專利名稱：：有改進(jìn)轉(zhuǎn)角維持的氧化鋁磨輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：精密運(yùn)動(dòng)部件被設(shè)計(jì)成可高產(chǎn)出，高效率及更長(zhǎng)久地運(yùn)行。這些部件是如發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī)，噴氣機(jī)和電動(dòng)機(jī))，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)(傳動(dòng)裝置和差動(dòng)裝置)，和軸承表面。為滿足這些要求，這些部件必須生產(chǎn)成有改進(jìn)的質(zhì)量，其中包括更好/更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)并有更嚴(yán)格的幾何公差。為實(shí)現(xiàn)這些公差，部件必須用有更好質(zhì)量的材料來(lái)生產(chǎn)出最后的形狀和大小。砂輪通常用于整個(gè)部件的加工或賦予最終的幾何尺寸。陶化的或玻璃化粘合的砂輪在金屬部件上用的最多。為用砂輪生產(chǎn)出這些精密的部件，部件的反象用金剛鉆刀“修整”入輪表面用金剛鉆刀磨光。由于生產(chǎn)的部件是用砂輪來(lái)靠模加工，因此砂輪盡可能地維持形狀就非常重要。那么理想的條件是生產(chǎn)出有精確幾何公差的精密部件且沒(méi)有物料損失。通常砂輪的轉(zhuǎn)角或輪上的曲線會(huì)變形。標(biāo)準(zhǔn)的熔融氧化鋁研磨產(chǎn)品可維持對(duì)二至三個(gè)毛坯進(jìn)行研磨而不致引起砂輪轉(zhuǎn)角的顯著變形。因此，磨床的操作者在每個(gè)毛坯研磨后都要修整砂輪以避免缺陷。用由高效溶-膠氧化鋁磨砂制成的砂輪的轉(zhuǎn)角形狀不會(huì)變化直至對(duì)四個(gè)或五個(gè)毛坯進(jìn)行研磨后，所以操作者可以在研磨三個(gè)毛坯后修整砂輪。盡管溶-膠氧化鋁砂輪的減少修整頻率的特點(diǎn)比通常的砂輪要有所改進(jìn)，但是減少氧化鋁砂輪在修整時(shí)的損失以及進(jìn)一步減少修整的頻率是常規(guī)氧化鋁砂輪所希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。所需的是有更好轉(zhuǎn)角或氧化鋁磨輪結(jié)構(gòu)維持以使修整的間隔延長(zhǎng)。因此本發(fā)明的一個(gè)目的是生產(chǎn)一種有改進(jìn)轉(zhuǎn)角或結(jié)構(gòu)維持的氧化鋁磨輪。本發(fā)明還有一個(gè)目的是生產(chǎn)一種可用于氧化鋁磨輪以改進(jìn)轉(zhuǎn)角或結(jié)構(gòu)維持的粘合物。發(fā)明概要本發(fā)明提供一個(gè)陶化粘合的磨輪，其中磨砂部分包括一種熔融的氧化鋁(“氧化鋁”)磨料，其中輪有改進(jìn)的轉(zhuǎn)角或結(jié)構(gòu)維持特點(diǎn)和機(jī)械性質(zhì)。本發(fā)明還包括一個(gè)粘合物組成，該組成可改進(jìn)陶化粘合的包括氧化鋁磨料的輪的轉(zhuǎn)角或結(jié)構(gòu)維持及機(jī)械性質(zhì)。附圖簡(jiǎn)述圖1是描述了在轉(zhuǎn)角維持測(cè)試中砂輪對(duì)軋件轉(zhuǎn)角研磨的示意圖。圖2是描述在轉(zhuǎn)角維持測(cè)試中砂輪轉(zhuǎn)角活動(dòng)范圍與軋件的表面接觸的示意圖。發(fā)明詳細(xì)描述本發(fā)明的陶化粘合磨料包括氧化鋁磨砂。氧化鋁磨砂是該領(lǐng)域所熟知的。這里還可采用并且是熟知的是溶-膠鋁土磨砂。溶-膠鋁土磨砂可以引入晶種或不引入晶種，溶-膠氧化鋁指的是用包括使含氧化鋁一水化物的溶膠形成一個(gè)凝膠，凝膠然后干燥并燒成α氧化鋁的方法制備氧化鋁。