將超硬磨料鍍塗於鏜磨頭上的改進的工藝的製作方法
2023-10-06 14:49:14 2
專利名稱：將超硬磨料鍍塗於鏜磨頭上的改進的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進了的工藝方法，用來將包括金剛石顆粒、碳化硼立方形粒與其它相似硬質材料之類磨料的超硬磨料，鍍塗至鏜磨頭一類特殊基體上的方法，此種方法包括給已塗覆的磨料結合料上鍍塗上一層複合材料，此種材料包括一種例如內中夾附有微米級聚四氟乙烯顆粒的鎳/磷合金的金屬或金屬合金材料，得以在超硬磨料粒之間給結合料提供抗粘附與抗磨損性質。此種改進了的鍍塗工藝基本上消除了鏜磨作業中，可能聚積於磨料顆粒間的坯料會磨損或劃傷已鏜磨好的工作面，同時還會延長鏜磨頭的總體使用壽命。雖然最好是用鎳/磷/聚四氟乙烯(Nc-P-PTFE)給磨料結合料塗層，但業已認識到，有廣大一類含減摩擦型物質的其它金屬或金屬合金複合材料，可以為此種結合料提供所需的抗粘附與抗磨損性質。
鏜磨頭的研磨部分即是它的加工用部分，正是這一部分在鏜磨作業中於壓力下貼合著特定的工件，並從其上磨除材料，直到實現所需要的工件最終直徑。在鏜磨作業中，隨著從工件上除去坯料，金屬屑常會堆聚在鏜磨頭上凸出的磨料粒之間，堆聚的結果最後將磨損或劃傷已鏜磨好的工作面，這在許多的鏜磨作業中是一個繼續存在和還在發生著的問題，鏜磨下的坯料聚集或附著在磨料粒之間對於富延展性的材料例如不鏽鋼尤其是如此，後者在鏜磨過程中產生出長帶狀碎屑。一般，這類長帶狀碎屑將充塞在鏜磨頭上突出的磨料粒之間，然後在它們通過鏜磨作用因緻密化而變硬時，最終在鏜磨中會產生足夠的熱，而將這些碎屑焊合或接合到相鄰磨料粒之間的結合料上，在繼後的鏜磨作業中磨損或劃傷已鏜磨好的工作面。此外，這種除下的坯料的堆聚，還會降低磨料顆粒的磨削效果，一旦磨料顆粒磨損到和堆聚在其間的坯料有著相同的表面高度時，便會喪失任何有效的磨削作用。因此，這種現象不僅會降低最終加工出的產品的質量，同樣還將縮短鏜磨刀頭的整體使用壽命，最終使得此種工具報廢。
曾經採用過各種各樣方法，力圖使堆聚和集擾於鏜磨頭磨料粒間的磨削下的坯料所造成的前述問題減到最少限度。例如，美國專利4155721號公開了一種用來製造單層化研磨工具的複式結合方法，其中將一種金屬質基體進行預腐蝕，使得在作鍍塗之前於此基體表面上形成適當的空穴。據信腐蝕能在基體表面上形成許多小的空穴每一個這樣的空穴各自都能接納一部分磨料粒。這種配置方式在磨料粒與基體的金屬鍍塗層表面之間提供了較強的機械結合，使得至少有一部分磨料粒是處於磨削平面之下。上述方法還包括一第二個鍍層步驟，其中可以將第二種金屬質結合料隨後塗覆到第一種金屬鍍塗層之上，以防止磨下的坯料堆聚和粘附到磨料粒之間的結合料上。這裡的第二種鍍塗浴只包含金屬離子，當根據鏜磨頭的使用目的選好了此第二種金屬鍍塗層的類型與厚度後，在磨料粒之間的這一第二種金屬鍍塗層，就能防止鏜磨頭的磨削刃由於有前面述及的坯料堆聚於磨料粒之間而變鈍。
美國專利4832707，4973338與4868069號同樣公開了種種由金屬結合的刀具及其製造方法。包括將各種樣的抗靜電與耐磨塗層用於此種研磨產品，以減少磨下的坯料堆聚於磨料粒之間，由此來改進成品加工件的整體質量，包括研磨效率與表面加工精度。更具體地說，美國專利4832707號所公開的製造由金屬結合的刀具的方法中，採用於金剛石顆粒作為進行高效率研磨的磨料。這項專利特別談到了，研磨下的碎屑聚集於將磨料粒保持於特定基體上的結合料中形成之空穴內的有關問題，並企圖通過調節沉積於此結合料中的碳或石墨量來解決這類問題。
