砂轮种类与用途
砂轮的种类与性能
一、砂轮的种类与性能（一）、概况砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。
砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。
由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。
砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
（二）、砂轮的分类砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等）砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。
（三）、砂轮的属性砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。
砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。
1、磨料及其选择磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。
因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。
常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1 。
表1 常用磨料2、粒度及其选择粒度指磨料颗粒的大小。
粒度分磨粒与微粉两组。
磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。
例如 60 # 粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有 60 个孔眼的筛网，而不能通过每英寸 70 个孔眼的筛网。
120# 粒度说明能通过每英寸长有120 个孔眼的筛网。
对于颗粒尺寸小于40μm（微米，1毫米=1000微米）的磨料，称为微粉。
微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（ W ）。
各种粒度号的磨粒尺寸见表2 。
磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生产率有关。
粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。
因为磨粒粗、气孔大，磨削深度较大，砂轮不易堵塞和发热。
精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。
一般来说，磨粒越细，磨削表面粗糙度越好。
不同粒度砂轮的应用见表3 。
常用砂轮的种类及用途
常用砂轮的种类及用途砂轮是一种常见的磨具，广泛应用于金属加工、木工、玻璃、陶瓷等行业。
不同种类的砂轮具有不同的结构和材料，适用于不同的工作任务。
本文将介绍常用的砂轮种类及其用途。
1. 切割砂轮切割砂轮是最常见的砂轮之一，用于金属材料的切割。
切割砂轮通常由树脂结合剂和金刚石或氧化铝颗粒组成。
它们具有高硬度和耐磨性，能够快速而精确地切割各种金属材料，如钢、铝、铜等。
切割砂轮广泛应用于金属制造、建筑、汽车维修等领域。
2. 研磨砂轮研磨砂轮用于对金属表面进行磨削和抛光。
它们通常由树脂结合剂和氧化铝或碳化硅颗粒制成。
研磨砂轮具有较高的磨削效率和较好的表面质量。
它们被广泛应用于金属加工、船舶制造、机械制造等行业，用于去除表面氧化层、焊接痕迹、毛刺等。
3. 抛光砂轮抛光砂轮用于对金属表面进行抛光和光洁处理。
抛光砂轮通常由纤维结合剂和氧化铝或氧化铬颗粒制成。
它们具有较好的抛光效果和细腻的表面质量。
抛光砂轮广泛应用于珠宝加工、钟表制造、汽车零部件抛光等领域。
4. 砂布砂轮砂布砂轮是一种用于对金属表面进行打磨和研磨的砂轮。
它们通常由纤维基材和树脂结合剂制成，表面覆盖有砂布。
砂布砂轮具有较好的柔韧性和耐用性，适用于对不规则表面和曲线表面的打磨和研磨。
砂布砂轮常用于金属加工、木工、家具制造等行业。
5. 刷砂砂轮刷砂砂轮是一种用于金属表面去除氧化层和清洁的砂轮。
它们通常由钢丝制成，可以分为钢丝刷砂砂轮和尼龙丝刷砂砂轮。
