砂轮种类与用途

1、2022/7/72022/7/7 砂輪種類與用途砂輪種類與用途 國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹2 22022/7/72022/7/7【課程大綱】【課程大綱】一、前言一、前言二、砂輪的基本認識二、砂輪的基本認識三、砂輪的標示方法三、砂輪的標示方法四、砂輪各部位名稱四、砂輪各部位名稱五、砂輪之分類及其規格五、砂輪之分類及其規格國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹3 32022/7/72022/7/7【前

2、言】【前言】磨削定義磨削定義所謂磨削，係高速旋轉中之磨料輪來磨所謂磨削，係高速旋轉中之磨料輪來磨除金屬之加工除金屬之加工磨料輪之作用一如其他多刃刀具，由堅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，將為數甚多硬鋒銳之磨粒以代替刀齒，將為數甚多之磨粒組成一多刃之切削刀具，經由高之磨粒組成一多刃之切削刀具，經由高速回轉的機械動作，以其不斷自生的微速回轉的機械動作，以其不斷自生的微細而堅硬銳利的顆粒與磨屑空隙，每一細而堅硬銳利的顆粒與磨屑空隙，每一磨粒皆能發揮其切削而產生磨削作用。磨粒皆能發揮其切削而產生磨削作用。國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程

3、系 鍾林樹鍾林樹4 42022/7/72022/7/7構成砂輪的三大要素構成砂輪的三大要素磨料磨料(Abrasive)(Abrasive)：直接對工件發生研磨作用的粒刃。直接對工件發生研磨作用的粒刃。結合劑結合劑(Bond)(Bond)：產生磨料顆粒間的結合力、保持力，並產生磨料顆粒間的結合力、保持力，並使砂輪在一定的速度下能安全回轉。使砂輪在一定的速度下能安全回轉。氣孔氣孔(Pore)(Pore)：磨料與結合劑以外的間隙，可幫助磨屑磨料與結合劑以外的間隙，可幫助磨屑的排除，並保持研磨效果。的排除，並保持研磨效果。【砂輪的構造】【砂輪的構造】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程

4、系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹5 52022/7/72022/7/7【砂輪的構造】【砂輪的構造】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹6 62022/7/72022/7/7決定砂輪研磨性能五大因素決定砂輪研磨性能五大因素磨料（磨料（AbrasivesAbrasives）粒度（粒度（Grain SizeGrain Size）結合度結合度( (硬度硬度) )（GradeGrade）組織（組織（StructureStructure）結合劑（結合劑（BondBond）【砂輪的研磨性能】【砂輪的研磨性能】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦

5、輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹7 72022/7/72022/7/7磨料的切削是處於高速旋轉、高溫磨料的切削是處於高速旋轉、高溫高壓、及切削劑，所以需具有高壓、及切削劑，所以需具有高硬高硬度度、適當的韌性及破碎性適當的韌性及破碎性、和、和化學化學安定性安定性。硬度硬度硬度大小是指被穿刺時抵抗程度的大小硬度大小是指被穿刺時抵抗程度的大小破碎指數（韌性）破碎指數（韌性）磨料承受衝擊應力而不破裂或不粉碎的磨料承受衝擊應力而不破裂或不粉碎的能力能力【磨料】【磨料】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹8 82022/7/72022/7/7

6、磨料須具備的特性磨料須具備的特性必須具有相當必須具有相當硬度硬度的礦物結晶體，在加的礦物結晶體，在加工時能抵抗外力不發生破碎。工時能抵抗外力不發生破碎。在加工中受外力時，具有在加工中受外力時，具有不易變形不易變形和和不不易磨耗易磨耗的的強韌性強韌性。必須具有必須具有耐熱性耐熱性，研磨過程中所產生的，研磨過程中所產生的熱，不易使磨料顆粒在工作物間熔化。熱，不易使磨料顆粒在工作物間熔化。必須具有必須具有化學的不活性化學的不活性。【磨料】【磨料】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹9 92022/7/72022/7/7結晶構造之比較結晶構造之比較【

7、磨料特性】【磨料特性】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹10102022/7/72022/7/7硬度硬度【磨料特性】【磨料特性】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹11112022/7/72022/7/7熱傳導率熱傳導率【磨料特性】【磨料特性】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹12122022/7/72022/7/7熱安定性熱安定性【磨料特性】【磨料特性】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹

