砂轮种类与用途课件

§砂輪種類與用途§國立虎尾科技大學機械與電腦輔助工程系鍾林樹9/14/2023§砂輪種類與用途§8/7/2023【課程大綱】一、前言二、砂輪的基本認識三、砂輪的標示方法四、砂輪各部位名稱五、砂輪之分類及其規格9/14/20232.【課程大綱】一、前言8/7/20232.【前言】磨削定義所謂磨削，係高速旋轉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，將為數甚多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。9/14/20233.【前言】磨削定義8/7/20233.構成砂輪的三大要素磨料(Abrasive)：直接對工件發生研磨作用的粒刃。結合劑(Bond)：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。氣孔(Pore)：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。【砂輪的構造】9/14/20234.構成砂輪的三大要素【砂輪的構造】8/7/20234.【砂輪的構造】9/14/20235.【砂輪的構造】8/7/20235.決定砂輪研磨性能五大因素磨料（Abrasives）粒度（GrainSize）結合度(硬度)（Grade）組織（Structure）結合劑（Bond）【砂輪的研磨性能】9/14/20236.決定砂輪研磨性能五大因素【砂輪的研磨性能】8/7/20236磨料的切削是處於高速旋轉、高溫高壓、及切削劑，所以需具有高硬度、適當的韌性及破碎性、和化學安定性。硬度硬度大小是指被穿刺時抵抗程度的大小破碎指數（韌性）磨料承受衝擊應力而不破裂或不粉碎的能力【磨料】9/14/20237.磨料的切削是處於高速旋轉、高溫高壓、及切削劑，所以需具有高硬磨料須具備的特性必須具有相當硬度的礦物結晶體，在加工時能抵抗外力不發生破碎。在加工中受外力時，具有不易變形和不易磨耗的強韌性。必須具有耐熱性，研磨過程中所產生的熱，不易使磨料顆粒在工作物間熔化。必須具有化學的不活性。【磨料】9/14/20238.磨料須具備的特性【磨料】8/7/20238.結晶構造之比較【磨料特性】9/14/20239.結晶構造之比較【磨料特性】8/7/20239.硬度【磨料特性】9/14/202310.硬度【磨料特性】8/7/202310.熱傳導率【磨料特性】9/14/202311.熱傳導率【磨料特性】8/7/202311.熱安定性【磨料特性】9/14/202312.熱安定性【磨料特性】8/7/202312.【磨料】磨料種類氧化鋁系黑色氧化鋁(A)白色氧化鋁(WA)淡紅色氧化鋁(PA)單結晶灰白色氧化鋁(HA)多結晶黑褐色氧化鋁(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)9/14/202313.【磨料】磨料種類碳化矽系8/7/202313.【磨料之種類特性及其用途】9/14/202314.【磨料之種類特性及其用途】8/7/202314.【磨粒針對加工物之使用區分】9/14/202315.【磨粒針對加工物之使用區分】8/7/202315.【磨料之硬度】9/14/202316.【磨料之硬度】8/7/202316.【各種磨料之硬度與破碎指數】9/14/202317.【各種磨料之硬度與破碎指數】8/7/202317.【粒度】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微粉，其顆粒大小以數字來表示，稱為粒度。磨料粒度一般以號數表示之，即每一英吋（25.4mm）長度之篩孔數。號數越大，則磨料粒愈小，磨料粒愈小則磨削時其磨屑較小，磨削後之工件表面則較細緻。9/14/202318.【粒度】將熔煉的結晶錠塊打碎、輥壓和處理，以篩選分出不同大小【粒度的種類】單一種磨粒同一號數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磨料顆粒混合磨粒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9/14/202319.【粒度的種類】單一種磨粒8/7/202319.【磨粒大小之比較】9/14/202320.【磨粒大小之比較】8/7/202320.【砂輪粒度表】9/14/202321.【砂輪粒度表】8/7/202321.【磨削條件與粒度關係】9/14/202322.【磨削條件與粒度關係】8/7/202322.【粒度與表面粗糙度關係】9/14/202323.【粒度與表面粗糙度關係】8/7/202323.【粒度與表面粗糙度關係】9/14/202324.【粒度與表面粗糙度關係】8/7/202324.設定條件為外徑大小、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，在各磨削條件範圍內，各取高、中、低三個水準，量測各研磨面之粗糙度。【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】9/14/202325.設定條件為外徑大小、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。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】9/14/202326.砂輪粒度對離隙面表面粗糙度影響：【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】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。