美國專利4973338同樣打算減少研磨麵上坯料堆聚的發生率，其中採用在不小於約300的摩爾重量下，包括有約15至約35碳原子的適當數量的季銨抗靜電化合物，來處理已塗層的磨料。業已發現，經這樣處理的已塗層磨料綜合有抗靜電、潤滑與抗堵塞等特性，這樣就提高了研磨效率和延長了研磨壽命。
美國專利4868069公開了一種改進各式基體的抗磨損性的方法，這裡是給基體塗以一層較軟物質，而在此種物質中則嵌裝以耐磨的粗砂料。上述塗層材料包括有從一種金屬本體上突出耐磨顆粒，這種金屬母體的表面相對於整個金屬母體而言已然增硬，這裡的塗層則是用冶金方法結合到基體上的。在此種增硬塗層上嵌裝的粗砂粒不會被驅出，同時能防止此塗層中形成破壞性的裂紋。
儘管上述各種已然證實的先有工藝方法看來都涉及了一個同類問題，即除去的坯料積累物會堆集且粘附在基底中磨料粒之間，以及這之間發生的破壞或塑性變形降低了加工精度與質量，但這些先有工藝中沒有一種把鎳/聚四氟乙烯或其它夾附有潤滑型物質的金屬或金屬合金複合材料，用作為抗磨損劑按前面所說鍍塗到鏜磨頭上鍍塗層的磨料粒間已然形成的結合物質之上。與聚四氟乙烯顆粒或其它合適的潤滑劑有關的自潤滑或減摩擦特性，正如後面將進一步解釋的，當與複合鍍塗層材料中所含的鎳或其它金屬或金屬合金材料相結合，就會產生一種抗粘著、抗磨損的塗層面以及一種堅實的耐磨鍍塗層，這種鍍塗層附著到其下的結合料之上而成為它的一部分，能夠經受住鏜磨作業中產生的力與應力而不發生破壞與變形，由於上述這些理由和其它理由，本發明在材料組成方面和應用方面都有別於先有技術中所公開的結合方法。
本發明給出了將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭上的一種方法，在它的最佳實施例中，包括將一種金屬/聚四氟乙烯複合材料例如Ni-P-PTFE作為抗磨損或減摩擦劑，在鍍塗層磨料粒一旦與鏜磨頭相結合之後，鍍塗到此已鍍塗的磨料粒間業已經形成的結合料之上。在這一最佳方法中，對已鍍塗的磨料結合料上鍍塗以薄層的無電的鎳/磷合金，這種合金內嵌埋有微米級的聚四氟乙烯顆粒，給這種結合料提供抗粘著與抗磨損性質。此種鍍塗到既知之結合料上的鎳/磷/聚四氟乙烯塗層料，通常厚約0.0002～0.0005英寸，且使磨料粒間的整個結合料厚度，近似保持相同，與前述先有結合技術中的結果相當。業已知道，可把這種減摩擦、抗磨損劑依任意層數和任意厚度鍍塗。對於將超硬磨料接附到鏜磨頭上所必須的適當的結合料，在其上面採用鎳/磷/聚四氟乙烯複合材料，就能阻止鏜磨作業中產生的金屬屑積累與聚集到磨料粒之間，從而基本上消除和減弱了特定工件在鏜磨中發生上述的磨損與劃傷問題。儘管採用鎳/磷/聚四氟乙烯塗料屬最佳，但其它鎳/聚四氟乙烯複合材料，以及能夠結果到金屬基體上而且連帶有減摩擦劑表面的其它金屬與合金材料，也都是可以用作為抗磨損劑的。
至於這種本身的加工部分已然鍍塗有本發明的抗磨損塗料的鏜磨頭，在鏜磨頭技術中也是新穎的。
因此，本發明的主要目的即第一個目的在於給出一種將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭上的改進了的工藝方法。
第二個目的在於提供一種裝置，使得鏜磨作業中聚集在鏜磨頭上突出之磨料粒間的除下的坯料達到最少。
第三個目的在於提供一種裝置，使得鏜磨頭的磨削刃在鏜磨作業中受磨損時，鈍化的程度最小。
