成型研磨是指讓已成一定形狀的砂輪與加工(gong)物件(jian)呈(cheng)現相對性移動而加工(gong),或采用(yong)已(yi)呈(cheng)規定形狀之成(cheng)型磨輪,藉由(you)同轉向(xiang)研(yan)磨加工(gong)的研(yan)磨加工(gong)方法。
成型(xing)研(yan)磨(mo)被廣泛的應用在切削刀具、模具零件及模板等各式加工(gong)。
而(er)砂(sha)輪扮演主(zhu)要轉造角色,因此,砂(sha)輪的(de)性能對(dui)于成型(xing)研磨的(de)品質(zhi)及效率(lv)有(you)著非常重(zhong)要的(de)影響。
成型研磨砂輪(lun)的要(yao)求(qiu),主要(yao)有三項:
①形狀保(bao)持(chi)力(li):既(ji)然是(shi)成型研磨,自然最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)就(jiu)是(shi)砂(sha)輪(lun)的(de)形狀保(bao)持(chi)能(neng)力(li)!好(hao)的(de)形狀保(bao)持(chi)能(neng)力(li)可(ke)以確(que)保(bao)研磨后的(de)精度、同時也可(ke)減少修整頻率,提高(gao)加(jia)工效(xiao)率!
②研(yan)磨后的表面粗糙度(du):許多成型研(yan)磨成品,應用于零件間互相作動。因此,好的面粗度(du)會減少作動的阻力,并且提(ti)高產品壽命(ming)。
③易修整性:如果形(xing)狀(zhuang)保持(chi)力(li)好,但是不易修整成形(xing),也會(hui)造成加工(gong)效率的降低(di)。
然而,要砂(sha)輪同時兼(jian)顧上(shang)述幾(ji)個(ge)優點,并不容易(yi)達成。
比如(ru)說:容易修整,通常(chang)就(jiu)代(dai)表砂輪(lun)較軟,形狀輪(lun)廓(kuo)的(de)保持力通常(chang)就(jiu)不理(li)想。
而要改善工作物(wu)的表面粗(cu)(cu)糙度(du),砂(sha)輪硬度(du)太(tai)高,反而容易發熱震動,造(zao)成面粗(cu)(cu)度(du)不佳的問題(ti)。
那么還有什么解決方法(fa)呢?
砂輪的切削力是關鍵
由于成型(xing)砂輪要求保持力,直覺來說,提高砂輪硬度便是最(zui)佳的解決方案(an)。 然而,很多時候(hou)問題出現在切削力。
如果(guo)砂(sha)輪(lun)(lun)切(qie)削力(li)好,研磨抵抗就小,除了進刀速度(du)可(ke)以加快(kuai)(kuai)外,發熱也會(hui)比較少,砂(sha)輪(lun)(lun)急(ji)冷急(ji)熱變化程(cheng)度(du)小,砂(sha)輪(lun)(lun)消耗就會(hui)較少。而如果(guo)一昧只要求(qiu)硬度(du),研磨溫度(du)可(ke)能上升得更高(gao),砂(sha)輪(lun)(lun)消耗的速度(du)甚至可(ke)能加快(kuai)(kuai)。
另外,砂輪(lun)能(neng)否一層層均勻地消耗自銳,也是能(neng)否達到成型精度的(de)重點。
如果自銳作用太慢,就等于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(zhuang)尺寸精度反而不易達到。
砂輪組織的均勻程度
砂輪(lun)組織的均(jun)勻(yun)與否,也是一個關鍵。
如(ru)果砂輪組織不夠均(jun)勻,砂輪在高速旋轉作業時,就容易出現偏擺(bai)振動。
砂(sha)(sha)輪(lun)本體為(wei)硬脆性材料,大量的(de)(de)微小振(zhen)動(dong)會(hui)造成砂(sha)(sha)輪(lun)的(de)(de)微破裂,同時加速(su)(su)了砂(sha)(sha)輪(lun)消(xiao)耗速(su)(su)度。
▲砂輪(lun)組織(zhi)均勻與否,砂輪(lun)混鏈的過(guo)程很重要。
提高(gao)了(le)砂輪切削力及(ji)(ji)組織均勻性,就(jiu)能夠不再受限只提高(gao)硬度。如(ru)此(ci)一(yi)來(lai),就(jiu)能夠同時達到高(gao)形狀保持力、表面粗糙度好以及(ji)(ji)容易修整(zheng)的優點。
成型研磨砂輪的新思維
磨粒的提升 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(zai)鐵系材料的研(yan)磨(mo)上也取(qu)得非常好的效果(guo)。
除了研削(xue)阻力(li)大幅度降低(di),切(qie)削(xue)力(li)提高外,修整間隔下降也(ye)提高了生產效率。而HW混合磨料,更(geng)是(shi)砂(sha)輪(lun)制造技術的新(xin)突破。
藉由(you)不同磨粒(li)特(te)性,強化砂輪的自銳作用(yong),在成型研磨的領域,發揮了前所(suo)未有的效(xiao)果。
▲WA+GC的混合磨料(liao)
結合劑的提升
結合劑(ji)是砂(sha)輪自銳(rui)作(zuo)用的(de)關鍵,也是砂(sha)輪軟硬的(de)主要決定因子。
就成型研(yan)磨而言,對結合劑的(de)要求,除了(le)平衡切(qie)削力(li)與形狀保持力(li)外(wai),如果能夠進(jin)一(yi)步(bu)改善(shan)散熱(re)性以及研(yan)削比,對于提升研(yan)磨效率將會有非常(chang)大的(de)改善(shan)。
以Rzi產(chan)品(pin)為例,制造者利用獨特的(de)技術,將結(jie)合(he)劑(ji)的(de)量減少,但是(shi)強度(du)反而強化(hua)了!
研削比大幅提升之外,減(jian)少的結合(he)劑,也等于讓(rang)出了氣孔的空(kong)間(jian)(jian),增加了散熱的空(kong)間(jian)(jian)以(yi)及減(jian)少堵塞的機會。
不是「硬」就好
成型研(yan)磨(mo)砂輪的選(xuan)擇上,最重(zhong)要的是(shi)避(bi)免一昧追求砂輪硬度盲點。
實際更應(ying)該(gai)注重的是切削力、組織(zhi)均勻以及(ji)散熱(re)性(xing)等砂輪基(ji)本性(xing)能(neng)上,這樣(yang)才能(neng)選擇到(dao)最合適的產品。