最初的溶膠可包括可高達(dá)15％(重量)的尖晶石，富鋁紅柱石，二氧化錳，二氧化鈦，氧化鎂，希土金屬氧化物，氧化鋯粉末或氧化鋯前體。(它可大量加入，如40％(重量)或更多)，或其它相容的添加劑或其前體。這些添加劑通常用于改進(jìn)諸如裂縫剛性，硬度，脆性，斷裂力學(xué)或干燥的性質(zhì)。凝膠一旦形成，其可用任何方便的方法如沖壓，鑄?；驍D壓成形然后小心地干燥形成有所需形狀的無(wú)裂縫實(shí)體，凝膠可制成或切成適合于燒成的形狀，或簡(jiǎn)單地鋪展任何方便的形狀，再在通常低于凝膠起泡溫度下干燥?？捎萌魏蚊撍椒?，包括溶劑提煉法，來(lái)除去凝膠中的自由水分形成固體。在固體被干燥后，其可切成或加工成所需的形狀，或用任何合適的工具如錘或球磨機(jī)碾碎或破碎，形成顆?；蚓Я?。任何固體精磨的方法是可用的。在成形后，干燥的凝膠然后進(jìn)行煅燒除去基本上所有的易揮發(fā)物并將晶粒的各種組分轉(zhuǎn)變成陶瓷材料(金屬氧化物)。干燥過(guò)的凝膠通常燒成直至除去自由水和大多結(jié)合水。然后將煅燒過(guò)的物質(zhì)加熱燒結(jié)并維持在合適的溫度范圍內(nèi)直至基本上所有的α氧化鋁一水化物轉(zhuǎn)變?yōu)棣裂趸X。如前所述，溶-膠氧化鋁可引入晶種或不引入晶種。對(duì)于引入晶種的氧化鋁，在氧化鋁-水合物的懸浮液中成核位點(diǎn)是有目的地引入的。懸浮液中成核位點(diǎn)的形成降低了α氧化鋁形成的溫度，并產(chǎn)生了一個(gè)極細(xì)的晶狀結(jié)構(gòu)。合適的晶種是該領(lǐng)域所熟知的。通常它們的晶體結(jié)構(gòu)和晶格參數(shù)盡可能的與α氧化鋁的接近?？捎玫木ХN包括如α氧化鋁微粒，α三氧化二鐵(Fe2O3)，α氧化鋁或α三氧化二鐵的前體，前體在低于氧化鋁一水化物轉(zhuǎn)變成α氧化鋁的溫度下分別轉(zhuǎn)變成α氧化鋁或α三氧化二鐵。然而，這些晶種類型只是用于描述而不具有限制性。接種有效的顆粒的大小最好是亞微米的。最好，如果采用接種的溶-膠氧化鋁，那么接種物應(yīng)不超過(guò)水合氧化鋁的約10％(重量)，通常超過(guò)約5％(重量)就沒(méi)有益處。如果晶種足夠精細(xì)(較佳的為約60m2/克或更多)，較佳的量為從約0.5至10％(重量)，更佳的為從約1至5％(重量)。晶種也能以在低于α氧化鋁形成溫度的溫度下能轉(zhuǎn)變成活性晶種的晶種前體形式加入。未接種的溶-膠氧化鋁磨料也可用于一些場(chǎng)合。這種磨料可用上述相同的步驟制備，只是不引入晶種，在溶膠或凝膠中可加入足夠量的希土金屬氧化物或其前體，以提供燒成后至少為約0.5％(重量)的，較佳的為約1至30％(重量)的希土金屬氧化物。本發(fā)明的磨輪包括氧化鋁磨砂及一種或多種可任意選擇的輔助磨料。磨輪包括磨料，粘合物，孔隙及其它可能的填充劑和添加劑。用于可包括一種輔助磨料的砂輪的磨料的量的范圍很廣。本發(fā)明較佳的磨輪組成包括約34至約56％(體積)的磨料，更佳的包括約40至約54％(體積)的磨料，最佳的包括約44至約52％(體積)的磨料。較佳的含鋁磨料含量占砂輪中總磨料的約5至約100％(體積)，更佳的占砂輪中總磨料的約30至約70％(體積)。輔助磨料較佳的含量為砂輪中總磨料的約0至約95％(體積)，更佳的占砂輪中總磨料的約30至約70％(體積)?？捎玫妮o助磨料可包括例如，碳化硅，立方晶形氮化硼，金剛石，燧石，石榴石和氣泡氧化鋁。然而，這些輔助磨料只是用于說(shuō)明而無(wú)限制性。磨料的組合物通常有孔隙。本發(fā)明的磨料的組合物較佳包括約0至約68％(體積)的孔隙，更佳的應(yīng)包括約28至約56％(體積)的孔隙，最佳的包括約30至約53％(體積)的孔隙?？