第四個目的在於提供一種裝置，用來防止鏜磨作業中產生的金屬屑粘附到鏜磨頭的研磨部分上。
第五個目的在於給出一種鏜磨頭的結構，其中用來將磨料粒附著到此鏜磨頭加工部分上的結合料具有改進了的抗粘附與抗磨損特性。
第六個目的在於提供一種裝置，用來防止鏜磨的工作面在鏜磨作業過程中磨損或劃傷。
第七個目的在於給出一種將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭上的方法，其中把鎳/聚四氟乙烯或者其它金屬或金屬合金/減摩擦型複合材料用作抗磨損劑。
第八個目的在於給出一種將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭上的方法，其中把鎳/磷/聚四氟乙烯複合材料用作抗磨損劑。
第九個目的在於給出一種將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭上的方法，在其中形成一種基本上屬平滑的抗粘附、抗磨損的鏜磨表面，而得以防止鏜磨作業中產生的金屬屑堆積與集攏到磨料粒之間的上述這種表面上。
本發明上述的和其它的目的與優點，對於熟悉本項工藝的人在聯繫附圖閱讀了下面的詳細說明之後，即可明了。
圖1是一種典型的鏜磨軸胎的實施例之側視圖，此軸胎包括一管式鏜磨件和一可在其中滑動的擴管件;
圖2為說明與本發明有關的第一種鍍塗工藝的側視圖;
圖3為說明與本發明有關的第二種鍍塗工藝的側視圖;
圖4為說明與本發明有關的第三種鍍塗工藝的側視圖;
圖5為示明圖4中兩相鄰磨料粒間結合料經放大的部分側視面圖;
圖6為沿圖1中6-6線截取的放大的部分橫剖面圖，闡明依據本發明的工藝將磨料結合到鏜磨頭加工部分上的情形;而圖7為另一鏜磨軸胎的實施例的橫剖面圖，其中，本發明有著其特殊的實用性，此種鏜磨軸胎是示明在一待鏜磨之缸體中的加工位置置。
下面更具體通過參考數號來參看附圖，其中以相同的數號指相同的部件，圖1的數號10指的是通常用來裝附到鏜磨機上來完成鏜磨作業的鏜磨頭或鏜磨軸胎中許多可能實施例中之一。此種鏜磨頭或軸胎10包括一細長的基本上呈管狀的鏜磨件12，其中有一在內通連兩端的通道或膛(未示明)，適用來相配合地置納一位於該通道內的擴孔件或刀杆。鏜磨件12包括一最好基本上屬圓柱面的外表面16，其上的一部分18通常鍍塗有如圖1所示的超硬磨料。此種超硬磨料通常包括有在一適當結合料中的金剛石顆粒或氮化硼的立方顆粒料，或是其它類似的硬性材料。這類超硬磨料的應用在鏜磨技術中屬周知的。典型的情況是，只將鏜磨頭的一部分鍍塗以這類磨料粒，至於把這類磨料粒鍍塗到特定鏜磨頭上的具體裝置和數量，一般需取決於具體應用情況和鏜磨後所需的表面光潔度。儘管圖1中示明了一種磨料的明確的結構型式，但應知，取決於所需要的特殊應用和所用的超硬磨料類型，有各式各樣的不同磨料結構型式可供利用。但是，不論一種特殊的超硬磨料的具體裝置和鍍塗情況如何，本發明是特別地且尤其是針對一種改進了的工藝方法，用來將這類超硬磨料粒鍍塗到鏜磨頭的加工部分例如圖1中所示磨料部分18之上。其它的同樣可具體採用本發明的鏜磨頭或軸胎結構，則是公開於Sunnen的美國專利4197680號與4253279號的那種單程通過的鏜磨頭結構，以及廣大一類可沿徑向擴張的軸胎結構，例如圖7中所示的那種結構。其它的對本發明有特殊實用性的徑向可擴展的軸胎結構包括Sunnen在美國專利3216155號、4524549號以及4555875號中所公開的那些結構。
