日志
磨床砂輪的選擇
|
砂輪的選擇
選擇合適之砂輪
成功的研磨大部份依賴操作者之經(jīng)驗(yàn),，他必須了解多種型式,、形狀之砂輪特性及在各種不同狀況它們?nèi)绾巫饔谩Ｔ谟浱柋碇忻恳粋�(gè)一字母,，數(shù)字所代表之意義,，在下列完整的表中有說明構(gòu)成磨輪之基本要素是磨料粒度,，結(jié)合材料，等級和結(jié)構(gòu),。
研磨之磨料
磨料最普通之型式為氧化鋁（alminum oxide）和碳化硅（silcon carbide）,，氧化鋁之結(jié)晶不如碳化硅硬，但較不如碳化硅脆,，更適于研磨高抗拉強(qiáng)度如碳和合金鋼一質(zhì)地軟或硬的,，可鍛精制鐵、青銅等,。
氧化鋁之一些商業(yè)名稱是鋼鋁石（Aloxite, Alundum Borolon）,。
碳化硅之結(jié)晶是極度脆的，所以,，以這種磨料作成的砂輪適于研磨,，諸如鋼等高抗拉強(qiáng)度之物質(zhì)，諸如鑄鐵,、黃銅,、青銅、鋁和一般銅,，其它如橡皮,、賽璐珞，大理石和玻璃等不可鍛之物質(zhì),。
碳化硅之一般商用名稱是金鋼砂（carborundum, crystolon, electron）如下有氧化鋁和碳化硅兩類之物別形式說明,，而在磨輪記號里對磨料有數(shù)字作為代號指示。
砂粒尺寸
砂粒尺寸根據(jù)予以分類之篩子尺寸來命名,。
例如,，一顆砂料能通過每一吋24個(gè)網(wǎng)眼之篩子時(shí)，叫做24砂粒,，普通用作平面研磨之砂粒尺寸為48至80,。
對于粗研磨，當(dāng)光面并不重要時(shí),，可使用粗砂粒之磨輪,，當(dāng)光面比較重要或者研磨面較狹窄時(shí)，需要使用狹邊細(xì)砂粒之磨,。
磨輪結(jié)合料
磨輪之結(jié)合是將磨料結(jié)合在一起,，且在磨輪進(jìn)刀時(shí)支持他們。
〝軟和硬〞這個(gè)名詞指示結(jié)合強(qiáng)度,，磨料之結(jié)合率越大,，環(huán)繞磨料顆粒之結(jié)合膜越厚,，且結(jié)合支持力越強(qiáng)，磨輪越硬,。磨輪一般有五種結(jié)合料：
（a） 玻璃結(jié)合料
多過次75﹪之磨輪是使用玻璃結(jié)合料制造,，多孔性及強(qiáng)度賦予高的切削量，這類結(jié)合料不受水,、酸,、油或者普通溫度條件影響，所以此種型態(tài)之砂輪較常被使用于一般生產(chǎn)及工具室研磨,。
（b） 硅酸鹽結(jié)合料
硅酸鹽結(jié)合料之砂輪比玻璃結(jié)合料之砂輪更易釋放磨料顆粒,，通常用于研磨刀具刀刃，但須在熱量產(chǎn)生保持在極小之情況下,。
（c） 蟲膠結(jié)合料
這種結(jié)合料可以產(chǎn)生高度光面,，深邊切削。
（d） 樹脂結(jié)合料
這是一種合成有機(jī)化合物,，這種型式之磨輪可作冷卻削,，急速切削，且能在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下切削,。
（e） 橡膠結(jié)合料
橡膠結(jié)合料磨輪主要用于研磨良好光面,，由于其強(qiáng)度及硬度，此種結(jié)合料廣泛用于磨深槽及相似的工作,。
等級
磨輪之等級是〝支持力〞或結(jié)合強(qiáng)度等之量度,。
砂輪如果磨料易于分裝的，我們稱之為〝軟性級〞,，而顆粒能很強(qiáng)勁地結(jié)合,，稱之為〝硬性級〞砂輪。
結(jié)構(gòu)
這個(gè)名詞是指出顆粒之間距,，也就是密度,。（圖7-1）
離散型之砂輪比相同等級和顆粒大小之稠密型砂輪研磨更快。硬而脆之物質(zhì)使用稠密型砂輪研磨更有效,。
如上面所說明：在選擇砂輪重要的考慮是被研磨之物質(zhì)特性,。
請參閱下列砂輪選擇表，同樣地砂輪制造商也會(huì)介紹砂輪之規(guī)格,，而更能適合工作之要求,。
