研磨加工是一项高精度的制程，广泛应用于金属、陶瓷与其他材料的表面处理与尺寸控制。

研磨过程涉及5大因素：机械设备、砂轮、工件材质、研磨液及操作方式等多种因素，任何环节的变化都可能影响加工品质与生产效率。

当研磨发生异常时，若是从单一因素就下决断，可能会使异常恶化。因此，综合评估诊断异常状况，并透过数据分析与综合考量，是确保研磨稳定性与提升产品品质的关键。本文将探讨常见的研磨异常情况，并说明如何透过全面分析与正确对应措施来有效改善研磨品质，使制程更稳定、高效。

为何把握各项数据很重要?

在研磨加工中，若对异常状况的理解过于笼统，可能会导致错误的判断。例如，简单地认为「砂轮太硬」或「砂轮太软」并不足以精确定位问题，甚至可能导致错误的对策。因此，必须透过具体数据和现象来进行综合分析，避免单一指标造成的误导。

研磨异常常见的6种状况

在研磨加工过程中，可能会遇到各种异常情况，影响加工品质和生产效率。以下是几种常见的研磨异常状况及其可能的原因：

1.机械震动

• 可能原因：导轮的松动或不平衡、砂轮轴承上有间隙、转动部件不平衡或地基不稳。
• 影响：研磨表面出现波纹或不均匀加工痕迹，导致工件精度下降。

解决方式：

1.检查地平：确认设备的地平螺丝是否齐平、接触地面，严格点可以使用水平仪检查设备前后的水平状态。因如果没有调整好，可能引起机床共振，导致振动。

2.地板非实心：如果上述步骤调整好了还是振动?那可能是地板内空心的关系。可以去五金行购买厚度6-10mm的橡皮胶垫垫在设备的脚下(建议将地坪螺丝松开)，能很好的做到减震作用。

※补充站：就地板非实心这点，不能说是地面加工品质的问题，而是材质选的影响，结实的板块会比水泥灌浆来的实心，空心的地板容易产生共振。

3.设备共振：还是不见成效？请将容易产生大振动的设备分开放。

※原因：如果是在进行精密平面研磨，那就不适合与冲床、车床等容易产生振动的机床放在一起。如何判断? 将磨床关掉后用手放在磨床上感受，如果有感受到振动就表示受到影响了。

延伸阅读:如何控制研磨加工的表面粗糙度？提升表面品质

2.工件上有伤痕

• 可能原因：砂轮修整不当、砂轮法兰松动或切削屑卡住工件表面。
• 影响：表面出现各式深浅划痕，影响工件的外观品质，甚至可能导致报废。

解决方式：

1. 砂轮修整不当：参考文末分享的砂轮硬度分析。
2. 法兰松动：更换新法兰，若未松动可考虑加入配重块，调整砂轮比重。
3. 切削屑卡住工件表面：可先针对研磨速率或进给率则一进行提高或降低研磨一段时间，若未有改进再行修整砂轮，重新调整研磨参数。

3.砂轮结合度不适当

• 可能原因：砂轮选用不当，结合剂过软或过硬，影响研磨效率与寿命。
• 影响：研磨效率下降、表面粗糙度异常或加工精度不稳定。

延伸阅读:什么是结合度?我该如何选择

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4.砂轮发生填塞或平滑

• 可能原因：修整不当、研磨液使用不当或磨削作业不适当。
• 影响：降低切削能力，增加加工负荷，导致工件表面烧伤或变形甚至导致表面产生细微裂痕而减少寿命。

延伸阅读:深入解析研磨加工避免表面变质？

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5.工件精度不良

• 可能原因：机台中心顶针的中心线不良、削整不良、工件不平衡或操作参数设定不当。
• 影响：尺寸超差、平行度或同心度不良，影响装配与使用性能。

延伸阅读:超级磨料砂轮的安装方法与校正

6.砂轮产生研磨烧焦、研磨破裂

• 可能原因：切削速度过高、进给量过大、工件热处理不当、结合剂选用不当或研磨液不适当。
• 影响：工件表面产生烧伤、裂纹或应力变化，降低产品寿命与品质。

延伸阅读:砂轮性能的关键角色-结合剂

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案例分析:削锐间距与砂轮寿命的变化

削锐间距的变化：由原来的 20 个缩短为 15 个

• 现象 1：导致砂轮缘角变形 → 制品不良 → 砂轮寿命由 20 日/个缩短为 15 日/个
  分析：缘角变形表示砂轮过软，容易变形、崩角，削锐频率增加。

• 现象 2：导致砂轮发生填塞 → 砂轮寿命由 20 日/个缩短为 15 日/个
  分析：填塞表示砂轮过硬，切削屑无法顺利脱离，影响研磨效率。

明明削锐间距及砂轮寿命的变化都一样，只是个细微的差异在，发生原因却恰恰相反。

避免错误判断

如果仅根据削锐间距缩短或砂轮寿命减少来判断，而未细究「缘角变形」或「填塞」的现象，可能会得出错误的结论。

若误认为填塞与缘角变形属于相同问题，可能错误地将偏软的砂轮当作偏硬处理，或反之亦然。

这将导致错误对应措施，例如：

• 砂轮偏软时，应提高结合度，若误认为偏硬并降低结合度，问题将恶化。
• 砂轮偏硬时，应降低结合度，若误认为偏软并提高结合度，则填塞情况将更严重。

在研磨异常分析时，应避免单纯依赖数字或单一指标判断，而应综合考量具体的加工现象，如缘角变形、填塞、磨耗模式等，进行全面的诊断与对应，才能确保研磨品质与稳定性。

充分思考相互关连性

在研磨加工中，若要改善表面粗度，可考虑以下方法：

1. 改变砂轮粒度-使用更细的砂轮。
2. 更换砂轮种类-从陶瓷法砂轮改为树脂法砂轮。
3. 提升机械精度-减少设备误差，提高稳定性。
4. 增加滑磨次数-进行无进刀、无火花的精修研磨。
5. 变更研磨液种类-使用适合的研磨液来改善加工状况。

然而，每种方法都伴随着一定的挑战，例如：

• 研磨性能下降-影响加工效率。
• 研磨速度受限或研磨液成本增加。
• 设备或工艺变更导致费用高昂。
• 部分机械受限，无法执行特定工法。

结论：避免单一改善策略，综合考量相互关联性

在实务应用中，许多现场人员会倾向于直接更换砂轮粒度，认为这是最简单的方法。然而，若未充分考虑各因素间的相互影响，可能会导致试验时间延长、成本增加，甚至最终失败。

实际案例显示，有时候仅调整削锐速度（降低进给速率），就能有效改善面粗度，而无需更换砂轮或设备。这证明了单纯改变某一参数可能无法解决问题，应该透过机械、砂轮、工件、研磨液、操作方式五大要素的综合分析来制定最佳对策。

此外，研磨异常的发生及解决经过是宝贵的技术资料，应妥善记录与保存，以作为未来改善与技术累积的依据。

行动

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11. 覆盘

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