更具體地說，本發明的改進了的工藝或方法利用了一種鎳/磷/聚四氟乙烯(Ni-P-PTFE)的複合材料，或是其它這樣一類的金屬或合金材料，其中保持或結合有減摩擦的或表面潤滑型的材料作為抗磨損劑塗覆到已鍍塗的磨料粒與鏜磨頭之間形成的結合料之間只要這種磨料粒已據周知的技術結合到這類鏜磨頭上後便可進行上述鍍塗。儘管在不侵犯本發明方法的條件下可以採用任何適當方法將磨料粒結合到鏜磨頭的基體上，但普遍願採取電鍍方法。此時，將金剛石顆粒和/或氮化硼的立方顆粒之類的超硬磨料放置並支承在鏜磨頭的基體上，然後用周知的方法鍍塗上一初始的薄層電鍍材料，用以將此鄰接的第一層顆粒保持和附著到該基體上。此第一步電鍍方法或電鍍浴的結果示明於圖2，其中有多層細的超硬磨料粒20保持在鏜磨頭基體22之上，而一薄的初始電鍍材料結合料層24則形成在第一層相鄰的細磨料粒層21與鏜磨頭基體22之間。可以用周知的電鍍方法來完成這項工作。作這種結合應用的典型的電鍍材料包括鎳、銅鈷與鉻等一類金屬;鎳磷、鎳硼與黃銅之類的金屬合金;以及其它包括自催化或無電鍍成的材料在內的材料。
自催化鍍塗指這樣一種方法，其中的沉積材料本身在鏜磨頭的表面催化了還原反應。
當於此特定的磨料粒與相關的基體上應用此第一步初始的電鍍或無電鍍的方法後，此鄰接的第一層顆粒例如圖2中所示的顆粒21隻是鬆散地固定或接合到基體22上。換句話說，這一初始的結合料24隻覆蓋住形成此鄰接層的各磨料粒整個高度的一很少部分。一旦完成了這第一次鍍塗工藝後，便用周知的方法除去磨料粒20(圖2)的剩餘層，同時再激活此電鍍過程或電鍍浴，使在圖2所示的初始結合料24上加上一層較厚的電鍍沉積料，而把此第一層磨料粒21進一步結合到基體22上。上述電鍍過程的再激活(第二步電鍍過程)使得有另加的電鍍材料26鍍到上述的結合料24上，而在此種磨料粒與基體22之間積累起結合料。這裡，在描述本方法中所用「結合」一詞是指一種機械結合，而非化學的或冶金的結合。電鍍的沉積材料形成了一種緊配合的承窩，充填在不規則的磨料粒面上，使後者附著到刀具基體上。此第二步電鍍過程示明於圖3中。
上述的第二步電鍍作業有助於堵塞磨料粒21與基體22間的空隙，得以如圖3與5所示，使其間的結合料增長。正常情形下，當相鄰顆粒間的空隙所填的結合劑約達此種磨料粒的50%至90%的高度時，就可在磨料粒與基體間形成合適的結合料。參看圖2與3，其中表明圖3所示磨料粒21間的結合料(24與26)的整體高度大於圖2所示初始結合物24的整體高度。應該認識到，上述的電鍍過程可加以再激活，直到獲得所需要的結合物高度。適才所述的本方法的這一部分，乃是當前用來將超硬磨料結合到一特定鏜磨頭上已知方法中的一種。
與已知的將超硬磨料電鍍到特殊基體上的方法相比，本方法的主要改進之處在於採用了Ni-P-PTFE或其它類型等效材料作為抗磨損劑，塗覆或電鍍到為將超硬磨料粒接附到特殊基體上而需之已適當加工的結合料上。本發明的用來將超硬磨料粒電鍍到一特定基體上的方法對以前所說的先有工藝所作的改進之處如下。上面描述的這種電鍍方法不是將電鍍或結合過程完成到所需的結合料高度，而是停止在至少這樣一個通常約為0.0002至0005英寸厚度的塗層上，缺乏所需要的結合料高度，因而此時激活一第三步電鍍過程，將Ni-P-PTFE或後面將予闡明的其它等效型材料，電鍍或塗覆到圖3所示的業已形成在磨料粒21與基體22之間結合料的上面此第三步鍍塗過程的結果示明於圖4中，而更加具體地表明在圖5所示的放大的部分側視圖中。如圖5最清楚表明的，此附加的鎳/磷合金材料塗層28之中夾雜有聚四氟乙烯的微米級顆粒，就為結合料提供了抗粘附與抗磨損的性質。這種抗磨損的複合材料塗層28典型情況是以約0.0002至約0.0005英寸厚度鍍塗到此已知的結合料上，使得整個結合料厚度將保持到與先有結合技術所達到的程度近似。
