砂轮种类与用途.ppt

§砂轮种类与用途§国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系钟林树国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树2*【课程大纲】•一、前言•二、砂轮的基本认识•三、砂轮的标示方法•四、砂轮各部位名称•五、砂轮之分类及其规格国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树3*【前言】•磨削定义– 所谓磨削，系高速旋转中之磨料轮来磨 除金属之加工– 磨料轮之作用一如其他多刃刀具，由坚 硬锋锐之磨粒以代替刀齿，将为数甚多 之磨粒组成一多刃之切削刀具，经由高 速回转的机械动作，以其不断自生的微 细而坚硬锐利的颗粒与磨屑空隙，每一 磨粒皆能发挥其切削而产生磨削作用国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树4*•构成砂轮的三大要素–磨料(Abrasive)：• 直接对工件发生研磨作用的粒刃 –结合剂(Bond)：•产生磨料颗粒间的结合力、保持力， 并使砂轮在一定的速度下能安全回转 –气孔(Pore)：• 磨料与结合剂以外的间隙，可帮助磨屑 的排除，并保持研磨效果砂轮的构造】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树5*【砂轮的构造】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树6*•决定砂轮研磨性能五大因素–磨料（Abrasives）–粒度（Grain Size）–结合度(硬度)（Grade）–组织（Structure）–结合剂（Bond）【砂轮的研磨性能】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树7*•磨料的切削是处于高速旋转、高温 高压、及切削剂，所以需具有高硬 度、适当的韧性及破碎性、和化学 安定性。

•硬度 – 硬度大小是指被穿刺时抵抗程度的大小•破碎指数（韧性） – 磨料承受冲击应力而不破裂或不粉碎的 能力【磨料】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树8*•磨料须具备的特性– 必须具有相当硬度的矿物结晶体，在加 工时能抵抗外力不发生破碎– 在加工中受外力时，具有不易变形和不 易磨耗的强韧性– 必须具有耐热性，研磨过程中所产生的 热，不易使磨料颗粒在工作物间熔化– 必须具有化学的不活性磨料】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树9*•结晶构造之比较【磨料特性】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树10*•硬度【磨料特性】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树11*•热传导率【磨料特性】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树12*•热安定性【磨料特性】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树13*【磨料】•磨料种类– 氧化铝系 •黑色氧化铝(A) •白色氧化铝(WA) •淡红色氧化铝(PA) •单结晶灰白色氧化铝(HA) •多结晶黑褐色氧化铝(44A)碳化硅系 黑色碳化硅(C) 绿色碳化硅(GC)超级磨料 立方晶氮化硼(CBN) 钻石(SDC)国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树14*【磨料之种类特性及其用途】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树15*【磨粒针对加工物之使用区分】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树16*【磨料之硬度】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树17*【各种磨料之硬度与破碎指数】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树18*【粒度】•将熔炼的结晶锭块打碎、辊压和处 理，以筛选分出不同大小的颗粒和 微粉，其颗粒大小以数字来表示， 称为粒度。

•磨料粒度一般以号数表示之，即每 一英吋（25.4mm）长度之筛孔数 号数越大，则磨料粒愈小，磨料粒 愈小则磨削时其磨屑较小，磨削后 之工件表面则较细致国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树19*【粒度的种类】•单一种磨粒 – 同一号数磨料颗粒•混合磨料 – 混合两种或两种以上磨料•混合粒度 – 同一磨料，但混合两种或两种以上不 同号数磨料颗粒•混合磨粒 – 混合两种或两种以上磨料，且也混合 两种或两种以上不同号数磨料颗粒国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树20*【磨粒大小之比较】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树21*【砂轮粒度表】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树22*【磨削条件与粒度关系】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树23*【粒度与表面粗糙度关系】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树24*【粒度与表面粗糙度关系】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树25*设定条件为外径大小、离隙角度、 切深为定值，以砂轮粒度、切线速 度、及进给速率等三因子，在各磨 削条件范围内，各取高、中、低三 个水平，量测各研磨面之粗糙度。

刀刃离隙面表面粗糙度实验】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树26*砂轮粒度对离隙面表面粗糙度影响：当砂轮粒度愈高时，所得到之表面粗糙度相对较佳相同砂轮粒度，进给率变小时，所得到之表面粗糙度 相对较佳刀刃离隙面表面粗糙度实验】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树27*磨削速度对离隙面表面粗糙度影响： 磨削速度固定时，进给速率愈快，离隙面表面粗糙度愈差 砂轮粒度愈高时，磨削速度对于表面粗糙度影响相对减少刀刃离隙面表面粗糙度实验】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树28*进给速率对离隙面表面粗糙度影响：当进给速率愈慢时，所得到之表面粗糙度会愈好当使用的砂轮粒度较粗时，要得到较好的研磨表面粗 糙度，可以选择较高磨削速度与较低的进给速率刀刃离隙面表面粗糙度实验】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树29*【结合度】•结合度定义 –表示砂轮保持磨料的能力或称砂 轮的结合强度，又称为硬度亦 指砂轮在研磨时能够抵抗磨料颗 粒从砂轮上撕裂的压缩力、剪断 力、和冲击力的强弱程度•自生做用 –当磨料颗粒磨钝时，因不断崩裂 ，而产生新刃乃至失去作用而脱 落，从而又露出新磨料。