8、鍾林樹13132022/7/72022/7/7【磨料】【磨料】磨料種類磨料種類氧化鋁系氧化鋁系黑色氧化鋁黑色氧化鋁(A)(A)白色氧化鋁白色氧化鋁(WA)(WA)淡紅色氧化鋁淡紅色氧化鋁(PA)(PA)單結晶灰白色氧化鋁單結晶灰白色氧化鋁(HA)(HA)多結晶黑褐色氧化鋁多結晶黑褐色氧化鋁(44A)(44A)碳化矽系碳化矽系黑色碳化矽黑色碳化矽(C)(C)綠色碳化矽綠色碳化矽(GC)(GC)超級磨料超級磨料立方晶氮化硼立方晶氮化硼(CBN)(CBN)鑽石鑽石(SDC)(SDC)國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹14142022/7/7202

9、2/7/7【磨料之種類特性及其用途】【磨料之種類特性及其用途】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹15152022/7/72022/7/7【磨粒針對加工物之使用區分】【磨粒針對加工物之使用區分】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹16162022/7/72022/7/7【磨料之硬度】【磨料之硬度】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹17172022/7/72022/7/7【各種磨料之硬度與破碎指數】【各種磨料之硬度與破碎指數】國立虎尾科技大

10、學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹18182022/7/72022/7/7【粒度】【粒度】將熔煉的結晶錠塊打碎、輥壓和處將熔煉的結晶錠塊打碎、輥壓和處理，以篩選分出不同大小的顆粒和理，以篩選分出不同大小的顆粒和微粉，其顆粒大小以數字來表示，微粉，其顆粒大小以數字來表示，稱為稱為粒度粒度。磨料粒度一般以號數表示之，即每磨料粒度一般以號數表示之，即每一英吋（一英吋（25.4mm25.4mm）長度之篩孔數）長度之篩孔數。號數越大，則磨料粒愈小，磨料粒號數越大，則磨料粒愈小，磨料粒愈小則磨削時其磨屑較小，磨削後愈小則磨削時其磨屑較小，磨削後之工件表面則較細緻。之

11、工件表面則較細緻。國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹19192022/7/72022/7/7【粒度的種類】【粒度的種類】單一種磨粒單一種磨粒同一號數磨料顆粒同一號數磨料顆粒混合磨料混合磨料混合兩種或兩種以上磨料混合兩種或兩種以上磨料混合粒度混合粒度同一磨料，但混合兩種或兩種以上不同一磨料，但混合兩種或兩種以上不同號數磨料顆粒同號數磨料顆粒混合磨粒混合磨粒混合兩種或兩種以上磨料，且也混合混合兩種或兩種以上磨料，且也混合兩種或兩種以上不同號數磨料顆粒兩種或兩種以上不同號數磨料顆粒國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔

12、助工程系 鍾林樹鍾林樹20202022/7/72022/7/7【磨粒大小之比較】【磨粒大小之比較】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹21212022/7/72022/7/7【砂輪粒度表【砂輪粒度表 】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹22222022/7/72022/7/7【磨削條件與粒度關係】【磨削條件與粒度關係】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹23232022/7/72022/7/7【粒度與表面粗糙度關係】【粒度與表面粗糙度關係

13、】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹24242022/7/72022/7/7【粒度與表面粗糙度關係】【粒度與表面粗糙度關係】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹25252022/7/72022/7/7設定條件為外徑大小、離隙角度、設定條件為外徑大小、離隙角度、切深為定值，以切深為定值，以砂輪粒度砂輪粒度、切線速切線速度度、及、及進給速率進給速率等三因子，在各磨等三因子，在各磨削條件範圍內，各取高、中、低三削條件範圍內，各取高、中、低三個水準，量測各研磨面之粗糙度。個水準，量測各研磨面之粗糙

14、度。【刀刃離隙面表面粗糙度實驗刀刃離隙面表面粗糙度實驗】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹26262022/7/72022/7/7砂輪粒度對離隙面表面粗糙度影響：砂輪粒度對離隙面表面粗糙度影響：當砂輪粒度愈高時，所得到之表面粗糙度相對較佳。當砂輪粒度愈高時，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同砂輪粒度，進給率變小時，所得到之表面粗糙度相對較佳。相對較佳。【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹27