紫犊捎晌镔|(zhì)的天然堆積密度提供的天然間隔及由常規(guī)的氣孔引發(fā)介質(zhì)而形成例如中空玻璃珠粒，核桃殼或有機(jī)化合物，泡沫玻璃顆粒和氣泡氧化鋁。然而，這些氣孔引發(fā)劑只是用于說(shuō)明而無(wú)限制性。本發(fā)明的磨料可用陶化的粘合物粘合。所用的陶化粘合物對(duì)改進(jìn)本發(fā)明的磨料的轉(zhuǎn)角和結(jié)構(gòu)維持特性起很大作用。較佳的粘合物原材料可包括KentuckyBallClayNo.6，霞石，硅酸鈉粉末，碳酸鋰，燧石，硅灰石和鈷尖晶石。這些物料中含有下列氧化物SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3，TiO2，CaO，MgO，Na2O，K2O，Li2O，B2O3和CoO。磨輪的組成較佳應(yīng)包括約3至約25％(體積)的粘合物，更佳的應(yīng)包括約4至約20％(體積)的粘合物，最佳的應(yīng)包括約5至18.5％(體積)的粘合物。在燒成后粘合物包括大于約47％(重量)的SiO2，較佳的為約52至約62％(重量)的SiO2，更佳的為約54至約60％(重量)的SiO2，最佳的為約57％(重量)的SiO2；小于約16％(重量)的Al2O3，較佳的為約12至約16％(重量)的Al2O3，更佳的為約13至約15％(重量)的Al2O3，最佳的為約14.4％(重量)的Al2O3；較佳的為約7至約11％(重量)的Na2O，更佳的為約8至約10％(重量)的Na2O，最佳的為約8.9％(重量)的Na2O；小于約2.5％(重量)的K2O，較佳的為約0.05至約2.5％(重量)的K2O，更佳的為約1至約2％(重量)的K2O，最佳的為約1.6％(重量)的K2O；大于約2.0％(重量)的Li2O，較佳的為約2.0至約10.0％(重量)的Li2O，較佳的為約2.0至約3.4％(重量)的Li2O，更佳的為約2.0至約2.7％(重量)的Li2O，最佳的為約2.2％(重量)的Li2O；小于約18％(重量)的B2O3，較佳的為約9至約16％(重量)的B2O3，更佳的為約11至約14％(重量)的B2O3，最佳的為約12.6％(重量)的B2O3；最好為約0至約2％(重量)的CoO，更佳的為約0.5至約1.3％(重量)的CoO，最佳的為約0.9％(重量)的CoO。氧化鈷(CoO)不是本發(fā)明所必需的，其被包括在內(nèi)只是作為著色劑。陶化粘合物中的其它氧化物如Fe2O3，TiO2，CaO和MgO是原材料中的雜質(zhì)，是制備粘合物非必需的。粘合物也提高了用溶-膠或熔融氧化鋁磨料制成的磨輪的機(jī)械強(qiáng)度。磨輪用該領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方法燒成。燒成條件基本上由實(shí)際所用的粘合物和磨料來(lái)決定。陶化的粘合物體還可以常規(guī)浸漬方式將磨削輔助劑如硫，或用媒介物如環(huán)氧樹(shù)脂將磨削輔助劑攜帶入砂輪的氣孔中。得到的磨輪出乎意料地有較好的可定量及定性測(cè)定的轉(zhuǎn)角或結(jié)構(gòu)維持性質(zhì)。磨料轉(zhuǎn)角的形狀變化被認(rèn)為是磨輪失效的標(biāo)準(zhǔn)，但不可能定量測(cè)定，因?yàn)槠湫螤畹淖兓挥性陲@微鏡下才能觀察到，或只能通過(guò)指甲或鉛筆尖來(lái)定性測(cè)試。因此研究出一種定義及定量測(cè)定砂輪失效的測(cè)試方法。該測(cè)試方法測(cè)試在固定的進(jìn)刀速度下的“徑向磨損”和“磨損面積”。為進(jìn)一步確定砂輪測(cè)試條件及建立可測(cè)試其它相同砂輪的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試的條件如下磨床BryantLectralineOLL3I.D./O.D.