重要的是應注意到，取決於具體的鏜磨頭及鏜磨應用的特徵，有非常多的其它金屬與金屬合金以及其它的表面減摩擦型或潤滑型的材料，可以用作為這種抗磨損塗層的複合材料。例如，任何周知的可接合到金屬基體上的金屬與合金都能用來實施本發明。鎳-磷組成、鎳-硼組成、鎳-鉻組成、鎳-鎢組成之類的合金，以及其它鎳基合金是特別有用的。各種金屬碳化物，例如碳化鎢、碳化鉻與其它金屬碳化物都合於使用目的。對於某些應用來說，鉻、鎳、銅、鈷或鋁之類的純金屬，也是可以採用的。
至於抗磨擦複合料中的滑滑型或減摩擦型劑，它可以是任何得以夾雜於金屬或金屬合金之內而且能至少形成一種半連續潤滑型表面不使鏜磨作業腐蝕下的坯料聚積於其上的組成料。這類組成料可以是聚合物，例如E.I.dupont de Nemours Company出售的聚合物特氟隆(聚四氟乙烯)，或者，這類組成可以是矽酮聚合物、丙烯腈的聚合物與共聚物、聚醯胺、聚碳酸酯、聚烯烴類例如乙烯、丙烯與丁烯等的聚合物與共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物以及其它已知的聚合物材料。此外，石墨、雲母等等的一類天然潤滑劑也是可以採用的。二硫化鉬也將用來實施本發明。因此，任何材料的顆粒都可用來實施本發明，只要這種材料能隨電鍍液中的金屬顆粒共沉積而且能降低鍍塗層表面的摩擦係數即可，這樣就得以形成一種光滑的表面，而這種光滑的表面在此有時稱作為潤滑表面。
上述這種第三步鍍塗方法雖然最好是一種無電的鍍塗方法，但包括電鍍方法在內的任何適當方法都可用來把那種抗磨損劑鍍塗到業已形成在磨料粒與基體之間的結合料上。還應認識到，在已知的結合料上可以鍍塗上任意層數的減摩擦，抗磨損劑，用以達到任何所需的結合料高度。
實驗結果表明，本發明的用來將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭上之改進了的方法，能防止鏜磨作業中產生的金屬屑積累和聚集在磨料粒之間。這之所以是事實，是由於與夾雜到鎳/磷合金或其它適當等效型的抗粘附與抗磨損塗層材料的聚四氟乙烯顆粒有關的特徵。在本鍍塗層中的金屬與潤滑顆粒的相應粒度以及它們的相應比例形成了這樣一種表面，此表面具有至少一種半連續型的潤滑材料平面來起到潤滑表面的作用，使其上不會粘附鏜磨作業中產生的金屬屑。一般，此種金屬顆粒的粒度範圍從約0.5微米至約80微米直徑，而潤滑型或減摩擦型顆粒的粒度範圍是從約0.1微米至約10微米直徑，後者的最佳顆粒粒度約為1～2微米直徑。當此潤滑型成減摩擦型顆粒約佔下述整個抗摩擦塗料中的約10%至約25%時，可以獲得最佳結果，這種鍍塗料包括沉積的金屬或金屬合金以及沉積的潤滑型或減摩擦型料粒。應用上述這種非常特殊的複合材料塗層，實質上消除了在鏜磨作業中特定工件以及磨料結合料的磨損與劃傷的前述問題。
圖6是通過圖1中鏜磨件12加工部分18截取的經放大後的部分橫剖面圖，闡明了依據本發明的方法形成在超硬磨料粒21與鏜磨件12之間的最終所得的結合料30°夾雜在塗層28(圖5)中的微米級聚四氟乙烯顆粒，提供了一種基本上光滑的抗粘附與抗磨損表面，這種表面防止了鏜磨作業中產生的金屬屑發生積累、集中與焊連或以其它方式結合到磨料粒之間的表面上。此外，儘管本方法業已作為有三個步驟的結合與塗層工藝描述，而其中的第三步塗層還涉及到將Ni-P-PTFE複合料塗層或其它等效的複合料塗層，鍍塗到磨料粒與鏜磨頭間業已形成的雙層式的結合料上，但應該認識到可以採用任意數目的鍍塗次數來在磨料粒與特定基體間獲得所需要的結合料，以及可以採用任意次數的鍍塗過程來實現此所需的抗磨蝕，抗粘附塗層的厚度。還應認識到，上述工藝同樣適用於鍍塗任何磨料到鏜磨頭或其它基體上，而不限於超硬磨料。