15、272022/7/72022/7/7磨削速度對離隙面表面粗糙度影響：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，離隙面表面粗糙度愈差。磨削速度固定時，進給速率愈快，離隙面表面粗糙度愈差。 砂輪粒度愈高時，磨削速度對於表面粗糙度影響相對減少。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】【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹28282022/7/72022/7/7進給速率對離隙面表面粗糙度影響：進給速率對離隙面表面粗糙度影響：當進給速率愈慢時，所得到之表面粗糙度會愈

16、好。當進給速率愈慢時，所得到之表面粗糙度會愈好。當使用的砂輪粒度較粗時，要得到較好的研磨表面粗當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。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】【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹29292022/7/72022/7/7【結合度】【結合度】結合度定義結合度定義表示砂輪保持磨料的能力或稱砂表示砂輪保持磨料的能力或稱砂輪的輪的結合強度結合強度，又稱為，又稱為硬度硬度。亦。亦指砂輪在研磨時能夠抵抗磨料顆指砂輪在

17、研磨時能夠抵抗磨料顆粒從砂輪上撕裂的壓縮力、剪斷粒從砂輪上撕裂的壓縮力、剪斷力、和衝擊力的強弱程度。力、和衝擊力的強弱程度。自生做用自生做用當磨料顆粒磨鈍時，因不斷崩裂當磨料顆粒磨鈍時，因不斷崩裂，而產生新刃乃至失去作用而脫，而產生新刃乃至失去作用而脫落，從而又露出新磨料。落，從而又露出新磨料。國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹30302022/7/72022/7/7【結合度】【結合度】結合度影響結合度影響結合度太軟時磨粒未作研磨即結合度太軟時磨粒未作研磨即易易脫落脫落；太硬時磨粒磨鈍後，不即；太硬時磨粒磨鈍後，不即時脫落導致砂輪外緣時脫落

18、導致砂輪外緣鈍化平滑鈍化平滑易易使工作物使工作物燒損燒損。結合度標示結合度標示一般以英文字母一般以英文字母A A表示最軟表示最軟，順序，順序至至Z Z表示最硬表示最硬。國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹31312022/7/72022/7/7【砂輪之結合度表示法】【砂輪之結合度表示法】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹32322022/7/72022/7/7【硬砂輪與軟砂輪】【硬砂輪與軟砂輪】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹3333

19、2022/7/72022/7/7【砂輪結合度之選用】【砂輪結合度之選用】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹34342022/7/72022/7/7【砂輪結合度之使用範圍】【砂輪結合度之使用範圍】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹35352022/7/72022/7/7【組織】【組織】定義定義組織乃係組織乃係磨料磨料、結合劑結合劑和和氣孔氣孔三者在數三者在數量上比例分佈狀況，狹義而言乃為磨料量上比例分佈狀況，狹義而言乃為磨料粒間之距離。粒間之距離。磨料間距之測定甚為困難，故以砂輪體磨料間距

20、之測定甚為困難，故以砂輪體積中磨料所佔的百分比，亦即以積中磨料所佔的百分比，亦即以磨料率磨料率作為組織。作為組織。目地目地可以製成緊密或鬆散的不同密度砂輪，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。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，使砂輪的磨料顆粒磨鈍後能迅速崩碎，而使新刃露出繼續研磨。而使新刃露出繼續研磨。國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹36362022/7/72022/7/7組織密則氣孔少，組織鬆則氣孔多。組織密則氣孔少，組織鬆則氣孔多。氣孔多雖然結合度弱，但有較大的切屑空間，氣孔多雖然結合度弱，但

21、有較大的切屑空間，可提高切削效果。可提高切削效果。氣孔大、孔數少稱為氣孔大、孔數少稱為粗砂輪粗砂輪；氣孔小、孔數多；氣孔小、孔數多稱為稱為密砂輪密砂輪。【組織與氣孔】【組織與氣孔】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹37372022/7/72022/7/7【組織分類】【組織分類】組織分為三類組織分為三類密類密類(C)(C)：0 0、1 1、2 2、3 3、4 4中類中類(M)(M)：5 5、6 6、7 7、8 8、9 9粗類粗類(W)(W)：1010、1111、1212、1313、1414國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系