，10馬力磨機(jī)濕磨削5-7％TrimMasterChemicalOVHPE200和水軋件物質(zhì)底材4330V曲柄鋼，Rc28至32軋件尺寸外直徑4英寸軋件轉(zhuǎn)角和磨機(jī)之間的寬度0.009英寸砂輪的轉(zhuǎn)角半徑0.110英寸部件速度200sfpm進(jìn)入部件的進(jìn)刀速度0.0133英寸/秒輪面修整旋轉(zhuǎn)金剛石輥(RPC2993)，4600rpm以0.002英寸/秒修整速度形成0.110英寸半徑砂輪轉(zhuǎn)速12000sfpm每次測(cè)試的磨削次數(shù)最高為12每次磨削進(jìn)刀量0.04英寸轉(zhuǎn)角維持測(cè)試設(shè)計(jì)成可測(cè)試砂輪在磨削操作中轉(zhuǎn)角維持形狀的程度。形狀的維持度用兩個(gè)參數(shù)“徑向磨損”和“磨損面積”來(lái)量度。圖1是砂輪10的轉(zhuǎn)角對(duì)軋件12例如曲柄徑向磨削的示意圖。其中21-26代表砂輪經(jīng)過(guò)軋件逐漸推進(jìn)，21-22代表一次磨削。軋件轉(zhuǎn)角磨削的寬度為0.009。進(jìn)刀量16為每次磨削0.04英寸。砂輪10的轉(zhuǎn)角半徑18為0.110英寸。圖2描述了在轉(zhuǎn)角維持測(cè)試中砂輪10的轉(zhuǎn)角半徑30與軋件12的表面接觸的部分。圖1中研磨寬度14是A和C間的水平間隔距離，是從測(cè)試軋件材料磨去的金屬厚度。接觸高度32，即圖2中A和B間的垂直距離，是砂輪部分在一次磨削后與測(cè)試的軋件材料接觸的高度。為對(duì)轉(zhuǎn)角維持度定量，在上述磨削條件下進(jìn)行兩個(gè)測(cè)試。兩個(gè)測(cè)試內(nèi)容是“磨損面積”和“徑向磨損”。磨削面積是對(duì)砂輪轉(zhuǎn)角曲線在對(duì)軋件磨削后的變化的一種量度。圖2表明了在確定的接觸高度32，轉(zhuǎn)角半徑18和磨削寬度14下的磨損面積就是指AEBDA所包的面積。徑向磨損是測(cè)試點(diǎn)A和B間的轉(zhuǎn)角半徑18的最大變化。圖2描述了該測(cè)試，徑向磨損等于DE，其中點(diǎn)E是A和B在接觸高度32間的轉(zhuǎn)角半徑上最大變化。磨損面積和徑向磨損是通過(guò)在每次磨削后磨削一個(gè)樣片(tilecoupon)獲得輪的曲線來(lái)測(cè)定。樣片用放大倍數(shù)為50倍的光學(xué)比較器映描。用平面測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)定描圖上的磨損面積，用卡尺測(cè)量描圖上的最大徑向磨損。實(shí)施例中的數(shù)據(jù)通過(guò)新砂輪達(dá)到與標(biāo)準(zhǔn)氧化鋁和溶-膠氧化鋁磨料相近的徑向磨削和磨削面積時(shí)磨削次數(shù)出乎意料的增長(zhǎng)定量地表明了氧化鋁和溶-膠氧化鋁砂輪的提高的轉(zhuǎn)角維持度。為使該領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的實(shí)施，下列實(shí)施例提供用于說(shuō)明，而不是用來(lái)作限定的。在這里所引用的其它該領(lǐng)域已知的背景信息在這里作引證參照。實(shí)施例實(shí)施例1對(duì)制備樣品進(jìn)行測(cè)試并比較新的粘合物與Norton的用于接種溶-膠磨料(sol-gelabrasives)的標(biāo)準(zhǔn)商品粘合物的強(qiáng)度模量。新的粘合物燒前的組分為30.3％(重量)的粉末化的玻璃態(tài)燒結(jié)塊(燒結(jié)塊的組分為41.2％(重量)的SiO2，39.9％(重量)的B2O3，5.1％(重量)的Al2O3，10.3％(重量)的Na2O，1.3％(重量)的Li2O，2.1％(重量)的MgO/CaO，和痕量的K2O)，27.7％(重量)的霞石正長(zhǎng)巖，20％(重量)的KentuckyNo.6BallClay，10％(重量)的硅酸鈉粉末，4.7％(重量)的燧石(石英)，4.3％(重量)的碳酸鋰，1％(重量)的硅灰石和2％(重量)的純鈷鋁酸鹽尖晶石。