鹽城市大豐中磨數控機床有限公司
技術文章

如何正確選擇平面磨床砂輪

2016-05-06 00:00

平面磨床砂輪的選擇
選擇合適之砂輪
成功的研磨大部份依賴操作者之經驗,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如何作用。在記號表中每一個一字母,數字所代表之意義,在下列完整的表中有說明構成磨輪之基本要素是磨料粒度,結合材料,等級和結構。
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),氧化鋁之結晶不如碳化硅硬,但較不如碳化硅脆,更適于研磨高抗拉強度如碳和合金鋼一質地軟或硬的,可鍛精制鐵、青銅等。
氧化鋁之一些商業名稱是鋼鋁石(Aloxite, Alundum Borolon)。
碳化硅之結晶是極度脆的,所以,以這種磨料作成的砂輪適于研磨,諸如鋼等高抗拉強度之物質,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。
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字作為代號指示。
砂粒尺寸根據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個網眼之篩子時,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,當光面并不重要時,可使用粗砂粒之磨輪,當光面比較重要或者研磨面較狹窄時,需要使用狹邊細砂粒之磨。磨輪結合料
磨輪之結合是將磨料結合在一起,且在磨輪進刀時支持他們。
〝軟和硬〞這個名詞指示結合強度,磨料之結合率越大,環繞磨料顆粒之結合膜越厚,且結合支持力越強,磨輪越硬。磨輪一般有五種結合料:
(a)    玻璃結合料
多過次75﹪之磨輪是使用玻璃結合料制造,多孔性及強度賦予高的切削量,這類結合料不受水、酸、油或者普通溫度條件影響,所以此種型態之砂輪較常被使用于一般生產及工具室研磨。
(b)    硅酸鹽結合料
硅酸鹽結合料之砂輪比玻璃結合料之砂輪更易釋放磨料顆粒,通常用于研磨刀具刀刃,但須在熱量產生保持在極小之情況下。
(c)    蟲膠結合料這種結合料可以產生高度光面,深邊切削。
(d)    樹脂結合料這是一種合成有機化合物,這種型式之磨輪可作冷卻削,急速切削,且能在高速運轉下切削。
(e)    橡膠結合料
橡膠結合料磨輪主要用于研磨良好光面,由于其強度及硬度,此種結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〞或結合強度等之量度。
砂輪如果磨料易于分裝的,我們稱之為〝軟性級〞,而顆粒能很強勁地結合,稱之為〝硬性級〞砂輪。
結構
這個名詞是指出顆粒之間距,也就是密度。
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特性。
請參閱下列砂輪選擇表,同樣地砂輪制造商也會介紹砂輪之規格,而更能適合工作之要求。
調整輪標準規格為:A120TR
調整輪主要是提供工作物軸向推力和因而產生的進給率。將調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,并使工作物在調整輪和砂輪間旋轉。

工作物標準周速度范圍
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整輪之周速度,因工作物系與決定其旋轉速度之調整輪相咬合。
砂輪進刀量:一次研磨的進刀量
用 途    軟 鋼         淬火鋼        工具鋼       不銹鋼        鑄 鋼
細 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使用者之說法,選擇磨輪有四個固定要素和四個變動要素。

固定要素  
1.被研磨之物質

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    
變動要素    
1.砂輪速度
2.進刀率
3.研磨機之狀況

4.工作者之操作技巧

(1)如果被研磨之物質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,細顆粒之磨料用于軟性,延性高之物質。硬質砂輪用于軟性物質,軟質砂輪用于硬性物質。然而軟質砂輪用于非常軟性之物質比如黃銅,以避免〝阻塞〞或〝荷載〞,密接顆粒之磨料用于硬且脆之物質,松離顆粒之磨料即用于軟性、延性好的物質。
(2)考慮精度和光面需要使用粗顆粒之磨輪時,建議您使用快速切削,而需要精致光面時,使用細顆粒之磨輪。
然而精致光面如果使用中等顆粒之砂輪事前適當的修整過,仍然可以制作出,玻璃結合料是用于粗修和半精修,而樹脂、橡膠、蟲膠結合料用于高精修光面。
(3)考慮及接觸面積時,小接觸面積使用細顆粒,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,精密研磨通常使用玻璃結合料之磨輪,然而對于特殊極佳光面時,樹脂、橡膠和蟲膠結合料之磨輪也許更適合。
(5)如果相對于工作移動速率之砂輪轉速越高時,砂輪越要使用軟質,如果砂輪轉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、蟲膠和樹脂結合料之砂輪使用于6500S.F.P.M以上者。
(6)進刀速率越高,研磨壓力越大,砂輪需越硬,如果工件之速率在每轉相同之進刀量下必須提高,進刀速率會自動提高向導致砂輪磨耗更快。這種磨耗可使用硬質砂輪而予以改善。
(7)在考慮工作者之操作技巧,我們會發覺硬質砂輪比起論時計酬之工作較適于以論件計酬之工作。
由其研磨成本在同一工廠同一工作非手動研磨時會變化至100﹪。
修整砂輪
將鉆石裝于修整器,修整器之固定孔為5度角,鉆石鈍化時可使套筒轉動一小角度,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系。 若研磨欲留量僅0.2mm至0.3mm時,建議修整時使輪面粗糙,此可使修整進給量約0.03mm迅速轉動手輪,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,需再修整一次,此時修整量約為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,修整時需加冷卻,但突然使其冷卻是非常危險的,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,(鉆石筆)先從中央開始,因其磨耗較少,若從磨耗邊開始時,修整至中央時,因修整量較大,將使鉆石承受較大應力而使鉆石跳動,由經驗得知,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,可能會造成偏擺將使輪不整齊。1.新鉆石和砂輪之傾斜角正確。
02.鉆石切削處形成平面時,須沿其軸轉動一小角度。
 新修整點如同新新鉆石般銳利。
經過一段時間,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而造成危險,且因鉆石變得太小設定不便,則如此反而不經濟。