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1、2020年9月11日, 砂輪種類與用途 ,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,2,2020年9月11日,【課程大綱】,一、前言 二、砂輪的基本認識 三、砂輪的標(biāo)示方法 四、砂輪各部位名稱 五、砂輪之分類及其規(guī)格,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,3,2020年9月11日,【前言】,磨削定義 所謂磨削，係高速旋轉(zhuǎn)中之磨料輪來磨除金屬之加工 磨料輪之作用一如其他多刃刀具，由堅硬鋒銳之磨粒以代替刀齒，將為數(shù)甚多之磨粒組成一多刃之切削刀具，經(jīng)由高速回轉(zhuǎn)的機械動作，以其不斷自生的微細而堅硬銳利的顆粒與磨屑空隙，每一磨粒皆能發(fā)揮其切

2、削而產(chǎn)生磨削作用。,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,4,2020年9月11日,構(gòu)成砂輪的三大要素 磨料(Abrasive)： 直接對工件發(fā)生研磨作用的粒刃。 結(jié)合劑(Bond)： 產(chǎn)生磨料顆粒間的結(jié)合力、保持力，並使砂輪在一定的速度下能安全回轉(zhuǎn)。 氣孔(Pore)： 磨料與結(jié)合劑以外的間隙，可幫助磨屑的排除，並保持研磨效果。,【砂輪的構(gòu)造】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,5,2020年9月11日,【砂輪的構(gòu)造】,,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,6,2020年9月11日,決定砂輪研磨性能五大因素 磨料（Abrasives） 粒度（Grain S

3、ize） 結(jié)合度(硬度)（Grade） 組織（Structure） 結(jié)合劑（Bond）,【砂輪的研磨性能】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,7,2020年9月11日,磨料的切削是處於高速旋轉(zhuǎn)、高溫高壓、及切削劑，所以需具有高硬度、適當(dāng)?shù)捻g性及破碎性、和化學(xué)安定性。 硬度 硬度大小是指被穿刺時抵抗程度的大小 破碎指數(shù)（韌性） 磨料承受衝擊應(yīng)力而不破裂或不粉碎的能力,【磨料】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,8,2020年9月11日,磨料須具備的特性 必須具有相當(dāng)硬度的礦物結(jié)晶體，在加工時能抵抗外力不發(fā)生破碎。 在加工中受外力時，具有不易變形和不易磨耗的強韌性。 必

4、須具有耐熱性，研磨過程中所產(chǎn)生的熱，不易使磨料顆粒在工作物間熔化。 必須具有化學(xué)的不活性。,【磨料】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,9,2020年9月11日,結(jié)晶構(gòu)造之比較,【磨料特性】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,10,2020年9月11日,硬度,【磨料特性】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,11,2020年9月11日,熱傳導(dǎo)率,【磨料特性】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,12,2020年9月11日,熱安定性,【磨料特性】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,13,2020年9月11日,【磨料】,磨料種類 氧

5、化鋁系 黑色氧化鋁(A) 白色氧化鋁(WA) 淡紅色氧化鋁(PA) 單結(jié)晶灰白色氧化鋁(HA) 多結(jié)晶黑褐色氧化鋁(44A),碳化矽系 黑色碳化矽(C) 綠色碳化矽(GC) 超級磨料 立方晶氮化硼(CBN) 鑽石(SDC),國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,14,2020年9月11日,【磨料之種類特性及其用途】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,15,2020年9月11日,【磨粒針對加工物之使用區(qū)分】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,16,2020年9月11日,【磨料之硬度】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,17,2020年9月11日