◎調(diào)整輪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為：A120TR
調(diào)整輪主要是提供工作物軸向推力和因而產(chǎn)生的進(jìn)給率。將調(diào)整輪軸線傾斜使其不與砂輪軸線平行一致,，可提供工作物所需的軸向推力,，并使工作物在調(diào)整輪和砂輪間旋轉(zhuǎn),。
◎ 工作物標(biāo)準(zhǔn)周速度范圍
軟 鋼 淬火鋼 工具鋼 鑄鋼 銅合金 鋁合金
11~20 21~40 21~40 21~40 21~50 21~60
注：工作物周速度約等于調(diào)整輪之周速度,，因工作物系與決定其旋轉(zhuǎn)速度之調(diào)整輪相咬合,。
◎砂輪進(jìn)刀量：一次研磨的進(jìn)刀量
用 途 軟 鋼 淬火鋼 工具鋼 不銹鋼 鑄 鋼
細(xì) 磨 0.005~0.01 0.005~0.015 0.02~0.03 0.02~0.003 0.015~0.03
粗 磨 0.015~0.03 0.02~0.04 0.02~0.03 0.02~0.03 0.015~0.03
◎選擇磨輪之考慮要素
根據(jù)使用者之說法，選擇磨輪有四個(gè)固定要素和四個(gè)變動(dòng)要素,。
固定要素
1.被研磨之物質(zhì)
2.要求之精度和光面
3.研磨接觸之面積
4.研磨操作之特性
變動(dòng)要素
1.砂輪速度
2.進(jìn)刀率
3.研磨機(jī)之狀況
4.工作者之操作技巧
（1） 如果被研磨之物質(zhì)是鋼或是它合金的一種,，磨料通常使用氧化鋁，如果是鑄鐵,，非鐵金屬或非金屬,，則磨料使用碳化硅，細(xì)顆粒之磨料用于軟性,，延性高之物質(zhì),。硬質(zhì)砂輪用于軟性物質(zhì)，軟質(zhì)砂輪用于硬性物質(zhì),。然而軟質(zhì)砂輪用于非常軟性之物質(zhì)比如黃銅,，以避免〝阻塞〞或〝荷載〞，密接顆粒之磨料用于硬且脆之物質(zhì),，松離顆粒之磨料即用于軟性,、延性好的物質(zhì)。
（2） 考慮精度和光面需要使用粗顆粒之磨輪時(shí),，建議您使用快速切削,，而需要精致光面時(shí)，使用細(xì)顆粒之磨輪,。
然而精致光面如果使用中等顆粒之砂輪事前適當(dāng)?shù)男拚^,，仍然可以制作出，玻璃結(jié)合料是用于粗修和半精修,，而樹脂,、橡膠、蟲膠結(jié)合料用于高精修光面,。
（3） 考慮及接觸面積時(shí),，小接觸面積使用細(xì)顆粒，且砂輪越需要硬,，密切型之磨料使用于小接觸面積,，松離型則用于大接觸面積。
（4） 考慮研磨操作之特性時(shí),，精密研磨通常使用玻璃結(jié)合料之磨輪,，然而對于特殊極佳光面時(shí)，樹脂,、橡膠和蟲膠結(jié)合料之磨輪也許更適合,。
（5） 如果相對于工作移動(dòng)速率之砂輪轉(zhuǎn)速越高時(shí)，砂輪越要使用軟質(zhì),，如果砂輪轉(zhuǎn)速必須降低砂輪速度使得砂輪作用似軟性,，增加砂輪速度,，使其作用似硬性。玻璃結(jié)合料砂輪使用于速度6500S.F.P.M以下者,，而橡膠,、蟲膠和樹脂結(jié)合料之砂輪使用于6500S.F.P.M以上者。
（6） 進(jìn)刀速率越高,，研磨壓力越大,，砂輪需越硬，如果工件之速率在每轉(zhuǎn)相同之進(jìn)刀量下必須提高,，進(jìn)刀速率會(huì)自動(dòng)提高向?qū)е律拜喣ズ母�,。這種磨耗可使用硬質(zhì)砂輪而予以改善。
（7） 在考慮工作者之操作技巧,，我們會(huì)發(fā)覺硬質(zhì)砂輪比起論時(shí)計(jì)酬之工作較適于以論件計(jì)酬之工作,。
由其研磨成本在同一工廠同一工作非手動(dòng)研磨時(shí)會(huì)變化至100﹪。
修整砂輪