圖7示明的實施例32，它是本發明對之同樣有著特定用途的一種典型的徑向可擴展型鏜磨軸胎結構中許多個可能實施例中之一。該鏜磨軸胎32利用了一批沿其周緣方向分開的加工接合用部件，例如油石組件34以及導向板或導向器組件36，這類加工用接合部件34與36中之一或多個在一特定的鏜磨作業中可沿徑向調節，以保持油石和/或導向器組件在壓力下與待鏜磨的加工面，例如與圓筒形工件40的加工面觸合。在上述結構中，油石組件進行鏜磨或研磨作業，而導向器組件則使軸胎穩定並為油石組件提供支承。為了完成這種任務，業已設計出和採用了許多已知的油石和導向器組件的，以及油石與導向器組合系統的運動裝置。在圖7所示的軸胎結構32中，採用了齒條與小齒輪傳動裝置42來負責加工部件34與36的徑向運動。油石組件34中的每一個都包括一帶有磨料部分46的加工部件44，後者裝在一接附或安裝於支承結構50上的底座48上。對於上述這種鏜磨軸胎結構，可將本發明的抗磨損複合材料塗層28鍍塗到磨料部分46與加工部件44之間業已構成的結合料之上，由此來實現前面述及的種種目的。
再次參看圖7，前述導向管組件36中的每一個包括一底座或支承部52，後者有一個較為不易腐蝕的豎立的加工部件54，如圖中所示從支承部52向上突設。由於導向器組件36在鏜磨作業中對軸胎32上的鏜磨頭起著穩定作用並為之提供了支承，上述作導向用的加工部件54最好用較為廉價的韌性或可延展的材料構成，這類材料中例如有鋅或鋅的合金，此種材料的特性是較不易磨損而且在一加工面上較易滑動而較不易擦傷。鋅也是一種較易澆鑄的材料，因而被普遍樂意採用，但其它一些較不易磨損的材料如黃銅、青銅和某些塑性材料也是可以用於此種目的的。由於有導向板或導向器組件與待鏜磨的加工面觸合，且由於這種組件經專門設計儘可能不易磨損，就可以期望並相信本發明的抗磨損複合料塗層28同樣可以用到這種導向件54的加工接合面上，例如加工用接合導向面56(圖7)上，以進一步減少這種面的摩擦係數。這樣就在上述這種加工接合用導向組件的上面提供了一種光滑的抗粘附與抗磨損塗層，進一步確保了鏜磨加工面的磨損與劃傷問題的解決。可以相信並指望本發明在鏜磨作業中為加工用接合面提供抗粘附與抗磨損的性質方面，仍然會有著其它一些用途的。
本發明提供的方法代表了鏜磨技術中的一項重大進展，因為它大大減少和緩解了前述的鏜磨加工面的磨損與劃傷問題，從而提高了加工成品的質量，也就增加了鏜磨頭的整體使用壽命。
這樣，我們已經給出和描述了一種將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭上的新穎方法，以及由此製造出的一種改進了的鏜磨頭構件，這種方法與鏜磨工具實現了這裡所追求的目的與優點。當然，對於熟悉本項工藝的人員，在研討了這份說明書和有關附圖後，是易於掌握本發明中的方法與鏜磨工具的許多轉換、改動和變異形式以及其它種種應用的。所有這些並未脫離本發明的精神與範圍作出的轉換、改動和變異形式以及其它種種應用，概應認為屬於只受後附權利要求所限定的本發明的範圍之內。
權利要求
