材料去除速率(MRR’ )进行。此外,在某些实施例中,可获得上述特定MRR’,并同时在工件中,特别是在工件边缘上产生低的最大碎片尺寸,如下文更详细地描述。
[0076]此外,粘结研磨本体可在碾磨操作中使用,其中粘结研磨本体以特定的表面速度旋转。表面速度指轮在与工件的接触点处的速度。例如,粘结研磨本体可以以至少1500表面英尺/分钟(sfpm),如至少约1800,如至少约2000sfpm,至少约2500sfpm,至少约5000sfpm,或甚至至少1000sfpm的速度旋转。在特定情况中,粘结研磨本体可以以在约2000sfpm至约15000sfpm之间,如约2000sfpm至12000sfpm之间的范围内的速度旋转。
[0077]在一个特定情况中,已发现本文描述的粘结研磨本体特别适用于进行周边碾磨操作。例如,周边碾磨操作可用于将切割工具插件形成至精确的规格。周边碾磨涉及在工件的边缘处或接近工件的边缘接触工件。研磨制品通常为轮或杯的形状,待与工件接触的研磨本体的表面为平直的。周边碾磨可碾磨平直表面、锥体或有角表面(如倒角)、狭槽、紧挨肩部的平直表面、凹进表面、剖面等。例如,图1示出了周边碾磨操作的一个例子。杯形研磨制品10可旋转地安装至心轴。固定工件30,使得研磨本体50的平直表面40接触工件30。磨轮还可构造为使得其可相对于工件移动以与工件接触,从而产生所需的工件尺寸。在特定实施例中,周边碾磨操作可包括碾磨工件的边缘,以产生具有诸如“K”刃背或“T”刃背的形状的倒角。当形成切割工具插件时,产生“K”刃背或“T”刃背倒角是特别有用的。图2示出了在周边碾磨操作之前的工件30的例子,所述工件30具有第一表面60和与第一表面60相邻的第二表面70。图3示出了在周边插件碾磨操作在工件30的边缘上产生“K”刃背倒角80之后的工件30的例子。如所示,“K”刃背80设置于第一表面60与第二表面70之间。相比于碾磨工件的主表面,在例如工件的“K”刃背的周边碾磨过程中,工件的“K”刃背更易于削切。常规研磨制品不能完成工件的周边碾磨(包括以可接受的工件品质(即削切品质,如最大碎片尺寸)和可接受的加工条件(如材料去除速率和碾磨效率)碾磨而形成“K”刃背)。
[0078]在某些实施例中,在周边碾磨操作中,研磨制品或轮还可配置为振荡。研磨制品或工件的振荡可在碾磨操作的一部分的过程中或在全部碾磨操作的过程中进行。在特定实施例中,在碾磨诸如“K”刃背的倒角或有角表面的过程中可不存在振荡。
[0079]此外,本文的实施例的粘结研磨本体可在碾磨操作中使用,其中在碾磨之后,工件具有不大于约50微英寸(约1.25微米)的平均表面粗糙度(Ra)。在其他情况中,工件的平均表面粗糙度可不大于约40微英寸(约I微米),或甚至不大于约30微英寸(约0.75微米)。此外,在特定实施例中,在碾磨工件的边缘(如工件的“K”刃背)之后,工件的边缘可具有不大于约50微英寸(约1.25微米)的平均表面粗糙度(Ra)。在其他情况中,工件的边缘的平均表面粗糙度可不大于约40微英寸(约I微米),或甚至不大于约30微英寸(约0.75微米)。
[0080]在其他实施例中,在使用本文的实施例的粘结研磨制品碾磨的过程中,至少三个连续的碾磨操作的平均表面粗糙度方差可不大于约35%。应注意,连续的碾磨操作为在每个碾磨操作之间不进行校准操作的操作。平均表面粗糙度的方差可计算为在工件上每个位置处工件的测量平均表面粗糙度(Ra)的标准偏差,在所述工件上进行每个分开的碾磨操作。根据某些实施例,至少三个连续的碾磨操作的平均表面粗糙度方差可不大于约25 %,不大于约20%,不大于约15%,不大于约10%,或甚至不大于约5%。
