Связанный абразивный инструмент и способы шлифования с его использованием - RU2004131567A

Реферат

1. Связанный абразивный инструмент, который содержит трехмерный композиционный материал, имеющий

(a) первую фазу, содержащую 24-48 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 10-38 об.% органического связующего материала, и меньше, чем 10 об.% пористости; и

(b) вторую фазу, имеющую 38-54 об.% пористости;

в котором вторая фаза представляет собой непрерывную фазу в композиционном материале, причем связанный абразивный инструмент имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 20.32 м/с.

2. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором первая фаза композиционного материала содержит 26-40 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 10-22 об.% органического связующего материала, и меньше, чем 10 об.% пористости, а вторая фаза имеет 38-50 об.% пористости.

3. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором первая фаза композиционного материала содержит 24-42 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 18-38 об.% органического связующего материала, а вторая фаза имеет 38-54 об.% пористости.

4. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором от 10 до 100 об.% абразивных шлифовальных зерен в первой фазе композиционного материала находятся в виде множества зерен, агломерированных вместе с органическим связующим материалом.

5. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором от 10 до 100 об.% абразивных шлифовальных зерен в первой фазе композиционного материала находятся в виде множества зерен, агломерированных вместе с неорганическим связующим материалом.

6. Связанный абразивный инструмент по п.5, в котором композиционный материал содержит минимум 1 об.% неорганического связующего материала.

7. Связанный абразивный инструмент по п.5, в котором композиционный материал содержит от 2 до 12 об.% неорганического связующего материала.

8. Связанный абразивный инструмент по п.5, который имеет максимальное значение модуля упругости 10 ГПа и минимальную разрывную скорость, составляющую 6000 линейных футов в минуту (30.48 м/с).

9. Связанный абразивный инструмент по п.5, который имеет градацию твердости между А и Н по шкале градаций фирмы Norton, при этом градация твердости связанного абразивного инструмента по меньшей мере на одну градацию мягче, чем для идентичного в других отношениях обычного инструмента, изготовленного с использованием абразивных шлифовальных зерен, которые не были агломерированы вместе с неорганическим связующим материалом.

10. Связанный абразивный инструмент по п.5, в котором неорганический связующий материал выбран из группы, в которую входят застеклованные связующие материалы, керамические связующие материалы, стеклокерамические связующие материалы, неорганические солевые материалы и металлические связующие материалы, а также их комбинации.

11. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором от 10 до 100 об.% абразивных шлифовальных зерен в первой фазе композиционного материала находятся в виде смеси множества зерен, агломерированных вместе с неорганическим связующим материалом, и множества зерен, агломерированных вместе с органическим связующим материалом.

12. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором первая фаза композиционного материала представляет собой сетку абразивного шлифовального зерна, закрепленную в органическом связующем материале.

13. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором органический связующий материал выбран из группы, в которую входят фенолоальдегидные полимеры, эпоксидные смолы, полиимидные смолы, фенолоформальдегидные полимеры, карбамидоформальдегидные полимеры, меламиноформальдегидные полимеры, полиакрилаты, а также их комбинации.

14. Связанный абразивный инструмент по п.1, в котором по меньшей мере 50 об.% абразивных шлифовальных зерен в первой фазе композиционного материала находятся в виде множества зерен, агломерированных вместе с органическим связующим материалом.

15. Связанный абразивный инструмент, который содержит трехмерный композиционный материал, содержащий 22-46 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 4-20 об.% неорганического связующего материала, и имеющий 40-68 об.% взаимосвязанной пористости, в котором большинство абразивных шлифовальных зерен присутствуют в виде неправильных пространственных кластеров в трехмерном композиционном материале, причем связанный абразивный инструмент имеет значение модуля упругости, которое по меньшей мере на 10% ниже, чем значение модуля упругости для идентичного в других отношениях обычного инструмента, имеющего правильно расположенные абразивные шлифовальные зерна в трехмерном композиционном материале, при этом связанный абразивный инструмент имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 20.32 м/с.

16. Связанный абразивный инструмент по п.15, в котором трехмерный композиционный материал содержит 22-40 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 8-14 об.% неорганического связующего материала, и имеет 40-64 об.% взаимосвязанной пористости.

17. Связанный абразивный инструмент по п.15, в котором трехмерный композиционный материал содержит 34-42 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 6-12 об.% неорганического связующего материала, и имеет 46-58 об.% взаимосвязанной пористости.

18. Связанный абразивный инструмент по п.15, в котором взаимосвязанная пористость образована без добавления создающих пористость материалов, причем композиционный материал главным образом не содержит частиц абразивных шлифовальных зерен и наполнителей, имеющих большой коэффициент формы.

19. Связанный абразивный инструмент по п.15, в котором от 10 до 100 об.% абразивных шлифовальных зерен в композиционном материале находятся в виде множества зерен, агломерированных вместе с неорганическим связующим материалом.

20. Связанный абразивный инструмент по п.15, в котором по меньшей мере 50 об.% абразивных шлифовальных зерен в композиционном материале находятся в виде множества зерен, агломерированных вместе с неорганическим связующим материалом.

