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02.01
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【QA大問答】平面研磨高碳鋼同平面不同硬度

在研磨線性滑軌的平⾯時,若是只有兩邊經過熱處理,硬度較硬,⽽中間那⾯硬度較軟,卻要使⽤同⼀顆砂輪來研磨不同硬度的⾦屬,就會出現了⼀些問題。




在研磨線性滑軌的平⾯時,若是只有兩邊經過熱處理,硬度較硬,⽽中間那⾯硬度較軟,卻要使⽤同⼀顆砂輪來研磨不同硬度的⾦屬,就會出現了⼀些問題,此次生堯技術團隊針對這個案件來做深入的分析。

 

■研磨問題:

滑軌的平⾯部分只有兩側有熱處理(HRC58),⽽中間偏軟(HRC20),⽬前試過SA跟93A磨料都不⾏,細磨後會產⽣刮痕,⽬標Ra 0.4。

 

■問題深入探討:

透過敘述可以發現,同時研磨不同硬度時,會出現刮痕的問題,造成這個問題最主要的原因是砂輪的硬度,一般來說在挑選砂輪硬度的時候會依據幾個原則。

 

◆磨硬料-砂輪硬度調軟

 

 

因為磨硬料磨料容易鈍化,將砂輪調軟可以使自銳作用加快,減少堵塞,讓砂輪常保鋒利。

 

◆磨軟料-砂輪硬度調硬

 

 

磨軟料磨利不容易鈍化,調硬砂輪主要是為了維持砂輪形狀保持力,增加研磨效率。

 

這樣可以應對大部分材質的砂輪選擇,但這個案件是同時磨硬又磨軟,在這樣的狀況下會出現以下問題:

 

◆用軟砂輪

 

 

磨硬的部分沒問題,可是當研磨到軟的那一面會出現刮傷和堵塞,這是因為軟砂輪自銳速度快,會增加掉砂的機率,若砂輪碎屑掉在工件表面上,加上研磨的高溫或是砂輪的拖行,就會在工件表面留下深淺不一的刮痕,且軟料的碎屑通常較硬料黏,容易沾黏在砂輪上,使砂輪堵塞進而造成研磨熱的產生。

 

◆用硬砂輪

 

 

可以磨軟的部分,但磨硬的部分會出現高研磨熱,因為硬砂輪對上硬料,兩種高硬度的東西硬碰硬,會讓砂輪研磨時的阻抗加大,導致研磨熱升高,且硬砂輪自銳作用較差,磨硬料容易鈍化,就會產生震動及高溫,反而面粗度不會達到目標。

 

生堯技術團隊分析造成刮傷的最主要原因,從以上資訊可以得知,客戶之前使用的是93A跟SA磨料,93A磨料是WA+RA磨料,WA的破碎性高、韌性差,加入RA去做提高韌性,SA本身就屬於破碎性磨料,可以看出這兩種都是高破碎性的磨料,自銳作用快,所以同時研磨軟硬材料會出現刮痕。

 

■常見辦法:

客戶較為常見的辦法會直接更換成CBN砂輪,CBN本身就硬度高,且自銳作用較慢,所以磨軟磨硬都不會有太大問題,但使用CBN也需要降低進刀量減少研磨熱產生,這樣的話可以解決問題但是會讓加工效率降低,而且CBN砂輪的價格比一般砂輪高出不少,整體而言並不一定是比較好的解決方法。

 

■解決方案:

 

 

生堯技術團隊對於這個案件有不同的看法,以不更換高單價砂輪為前提,可以從「規格」下手,以磨軟料的規格再選擇較硬的砂輪,先解決刮傷和黏著堵塞的問題,這時候會有疑問,調硬砂輪不會讓加工阻抗加大,提高研磨熱嗎?

 

所以我們會希望在這樣的前提下,再調整砂輪的氣孔,砂輪的氣孔主要是為了排屑及散熱,如果能夠調整氣孔大小,就能解決燒傷、震動的問題,氣孔可以降低研磨溫度,避免燒傷,提供碎屑及脫落的磨料的容納空間,在砂輪旋轉時甩出,不會留於研磨平面上,避免刮傷提升面粗度。

 

但氣孔的大小與分布均不均勻基本上還是靠公司的技術而定,若氣孔製作技術不穩定,那砂輪的效能也會不穩定,所以這方面的建議會是找到好的砂輪製造商去做以上細部的微調。

 

■總結:

綜上所述,關於研磨不同硬度的問題,主要與砂輪的特性有關,這樣的工作條件看似很複雜,但仔細拆開研究就能發現還是能透過理論去找解決方向,從軟砂輪去調整硬度及氣孔,就可以解決以上出現的問題,希望今天的分享能夠幫助到所有為了這問題還在苦惱的大家。

 

※以上是SEYA生堯砥研的分享,若對砂輪、調整輪的選擇與搭配,或研磨相關技術有任何問題,歡迎與我們聯絡與諮詢!

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