將鉆石裝于修整器,，修整器之固定孔為5度角,，鉆石鈍化時(shí)可使套筒轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，以確使修整邊緣銳利,。建議使用最低砂輪速度（1400rpm）修整砂輪,，以確保鉆石壽命，工作之表面粗造度和鉆石通過輪面通過之速度有很大關(guān)系,。 若研磨欲留量僅0.2mm至0.3mm時(shí),，建議修整時(shí)使輪面粗糙，此可使修整進(jìn)給量約0.03mm迅速轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,，使鉆石很快的通過輪面,，以使輪面粗糙。
欲使用同一砂輪精磨時(shí),，需再修整一次,，此時(shí)修整量約為0.01mm，使鉆石慢慢通過輪面,，修整2次至3次,。
修整量較小，可使砂輪壽命較長,，修整時(shí)需加冷卻,，但突然使其冷卻是非常危險(xiǎn)的，將使鉆石裂開,，因砂輪很硬,，故易脆裂，稍加敲擊即可能造成龜裂，修整時(shí),，（鉆石筆）先從中央開始,，因其磨耗較少，若從磨耗邊開始時(shí),，修整至中央時(shí)，因修整量較大,，將使鉆石承受較大應(yīng)力而使鉆石跳動(dòng),，由經(jīng)驗(yàn)得知，欲得到高精度研磨效果,，以手修整是不理想的,，因手修整砂輪時(shí)，可能會(huì)造成偏擺將使輪不整齊,。
1.新鉆石和砂輪之傾斜角正確,。
2.鉆石切削處形成平面時(shí)，須沿其軸轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度,。
1. 新修整點(diǎn)如同新新鉆石般銳利,。
經(jīng)過一段時(shí)間，需更換鉆石,，因可能磨損到鉆石挾持臂,，磨耗可能使鉆石拋出或松動(dòng)而造成危險(xiǎn)，且因鉆石變得太小設(shè)定不便,，則如此反而不經(jīng)濟(jì),。
選擇合適之砂輪
成功的研磨大部份依賴操作者之經(jīng)驗(yàn),，他必須了解多種型式,、形狀之砂輪特性及在各種不同狀況它們?nèi)绾巫饔谩Ｔ谟浱柋碇忻恳粋�(gè)一字母,，數(shù)字所代表之意義,，在下列完整的表中有說明構(gòu)成磨輪之基本要素是磨料粒度,，結(jié)合材料，等級和結(jié)構(gòu),。
研磨之磨料
磨料最普通之型式為氧化鋁（alminum oxide）和碳化硅（silcon carbide）,，氧化鋁之結(jié)晶不如碳化硅硬，但較不如碳化硅脆,，更適于研磨高抗拉強(qiáng)度如碳和合金鋼一質(zhì)地軟或硬的,，可鍛精制鐵、青銅等,。
氧化鋁之一些商業(yè)名稱是鋼鋁石（Aloxite, Alundum Borolon）,。
碳化硅之結(jié)晶是極度脆的，所以,，以這種磨料作成的砂輪適于研磨,，諸如鋼等高抗拉強(qiáng)度之物質(zhì)，諸如鑄鐵,、黃銅,、青銅、鋁和一般銅,，其它如橡皮,、賽璐珞，大理石和玻璃等不可鍛之物質(zhì),。
碳化硅之一般商用名稱是金鋼砂（carborundum, crystolon, electron）如下有氧化鋁和碳化硅兩類之物別形式說明,，而在磨輪記號里對磨料有數(shù)字作為代號指示。
砂粒尺寸
砂粒尺寸根據(jù)予以分類之篩子尺寸來命名,。
例如,，一顆砂料能通過每一吋24個(gè)網(wǎng)眼之篩子時(shí)，叫做24砂粒,，普通用作平面研磨之砂粒尺寸為48至80,。
對于粗研磨，當(dāng)光面并不重要時(shí),，可使用粗砂粒之磨輪,，當(dāng)光面比較重要或者研磨面較狹窄時(shí)，需要使用狹邊細(xì)砂粒之磨,。
磨輪結(jié)合料
磨輪之結(jié)合是將磨料結(jié)合在一起,，且在磨輪進(jìn)刀時(shí)支持他們。