1.用來將磨料粒鍍塗到一與工件接合的鏜磨部件表面上的方法，此方法包括如下步驟(a)提供用來將此種磨料粒接附到該接合加工件表面上的方法；(b)採用上述步驟(a)中的接附裝置將所說磨料粒接附到該作加工接合用部件上，以在其間形成一預定的結合料；(c)提供方法，用來在作為上述步驟(2)的結果於此磨料粒與加工接合用部件形成的結合料上面鍍塗上一較薄層的複合材料，此種複合材料包括金屬材料與減摩擦材料，後者要在此複合材料中有充分的數量，以在所說的磨料結合料上面形成一較光滑的修勻表面；以及(d)將上述複合材料塗層鍍塗到通過採用上述步驟(c)在前述磨料粒與作加工接合用部件間已存在的結合料之上。
2.如權利要求1所述的方法，其中所說的用來將磨料粒接附到作接合加工用部件上的步驟包括一種金屬鍍塗工藝。
3.如權利要求2所述的方法，其中所說金屬鍍塗工藝是一種電鍍工藝。
4.如權利要求1所述的方法，其中所說的用來將一層較薄的複合材料鍍塗到磨料粒與作加工接合用部件間業已形成的結合料上面的步驟包括一種無電鍍塗工藝。
5.如權利要求1所述的方法，其中所說的複合材料是一種鎳聚四氟乙烯(特氟隆)複合材料。
6.如權利要求5所述的方法，其中所說的鎳/聚四氟乙烯複合材料包括一種內中夾雜有微米級聚四氟乙烯粒料的鎳/磷合金。
7.如權利要求1所述的方法，其中所說的複合材料塗層的厚度範圍從約0002至約0005英寸。
8.如權利要求1所述的方法，其中所說的磨料粒包括金剛石粒。
9.如權利要求1所述的方法，其中所說的磨料粒包括氮化硼的立方形粒。
10.如權利要求1所述的方法，其中所說的作加工接合用的部件乃是一鏜磨頭的加工部分。
11.如權利要求1所述的方法，其中所說的作加工接合用的部件乃是一鏜磨頭的研磨部分。
12.如權利要求1所述的方法，其中所說的作加工接合用的部件乃是一鏜磨油石組件。
13.如權利要求1所述的方法，其中所說的減摩擦材料乃是聚四氟乙烯。
14.用來將磨料粒鍍塗到一研磨加工件表面上的方法，此方法包括(a)採用金屬鍍塗工藝在此磨料粒與研磨加工件間形成一種預定的結合料，以將此磨料粒結合到該研磨加工件的表面上;以及(b)將較薄的一層金屬/聚四氟乙烯複合材料鍍塗到作為上述步驟(a)的結果而在磨料粒與研磨加工件間業已形成的結合料上面。
15.如權利要求14所述的方法，其中所說的金屬/聚四氟乙烯複合材料乃是一種鎳/聚四氟乙烯複合材料。
16.如權利要求15所述的方法，其中所說的鎳/聚四氟乙烯複合材料包括一種內中夾雜有微米級聚四氟乙烯顆粒的鎳/磷合金。
17.一種用來將磨料粒鍍塗到一鏜磨頭加工接合面上的方法，此方法包括(a)用電鍍方法於所說磨料粒與加工接合面之間形成一種預定的結合料，而將此種磨料粒結合到該加工接合面上;(b)採用無電的鍍塗方法將較薄的一層複合材料鍍塗到由電鍍方法在此磨料粒與加工結合面上所形成的結合料的上面，此種複合材料包括一種配合有減摩擦劑的金屬材料，此種減摩擦劑要在該複合材料中佔有充分的數量，以在該結合料上面形成一基本上修勻的相當光滑的表面。
18.如權利要求17所述的方法，其中所說的減摩擦劑為聚四氟乙烯。
19.如權利要求17所述的方法，其中所說的複合材料是一種內中夾雜有微米級聚四氟乙烯顆粒的鎳/磷合金材料。
20.如權利要求17所述的方法，其中所說的較薄的複合材料層的厚度範圍從約0002至約0005英寸。