[0081]根据其他实施例,粘结研磨制品可具有至少约1200的G-比。G-比为从工件上去除的材料的体积除以通过磨损而从粘结研磨本体上损失的材料的体积。根据另一实施例,粘结研磨本体可具有至少约1300,如至少约1400,至少约1500,至少约1600,至少约1700,或甚至至少约1800的G-比。在某些情况中,粘结研磨本体的G-比可在约1200至约2500之间,如约1200至约2300之间,或甚至约1400至约2300之间的范围内。可在本文所述的材料去除速率下获得本文所述的G-比值。此外,所述G-比值可在本文描述的多种工件材料类型上获得。
[0082]换言之,相比于常规研磨制品,特别是金属粘结研磨制品,粘结研磨制品可具有显著改进的G-比。例如,根据本文的实施例的粘结研磨本体的G-比可比常规研磨制品的G-比大至少约5%。在其他情况中,G-比的改进可更大,如至少约10%,至少约15%,至少约20%,至少约25%,或甚至至少约30%。粘结研磨制品的特定实施例显示出相比于常规粘结磨料在如下范围内的G-比的增加:约5%至约200%之间,约5%至约150%之间,约5%至约125%之间,约5%至约100%之间,约10%至约75%之间,或甚至约10%至约60%之间。
[0083]某些粘结研磨本体显示出充分接近稳态碾磨功率的初始碾磨功率。通常,稳态碾磨功率明显不同于常规金属粘结研磨制品的初始碾磨功率。这样,相比于常规金属粘结研磨制品,本文的实施例的粘结研磨本体的碾磨功率从初始碾磨功率的增加特别小。例如,本文的实施例的粘结研磨本体可具有不大于约40%的如由等式[(Pn-Po)/Po]xlOO%定义的初始碾磨功率的增加。在等式中,Po表示在初始碾磨循环时使用粘结研磨本体碾磨工件的初始碾磨功率(Hp或Hp/in),Pn表示在第η个碾磨循环时使用粘结研磨本体碾磨工件的碾磨功率(Hp或Hp/in),其中η多16。应了解,碾磨循环可为连续的碾磨循环,其中不进行粘结研磨本体的校准或修整。
[0084]本文的实施例的粘结研磨本体可适用于碾磨某些工件,如断裂韧性为至少约7MPa.ι/5的工件。在其他实施例中,工件可具有至少约7.5MPa.ι?°.5,至少约8.0MPa.ι/5,至少约 8.5MPa.m0.5,至少约 9MPa.m0.5,至少约 9.5MPa.m0.5,至少约 1MPa.m0.5,至少约 10.5MPa.m0.5,至少约 IlMPa.m0.5,至少约 11.5MPa.m0.5,至少约 12MPa.m0.5,至少约12.5MPa.m0'5,或甚至至少约 13MPa.m0'5,至少约 13.5MPa.m0'5,至少约 14MPa.m0'5,至少约14.5MPa.m0.5,至少约 15MPa.m0.5,至少约 15.5MPa.m0.5,或甚至至少约 16MPa.m°.5的断裂韧性。平均断裂韧性为至少约7MPa*m°.5的材料的例子可包括具有钴粘结剂的碳化钨。此夕卜,诸如碳化妈的材料还可包含较少量的碳化钛、碳化钽或碳化银。显示出至少约7MPa *m0.5的断裂韧性的工件更难以在高去除速率或进料速率下碾磨,并同时获得可接受的削切,以及使工件或研磨本体上的生热和燃烧达到最少。
[0085]当在断裂韧性为至少约7MPa.m°.5的工件上进行某些碾磨操作(例如周边碾磨操作)时,在使用如本文所述的研磨制品研磨工件之后,工件可显示出小于约0.003英寸,小于约0.0025英寸,小于约0.002,小于约0.0015英寸,小于约0.001英寸,或甚至小于约0.0005英寸的最大碎片尺寸。在特定实施例中,这种最大碎片尺寸可在工件的边缘(如工件的“K”刃背)上获得。特别地,可获得这种最大碎片尺寸,并同时保持或获得本文所述的其他碾磨参数。例如,可使用如本文所述的进料速率、材料去除速率、碾磨效率或它们的组合获得这种最大碎片尺寸。
[0086]此外,如下文更详细地讨论,在连续的周边碾磨操作中,工件之间的最大碎片尺寸方差可计算为最大碎片尺寸的标准偏差。根据某些实施例,至少三个连续的碾磨操作的最大碎片尺寸方差可不大于约25%,不大于约20%,不大于约15%,不大于约10%,或甚至不大于约5%。