霞石正長(zhǎng)巖，KentuckyNo.6BallClay，硅酸鈉粉末，燧石，碳酸鋰和硅灰石的化學(xué)組成列在表I中。表I</tables>粘合物通過(guò)將原材料在SwecoVibratoryMill中干混合3小時(shí)制成。粘合物與含有接種的溶-膠氧化鋁和高純度熔融白色鋁氧化物磨料1比1的混合物的60粗砂磨料混合。將其再與粉末化的糊精膠粘劑，液體動(dòng)物膠和0.1％的作為潤(rùn)濕劑的乙二醇在HobartN-50揉面機(jī)(容量為2千克的混合物)上低速混合?；旌衔镉?4號(hào)篩網(wǎng)篩選以打碎任何團(tuán)塊。然后混合物用三個(gè)空腔板模壓制成空間尺寸為“4″×1″×1/2”的條狀。將條狀物以每小時(shí)變化40℃從室溫升至1000℃并在該溫度下維持8小時(shí)，然后在室溫下在間歇窖內(nèi)冷卻。樣片條也可用前面舉出的步驟用Norton的標(biāo)準(zhǔn)商品粘合物來(lái)制備。無(wú)凹槽的條在InstronModel4204機(jī)械測(cè)試機(jī)上進(jìn)行，機(jī)上4點(diǎn)彎曲卡座維持翼展為3英寸，負(fù)載翼展為1英寸，載荷速率為0.050英寸/分鐘沖頭速度。樣片中燒成的粘合物含量為10％(重量)至30％(重量)。結(jié)果列在圖2和下表2中。表II強(qiáng)度結(jié)果強(qiáng)度模量(psi)對(duì)燒成的粘合物含量</tables>實(shí)施例2制備磨料進(jìn)行測(cè)試和比較新的粘合物和Norton用于接種的溶-膠磨料的標(biāo)準(zhǔn)粘合物的磨削面積和徑向磨損。新的粘合物的組分與實(shí)施例1中的新粘合物的組分相同。粘合物通過(guò)將原材料在SwecoVibratoryMill中干混合3小時(shí)制成。粘合物混入磨料混合物中。磨料混合物是由76.56％(重量)的磨料(由50％(重量)的接種的溶-膠120粗砂細(xì)絲，43.54％(重量)的70粗砂高純度熔融白色鋁氧化物和6.46％(重量)的比36號(hào)篩目更細(xì)的氣泡氧化鋁的混合物組成)，18.47％(重量)粘合物，1.38％(重量)糊精，3.06％(重量)液體動(dòng)物膠，0.34％(重量)水，和0.18％(重量)的乙二醇組成?；旌衔锬Ｖ瞥?0″-3/16″×0.580″×5.025″的輪，其未燒結(jié)密度為2.90grams/cc。將處于未燒結(jié)狀態(tài)的輪以40℃/小時(shí)從室溫升至1000℃并維持8小時(shí)，然后在間歇窖內(nèi)冷卻。磨輪也用Norton的標(biāo)準(zhǔn)商品粘合物來(lái)制備，該粘合物是通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)方法在Norton生產(chǎn)設(shè)備中對(duì)原材料干混合而制得。粘合物與一種磨料混合物混合。磨料混合物是由76.27％(重量)磨料(是由50％(重量)的接種的溶-膠120粗砂細(xì)絲，43.54％(重量)的70粗砂高純度熔融白色鋁氧化物和6.46％(重量)的比36號(hào)篩目更細(xì)的氣泡氧化鋁的混合物組成)，20.34％(重量)粘合物，0.92％(重量)糊精，2.30％(重量)的混合物(混合物是由40％(重量)液體動(dòng)物膠，30％(重量)粉末化蘋(píng)果酸，和30％(重量)的水組成)，和0.18％(重量)的乙二醇組成。該標(biāo)準(zhǔn)砂輪被設(shè)計(jì)成與試驗(yàn)砂輪一樣，其組合物中有81％(重量)的磨料和19％(重量)的玻璃。砂輪用一個(gè)生產(chǎn)周期，燒成保溫溫度為900℃進(jìn)行燒成。