21.一種用來將磨料鍍塗到一鏜磨頭加工部分上的方法，此方法包括以下步驟(a)將此鏜磨頭的加工部分與上述磨料顆粒置入一第一種電鍍浴中，以在一第一層鄰接磨料粒與此鏜磨頭加工部分間形成一種電鍍材料的初始的薄的結合料層。(b)從由上述步驟(a)的結果初始結合到鏜磨頭加工部分上這一鄰接的第一層磨料粒之上，除去有可能為之關聯上的過剩的磨料粒層;(c)將上面初始結合有上述第一鄰接磨料粒層的鏜磨頭加工部分置入第二種電鍍浴中，以此第一鄰接磨料粒層與該鏜磨頭加工部分間增長此種結合料;以及(d)將上面結合有磨料粒的此種鏜磨頭加工部分置入一第三種鍍塗浴中，在此，使得內中夾雜有一種減摩擦劑的金屬質材料薄層，鍍塗到所說磨料粒與鏜磨頭加工部分間業已形成之結合料的上面。
22.如權利要求21所述的方法，其中所說的內中夾層有減摩擦劑的金屬質材料是一種鎳/磷/聚四氟乙烯材料。
23.如權利要求21所述的方法，其中所說第三種鍍塗浴是一種無電的鍍塗浴。
24.適用於以可轉動方式裝配到一鏜磨機上的一種鏜磨頭，它包括一在其外表面一部分長度上接附有磨料的細長管件，所說磨料粒界定出此鏜磨頭的加工接合用部分，沿著此加工接合用部分預定長度部分上鋪延有較薄的一層複合材料，並介於這一部分上所接附的磨料粒之間，此種複合材料包括一種金屬材料和一種減摩擦材料，這種減摩擦材料在此複合材料中佔有充分的數量以在所說磨料粒之間形成一相當光滑的表面。
25.如權利要求24所述的鏜磨頭，其中所說的複合材料是一種金屬/聚四氟乙烯材料。
26.如權利要求24所述的鏜磨頭，其中所說的複合材料是一種內中夾雜有微米級聚四氟乙烯顆粒的鎳/磷合金。
27.如權利要求24所述的鏜磨頭，其中所說的磨料粒包括一種超硬磨料粒。
28.如權利要求24所述的鏜磨頭，其中所說的磨料粒包括金剛石粒。
29.如權利要求24所述的鏜磨頭，其中所說的磨料粒包括氮化硼立方形顆粒。
30.對上面至少具有一研磨加工件的鏜磨軸胎且所說的研磨加工件在其一部分上接附有磨料粒時，作出了如下改進，其中包括給此研磨加工部分鍍塗上較薄的一層複合材料，此複合材料包括一種金屬材料和一種減摩擦材料，而此減摩擦材料要在複合材料中佔有充足的數量，以在此種磨料粒之間形成相當光滑的表面。
31.如權利要求30所述的改進，其中所說的複合材料是一種金屬/聚四氟乙烯材料。
32.如權利要求31所述的改進，其中所說的金屬/聚四氟乙烯材料是一種其間嵌埋有微米級聚四氟乙烯顆粒的鎳/磷合金。
33.對上面裝配有加工用接合件且此種加工用接合件中至少有一個為鏜磨導向組件時，所作的改進包括將所說鏜磨導向組件的加工用接合面鍍塗以一層較薄的複合材料，此種複合材料包括一種配合有減摩擦劑的金屬材料，而此種減摩擦劑材料要在該複合材料中佔有足夠的數量，以在此鏜磨導向組件的加工用接合面的上面形成一相當光滑的表面。
34.如權利要求33所述的改進，其中所說的複合材料是一種金屬/聚四氟乙烯材料。
35.如權利要求33所述的改進，其中所說的金屬/聚四氟乙烯材料是一種內嵌埋有微米級聚四氟乙烯顆粒的鎳/磷合金。
全文摘要
將超硬磨料鍍塗到鏜磨頭加工部分上的一種改進了的方法，包括將內中夾雜有減摩擦型材料的金屬或合金的薄層複合料鍍塗到此加工部分與磨料粒間業已形成的結合料上面，以防止坯料在磨料粒間的堆積而在鏜磨作業磨損或劃傷所加工的表面。最佳的複合材料為內中夾雜有微米級聚四氟乙烯的鎳／磷合金材料。本方法顯著提高了加工出成品的質量和延長了鏜磨頭的整體使用壽命，還提出了通過使用本方法能獲得的一種改進了的鏜磨頭結構。
文檔編號C25D15/02GK1067002SQ9110962
公開日1992年12月16日 申請日期1991年10月10日 優先權日1991年5月21日
發明者約翰·傑·西姆威格 申請人:森南產品公司