国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树30*【结合度】•结合度影响 –结合度太软时磨粒未作研磨即易 脱落；太硬时磨粒磨钝后，不实 时脱落导致砂轮外缘钝化平滑易 使工作物烧损•结合度标示 –一般以英文字母A表示最软，顺序 至Z表示最硬国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树31*【砂轮之结合度表示法】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树32*【硬砂轮与软砂轮】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树33*【砂轮结合度之选用】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树34*【砂轮结合度之使用范围】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树35*【组织】•定义 – 组织乃系磨料、结合剂和气孔三者在数 量上比例分布状况，狭义而言乃为磨料 粒间之距离 – 磨料间距之测定甚为困难，故以砂轮体 积中磨料所占的百分比，亦即以磨料率 作为组织 •目地 – 可以制成紧密或松散的不同密度砂轮， 以适合不同的研磨状况 – 使砂轮的磨料颗粒磨钝后能迅速崩碎， 而使新刃露出继续研磨国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树36*•组织密则气孔少，组织松则气孔多。

•气孔多虽然结合度弱，但有较大的切屑空间， 可提高切削效果•气孔大、孔数少称为粗砂轮；气孔小、孔数多 称为密砂轮组织与气孔】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树37*【组织分类】•组织分为三类 –密类(C)：0、1、2、3、4 –中类(M)：5、6、7、8、9 –粗类(W)：10、11、12、13、14国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树38*【组织之选用】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树39*【结合剂】•结合剂定义 – 在砂轮里保持磨粒与磨粒在一起， 并使砂轮能在一定速度下，安全旋 转的一种材料国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树40*【结合剂种类的特性与用途】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树41*•形状： –依不同的研磨加工，有特定标准的砂轮形状 ，如平直形、斜盆形、环形、碟形等，每一 形状都有指定使用面及补助使用面，使用非 加工指定面，是较危险的 •缘形： –是指砂轮外缘的形状与角度 •尺寸： –一般是标注砂轮的外径、厚度、中心孔径 •磨料： –是指研磨材料，须具备有相当硬度的矿物结 晶体，能抵抗外力不发生破碎、不易变形及 磨耗、具耐热性、及化学的不活性等特性。

砂轮的规格】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树42*•粒度： –表示磨料颗粒大小，以每1英吋长度 上有多少筛孔数目之近似值 •结合度： –是指保持磨料的能力，又称为硬度 指能抵抗磨料颗粒从砂轮上撕裂的压 缩力、剪断力、冲击力的强弱程度 •组织： –是指磨粒与结合剂含量比例及与气孔 大小的关系 •结合剂： –是指结合磨粒与磨粒的材料砂轮的规格】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树43*【砂轮的表示方式】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树44*【砂轮的表示方式】国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树45*【砂轮之分类及其规格】•依砂轮成份分类 –氧化铝系砂轮:砂轮之磨料以氧化铝为主者 –碳化硅系砂轮:砂轮之磨料以碳化硅为主者 –钻石砂轮:砂轮之磨料以天然或人造钻石为主者•依磨削目的分类 –精密模削用砂轮:砂轮之磨料破碎性良好、质脆 者 –粗磨削用砂轮:砂轮之磨料破碎性较差者国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树46*【砂轮之分类及其规格】•依加工方式分类 –表面磨削用砂轮:平面、圆柱、内径、曲面、之 工件磨削 –切割用砂轮:工件材料之切锯下料者。

–刀具磨削用砂轮:磨削各种刀具之砂轮者 –排障磨削用砂轮:无需特别注意精度，如浇口加 工、工件倒角用砂轮•依外形分类 –砂轮标准截面形状 –砂轮标准边缘形状 –带柄砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树47*【依磨削方式分类】•无心磨削砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树48*【依磨削方式分类】•平面磨削砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树49*【依磨削方式分类】•内圆磨削砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树50*【依磨削方式分类】•外圆磨削砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树51*【依磨削方式分类】•切割砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树52*【依磨削方式分类】•手提式平面砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树53*【依磨削方式分类】•手提式平面砂轮之用途国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树54*【依磨削方式分类】•可弯曲砂轮国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树55*【依磨削方式分类】•可弯曲砂轮之用途国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树56*【刀具研磨常用砂轮】钻石砂轮平直型砂轮：开槽、2刃之Gash、碟型砂轮 ：3刃以上之Gash、离隙角斜盆型砂轮：离隙角国立虎尾科技大学 机械与计算机辅助工程系 钟林树57*【参考数据】。