磨輪在BryantLectralineLL3I.D./O.D.(10馬力)磨床上在說(shuō)明書(shū)的條件下用濕式外(內(nèi))園研磨進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示了轉(zhuǎn)角維持的改進(jìn)，結(jié)果列在下面的表III和IV中表III徑向進(jìn)刀對(duì)磨損面積(平方英寸)</tables>表IV徑向進(jìn)刀對(duì)徑向磨損(英寸)</tables>實(shí)施例3制備磨輪進(jìn)行測(cè)試并比較新的粘合物和Norton用于接種的溶-膠磨料的標(biāo)準(zhǔn)粘合物的磨損面積和徑向磨損。新粘合物組分與實(shí)施例1中的新粘合物的組分相同。粘合物通過(guò)將原材料在SwecoVibratoryMill中干混合3小時(shí)制成。粘合物混入磨料混合物中。磨料混合物是由83.56％(重量)的磨料(由25％(重量)的接種的溶-膠氧化鋁70粗砂，25％(重量)接種的溶-膠氧化鋁80粗砂，和50％(重量)的高純度熔融白色70粗砂鋁氧化物的混合物組成)，12.47％(重量)粘合物，0.84％(重量)糊精，2.97％(重量)液體動(dòng)物膠，和0.17％(重量)的乙二醇組成?；旌衔锬Ｖ瞥?0″-3/16″×0.580″×5.025″的輪，其未燒結(jié)密度為2.341grams/cc。將處于未燒結(jié)狀態(tài)的輪以40℃/小時(shí)從室溫升至1000℃燒成并維持8小時(shí)，然后在間歇窖內(nèi)冷卻至室溫。磨輪也用Norton的標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)粘合物來(lái)制備，該粘合物是通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)方法在Norton生產(chǎn)設(shè)備中對(duì)原材料干混合而制得。粘合物與一種磨料混合物混合。磨料混合物是由83.68％(重量)磨料(是由25％(重量)的接種溶-膠氧化鋁70粗砂，25％(重量)的接種溶-膠氧化鋁80粗砂，和50％(重量)高純度熔融白色70粗砂鋁氧化物的混合物組成)，13.82％(重量)粘合物，0.50％(重量)糊精，1.82％(重量)的混合物(混合物是由40％(重量)液體動(dòng)物膠，30％(重量)粉末化蘋(píng)果酸，和30％(重量)的水組成)，和0.18％(重量)的乙二醇組成。該混合物然后模壓成一個(gè)輪(其尺寸和上面生產(chǎn)的新粘合物的輪相同)并用一個(gè)生產(chǎn)周期，燒成保溫溫度為900℃進(jìn)行燒成。該標(biāo)準(zhǔn)砂輪被設(shè)計(jì)成與試驗(yàn)砂輪一樣是87.4％(重量)磨料和12.6％(重量)玻璃態(tài)粘合物的組合。磨輪在BryantLectralineLL3I.D./O.D.(10馬力)磨床上根據(jù)說(shuō)明書(shū)的條件用濕式外(內(nèi))園研磨進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示了轉(zhuǎn)角維持的改進(jìn)，結(jié)果列在下面的表V和VI中表V徑向進(jìn)刀對(duì)磨損面積(平方英寸)表IV徑向進(jìn)刀對(duì)徑向磨損(英寸)實(shí)施例4制備熔融鋁氧化物磨輪，在工業(yè)操作條件下測(cè)試比較新粘合物和Norton的用于結(jié)構(gòu)維持生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)粘合物。新粘合物的組分與實(shí)施例1中的相同，只是其不含鈷鋁酸鹽尖晶石陶瓷顏料(即粘合物是透明的玻璃)。