刷砂砂轮具有较好的清洁效果和较长的使用寿命，广泛应用于金属加工、焊接后的表面处理等领域。
6. 超硬砂轮超硬砂轮是一种用于加工高硬度材料的砂轮，如硬质合金、陶瓷、玻璃等。
超硬砂轮通常由金刚石或立方氮化硼制成，具有极高的硬度和耐磨性。
它们被广泛应用于精密机械加工、光学器件加工等高要求的行业。
总结起来，常用的砂轮种类包括切割砂轮、研磨砂轮、抛光砂轮、砂布砂轮、刷砂砂轮和超硬砂轮。
它们分别适用于金属切割、磨削、抛光、打磨、清洁等不同的工作任务。
砂轮的分类与标注含义
砂轮的标志示例SPA 400×100×127 A 60 L 5 B 35SPA-----形状代号400------外径D100------厚度H127------孔径DA---------磨料60--------粒度L---------硬度5---------组织号B--------结合剂35-------最高工作线速度m/s一磨料代号性能及用途二粒度磨料的粒度表示磨料颗粒尺寸的大小分为磨粒,微粉两种类型粒度影响加工的质量和生产率一般来说,磨粒越细,Ra值越小粒度号：4、5、6、7、8、10、12、14、16、20、22、24、30、36、40、46、54、60、70、80、90、100、120、150、180、220、240W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W7、W5、W3.5、W2.5、W1.0粒度150# 180# 220#240# W40 W28 W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 W2.5 W1.5 W1.0（3）结合剂砂轮的强度，抗冲击性，耐热及抗腐蚀性能主要取决于结合剂的性能结合剂代号，性能及用途（4）硬度。
指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度硬度等级：超软（大级、小级）代号：G硬度等级：软1代号：H硬度等级：软2代号：J硬度等级：软3代号：K硬度等级：中软1 代号：L硬度等级：中软2 代号：M硬度等级：中1 代号：N硬度等级：中2 代号：P硬度等级：中硬1 代号：Q硬度等级：中硬2 代号：R硬度等级：中硬3 代号：S硬度等级：硬1代号：T硬度等级：硬2 代号：Y硬度等级：超硬。
白刚玉和棕刚玉砂轮的区别
砂轮是使用很广泛的磨削工具之一，可以用于金属或非金属工件的各种轮廓粗磨、开槽和切割等工序。
其中就有白刚玉和棕刚玉砂轮，这两种在实际生活中特别常见，但是由于材质等各方面的不同，主要的区别可以分为这几种。
棕刚玉砂轮是磨比较硬的材料，比如它适用于磨刀机用来磨铣刀，钻头，车刀等等，被磨削的材料硬度低于HRC60。
白刚玉砂轮是磨比较普通的材料，就是说材料的硬度比较适中的适合用白刚玉砂轮磨削。
按磨料分白刚玉脆性比棕刚玉的脆性大，用白刚玉做出来的砂轮切割金属要比棕刚玉要锋利，但不够棕刚玉耐用。
经过分析可以得知，白刚玉和棕刚玉的区别如下：原料不同：棕刚玉的原料是铝矾土，另外还有无烟煤和铁霄。
而白刚玉的原料是氧化铝粉。
颜色不同：由于白刚玉的氧化铝的含量比棕刚玉高，所以白刚玉颜色是白色的，棕刚玉是棕黑色。
成分上不同：虽然棕刚玉和白刚玉都是含有氧化铝的，但是白刚玉的氧化铝含量在99%以上，棕刚玉氧化铝的含量在95%左右。
硬度不同：白刚玉的硬度略高于棕刚玉。
白刚玉磨料属于晶体化合物，有较好的硬度和韧性，晶体尺寸较细，耐磨性能好，但是是生产成本较高，产量较低，所以价格比较高。
棕刚玉磨料硬度中等，磨削作用较弱，价格比较低廉。
性能不同：棕刚玉具有纯度高，结晶好，流动性强，线膨胀系数低，耐腐蚀的特点。
白刚玉具有纯度高、自锐性好、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定的特点。
相比较而言，白刚玉的硬度要高于棕刚玉。
使用对象不同：白刚玉使用的是一些高端用户，因为它切削力度比较好，抛光作用也很不错，多用于碳素钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等等，而棕刚玉则是市场普遍使用的，也是市场上用量比较大的，多用于焠火钢、高速钢、高碳钢等等。
冶炼工艺不同：棕刚玉是铝矾土高温融化，经过氧化还原反应制造而成，白刚玉是铝矾土融化结晶而成。
