inserts, as these low-force and balanced conditions minimize thermal and mechanical damage to the workpiece.

Kontrolný kotúč (príklad 1) nemohol byť testovaný pri vyšších úrovniach úberu suroviny (napr. nad asi 300 mikrónov ), pretože sila potrebná pre brúsenie týmito kotúčmi prekročila kapacitu normálnej sily brúsky, a tak spôsobila, že sa stroj automaticky zastavil, a zabránila zberu dát pri vyšších úrovniach úberu suroviny.The control disc (Example 1) could not be tested at higher levels of raw material removal (eg above about 300 microns) because the force required to grind with these discs exceeded the normal grinding force capacity, causing the machine to stop automatically and prevent data collection. at higher levels of raw material removal.

Aj keď tu nie je prianie, aby to bolo spojované s nejakou zvláštnou teóriou, má sa za to, že lepší brúsny výkon kotúčov podľa vynálezu s nízkou koncentráciou diamantu a plnených grafitom je uvedený do vzťahu s menším počtom jednotlivých zŕn na jednotku plochy brúsneho segmentu, ktorá prichádza do styku s povrchom obrobku v ktoromkoľvek bode v dobe behom brúsenia. Aj keď by niekto skúsený v stave techniky očakával menšie MRR pri menšej koncentrácii diamantu, zlepšenie brúsnej sily vo vynáleze je neočakávane dosiahnuté bez zľavy na MRR. Kotúč 2b, ktorý má šírku brúsneho segmentu 2,03 mm, potreboval pre ··· • · ·· ·· • · · · • · · • · · · • · · ·· ··· ·· ·· · brúsenie za tých istých mier a množstvách úberu materiálu menšiu silu, ako by potreboval kotúč 2a, ktorý má šírku brúsneho kotúča 3,13 mm. Vzorka kotúča 2b má menšiu povrchovú plochu a menej brúsnych bodov v styku s povrchom obrobku v ktoromkoľvek okamžiku v dobe v priebehu brúsnych operácii, než má kotúč vzorky 2a.Although there is no desire to be associated with any particular theory, it is believed that the improved grinding performance of low diamond and graphite-filled discs of the invention is correlated with fewer individual grains per unit area of the abrasive segment, that comes into contact with the workpiece surface at any point during the grinding. Although one skilled in the art would expect less MRR at a lower diamond concentration, the improvement in the grinding power of the invention is unexpectedly achieved without a discount on MRR. The blade 2b, which has a grinding segment width of 2.03 mm, required grinding for the grinding wheel for the grinding segment 2.03 mm. with the same measures and material removal rates, less force than a wheel 2a having a grinding wheel width of 3.13 mm would need. The sample wheel 2b has a smaller surface area and fewer grinding points in contact with the workpiece surface at any point in time during the grinding operations than the sample wheel 2a.

Claims (11)