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】9/14/202327.磨削速度對離隙面表面粗糙度影響：【刀刃離隙面表面粗糙度實驗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好。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。【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】9/14/202328.進給速率對離隙面表面粗糙度影響：【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】【結合度】結合度定義表示砂輪保持磨料的能力或稱砂輪的結合強度，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、和衝擊力的強弱程度。自生做用當磨料顆粒磨鈍時，因不斷崩裂，而產生新刃乃至失去作用而脫落，從而又露出新磨料。9/14/202329.【結合度】結合度定義8/7/202329.【結合度】結合度影響結合度太軟時磨粒未作研磨即易脫落；太硬時磨粒磨鈍後，不即時脫落導致砂輪外緣鈍化平滑易使工作物燒損。結合度標示一般以英文字母A表示最軟，順序至Z表示最硬。9/14/202330.【結合度】結合度影響8/7/202330.【砂輪之結合度表示法】9/14/202331.【砂輪之結合度表示法】8/7/202331.【硬砂輪與軟砂輪】9/14/202332.【硬砂輪與軟砂輪】8/7/202332.【砂輪結合度之選用】9/14/202333.【砂輪結合度之選用】8/7/202333.【砂輪結合度之使用範圍】9/14/202334.【砂輪結合度之使用範圍】8/7/202334.【組織】定義組織乃係磨料、結合劑和氣孔三者在數量上比例分佈狀況，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，而使新刃露出繼續研磨。9/14/202335.【組織】定義8/7/202335.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，可提高切削效果。氣孔大、孔數少稱為粗砂輪；氣孔小、孔數多稱為密砂輪。【組織與氣孔】9/14/202336.組織密則氣孔少，組織鬆則氣孔多。【組織與氣孔】8/7/202【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、149/14/202337.【組織分類】組織分為三類8/7/202337.【組織之選用】9/14/202338.【組織之選用】8/7/202338.【結合劑】結合劑定義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，安全旋轉的一種材料。9/14/202339.【結合劑】結合劑定義8/7/202339.【結合劑種類的特性與用途】9/14/202340.【結合劑種類的特性與用途】8/7/202340.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，須具備有相當硬度的礦物結晶體，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。【砂輪的規格】9/14/202341.形狀：【砂輪的規格】8/7/202341.粒度：表示磨料顆粒大小，以每1英吋長度上有多少篩孔數目之近似值。結合度：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：是指磨粒與結合劑含量比例及與氣孔大小的關係。結合劑：是指結合磨粒與磨粒的材料。【砂輪的規格】9/14/202342.粒度：【砂輪的規格】8/7/202342.【砂輪的表示方式】9/14/202343.【砂輪的表示方式】8/7/202343.【砂輪的表示方式】9/14/202344.【砂輪的表示方式】8/7/202344.【砂輪之分類及其規格】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、質脆者粗磨削用砂輪:砂輪之磨料破碎性較差者9/14/202345.【砂輪之分類及其規格】依砂輪成份分類8/7/202345.【砂輪之分類及其規格】依加工方式分類表面磨削用砂輪:平面、圓柱、內徑、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、工件倒角用砂輪。依外形分類砂輪標準截面形狀砂輪標準邊緣形狀帶柄砂輪9/14/202346.【砂輪之分類及其規格】依加工方式分類8/7/202346.【依磨削方式分類】無心磨削砂輪9/14/202347.【依磨削方式分類】無心磨削砂輪8/7/202347.【依磨削方式分類】平面磨削砂輪9/14/202348.【依磨削方式分類】平面磨削砂輪8/7/202348.【依磨削方式分類】內圓磨削砂輪9/14/202349.【依磨削方式分類】內圓磨削砂輪8/7/202349.【依磨削方式分類】外圓磨削砂輪9/14/202350.【依磨削方式分類】外圓磨削砂輪8/7/202350.【依磨削方式分類】切割砂輪9/14/202351.【依磨削方式分類】切割砂輪8/7/202351.【依磨削方式分類】手提式平面砂輪9/14/202352.【依磨削方式分類】手提式平面砂輪8/7/202352.【依磨削方式分類】手提式平面砂輪之用途9/14/202353.【依磨削方式分類】手提式平面砂輪之用途8/7/202353.