用途不同：棕刚玉：用于砂轮、喷砂、自由研磨、树脂磨具、涂附磨具、功能性填料、过滤介质、耐火材料白刚玉：用于陶瓷制造、树脂固结磨具以及喷砂、抛光、研磨、精密铸造和高级耐火材料。
砂轮的材质种类及用途
砂轮是一种常见的磨削刀具，除了能用于磨削外，还可以用于外径精
加工及切边等工作。
它采用内置孔式砂轮，主要由内孔砂轮、弹性环、衬套和自锁螺母组成。
由于砂轮的不同用途，所用的材质也有很大的
差异。
首先，普通材质的砂轮，常用的有静态硬质硅酸盐砂轮及合成树脂砂轮。
静态硬质硅酸盐砂轮，其特点是耐磨、粒度精细，具有硬度高、
耐高温、耐腐蚀等优点，主要用于镗孔、精加工外形等。
而合成树脂
砂轮则具有抗腐蚀性强、磨削温度低、加工精度高等优点，适用于镗孔、打磨、抛光等；
其次，特殊材质的砂轮，包括磨粒砂轮、金刚石砂轮及纤维砂轮等。
磨粒砂轮，其用途是将易切削的金属材料进行内外径加工，具有磨削
效率高、造型加工精度高、耐磨性强、价格低等优点；金刚石砂轮，
其特点是它具有极强的磨削能力，可以加工各种硬脆材料，且具有良
好的加工效果和精度，它主要用于加工有色金属及木材等；纤维砂轮
如碳化碳砂轮，它的特点是具有抛光性能好及强结构平衡性能，通常
用于木材的抛光和切割等。
最后，根据不同用途，具有不同材质的砂轮，被广泛应用于机械加工、木材加工等行业。
它们不仅能提高加工效率，而且不会损害加工材料，从而能减少生产成本。
砂轮片的材质有哪些砂轮片贴标机的用途
砂轮片的材质有哪些砂轮片贴标机的用途砂轮片是一种用于研磨、切割、抛光和表面处理的工具。
砂轮片的性能和用途取决于其制造材料。
以下是砂轮片常见的材质：1.刚玉砂轮：刚玉砂轮是一种由高纯氧化铝制成的砂轮，具有高硬度、耐磨性和耐高温的特点。
它适用于高速切割和研磨，常用于金属材料和陶瓷的切割、研磨和抛光。
2.碳化硅砂轮：碳化硅砂轮由碳化硅颗粒制成，具有高硬度、高耐磨性和高温稳定性。
它适用于切割钢材、铁材、陶瓷、玻璃和一些非金属材料。
3.钢砂轮：钢砂轮是由金刚石和金属粉末制成的，具有高硬度和耐磨能力。
它主要用于对硬质合金、高速钢、陶瓷和其他金属材料进行切割、研磨和抛光。
4.金刚石砂轮：金刚石砂轮是由合成金刚石颗粒制成的，具有非常高的硬度和耐磨性。
它适用于高速切割和研磨各种材料，如玻璃、陶瓷、石材、硬质合金和金属。
5.陶瓷砂轮：陶瓷砂轮是由氧化铝和其他陶瓷颗粒制成，具有较高的硬度和耐磨性。
它适用于高速切割和研磨金属、陶瓷、玻璃、石材和复合材料等材料。
6.树脂砂轮：树脂砂轮是由树脂和磨料颗粒制成，具有良好的抛光和研磨效果。
它适用于对铁、铜、铝等金属进行精密加工和抛光。
7.橡胶砂轮：橡胶砂轮是由橡胶和磨料颗粒制成，具有良好的弹性和耐磨性。
它适用于玻璃、陶瓷、石材和金属等材料的抛光和细磨。
4.安全和质量控制：砂轮片贴标机可以贴上安全标识和质量标识，提醒使用者关于砂轮片的安全操作方法和质量要求，防止事故和损坏。
5.数据管理：砂轮片贴标机可以连接到计算机系统，将贴标信息存储和管理，实现对砂轮片生产和销售过程的数据追踪和分析，提高生产效率和产品质量。
砂轮的选用讲解
砂轮:用磨料和结合剂树脂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。
砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。
砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。
砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。
由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。
砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
1、分类砂轮种类繁多。
按所用磨料可分为普通磨料（刚玉和碳化硅等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和立方氮化硼等）砂轮；按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。
砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。