PATENTOVÉ NÁROKY ·» ··· ··PATENT CLAIMS · »··· ·· 1. Brúsny nástroj na brúsenie povrch, ktorý zahrňuje jadro, ktoré má parameter minimálnej mernej pevnosti 2,4 MPa -cm3 /g, mernú hmotnosť jadra od 0,5 do 8,0 g/cm3, kruhový obvod a brusný veniec definovaný radou brúsnych segmentov, kde brúsne segmenty zahrňujú v množstvách zvolených na celkom maximálne 100 objemových % od 0,05 do 10 objemových % superabrazívneho zrna, od 10 do 35 objemových % drobivého plniva a od 55 do 89,95 objemových % matrice kovového pojiva slamovou húževnatosťou 1,0 až 3,0 MPa M1/2.An abrasive surface grinding tool comprising a core having a minimum specific strength parameter of 2.4 MPa-cm 3 / g, a core density of 0.5 to 8.0 g / cm 3 , a circumference and an abrasive ring defined by a series of abrasive segments, wherein the abrasive segments comprise, in amounts selected up to a maximum of 100 vol% totally from 0.05 to 10 vol% superabrasive grain, from 10 to 35 vol% friable filler and from 55 to 89.95 vol% straw binder matrix 1.0 to 3.0 MPa M 1/2 . 2. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že jadro zahrňuje kovový materiál vybraný zo skupiny skladajúcej sa z hliníka, titanu a bronzu, ich kompozíc a zliatin a ich kombinácii.The abrasive tool of claim 1, wherein the core comprises a metal material selected from the group consisting of aluminum, titanium and bronze, their compositions and alloys, and combinations thereof. 3. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že brúsne segmenty zahrňujú 60 až 84,5 objemových % matrice kovového pojiva, 0,5 až 5 objemových % brúsneho zrna a 15 až 35 objemových % drobivého plniva a matrica kovového pojiva zahrňuje 5 objemových % pórezity.The abrasive tool of claim 1, wherein the abrasive segments comprise 60 to 84.5% by volume of the metal binder matrix, 0.5 to 5% by volume of the abrasive grain and 15 to 35% by volume of the friable filler and the metal binder matrix comprises 5 % by volume porosity. 4. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že drobivé plnivo je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z grafitu, hexagonálneho nitridu bóru, dutých keramických guliek, živca, nefelínového syenitu, pemzy, páleného ílu a sklenených guliek a z ich kombinácii.The abrasive tool of claim 1, wherein the friable filler is selected from the group consisting of graphite, hexagonal boron nitride, hollow ceramic spheres, feldspar, nepheline syenite, pumice, clay and glass spheres, and combinations thereof. 5. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že brúsne zrno je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z diamantu a kubického nitridu bóru a ich kombinácií.The abrasive tool of claim 1, wherein the abrasive grain is selected from the group consisting of diamond and cubic boron nitride, and combinations thereof. • · • ·• · • · 35 ·...:·· ··35 · ...: ·· ·· 6. Brúsny nástroj podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m, že brúsne zrno je diamant, ktorý má veľkosť drviny 2 až 300 mikrometrov.The abrasive tool of claim 6, wherein the abrasive grain is a diamond having a particle size of 2 to 300 microns. 7. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kovové pojivo zahrňuje 35 až 84 hmotnostných % medi a 16 až 65 hmotnostných % cínu.The abrasive tool of claim 1, wherein the metal binder comprises 35 to 84 wt% copper and 16 to 65 wt% tin. 8. Brúsny nástroj podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že kovové pojivo ďalej zahrňuje 0,2 až 1,0 hmotnostných % fosforu .The abrasive tool of claim 7, wherein the metal binder further comprises 0.2 to 1.0 wt% phosphorus. 9. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že brúsny nástroj zahrňuje aspoň dva brúsne segmenty a tieto brúsne segmenty majú pretiahnutý, oblúkovitý tvar a vnútorné zakrivenie zvolené tak, aby tesne lícovalo s kruhovým obvodom jadra, pričom každý brúsny segment má dva konce navrhnuté tak, že sa tesne napojujú na susedné brusné segmenty, takže brúsny veniec je súvislý a v podstate bez akýchkoľvek medzier medzi brúsnymi segmentmi, keď sú brúsne segmenty pripojené k jadru.An abrasive tool according to claim 1, wherein the abrasive tool comprises at least two abrasive segments and the abrasive segments have an elongated, arcuate shape and an internal curvature selected to fit flush with the circular periphery of the core, each abrasive segment having two ends. designed so that they abut against adjacent abrasive segments so that the abrasive ring is continuous and substantially free of any gaps between the abrasive segments when the abrasive segments are attached to the core. 10. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že nástroj je vybraný zo skupiny pozostávajúcej z kotúčovThe abrasive tool of claim 1, wherein the tool is selected from the group consisting of wheels. J typu 1A1 a hrncových kotúčov.J type 1A1 and pot discs. 11. Brúsny nástroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tepelne stabilné pojivo je zvolené zo skupiny pozostávajúcej v podstate z epoxidového lepivého pojiva, metalurgického pojiva, mechanického pojiva a difúzneho pojiva a ich kombinácii.The abrasive tool of claim 1, wherein the thermally stable binder is selected from the group consisting essentially of an epoxy adhesive binder, a metallurgical binder, a mechanical binder and a diffusion binder, and combinations thereof.
SK1440-2000A 1998-03-27 1999-02-04 Abrasive tools SK14402000A3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/049,623 US6102789A (en) 1998-03-27 1998-03-27 Abrasive tools
US09/218,844 US6093092A (en) 1998-03-27 1998-12-22 Abrasive tools
PCT/US1999/002399 WO1999048646A1 (en) 1998-03-27 1999-02-04 Abrasive tools