〝軟和硬〞這個(gè)名詞指示結(jié)合強(qiáng)度,，磨料之結(jié)合率越大,，環(huán)繞磨料顆粒之結(jié)合膜越厚,，且結(jié)合支持力越強(qiáng)，磨輪越硬,。磨輪一般有五種結(jié)合料：
（a） 玻璃結(jié)合料
多過次75﹪之磨輪是使用玻璃結(jié)合料制造,，多孔性及強(qiáng)度賦予高的切削量，這類結(jié)合料不受水,、酸,、油或者普通溫度條件影響，所以此種型態(tài)之砂輪較常被使用于一般生產(chǎn)及工具室研磨,。
（b） 硅酸鹽結(jié)合料
硅酸鹽結(jié)合料之砂輪比玻璃結(jié)合料之砂輪更易釋放磨料顆粒,，通常用于研磨刀具刀刃，但須在熱量產(chǎn)生保持在極小之情況下,。
（c） 蟲膠結(jié)合料
這種結(jié)合料可以產(chǎn)生高度光面,，深邊切削。
（d） 樹脂結(jié)合料
這是一種合成有機(jī)化合物,，這種型式之磨輪可作冷卻削,，急速切削，且能在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下切削,。
（e） 橡膠結(jié)合料
橡膠結(jié)合料磨輪主要用于研磨良好光面,，由于其強(qiáng)度及硬度，此種結(jié)合料廣泛用于磨深槽及相似的工作,。
等級
磨輪之等級是〝支持力〞或結(jié)合強(qiáng)度等之量度,。
砂輪如果磨料易于分裝的，我們稱之為〝軟性級〞,，而顆粒能很強(qiáng)勁地結(jié)合,，稱之為〝硬性級〞砂輪。
結(jié)構(gòu)
這個(gè)名詞是指出顆粒之間距,，也就是密度,。（圖7-1）
離散型之砂輪比相同等級和顆粒大小之稠密型砂輪研磨更快。硬而脆之物質(zhì)使用稠密型砂輪研磨更有效,。
如上面所說明：在選擇砂輪重要的考慮是被研磨之物質(zhì)特性,。
請參閱下列砂輪選擇表，同樣地砂輪制造商也會(huì)介紹砂輪之規(guī)格,，而更能適合工作之要求,。
◎調(diào)整輪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為：A120TR
調(diào)整輪主要是提供工作物軸向推力和因而產(chǎn)生的進(jìn)給率。將調(diào)整輪軸線傾斜使其不與砂輪軸線平行一致,，可提供工作物所需的軸向推力,，并使工作物在調(diào)整輪和砂輪間旋轉(zhuǎn),。
◎ 工作物標(biāo)準(zhǔn)周速度范圍
軟 鋼 淬火鋼 工具鋼 鑄鋼 銅合金 鋁合金
11~20 21~40 21~40 21~40 21~50 21~60
注：工作物周速度約等于調(diào)整輪之周速度,，因工作物系與決定其旋轉(zhuǎn)速度之調(diào)整輪相咬合,。
◎砂輪進(jìn)刀量：一次研磨的進(jìn)刀量
用 途 軟 鋼 淬火鋼 工具鋼 不銹鋼 鑄 鋼
細(xì) 磨 0.005~0.01 0.005~0.015 0.02~0.03 0.02~0.003 0.015~0.03
粗 磨 0.015~0.03 0.02~0.04 0.02~0.03 0.02~0.03 0.015~0.03
◎選擇磨輪之考慮要素
根據(jù)使用者之說法，選擇磨輪有四個(gè)固定要素和四個(gè)變動(dòng)要素,。
固定要素
1.被研磨之物質(zhì)
2.要求之精度和光面
3.研磨接觸之面積
4.研磨操作之特性
變動(dòng)要素
1.砂輪速度
2.進(jìn)刀率
3.研磨機(jī)之狀況
4.工作者之操作技巧
（1） 如果被研磨之物質(zhì)是鋼或是它合金的一種,，磨料通常使用氧化鋁，如果是鑄鐵,，非鐵金屬或非金屬,，則磨料使用碳化硅，細(xì)顆粒之磨料用于軟性,，延性高之物質(zhì),。硬質(zhì)砂輪用于軟性物質(zhì)，軟質(zhì)砂輪用于硬性物質(zhì),。然而軟質(zhì)砂輪用于非常軟性之物質(zhì)比如黃銅,，以避免〝阻塞〞或〝荷載〞，密接顆粒之磨料用于硬且脆之物質(zhì),，松離顆粒之磨料即用于軟性,、延性好的物質(zhì)。
