涂银磨料,含涂银磨料的刀具,和这些刀具的应用制造技术

通过限定金刚石包含涂银金刚石，在仅由直馏油组成的润滑剂存在下进行磨削，并以小于约３０ｍ／ｓ优选约２０ｍ／ｓ的磨转速度进行磨削的方法，改进了用含金刚石的树脂粘合剂磨轮对烧结碳化物工件进行的槽式磨削。优选的金刚石涂有约２５－７５重量％的银。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,含的刀具,和这些刀具的应用的制作方法相关申请的交叉引用无。有关联邦赞助研究的声明不适用。
技术介绍
烧结碳化钨是一种很难机加工的材料。圆形刀具如钻头与立铣刀的磨削甚至是更加费力的，因为通常对成品要求精密公差。在槽式磨削(flute grinding)中，采用特殊外形的磨轮，以将所需的槽形状传递给工件。由于磨削操作过程中磨轮磨耗，经工件切削后的槽尺寸会发生变化。当磨轮磨耗过度时，必须修整磨轮使之重新整型。修整不利生产，因为它要求停工，除去磨轮上在其它情况下有用的材料。磨削比(定义为每体积被切掉的磨轮所磨削出的工件的体积)较高的磨轮，其形状保持时间会较长，增大了在磨轮形状损坏达到要求修整点之前所能磨削出的材料量。在修整间隔之间能使可被磨削槽数的任何改进，都将直接转化成刀具制造厂的生产能力。这种生产能力是通过每个磨轮停工少(节约劳工)和成品多(节约材料)而实现的。用超磨蚀性磨轮对圆形刀具进行磨削，主要依赖于标准技术和对磨轮频繁修整来维持成品理想外形。有些操作方法已获专利权，如US4,186,529和4,115,95描述了一种用于磨削立铣刀具的可编程控制方法。本专利技术利用了一种磨轮磨损补偿程序来补偿尺寸公差损失。US 4,403,001描述了一种对金刚石涂覆银涂料的方法。US4,521,222描述了对金刚石微粒化学涂覆银涂料，和银及镍的复合涂料。具有双涂层金刚石磨料粒的树脂粘合的磨削元件，用于对烧结碳化物工件进行干磨削及湿磨削。这些专利，对应用，结合直馏油冷却剂及在圆形刀具的磨削中的低磨轮转速，取得如这里所报导的巨大好处，并没有报导。专利技术简述在具体的碳化物磨削应用中，含涂银金刚石的树脂粘合剂磨轮已显示出极好的性能。出乎意料的是，发现了仅在某些磨削条件下银涂层才会取得完全的效果。因此，通过限定金刚石包含涂银金刚石，在仅为直馏油润滑剂存在下进行磨削，及在低于约30m/s优选约20m/s的轮速下进行磨削，改进了用含金刚石的树脂粘合剂磨轮对烧结碳化物工件进行的槽磨。优选的金刚石涂有约25-75重量％的银。附图简要说明为了对本专利技术性质及优点的更完全理解，必须结合附图参考以下详细说明，其中附图说明图1是在WC的蠕动磨削(creep grinding)中径向轮磨耗对磨削体积的图形，如实施例1中表3所报告；图2是WC蠕动磨削中比功率对磨削体积的图形，如实施例1中表3所报告；图3是WC蠕动磨削中表面抛光对磨削体积的图形，如实施例1中表3所报告；图4是WC在蠕动磨削中20及30m/s轮速下总磨削比的图形，如对这些附图更详细描述于下。专利技术详述在低轮速(约20m/s)的树脂粘合的(如苯酚或聚酰亚胺粘合的)磨轮中用涂银金刚石(一般为25-75重量％银)和直馏油冷却剂，在磨削烧结碳化物(如烧结的WC)时可以获得优异的性能。延长的磨轮寿命尤其对工件尺寸控制十分重要场合的磨削操作有利，如对圆形刀具的槽磨。尽管任何涂银金刚石磨料粒被认为是适用于本专利技术的，但优选的涂银金刚石是RVG-Ag50金刚石(GE Superabrasives，Worthington，OH)。这种涂银金刚石被描述为具有一种金刚石基晶体，即涂有50重量％银的易碎不规则形状的晶体。该产品也被描述为具有通过机械方法保持粘合剂中的晶体的涂层掺料(coating spikes)。此金刚石微粒可以是天然或合成的。在磨削操作中最通常使用合成金刚石。合成金刚石可通过在本领域众所周知的高压/高温(HP/HT)方法生产。在树脂粘合剂磨轮中最常使用的树脂是苯酚-甲醛反应产物。但是，其它树脂或有机聚合物也可以使用，如三聚氰胺或脲甲醛树脂、环氧树脂、聚酯、聚酰胺及聚酰亚胺。涂覆金刚石的含量及这种磨轮的制造是常规的，而且在本领域是众所周知的。