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK14402000A3 true SK14402000A3 (en) 2001-10-08

Family

ID=26727364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1440-2000A SK14402000A3 (en) 1998-03-27 1999-02-04 Abrasive tools

Country Status (20)

Country Link
EP (1) EP1066134B9 (en)
JP (2) JP2002507491A (en)
CN (1) CN1130274C (en)
AT (1) ATE217235T1 (en)
AU (1) AU732575B2 (en)
BR (1) BR9909194A (en)
CA (1) CA2324578C (en)
CZ (1) CZ20003542A3 (en)
DE (2) DE69901438D1 (en)
DK (1) DK1066134T5 (en)
ES (1) ES2174590T3 (en)
HK (1) HK1034221A1 (en)
HU (1) HU222463B1 (en)
ID (1) ID25820A (en)
IL (1) IL138434A0 (en)
PL (1) PL197639B1 (en)
SE (1) SE1066134T5 (en)
SK (1) SK14402000A3 (en)
TW (1) TW393384B (en)
WO (1) WO1999048646A1 (en)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10012073B4 (en) * 2000-03-14 2004-12-16 Krebs & Riedel Schleifscheibenfabrik Gmbh & Co. Kg Diamond grinding segment and grinding tool for surface machining of workpieces
DE10255423A1 (en) * 2002-11-28 2004-06-17 Saint-Gobain Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg System and method for grinding glass and dressing a glass grinding wheel
JP4854221B2 (en) * 2005-06-17 2012-01-18 クレトイシ株式会社 Metal bond wheel for discharge truing and manufacturing method thereof
US8894731B2 (en) 2007-10-01 2014-11-25 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive processing of hard and /or brittle materials
CN101896316B (en) * 2007-12-12 2015-04-29 圣戈班磨料磨具有限公司 Multifunction abrasive tool with hybrid bond
IES20080376A2 (en) * 2008-05-13 2010-05-12 Michael O'ceallaigh An abrasive material, wheel and tool for grinding semiconductor substrates, and method of manufacture of same
JP2009285798A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Disco Abrasive Syst Ltd Grinding method of sapphire substrate
CN102076462B (en) 2008-07-02 2013-01-16 圣戈班磨料磨具有限公司 Abrasive slicing tool for electronics industry
JP2011088263A (en) * 2009-10-26 2011-05-06 Allied Material Corp Method for manufacturing metal bond wheel and tool
TWI454342B (en) * 2010-08-16 2014-10-01 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article for use in grinding of superabrasive workpieces
JP2012056013A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Disco Corp Grinding wheel
JP2012056012A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Disco Corp Cutting grinding wheel
CN102001053B (en) * 2010-10-27 2012-07-18 南京航空航天大学 Ceramic hollow sphere composite binder cubic boron nitride grinding wheel working layer and manufacturing method thereof
DE102011100725A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Dronco Ag Grinding disc used as separating disc for e.g. steel, comprises abrasive material having bonding material partially surrounding super-abrasive grains and having portion made of metallic material and portion made of ceramic material
DE102012002105A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-08 Egon Evertz Kg (Gmbh & Co.) Grinding wheel, in particular for longitudinal or transverse grinding
AR093483A1 (en) * 2012-11-20 2015-06-10 Saint Gobain Abrasives Inc ABRASIVE ARTICLE THAT INCLUDES ABRASIVE PARTICLES OF A COMPOSITE COMPOSITION
US9102039B2 (en) 2012-12-31 2015-08-11 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9266219B2 (en) 2012-12-31 2016-02-23 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
WO2014106156A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
DE102013001197A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-24 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Tool for grinding toothed workpieces with collision contour