6、,【各種磨料之硬度與破碎指數(shù)】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,18,2020年9月11日,【粒度】,將熔煉的結(jié)晶錠塊打碎、輥壓和處理，以篩選分出不同大小的顆粒和微粉，其顆粒大小以數(shù)字來表示，稱為粒度。 磨料粒度一般以號數(shù)表示之，即每一英吋（25.4mm）長度之篩孔數(shù)。號數(shù)越大，則磨料粒愈小，磨料粒愈小則磨削時其磨屑較小，磨削後之工件表面則較細緻。,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,19,2020年9月11日,【粒度的種類】,單一種磨粒 同一號數(shù)磨料顆粒 混合磨料 混合兩種或兩種以上磨料 混合粒度 同一磨料，但混合兩種或兩種以上不同號數(shù)磨料顆粒 混合磨粒 混合兩種

7、或兩種以上磨料，且也混合兩種或兩種以上不同號數(shù)磨料顆粒,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,20,2020年9月11日,【磨粒大小之比較】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,21,2020年9月11日,【砂輪粒度表 】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,22,2020年9月11日,【磨削條件與粒度關(guān)係】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,23,2020年9月11日,【粒度與表面粗糙度關(guān)係】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,24,2020年9月11日,【粒度與表面粗糙度關(guān)係】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,2

8、5,2020年9月11日,設(shè)定條件為外徑大小、離隙角度、切深為定值，以砂輪粒度、切線速度、及進給速率等三因子，在各磨削條件範(fàn)圍內(nèi)，各取高、中、低三個水準(zhǔn)，量測各研磨面之粗糙度。,【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,26,2020年9月11日,砂輪粒度對離隙面表面粗糙度影響： 當(dāng)砂輪粒度愈高時，所得到之表面粗糙度相對較佳。 相同砂輪粒度，進給率變小時，所得到之表面粗糙度相對較佳。,【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,27,2020年9月11日,磨削速度對離隙面表面粗糙度影響： 磨削速度固定時，進給速率愈快，離隙面

9、表面粗糙度愈差。 砂輪粒度愈高時，磨削速度對於表面粗糙度影響相對減少。,【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,28,2020年9月11日,進給速率對離隙面表面粗糙度影響： 當(dāng)進給速率愈慢時，所得到之表面粗糙度會愈好。 當(dāng)使用的砂輪粒度較粗時，要得到較好的研磨表面粗糙度，可以選擇較高磨削速度與較低的進給速率。,【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,29,2020年9月11日,【結(jié)合度】,結(jié)合度定義 表示砂輪保持磨料的能力或稱砂輪的結(jié)合強度，又稱為硬度。亦指砂輪在研磨時能夠抵抗磨料顆粒從砂輪上撕裂的壓縮力、剪斷力、和衝

10、擊力的強弱程度。 自生做用 當(dāng)磨料顆粒磨鈍時，因不斷崩裂，而產(chǎn)生新刃乃至失去作用而脫落，從而又露出新磨料。,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,30,2020年9月11日,【結(jié)合度】,結(jié)合度影響 結(jié)合度太軟時磨粒未作研磨即易脫落；太硬時磨粒磨鈍後，不即時脫落導(dǎo)致砂輪外緣鈍化平滑易使工作物燒損。 結(jié)合度標(biāo)示 一般以英文字母A表示最軟，順序至Z表示最硬。,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,31,2020年9月11日,【砂輪之結(jié)合度表示法】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,32,2020年9月11日,【硬砂輪與軟砂輪】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系

11、 鍾林樹,33,2020年9月11日,【砂輪結(jié)合度之選用】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,34,2020年9月11日,【砂輪結(jié)合度之使用範(fàn)圍】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,35,2020年9月11日,【組織】,定義 組織乃係磨料、結(jié)合劑和氣孔三者在數(shù)量上比例分佈狀況，狹義而言乃為磨料粒間之距離。 磨料間距之測定甚為困難，故以砂輪體積中磨料所佔的百分比，亦即以磨料率作為組織。 目地 可以製成緊密或鬆散的不同密度砂輪，以適合不同的研磨狀況。 使砂輪的磨料顆粒磨鈍後能迅速崩碎，而使新刃露出繼續(xù)研磨。,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,36,2020