[0087]在比较本文描述的实施例的粘结研磨本体与常规粘结研磨本体(如以全文引用的方式因入本文以用于所有可用目的的美国专利申请公布N0.2012/0055098 Al的实例中描述的研磨本体)时,常规粘结研磨本体不能在特别地保持例如可接受的进料速率和碾磨效率的同时获得最大碎片尺寸。例如,特别出乎意料的是能够实现大于0.35英寸/min(和更高)的进料速率,并同时保持如本文所述的最大碎片尺寸或如本文所述的在工件与研磨本体的界面处的温度(其中工件具有至少约7MPa.πια5的断裂韧性)。在某些实施例中,最大碎片尺寸可比常规金属粘结研磨制品的最大碎片尺寸小至少5 % ο根据另一实施例,相比于常规金属粘结研磨制品,最大碎片尺寸小至少约8%,如小至少约10%,小至少约15%,小至少约20%,小至少约25%,小至少约30%,小至少约40%,或甚至小至少约50%。在特定情况中,最大碎片尺寸的改进可在约5%至约100%之间,如大约5%至约75%之间,约5%至约60%之间,或甚至约5%至约50%之间的范围内。
[0088]此外,当在断裂韧性为至少约7MPa.πι°.5的工件上进行某些碾磨操作时,体系的温度可增加至研磨本体、工件或上述两者被损坏(如燃烧)的点。在本文描述的实施例中,在碾磨操作过程中,在研磨制品与工件之间的界面处的温度可不大于1000°c,不大于900°C,或甚至不大于700°C。在特定实施例中,结合如上所述的其他碾磨特性(如进料速率和碾磨效率),在碾磨操作过程中在研磨制品与工件之间的界面处的温度可如上所述。例如,在大于0.35英寸/min (和更高)的进料速率下,在碾磨操作过程中在研磨制品与工件之间的界面处的温度可如上所述。
[0089]在例如具有低的断裂韧性的工件上进行某些碾磨操作时,粘结研磨本体可以以至少1800sfpm的速率操作。在其他情况中,粘结研磨本体可以以至少1900sfpm,至少约2200sfpm,或甚至至少2350sfpm的速率旋转。在特定情况中,在碾磨操作过程中,粘结研磨本体可以以在约1800sfpm至约3100sfpm之间的范围内,更特别地在约1900sfpm至2350sfpm之间的范围内的速率旋转。
[0090]另外,本文的实施例的粘结研磨制品适用于在某些进料速率下例如在具有低断裂韧性的工件上的某些碾磨操作。例如,进料速率可大于0.35英寸/min,至少约0.5英寸/min,至少约I英寸/min,至少约1.5英寸/min,或甚至至少约2英寸/min。在其他情况中,进料速率可更大,如至少约3英寸/min,至少约3.5英寸/min,或甚至至少约4英寸/min。特定实施例可在碾磨操作中使用粘结研磨本体,其中进料速率在约2英寸/min至约10英寸/min之间,如约3至约8英寸/min之间的范围内。
[0091 ] 在另一实施例中,粘结研磨本体可用于碾磨操作中,其中在使用研磨校准轮校准粘结研磨本体之后,粘结研磨本体能够周边碾磨断裂韧性为至少约7MPa.m°.5的工件达至少17个连续的碾磨循环而不超过碾磨机的最大主轴功率。这样,粘结研磨本体显示出改进的工作寿命,特别是在碾磨具有低的断裂韧性的工件的情况中。实际上,在使用校准操作之前,粘结研磨本体能够进行至少约20个连续的碾磨循环,至少约25个连续的碾磨循环,或至少约30个连续的碾磨循环。应了解,指代连续的碾磨循环是指代以连续方式进行,而在碾磨循环之间不校准或修整粘结研磨本体的碾磨循环。
[0092]在比较本文的实施例的粘结研磨本体与常规粘结研磨本体时,通常,在需要校准操作以再磨锐和表面重修之前,常规粘结研磨制品在断裂韧性为至少约7MPa.m°.5的工件上进行不超过约16个连续的碾磨循环。这样,相比于常规金属粘结磨料,本文的实施例的粘结研磨本体显示出可操作碾磨时间的改进,如通过在需要校准操作之前或在碾磨功率超过碾磨机的功率容量之前所进行的连续的碾磨循环数量所估量。
[0093]工业中所测量的碾磨性能的另一显著改进为部件数/修整,其为在