WO2014137463A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-12 United Technologies Corporation Lightweight and corrosion resistant abradable coating
RU2534713C2 (en) * 2013-03-15 2014-12-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Composite diamond-containing material of instrument purpose
US9833877B2 (en) 2013-03-31 2017-12-05 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9937604B2 (en) 2013-06-26 2018-04-10 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article and method of making same
CN103331704B (en) * 2013-07-23 2015-08-12 苏州赛尔科技有限公司 A kind of ceramet group electroplating abrasion wheel
CN103465154B (en) * 2013-09-07 2016-05-25 南通春光自控设备工程有限公司 Soft grinding and polishing dish
TWI504893B (en) * 2014-04-02 2015-10-21 Nat Univ Chin Yi Technology Testing carrier of grinding wheel
CN108025421A (en) * 2015-09-08 2018-05-11 3M创新有限公司 Grinding throw with abrasive agglomerate
CZ306564B6 (en) 2015-11-10 2017-03-08 S.A.M. - metalizaÄŤnĂ­ spoleÄŤnost, s.r.o. A method of machining the surface of the rotating parts and a device for performing this method
CN105563351B (en) * 2016-02-01 2018-07-10 中原工学院 A kind of diamond disk of artificial zirconium jewel polishing
CN108883520B (en) * 2016-04-01 2020-11-03 3M创新有限公司 Elongated shaped abrasive particles, methods of making the same, and abrasive articles comprising the same
WO2018093656A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 3M Innovative Properties Company Metal hybrid grinding wheel with coated filler particles
CN108237484A (en) * 2016-12-26 2018-07-03 圣戈班磨料磨具有限公司 The method for forming abrasive article
DE102017104625A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-06 Präwema Antriebstechnik GmbH Tool for toothing or dressing a finishing tool having an external toothing
CA3058648A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Grinding wheel assembly
EP3661697A1 (en) * 2017-07-31 2020-06-10 3M Innovative Properties Company Floor pad with variable abrasive distribution
KR102362495B1 (en) * 2017-09-28 2022-02-14 히다찌긴조꾸가부시끼가이사 Cutting tool and manufacturing method thereof
CN108098603B (en) * 2017-12-30 2020-06-26 新乡市中开科技发展有限公司 Special grinding wheel containing superhard abrasive material cermet bonding agent for grinding train and preparation method thereof
EP3569360A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-20 3M Innovative Properties Company Grinding wheel
US20210347012A1 (en) * 2018-10-03 2021-11-11 3M Innovative Properties Company Abrasive rotary tool
JP7126965B2 (en) * 2019-02-27 2022-08-29 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Glass filler containing metal bond grindstone
JP2022536052A (en) * 2019-05-29 2022-08-12 エックスアール ダウンホール リミテッド ライアビリティ カンパニー Material processing for diamond-to-diamond reactive material bearing engagement
CN112140015A (en) 2019-06-28 2020-12-29 圣戈班磨料磨具有限公司 Abrasive article and method of forming the same
CN114650897A (en) * 2019-10-16 2022-06-21 圣戈班磨料磨具有限公司 Abrasive article and method of forming the same
CN112123225A (en) * 2020-08-26 2020-12-25 南京航空航天大学 Elastic milling and polishing tool for machining brittle workpiece and manufacturing method thereof
CN112174697B (en) * 2020-10-08 2021-08-13 潮州市欧博瓷业有限公司 Wear-resistant domestic ceramic and preparation method thereof
CN112247862B (en) * 2020-10-23 2021-12-24 江苏韦尔博新材料科技有限公司 Grinding wheel morphology with segmentation design, diamond grinding wheel with grinding wheel morphology and preparation process of diamond grinding wheel