（2） 考慮精度和光面需要使用粗顆粒之磨輪時(shí),，建議您使用快速切削,，而需要精致光面時(shí)，使用細(xì)顆粒之磨輪,。
然而精致光面如果使用中等顆粒之砂輪事前適當(dāng)?shù)男拚^,，仍然可以制作出，玻璃結(jié)合料是用于粗修和半精修,，而樹脂,、橡膠、蟲膠結(jié)合料用于高精修光面,。
（3） 考慮及接觸面積時(shí),，小接觸面積使用細(xì)顆粒，且砂輪越需要硬,，密切型之磨料使用于小接觸面積,，松離型則用于大接觸面積。
（4） 考慮研磨操作之特性時(shí),，精密研磨通常使用玻璃結(jié)合料之磨輪,，然而對于特殊極佳光面時(shí)，樹脂,、橡膠和蟲膠結(jié)合料之磨輪也許更適合,。
（5） 如果相對于工作移動(dòng)速率之砂輪轉(zhuǎn)速越高時(shí)，砂輪越要使用軟質(zhì),，如果砂輪轉(zhuǎn)速必須降低砂輪速度使得砂輪作用似軟性,，增加砂輪速度,，使其作用似硬性。玻璃結(jié)合料砂輪使用于速度6500S.F.P.M以下者,，而橡膠,、蟲膠和樹脂結(jié)合料之砂輪使用于6500S.F.P.M以上者。
（6） 進(jìn)刀速率越高,，研磨壓力越大,，砂輪需越硬，如果工件之速率在每轉(zhuǎn)相同之進(jìn)刀量下必須提高,，進(jìn)刀速率會(huì)自動(dòng)提高向?qū)е律拜喣ズ母�,。這種磨耗可使用硬質(zhì)砂輪而予以改善。
（7） 在考慮工作者之操作技巧,，我們會(huì)發(fā)覺硬質(zhì)砂輪比起論時(shí)計(jì)酬之工作較適于以論件計(jì)酬之工作,。
由其研磨成本在同一工廠同一工作非手動(dòng)研磨時(shí)會(huì)變化至100﹪。
修整砂輪
將鉆石裝于修整器,，修整器之固定孔為5度角,，鉆石鈍化時(shí)可使套筒轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，以確使修整邊緣銳利,。建議使用最低砂輪速度（1400rpm）修整砂輪,，以確保鉆石壽命，工作之表面粗造度和鉆石通過輪面通過之速度有很大關(guān)系,。 若研磨欲留量僅0.2mm至0.3mm時(shí),，建議修整時(shí)使輪面粗糙，此可使修整進(jìn)給量約0.03mm迅速轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,，使鉆石很快的通過輪面,，以使輪面粗糙。
欲使用同一砂輪精磨時(shí),，需再修整一次,，此時(shí)修整量約為0.01mm，使鉆石慢慢通過輪面,，修整2次至3次,。
修整量較小，可使砂輪壽命較長,，修整時(shí)需加冷卻,，但突然使其冷卻是非常危險(xiǎn)的，將使鉆石裂開,，因砂輪很硬,，故易脆裂，稍加敲擊即可能造成龜裂，修整時(shí),，（鉆石筆）先從中央開始,，因其磨耗較少，若從磨耗邊開始時(shí),，修整至中央時(shí)，因修整量較大,，將使鉆石承受較大應(yīng)力而使鉆石跳動(dòng),，由經(jīng)驗(yàn)得知，欲得到高精度研磨效果,，以手修整是不理想的,，因手修整砂輪時(shí)，可能會(huì)造成偏擺將使輪不整齊,。
1.新鉆石和砂輪之傾斜角正確,。
2.鉆石切削處形成平面時(shí)，須沿其軸轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度,。
1. 新修整點(diǎn)如同新新鉆石般銳利,。
經(jīng)過一段時(shí)間，需更換鉆石,，因可能磨損到鉆石挾持臂,，磨耗可能使鉆石拋出或松動(dòng)而造成危險(xiǎn)，且因鉆石變得太小設(shè)定不便,，則如此反而不經(jīng)濟(jì),。