12、年9月11日,組織密則氣孔少，組織鬆則氣孔多。 氣孔多雖然結(jié)合度弱，但有較大的切屑空間，可提高切削效果。 氣孔大、孔數(shù)少稱為粗砂輪；氣孔小、孔數(shù)多稱為密砂輪。,【組織與氣孔】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,37,2020年9月11日,【組織分類】,組織分為三類 密類(C)：0、1、2、3、4 中類(M)：5、6、7、8、9 粗類(W)：10、11、12、13、14,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,38,2020年9月11日,【組織之選用】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,39,2020年9月11日,【結(jié)合劑】,結(jié)合劑定義 在砂輪裡保持磨粒與磨粒

13、在一起，並使砂輪能在一定速度下，安全旋轉(zhuǎn)的一種材料。,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,40,2020年9月11日,【結(jié)合劑種類的特性與用途】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,41,2020年9月11日,形狀： 依不同的研磨加工，有特定標(biāo)準(zhǔn)的砂輪形狀，如平直形、斜盆形、環(huán)形、碟形等，每一形狀都有指定使用面及補助使用面，使用非加工指定面，是較危險的。 緣形： 是指砂輪外緣的形狀與角度。 尺寸： 一般是標(biāo)註砂輪的外徑、厚度、中心孔徑。 磨料： 是指研磨材料，須具備有相當(dāng)硬度的礦物結(jié)晶體，能抵抗外力不發(fā)生破碎、不易變形及磨耗、具耐熱性、及化學(xué)的不活性等特性。,【砂輪的規(guī)

14、格】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,42,2020年9月11日,粒度： 表示磨料顆粒大小，以每1英吋長度上有多少篩孔數(shù)目之近似值。 結(jié)合度： 是指保持磨料的能力，又稱為硬度。指能抵抗磨料顆粒從砂輪上撕裂的壓縮力、剪斷力、衝擊力的強弱程度。 組織： 是指磨粒與結(jié)合劑含量比例及與氣孔大小的關(guān)係。 結(jié)合劑： 是指結(jié)合磨粒與磨粒的材料。,【砂輪的規(guī)格】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,43,2020年9月11日,【砂輪的表示方式】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,44,2020年9月11日,【砂輪的表示方式】,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾

15、林樹,45,2020年9月11日,【砂輪之分類及其規(guī)格】,依砂輪成份分類 氧化鋁系砂輪:砂輪之磨料以氧化鋁為主者 碳化矽系砂輪:砂輪之磨料以碳化矽為主者 鑽石砂輪:砂輪之磨料以天然或人造鑽石為主者 依磨削目的分類 精密模削用砂輪:砂輪之磨料破碎性良好、質(zhì)脆者 粗磨削用砂輪:砂輪之磨料破碎性較差者,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,46,2020年9月11日,【砂輪之分類及其規(guī)格】,依加工方式分類 表面磨削用砂輪:平面、圓柱、內(nèi)徑、曲面、之工件磨削。 切割用砂輪:工件材料之切鋸下料者。 刀具磨削用砂輪:磨削各種刀具之砂輪者。 排障磨削用砂輪:無需特別注意精度，如澆口加工、工件倒角用

16、砂輪。 依外形分類 砂輪標(biāo)準(zhǔn)截面形狀 砂輪標(biāo)準(zhǔn)邊緣形狀 帶柄砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,47,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,無心磨削砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,48,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,平面磨削砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,49,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,內(nèi)圓磨削砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,50,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,外圓磨削砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,51,2020年9月11日,【依磨削方式分類】

17、,切割砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,52,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,手提式平面砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,53,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,手提式平面砂輪之用途,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,54,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,可彎曲砂輪,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,55,2020年9月11日,【依磨削方式分類】,可彎曲砂輪之用途,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,56,2020年9月11日,【刀具研磨常用砂輪】,鑽石砂輪 平直型砂輪：開槽、2刃之Gash、 碟型砂輪 ：3刃以上之Gash、離隙角 斜盆型砂輪：離隙角,國立虎尾科技大學(xué) 機械與電腦輔助工程系 鍾林樹,57,2020年9月11日,【參考資料】,