21. Связанный абразивный инструмент по п.15, в котором неорганический связующий материал выбран из группы, в которую входят застеклованные связующие материалы, керамические связующие материалы, стеклокерамические связующие материалы, неорганические солевые материалы и металлические связующие материалы, а также их комбинации.

22. Связанный абразивный инструмент по п.15, который имеет градацию твердости между А и М по шкале градаций фирмы Norton, при этом градация твердости связанного абразивного инструмента по меньшей мере на одну градацию мягче, чем для идентичного в других отношениях обычного инструмента, имеющего правильно расположенные абразивные зерна в трехмерном композиционном материале.

23. Связанный абразивный инструмент по п.15, который имеет значение модуля упругости, которое по меньшей мере на 25% ниже, чем значение модуля упругости для идентичного в других отношениях обычного инструмента, имеющего правильно расположенные абразивные шлифовальные зерна в трехмерном композиционном материале, при этом связанный абразивный инструмент имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 30.48 м/с.

24. Связанный абразивный инструмент по п.15, который имеет значение модуля упругости, которое по меньшей мере на 40% ниже, чем значение модуля упругости для идентичного в других отношениях обычного инструмента, имеющего правильно расположенные абразивные шлифовальные зерна в трехмерном композиционном материале, при этом связанный абразивный инструмент имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 30.48 м/с.

25. Связанный абразивный инструмент по п.15, который представляет собой круг для шлифования внутреннего диаметра, при этом круг содержит от 40 до 52 об.% абразивного шлифовального зерна и имеет значение модуля упругости от 25 до 50 ГПа.

26. Связанный абразивный инструмент по п.15, который представляет собой шлифовальный круг для изготовления инструментов и приспособлений, при этом круг содержит от 39 до 52 об.% абразивного шлифовального зерна и имеет значение модуля упругости от 15 до 36 ГПа.

27. Связанный абразивный инструмент по п.15, который представляет собой шлифовальный круг глубинного шлифования, при этом круг содержит от 30 до 40 об.% абразивного шлифовального зерна и имеет значение модуля упругости от 8 до 25 ГПа.

28. Способ шлифования на абразивном круге, который включает в себя следующие операции:

(a) использование связанного абразивного круга, содержащего трехмерный композиционный материал, имеющий

(i) первую фазу, содержащую 24-48 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 10-38 об.% органического связующего материала, и меньше чем 10 об.% пористости; и

(ii) вторую фазу, имеющую 38-54 об.% пористости;

причем вторая фаза представляет собой непрерывную фазу в композиционном материале, при этом связанный абразивный инструмент имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 20.32 м/с;

(b) установка указанного связанного абразивного круга на плоскошлифовальный станок;

(c) вращение абразивного круга; и

(d) введение поверхности шлифования круга в контакт с обрабатываемой деталью на промежуток времени, достаточный для шлифовки обрабатываемой детали;

причем круг удаляет материал обрабатываемой детали с эффективной скоростью съема, при этом поверхность шлифования круга остается главным образом свободной от шлифовальной стружки, причем после завершения шлифования обрабатываемая деталь главным образом не имеет теплового повреждения.

29. Способ шлифования на абразивном круге по п.28, в котором связанный абразивный круг имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 30.48 м/с.

30. Способ шлифования на абразивном круге по п.28, в котором связанный абразивный круг вращается со скоростью от 20.32 до 33.02 м/с.

31. Способ шлифования на абразивном круге по п.28, в котором связанный абразивный круг представляет собой плоский диск, имеющий по меньшей мере одну круговую поверхность и радиальный периметр, причем поверхность шлифования круга представляет собой круговую поверхность диска.

32. Способ глубинного шлифования, который включает в себя следующие операции:

(a) использование связанного абразивного круга, содержащего трехмерный композиционный материал, имеющий

(i) 22-46 об.% абразивных шлифовальных зерен, связанных с 4-20 об.% неорганического связующего материала; и

(ii) 40-68 об.% взаимосвязанной пористости;

причем большинство абразивных шлифовальных зерен присутствуют в виде неправильных пространственных кластеров в трехмерном композиционном материале, при этом связанный абразивный инструмент имеет значение модуля упругости, которое по меньшей мере на 10% ниже, чем значение модуля упругости для идентичного в других отношениях обычного инструмента, имеющего правильно расположенные абразивные шлифовальные зерна в трехмерном композиционном материале, причем связанный абразивный инструмент имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 20.32 м/с;

(b) установка указанного связанного абразивного круга на станок для глубинного шлифования;

(c) вращение абразивного круга; и

(d) введение поверхности шлифования круга в контакт с обрабатываемой деталью на промежуток времени, достаточный для шлифовки обрабатываемой детали;

при этом круг удаляет материал обрабатываемой детали с эффективной скоростью удаления, причем после шлифования обрабатываемая деталь главным образом не имеет теплового повреждения.

33. Способ глубинного шлифования по п.32, в котором связанный абразивный круг имеет минимальную разрывную скорость, составляющую 30.48 м/с.

34. Способ глубинного шлифования по п.32, в котором связанный абразивный круг вращается со скоростью от 27.94 до 43.18 м/с.

35. Способ глубинного шлифования по п.32, в котором связанный абразивный круг имеет две круговые поверхности и радиальный периметр, причем поверхность шлифования круга представляет собой радиальный периметр.