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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(rèn)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(xì)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 Si

3、ze） 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。 必須

4、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 氧化

5、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(xì)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 混合兩種或

7、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,25

8、,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(jìn)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(jìn)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(jìn)給速率愈快，離隙面表

9、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(jìn)給速率對離隙面表面粗糙度影響： 當(dāng)進(jìn)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(jìn)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、和衝擊

10、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年

12、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在

13、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)格

14、】,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 鍾林

15、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、工件倒角用砂

16、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】,