在磨削加工中,砂輪的性能與形狀對於加工品質與效率至關重要。然而,隨著使用時間的增加,砂輪的磨粒會鈍化或堵塞,影響其切削能力。因此,適當的砂輪修整(Truing & Dressing)成為確保加工精度與穩定性的關鍵。
市面上的修整工具千奇百種,選擇合適的修整工具不僅能恢復砂輪的幾何形狀,還能保持其切削能力,提高加工效率並延長砂輪壽命。本篇文章將從砂輪尺寸與材質、所需輪廓形狀、以及鑽石修整工具的品質三個方面,探討如何選擇最適合的修整工具,以滿足不同的加工需求。
目錄
削整與削銳
修整(Truing)介紹
修整是指對砂輪的研磨面進行修整,使其達到所需的形狀與平整度,並確保與砂輪軸心保持同心的作業。修整後的砂輪表面非常平滑,並且磨料晶體的突出部分相對較少。
修銳(Dressing)介紹
修銳是指將砂輪表面上包圍在磨料附近的結合劑移除,使磨料的銳角能適當地暴露於砂輪表面,從而恢復或提升砂輪的研磨能力。
(延伸閱讀:什麼是砂輪的修整與修銳)
如何選擇適合的削整工具
我們可以從以下三個方面去選擇適合的工具:
- 砂輪的尺寸、結合劑及磨料類型
- 砂輪所需的形狀及輪廓
- 修整工具中鑽石的品質
1. 砂輪的尺寸、結合劑及磨料類型
砂輪就像是雕塑一樣,想要雕刻出希望的形狀或是特定的表面,必須使用比砂輪更硬的材料進行修整,而鑽石是目前已知最硬的材料,因此被廣泛用於修整工具。
第一步,了解砂輪的尺寸、結合劑和磨料類型,有助於確定修整工具所需的鑽石克拉數(即鑽石大小)。無論使用單顆或多顆鑽石的修整工具,都應根據砂輪的尺寸、結合劑類型及磨料特性來選擇合適的修整工具中的鑽石尺寸。
鑽石雖然比砂輪更堅硬,但在修整過程中仍會磨損。鑽石的損耗程度取決於鑽石與砂輪接觸的時間,因此較大的砂輪通常需要較大的鑽石。此外,以下情況也建議使用較大尺寸的鑽石:
- 砂輪厚度超過6英寸:接觸時間較長,需使用較大鑽石以提升耐用性。
- 使用樹脂結合劑砂輪:與陶瓷砂輪相比之下,樹脂結合劑也會影響鑽石的損耗程度。
- 特殊磨料砂輪(如陶瓷磨料):較硬的磨料對鑽石造成的磨損較大,需提高鑽石品質及尺寸。
以下是砂輪外徑與修刀鑽石尺寸對照表:
砂輪外徑 | 建議最小的鑽石尺寸 |
8吋以下(≦203mm) | 1/8克拉 |
9~12吋(204~304mm) | 1/4克拉 |
13~20吋(305~508mm) | 1/3克拉 |
21~29吋(509~736mm) | 1/2克拉 |
30~36吋(737~914mm) | 3/4克拉 |
37吋以上(≧915mm) | 1+克拉 |
厚度≧6吋 | 鑽石尺寸再加大 |
2. 砂輪所需的形狀及輪廓
不同的修整工具適用於不同的砂輪形狀及輪廓。例如:
- 簡易型修整工具:適用於基本修整或是圓弧形修整。如:磨料工具、刀板型工具、單點修整器、錐形修整器。
- 複雜複合型修整工具:修出更複雜的形狀。如:刀板型工具、錐形修整器。
鑽石工具與砂輪的接觸面雖然可能只有小小一點。但是,選擇適合的削整工具卻能夠為加工帶來最大效益的影響。※注意:雖然大多數鑽石工具均可修整直線或錐度輪廓,但若需修出複雜輪廓,則應使用較短的專用修整工具。
3. 修整工具中鑽石的品質
鑽石的品質影響修整工具的價格與壽命。業界雖未有統一標準,但普遍認為高品質鑽石壽命更長。高品質鑽石的特點包括:
- 較少雜質、裂紋與瑕疵
- 形狀與尖點更精確
此外,高品質鑽石工具(如AA級)可進行重置(Resetting)及重新塑形(Relapping),進一步延長使用壽命:
- 重置:重新修銳鑽石尖點,以延長工具壽命。
- 重新塑形:透過機械方式恢復修整器的幾何形狀與輪廓,使其恢復至原始尺寸。
雖然高品質鑽石工具價格較高,但是可進行維修與再利用,長期下來可降低使用成本。相較之下,低品質鑽石(如D級)無法進行重置,雖然價格較低,但可能僅能使用一次便需更換。
削整工具與結合劑之間該如何選擇
不同結合劑具有不同的特性,有些修刀並不適合使用在某些結合劑上,例如:金屬結合劑砂輪不適合用單石鑽石修刀來修整,砂輪的高硬度與耐磨性,單石鑽石修刀容易過度磨損、崩裂或鈍化,更有可能出現燒結現象。
樹脂 | 金屬 | 陶瓷 | 電鑄 | |
金屬黏結鑽石修刀 | + | ▲ | + | NA |
單石鑽石修刀 | ▲ | - | + | NA |
動力迴轉削整器 | + | + | + | NA |
剎車式削整器 | + | + | - | NA |
艾瑪合金(軟鋼/鉬鋼) | ▲ | - | - | NA |
電鑄/金屬結合鑽石塊狀工具 | + | + | + | NA |
碳化矽砂輪研磨 | ▲ | + | - | NA |
上表是常用的修整工具與結合劑之間的適合性:
※註:
- +:推薦使用
- ▲:某種情況下,可以使用
- -:不推薦使用
※注意:電鑄結合劑砂輪僅塗覆一層,不需要削整與削銳
選擇適合的工具不僅能提高修整效率與精度,更能延長工具的使用壽命。
有哪些常見的修整工具?
最常使用的削整工具前三名分別是:
- 金屬黏結鑽石修刀
- 動力迴轉式削整工具
- 單石鑽石修刀
下表為常見所使用削整工具的比例:
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常見的修整工具
天然鑽石單石修刀>>>天然單石修刀
多石鑽石修刀>>>多石修刀
- ※是以幾顆較小的鑽石同時撞擊砂輪 , 讓鑽石修刀可以在不同研磨上完成修銳 、 修整的作業 。
- ※新的修整器,需要先磨3~5次,約磨掉在0.005英寸,才能以露出鑽石的部分。
- 適合:用於大直徑砂輪或盤形砂輪、無心研磨或大口徑砂輪修整。
圓錐修刀>>>圓錐修刀
成型修刀>>>成型修刀
CVD成型修刀>>>CVD成型修刀
- ※用於砂輪之成型修整,或內、外弧之成型修整。
- ※利用三個鑽石的鋒利尖角 , 同時對磨床砂輪修整 , 修整效率及砂輪精度可有效提升 , 所以也稱為 三點修刀 。
- 適合:航空航太,機床組件,汽車零部件等磨床砂輪。
結合修刀>>>結合修刀 (DI Series)
結論
選擇適合的砂輪修整工具需要考量砂輪的尺寸與材質、所需的形狀與輪廓、以及修整工具中鑽石的品質。適當的修整工具不僅能有效恢復砂輪的切削能力與形狀,還能提升加工精度與生產效率。
此外,修整工具與砂輪結合劑的適配性也是關鍵因素,選擇不當可能導致修整工具過度磨損或影響加工效果。例如,金屬結合劑砂輪不適合使用單石鑽石修刀,因為其高硬度可能加速鑽石的崩裂與損耗。
目前市場上最常見的修整工具包括金屬黏結鑽石修刀、動力迴轉式削整工具與單石鑽石修刀,各具優勢,適用於不同的加工需求。透過選擇適當的修整工具,不僅能提高修整效率與精度,還能有效降低生產成本並延長工具壽命。
行動
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- 覆盤
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