粘合物通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)方法將原材料在Norton生產(chǎn)設(shè)備中干混合制成。磨料混合物是由85.8％(重量)的100粗砂磨料(由50％(重量)的商品褐色熔融三氧化二鋁和50％(重量)熔融白色三氧化二鋁的混合物組成)，10.5％(重量)粘合物，1.41％(重量)糊精，1.70％(重量)液體動(dòng)物膠，0.47％(重量)水，和0.13％(重量)的乙二醇組成。混合物模制成20-1/4×1×11-3/4″的輪，其未燒結(jié)密度為2.182g/cm3。輪以20℃/小時(shí)速度從室溫升至1000℃燒成并維持8小時(shí)，然后在室溫下在間歇窖內(nèi)冷卻。磨輪也用Norton的標(biāo)準(zhǔn)商品粘合物來(lái)制備，該粘合物是通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)方法在Norton生產(chǎn)設(shè)備中對(duì)原材料干混合而制得。粘合物與一種磨料混合物混合。磨料混合物是由85.5％(重量)與新粘合物輪中所用的相同的100粗砂磨料磨料，10.83％(重量)粘合物，1.84％(重量)糊精，1.73％(重量)的水，和0.09％(重量)的乙二醇組成。標(biāo)準(zhǔn)砂輪含有較多的燒成粘合物玻璃(11.5％(重量))，而試驗(yàn)砂輪則含有10.46％(重量)。輪用一個(gè)生產(chǎn)周期，燒成保溫溫度為1225℃進(jìn)行燒成。磨輪在商品座圈磨床內(nèi)作濕式外園研磨測(cè)試。座圈用硬化成Rc58-60的52100軸承鋼。每個(gè)座圈的磨削深度粗削為0.005英寸，拋光為0.002英寸。研磨條件包括輪速為12000sfpm，工業(yè)5％濃度的合成冷卻油和水，及商品反向折疊(reverseplated)60/80篩目金剛石轉(zhuǎn)動(dòng)修整器。制成的機(jī)件的尺寸和表面光潔度(4至6PMS)都符合公差的要求。結(jié)果如下表VII</tables>因此，修整補(bǔ)償減少一半及每次修整間隔內(nèi)的機(jī)件數(shù)量增加至3倍導(dǎo)致試驗(yàn)粘合物在和氧化鋁磨料合用時(shí)的性能提高了六倍(即輪壽命2倍×機(jī)件3倍)。實(shí)施例5制備磨輪進(jìn)行測(cè)試并比較新的粘合物和Norton用于接種的溶-膠磨料的標(biāo)準(zhǔn)粘合物的磨損面積和徑向磨損。新粘合物組成與實(shí)施例1中的新粘合物的組成相同。粘合物通過(guò)將原材料在Norton工業(yè)生產(chǎn)粘合物混合物設(shè)備中干混合制成。粘合物混入磨料混合物中。磨料混合物是由83.53％(重量)的磨料(由75％(重量)的70粗砂和25％(重量)80粗砂高純度單晶熔融鋁氧化物的混合物組成)，12.61％(重量)粘合物，0.84％(重量)糊精，2.25％(重量)液體動(dòng)物膠，和0.65％(重量)的水和0.13％(重量)乙二醇組成。混合物模制成10″-3/16″×0.580″×5.025″的輪，其未燒結(jié)密度為2.333grams/cc。將處于未燒結(jié)狀態(tài)的輪以40℃/小時(shí)從室溫升至1000℃燒成并維持8小時(shí)，然后在間歇窖內(nèi)冷卻至室溫。磨輪也用Norton的標(biāo)準(zhǔn)商品粘合物來(lái)制備，該粘合物是通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)方法在Norton生產(chǎn)設(shè)備中對(duì)原材料干混合而制得。粘合物與一種磨料混合物混合。磨料混合物是由87.05％(重量)磨料(是由50％(重量)的70粗砂和50％(重量)80粗砂高純度單晶熔融鋁氧化物的混合物組成)，14.28％(重量)粘合物，0.52％(重量)糊精，1.71％(重量)的混合物(混合物是由40％(重量)液體動(dòng)物膠，30％(重量)粉末化蘋(píng)果酸，和30％(重量)的水組成)組成。