研磨加工是一項高精度的製程，廣泛應用於金屬、陶瓷與其他材料的表面處理與尺寸控制。

研磨過程涉及5大因素：機械設備、砂輪、工件材質、研磨液及操作方式等多種因素，任何環節的變化都可能影響加工品質與生產效率。

當研磨發生異常時，若是從單一因素就下決斷，可能會使異常惡化。因此，綜合評估診斷異常狀況，並透過數據分析與綜合考量，是確保研磨穩定性與提升產品品質的關鍵。本文將探討常見的研磨異常情況，並說明如何透過全面分析與正確對應措施來有效改善研磨品質，使製程更穩定、高效。

為何把握各項數據很重要?

在研磨加工中，若對異常狀況的理解過於籠統，可能會導致錯誤的判斷。例如，簡單地認為「砂輪太硬」或「砂輪太軟」並不足以精確定位問題，甚至可能導致錯誤的對策。因此，必須透過具體數據和現象來進行綜合分析，避免單一指標造成的誤導。

研磨異常常見的6種狀況

在研磨加工過程中，可能會遇到各種異常情況，影響加工品質和生產效率。以下是幾種常見的研磨異常狀況及其可能的原因：

1.機械震動

• 可能原因：導輪的鬆動或不平衡、砂輪軸承上有間隙、轉動部件不平衡或地基不穩。
• 影響：研磨表面出現波紋或不均勻加工痕跡，導致工件精度下降。

解決方式：

1.檢查地平：確認設備的地平螺絲是否齊平、接觸地面，嚴格點可以使用水平儀檢查設備前後的水平狀態。因如果沒有調整好，可能引起機床共振，導致振動。

2.地板非實心：如果上述步驟調整好了還是振動?那可能是地板內空心的關係。可以去五金行購買厚度6-10mm的橡皮膠墊墊在設備的腳下(建議將地坪螺絲鬆開)，能很好的做到減震作用。

※補充站：就地板非實心這點，不能說是地面加工品質的問題，而是材質選的影響，結實的板塊會比水泥灌漿來的實心，空心的地板容易產生共振。 

3.設備共振：還是不見成效？請將容易產生大振動的設備分開放。

※原因：如果是在進行精密平面研磨，那就不適合與沖床、車床等容易產生振動的機床放在一起。如何判斷? 將磨床關掉後用手放在磨床上感受，如果有感受到振動就表示受到影響了。

延伸閱讀:如何控制研磨加工的表面粗糙度？提升表面品質

2.工件上有傷痕

• 可能原因：砂輪修整不當、砂輪法蘭鬆動或切削屑卡住工件表面。
• 影響：表面出現各式深淺劃痕，影響工件的外觀品質，甚至可能導致報廢。

解決方式：

1. 砂輪修整不當：參考文末分享的砂輪硬度分析。
2. 法蘭鬆動：更換新法蘭，若未鬆動可考慮加入配重塊，調整砂輪比重。
3. 切削屑卡住工件表面：可先針對研磨速率或進給率則一進行提高或降低研磨一段時間，若未有改進再行修整砂輪，重新調整研磨參數。

3.砂輪結合度不適當

• 可能原因：砂輪選用不當，結合劑過軟或過硬，影響研磨效率與壽命。
• 影響：研磨效率下降、表面粗糙度異常或加工精度不穩定。

延伸閱讀:什麼是結合度?我該如何選擇

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4.砂輪發生填塞或平滑

• 可能原因：修整不當、研磨液使用不當或磨削作業不適當。
• 影響：降低切削能力，增加加工負荷，導致工件表面燒傷或變形甚至導致表面產生細微裂痕而減少壽命。

延伸閱讀:深入解析研磨加工避免表面變質？

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5.工件精度不良

• 可能原因：機台中心頂針的中心線不良、削整不良、工件不平衡或操作參數設定不當。
• 影響：尺寸超差、平行度或同心度不良，影響裝配與使用性能。

延伸閱讀:超級磨料砂輪的安裝方法與校正

6.砂輪產生研磨燒焦、研磨破裂

• 可能原因：切削速度過高、進給量過大、工件熱處理不當、結合劑選用不當或研磨液不適當。
• 影響：工件表面產生燒傷、裂紋或應力變化，降低產品壽命與品質。

延伸閱讀:砂輪性能的關鍵角色-結合劑

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案例分析:削銳間距與砂輪壽命的變化

削銳間距的變化：由原來的 20 個縮短為 15 個

• 現象 1：導致砂輪緣角變形 → 製品不良 → 砂輪壽命由 20 日/個縮短為 15 日/個
  分析：緣角變形表示砂輪過軟，容易變形、崩角，削銳頻率增加。

• 現象 2：導致砂輪發生填塞 → 砂輪壽命由 20 日/個縮短為 15 日/個
  分析：填塞表示砂輪過硬，切削屑無法順利脫離，影響研磨效率。

明明削銳間距及砂輪壽命的變化都一樣，只是個細微的差異在，發生原因卻恰恰相反。

避免錯誤判斷

如果僅根據削銳間距縮短或砂輪壽命減少來判斷，而未細究「緣角變形」或「填塞」的現象，可能會得出錯誤的結論。

若誤認為填塞與緣角變形屬於相同問題，可能錯誤地將偏軟的砂輪當作偏硬處理，或反之亦然。

這將導致錯誤對應措施，例如：

• 砂輪偏軟時，應提高結合度，若誤認為偏硬並降低結合度，問題將惡化。
• 砂輪偏硬時，應降低結合度，若誤認為偏軟並提高結合度，則填塞情況將更嚴重。

在研磨異常分析時，應避免單純依賴數字或單一指標判斷，而應綜合考量具體的加工現象，如緣角變形、填塞、磨耗模式等，進行全面的診斷與對應，才能確保研磨品質與穩定性。

充分思考相互關連性

在研磨加工中，若要改善表面粗度，可考慮以下方法：

1. 改變砂輪粒度-使用更細的砂輪。
2. 更換砂輪種類-從陶瓷法砂輪改為樹脂法砂輪。
3. 提升機械精度-減少設備誤差，提高穩定性。
4. 增加滑磨次數-進行無進刀、無火花的精修研磨。
5. 變更研磨液種類-使用適合的研磨液來改善加工狀況。

然而，每種方法都伴隨著一定的挑戰，例如：

• 研磨性能下降-影響加工效率。
• 研磨速度受限或研磨液成本增加。
• 設備或工藝變更導致費用高昂。
• 部分機械受限，無法執行特定工法。

結論：避免單一改善策略，綜合考量相互關聯性

在實務應用中，許多現場人員會傾向於直接更換砂輪粒度，認為這是最簡單的方法。然而，若未充分考慮各因素間的相互影響，可能會導致試驗時間延長、成本增加，甚至最終失敗。

實際案例顯示，有時候僅調整削銳速度（降低進給速率），就能有效改善面粗度，而無需更換砂輪或設備。這證明了單純改變某一參數可能無法解決問題，應該透過機械、砂輪、工件、研磨液、操作方式五大要素的綜合分析來制定最佳對策。

此外，研磨異常的發生及解決經過是寶貴的技術資料，應妥善記錄與保存，以作為未來改善與技術累積的依據。

行動

1. 該如何選擇砂輪>>>鑽石砂輪與CBN砂輪怎麼選擇？
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10. 不同結合劑要如何修整>>不同結合劑的砂輪該如何削整
11. 覆盤

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