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成型砂輪的選擇_不是硬就好!

成型研磨是指讓已成一定形狀的砂輪與加工物件呈現相對性移動而加工,

或採用已呈規定形狀之成型磨輪,藉由同轉向研磨加工的研磨加工方法。




成型研磨被廣泛的應用在切削刀具、模具零件及模板等各式加工。

而砂輪扮演主要轉造角色,因此,砂輪的性能對於成型研磨的品質及效率有著非常重要的影響。





         成型研磨砂輪的要求     


成型研磨砂輪的要求,主要有三項:



①形狀保持力:

既然是成型研磨,自然最重要的就是砂輪的形狀保持能力!好的形狀保持能力可以確保研磨後的精度、同時也可減少修整頻率,提高加工效率!



②研磨後的表面粗糙度

許多成型研磨成品,應用於零件間互相作動。因此,好的面粗度會減少作動的阻力,並且提高產品壽命。



③易修整性

如果形狀保持力好,但是不易修整成形,也會造成加工效率的降低。




然而,要砂輪同時兼顧上述幾個優點,並不容易達成。

比如說:容易修整,通常就代表砂輪較軟,形狀輪廓的保持力通常就不理想。

而要改善工作物的表面粗糙度,砂輪硬度太高,反而容易發熱震動,造成面粗度不佳的問題。



那麼還有什麼解決方法呢?







         砂輪的切削力是關鍵     

由於成型砂輪要求保持力,直覺來說,提高砂輪硬度便是最佳的解決方案。

然而,很多時候問題出現在切削力



如果砂輪切削力好,研磨抵抗就小,除了進刀速度可以加快外,

發熱也會比較少,砂輪急冷急熱變化程度小,砂輪消耗就會較少。


而如果一昧只要求硬度,研磨溫度可能上升得更高,砂輪消耗的速度甚至可能加快。

 




另外,砂輪能否一層層均勻地消耗自銳,也是能否達到成型精度的重點。

如果自銳作用太慢,就等於一直用砂輪擠壓工件,而不是對工件進行磨削;這樣一來,形狀尺寸精度反而不易達到。


 







         砂輪組織的均勻程度     

砂輪組織的均勻與否,也是一個關鍵。

如果砂輪組織不夠均勻,砂輪在高速旋轉作業時,就容易出現偏擺振動。

砂輪本體為硬脆性材料,大量的微小振動會造成砂輪的微破裂,同時加速了砂輪消耗速度。


 
▲砂輪組織均勻與否,砂輪混鍊的過程很重要。




提高了砂輪切削力及組織均勻性,就能夠不再受限只提高硬度。如此一來,就能夠同時達到高形狀保持力、表面粗糙度好以及容易修整的優點








         成型研磨砂輪的新思維     


磨粒的提昇

除了cubitrum 這類微破碎磨粒外,如SPW這種結合單、多結晶的新磨料,在鐵系材料的研磨上也取得非常好的效果。

除了研削阻力大幅度降低,切削力提高外,修整間隔下降也提高了生產效率。

HW混合磨料,更是砂輪製造技術的新突破。

藉由不同磨粒特性,強化砂輪的自銳作用,在成型研磨的領域,發揮了前所未有的效果。

 
▲WA+GC的混合磨料




結合劑的提昇

結合劑是砂輪自銳作用的關鍵,也是砂輪軟硬的主要決定因子。

就成型研磨而言,對結合劑的要求,除了平衡切削力與形狀保持力外,

如果能夠進一步改善散熱性以及研削比, 對於提昇研磨效率將會有非常大的改善。



Rzi產品為例,製造者利用獨特的技術,將結合劑的量減少,但是強度反而強化了!

研削比大幅提昇之外,減少的結合劑,也等於讓出了氣孔的空間,增加了散熱的空間以及減少堵塞的機會。
 






         不是「硬」就好     

成型研磨砂輪的選擇上,最重要的是避免一昧追求砂輪硬度盲點

實際更應該註重的是切削力、組織均勻以及散熱性等砂輪基本性能上,這樣才能選擇到最合適的產品。






         成型研磨實例