該混合物模制成10″-3/16″×0.580″×5.025″的輪，其未燒結(jié)密度為2.323grams/cc。該標(biāo)準(zhǔn)砂輪被設(shè)計(jì)成與試驗(yàn)砂輪一樣是87.5％(重量)磨料和12.5％(重量)玻璃態(tài)的組合。該輪用一個(gè)生產(chǎn)周期，燒成保溫溫度為900℃進(jìn)行燒成。磨輪在BryantLectralineLL3I.D./O.D.(10馬力)磨床上根據(jù)說(shuō)明書(shū)的條件作濕式外園研磨進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示了轉(zhuǎn)角維持的改進(jìn)并列在下面的表VIII和IX中表VIII徑向進(jìn)刀對(duì)磨損面積(平方英寸)</tables>表IX徑向進(jìn)刀對(duì)徑向磨削(英寸)</tables>應(yīng)當(dāng)理解該領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明范圍和精神內(nèi)所作的其它各種改進(jìn)是明顯的，容易做到的。因此，這里附加的權(quán)利要求范圍并不局限于上面的描述，而是應(yīng)被理解為包括所有本發(fā)明提出的有可申請(qǐng)專利的新穎性的特征，包括所有被該領(lǐng)域技術(shù)人員視作本發(fā)明等效的特征。權(quán)利要求1.一種研磨砂輪，包括氧化鋁磨料和一種玻璃化粘合物，其中玻璃化粘合物在燒成后包括大于47％(重量)的SiO2，小于約16％(重量)的Al2O3，從約0.05至約2.5％(重量)的K2O，從約2.0至約10.0％(重量)的Li2O和從約9至約16％(重量)的B2O3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂輪，其中氧化鋁是一種熔融氧化鋁。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的砂輪，其中氧化鋁是褐色熔融鋁氧化物和白色熔融鋁氧化物的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的砂輪，其中砂輪包括約34至56％(體積)的氧化鋁磨料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂輪，其中研磨砂輪包括約3至約25％(體積)的玻璃化粘合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂輪，其中玻璃化粘合物在燒成后包括約52至約62％(重量)的SiO2，和約12至約16％(重量)的Al2O3。7.一種用于氧化鋁研磨砂輪的玻璃化粘合物，包括約2.0至約10.0％(重量)的Li2O，約7至約11％(重量)的Na2O，約0.05至約2.5％(重量)的K2O，約52至約62％(重量)的SiO2，約12至約16％(重量)的Al2O3，和約9至約16％(重量)的B2O3。全文摘要本發(fā)明提供一種玻璃化粘合的研磨砂輪,其中磨砂部分包括一種氧化鋁磨料,其中砂輪有改進(jìn)的轉(zhuǎn)角和結(jié)構(gòu)維持特點(diǎn)和機(jī)械性質(zhì)。本發(fā)明還包括粘合物的組成,它可使氧化鋁磨料有改進(jìn)的轉(zhuǎn)角和結(jié)構(gòu)維持及機(jī)械性質(zhì)。文檔編號(hào)C04B35/111GK1185128SQ96194153公開(kāi)日1998年6月17日申請(qǐng)日期1996年4月25日優(yōu)先權(quán)日1995年5月25日發(fā)明者D·A·謝爾登,R·S·倫德貝里申請(qǐng)人:諾頓公司