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3925035A (en) * 1972-02-22 1975-12-09 Norton Co Graphite containing metal bonded diamond abrasive wheels
US4259089A (en) * 1978-08-10 1981-03-31 Tyrolit Schleifmittelwerke Swarovski K.G. Grinding wheel containing grain-coated reinforcement fibers and method of making it
JPS61152374A (en) * 1984-12-25 1986-07-11 Toyoda Mach Works Ltd Grindstone wheel
JPS6288574A (en) * 1985-10-14 1987-04-23 Mitsubishi Metal Corp Grinding wheel
JPH0829496B2 (en) * 1990-03-02 1996-03-27 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Base disk type grinding wheel
JP2835425B2 (en) * 1995-03-27 1998-12-14 大阪ダイヤモンド工業株式会社 Grinding wheel base, superabrasive grindstone, and methods for producing them
JPH08309665A (en) * 1995-05-15 1996-11-26 Osaka Diamond Ind Co Ltd Super abrasive grain grinding wheel and manufacture thereof
US5607489A (en) * 1996-06-28 1997-03-04 Norton Company Vitreous grinding tool containing metal coated abrasive
JPH10138150A (en) * 1996-11-11 1998-05-26 Noritake Co Ltd Base disc type grinding wheel

Also Published As

Publication number Publication date
DE69901438D1 (en) 2002-06-13
IL138434A0 (en) 2001-10-31
CN1294543A (en) 2001-05-09
ATE217235T1 (en) 2002-05-15
DE69901438T2 (en) 2003-02-27
HU222463B1 (en) 2003-07-28
JP2006346857A (en) 2006-12-28
AU732575B2 (en) 2001-04-26
PL197639B1 (en) 2008-04-30
DK1066134T3 (en) 2002-09-09
HK1034221A1 (en) 2001-10-19
ID25820A (en) 2000-11-09
SE1066134T5 (en) 2003-02-04
ES2174590T3 (en) 2002-11-01
HUP0102438A3 (en) 2001-12-28
BR9909194A (en) 2000-12-05
HUP0102438A2 (en) 2001-11-28
JP2002507491A (en) 2002-03-12
SE1066134T3 (en) 2002-09-03
CA2324578A1 (en) 1999-09-30
DE69901438T4 (en) 2004-07-22
EP1066134B1 (en) 2002-05-08
CA2324578C (en) 2004-11-02
DK1066134T5 (en) 2003-01-06
EP1066134A1 (en) 2001-01-10
AU2657399A (en) 1999-10-18
CN1130274C (en) 2003-12-10
TW393384B (en) 2000-06-11
PL343171A1 (en) 2001-07-30
CZ20003542A3 (en) 2001-12-12
EP1066134B9 (en) 2002-11-13
WO1999048646A1 (en) 1999-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK14402000A3 (en) Abrasive tools
US6093092A (en) Abrasive tools
US6019668A (en) Method for grinding precision components
US5607489A (en) Vitreous grinding tool containing metal coated abrasive
EP2699387B1 (en) Resin bonded grinding wheel
KR20010013874A (en) Method for improving wear resistance of abrasive tools
EP0892696B1 (en) Vitreous grinding tool containing metal coated abrasive
Azarhoushang Abrasive tools
Ramanath et al. Method for grinding precision components
MXPA00009489A (en) Abrasive tools
Malkin et al. WWW. CNCKAV. COM
JPH0741537B2 (en) Grinding wheel for hard material-containing material and method of using the same