磨轮可以是圆盘形或杯形的，可包含碳化硅的次生分布或其它次生磨料微粒，而不致对含涂银金刚石微粒的磨削元件性能产生有害影响。树脂粘合剂磨轮的一般制备过程是将粒化树脂、涂银金刚石磨粒及填料的混合物放置于模具中。施加压力要适宜于具体的树脂，通常为几千磅/平方英寸(几万千帕斯卡，KPa)，并加热模具至足以使树脂塑变的温度(并在树脂可热固化时使树脂固化)。经受槽磨操作的烧结金属碳化物基材的组成是常规的，因此可以包括任何IVB、VB或VIB族的金属，对其可在有钴、镍或铁粘合剂或其合金粘合剂的存在下进行重压及焙烧。碳化钨最通常是刀具制造商优选的金属碳化物。碳化物磨削操作中所用冷却剂一般是油基的。这些冷却油品是水溶性的或水不溶性的。在本专利技术研发过程中进行的试验显示，为获得这里报导的出乎意外的好效果，＂直馏油品＂是明显优选的。当用于碳化物磨削工业中时，＂直馏油品＂这个术语指的是以矿物油为代表的水不溶性油品。各种其它石油油品也可用于此工业中，并且用于这里公开的本专利技术的磨削操作中也可有利。出乎意外的是，发现了当采用直馏油品对碳化物工件进行槽磨时，含涂银金刚石磨料的树脂粘合剂磨轮具有优异性能。这种性能是由较长的磨轮寿命和减少的能量输入衡量的。因此，对于本专利技术的磨轮，其磨削比显著地高于含涂其它金属的金刚石的磨轮。此外，这种性能改善是在较低磨轮速度下实现的。在约30m/s以下，改进效果开始变得明显，而且在约20m/s时真正呈现出来。这些实施例将充分证明这种磨削性能的改进。尽管对本专利技术已参考优选实施方案进行了描述，但本领域技术人员都将理解，可以进行各种变化，并可以同等点替换其要素而不致偏离本专利技术范围。此外，还可能进行许多使具体情况或材料适应本
技术实现思路
而不致偏离其基本范围的改进。因此，这就是说，本专利技术并不限于按本专利技术最佳实施方式所公开的具体实施方案，而是本专利技术将包括所有进入附后权利要求范围的实施方案。在本申请中，所有单位都是公制的，所有数量和百分比都是按重量计的，除非另外有特意标明。此外，所有这里参考的引用文都在此特意引为参考。实施例实施例1进行了两组磨削试验，以研究在磨削圆形刀具中的效力。第一轮试验包括三个由Landis Gardner CITCO Operations提供的磨轮。试验目的在于确定在RVG(参见表3的脚注1)金刚石上不同金属涂层引起的磨轮性能的变化。K420级碳化钨作为工件材料并以蠕动进刀磨削(creep feed grinding)方式作用。在四轴Huffman机器上用1A1磨轮进行磨削试验。磨轮规格列于表1。表1 磨轮规格 磨削之前，用一个制动控制修整装置备制磨轮表面。采用碳化硅磨轮(37C60-MVK)按粗及精/修整模式修整各磨轮。粗修整采用13微米/次(0.0005英寸/次)的横向进磨(infeed)增量，精修整采用2.5微米/次(0.0001英寸/次)的横向进磨增量。修整操作完成后，通过以0.2m/min(8英寸/分)速度插入软氧化铝棒(9A240G9V82)的方法，对这些磨轮进行整形。整形棒消耗总计为6.6立方厘米(0.4立方英寸)，以露出金刚石。在表2所示条件下对各磨轮进行五次单件试验。将Castrolllogrind 600直馏油用作冷却剂。工件材料是K420级碳化钨，如表2所述。在各磨削试验过程中，测定磨削功率，并存入个人电脑。用Hommel-T4000表面光度仪(profilometer)，由碳化钨试片中产生的磨轮型面获得径向磨轮磨耗及表面光洁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用含金刚石的树脂粘合剂磨轮对烧结碳化物工件进行槽式磨削的改良方法，包括：（ａ）限定所述金刚石包括一种涂银金刚石；（ｂ）在一种基本上由直馏油组成的润滑剂的存在下进行所述磨削；和（ｃ）在约３０ｍ／ｓ以下的磨轮速度下进 行所述磨削。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM小麦克哈勒，JH戴利，M亚科布斯，DR里勒，J冯敦根，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]