22、機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹38382022/7/72022/7/7【組織之選用】【組織之選用】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹39392022/7/72022/7/7【結合劑】【結合劑】結合劑定義結合劑定義在砂輪裡保持磨粒與磨粒在一起，在砂輪裡保持磨粒與磨粒在一起，並使砂輪能在一定速度下，安全旋並使砂輪能在一定速度下，安全旋轉的一種材料。轉的一種材料。國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹40402022/7/72022/7/7【結合劑種類的特性與用途】【結合劑種類的特性與用途】國

23、立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹41412022/7/72022/7/7形狀：形狀：依不同的研磨加工，有特定標準的砂輪形狀依不同的研磨加工，有特定標準的砂輪形狀，如平直形、斜盆形、環形、碟形等，每一，如平直形、斜盆形、環形、碟形等，每一形狀都有指定使用面及補助使用面，使用非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。加工指定面，是較危險的。緣形：緣形：是指砂輪外緣的形狀與角度。是指砂輪外緣的形狀與角度。尺寸：尺寸：一般是標註砂輪的外徑、厚度、中心孔徑。一般是標註砂輪的外徑、厚度、中心孔徑。磨料：磨料：是指研磨材料，須具備有

24、相當硬度的礦物結是指研磨材料，須具備有相當硬度的礦物結晶體，能抵抗外力不發生破碎、不易變形及晶體，能抵抗外力不發生破碎、不易變形及磨耗、具耐熱性、及化學的不活性等特性。磨耗、具耐熱性、及化學的不活性等特性。【砂輪的規格】【砂輪的規格】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹42422022/7/72022/7/7粒度：粒度：表示磨料顆粒大小，以每表示磨料顆粒大小，以每1 1英吋長度上英吋長度上有多少篩孔數目之近似值。有多少篩孔數目之近似值。結合度：結合度：是指保持磨料的能力，又稱為硬度。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

25、的壓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。縮力、剪斷力、衝擊力的強弱程度。組織：組織：是指磨粒與結合劑含量比例及與氣孔是指磨粒與結合劑含量比例及與氣孔大小的關係。大小的關係。結合劑：結合劑：是指結合磨粒與磨粒的材料。是指結合磨粒與磨粒的材料。【砂輪的規格】【砂輪的規格】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹43432022/7/72022/7/7【砂輪的表示方式】【砂輪的表示方式】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹44442022/7/72022/7/7【砂輪的表示

26、方式】【砂輪的表示方式】國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹45452022/7/72022/7/7【砂輪之分類及其規格】【砂輪之分類及其規格】依砂輪成份分類依砂輪成份分類氧化鋁系砂輪氧化鋁系砂輪: :砂輪之磨料以氧化鋁為主者砂輪之磨料以氧化鋁為主者碳化矽系砂輪碳化矽系砂輪: :砂輪之磨料以碳化矽為主者砂輪之磨料以碳化矽為主者鑽石砂輪鑽石砂輪: :砂輪之磨料以天然或人造鑽石為主者砂輪之磨料以天然或人造鑽石為主者依磨削目的分類依磨削目的分類精密模削用砂輪精密模削用砂輪: :砂輪之磨料破碎性良好、質脆者砂輪之磨料破碎性良好、質脆者粗磨削用砂輪粗磨

27、削用砂輪: :砂輪之磨料破碎性較差者砂輪之磨料破碎性較差者國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹46462022/7/72022/7/7【砂輪之分類及其規格】【砂輪之分類及其規格】依加工方式分類依加工方式分類表面磨削用砂輪表面磨削用砂輪: :平面、圓柱、內徑、曲面、之工平面、圓柱、內徑、曲面、之工件磨削。件磨削。切割用砂輪切割用砂輪: :工件材料之切鋸下料者。工件材料之切鋸下料者。刀具磨削用砂輪刀具磨削用砂輪: :磨削各種刀具之砂輪者。磨削各種刀具之砂輪者。排障磨削用砂輪排障磨削用砂輪: :無需特別注意精度，如澆口加工無需特別注意精度，如澆口加工、工件倒角用砂輪。、工件倒角用砂輪。依外形分類依外形分類砂輪標準截面形狀砂輪標準截面形狀砂輪標準邊緣形狀砂輪標準邊緣形狀帶柄砂輪帶柄砂輪國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹47472022/7/72022/7/7【依磨削方式分類】【依磨削方式分類】無心磨削砂輪無心磨削砂輪國立虎尾科技大學國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系機械與電腦輔助工程系 鍾林樹鍾林樹48482022/7/72022/7/7【依磨削方式分類】【依磨削方式