由于砂轮通常在高速下工作，因而使用前应进行回转试验（保证砂轮在最高工作转速下，不会破裂）和静平衡试验（防止工作时引起机床振动）。
砂轮在工作一段时间后，应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。
2、属性砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。
砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。
（1）磨料的选择磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。
因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。
常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1。
系别名称代号主要成分显微硬度(HV)颜色特性适用范围氧化物系棕刚玉A AL2O3 91-96%2200-2288棕褐色硬度高，韧性好，价格便宜磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜白钢玉WA AL2O397-99%2200-2300白色磨削淬硬的碳钢、高速钢碳化物系黑碳化硅SiC SiC>95%2840-3320黑色带光泽硬度高于钢玉，性脆而锋利，有良好的导热性和导电性磨削铸铁、黄铜、铝及非金属绿碳化硅绿碳化硅GC3280-3400绿色优良的导电性高硬磨料立方氮化硼CBN 立方氮化硼8000-9000黑色硬度仅次于金刚石，耐磨性和导电性好，发热量小磨削硬质合金、不锈钢、高合金钢等难加工材料人造金刚石MBD 碳结晶体10000乳白色硬度极高，韧性很差，价格昂贵表1 常用磨料注：括号内的代号是旧标准代号。
砂轮的特性和选择
突出优点是粘 结力大，物理化学性能稳定，受温度和适度的影 响小，抗腐蚀性好，适于各种磨削液；其次是强 度较高，耐磨损，砂轮外形容易保持并易于修整。 其缺点是脆性大，弹性差，摩擦发热量大，不耐 冲击和振动，不适于制作薄片砂轮。 有机类结合剂的代表是树脂和橡胶。其中，树 脂的应用范围仅次于陶瓷，橡胶的应用范围较小。 有机结合剂的突出特点是强度高，韧性好，耐冲 击，自锐性好，制作的磨具不易破碎。其缺点是 粘结性差，磨具磨损快，外形不易保持；物理化 学性能不太稳定，高温下结合剂变软、老化、轻 度降低，甚至烧毁；抗腐蚀性差，树脂类不耐酸 和碱，橡胶类耐酸和耐油性均较差。
例1手动内径：P12X16X4A80MV60 手动内径：P12X16X4A80MV60 • 平行砂轮，外径12，厚度16，孔径4， 平行砂轮，外径12，厚度16，孔径4 棕刚玉磨料，粒度号80，硬度M 棕刚玉磨料，粒度号80，硬度M，陶瓷 结合剂，最高工作速度60m/s。 结合剂，最高工作速度60m/s。 例2沟道：P35X3X10A80LR35 沟道：P35X3X10A80LR35 平行砂轮，外径35，厚度3，孔径10， 平行砂轮，外径35，厚度3，孔径10， 棕刚玉磨料，粒度号80，硬度L 棕刚玉磨料，粒度号80，硬度L，橡胶 结合剂，最高工作速度35m/s。 结合剂，最高工作速度35m/s。
常用砂轮形状、代号和用途
• 砂轮的特性均标记在砂轮的侧面上，其顺 序是：形状代号、尺寸、磨料、粒度号、 硬度、组织号、结合剂、线速度。例如： 平行砂轮、外径 300mm，厚度50mm，孔 径75mm，棕刚玉磨料，粒度60，硬度L， 5号组织，陶瓷结合剂，最高工作线速度 35m/s的，其标记为：砂轮1-300 × 50 × 75-A60L5V-35m/s。
砂轮的硬度等级及代号
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17.07.2020
國立虎尾科技大學 機械與電腦輔助工程系
鍾林樹
【課程大綱】
一、前言 二、砂輪的基本認識 三、砂輪的標示方法 四、砂輪各部位名稱 五、砂輪之分類及其規格
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【前言】
磨削定義
所謂磨削，係高速旋轉中之磨料輪來磨 除金屬之加工
磨料輪之作用一如其他多刃刀具，由堅 硬鋒銳之磨粒以代替刀齒，將為數甚多 之磨粒組成一多刃之切削刀具，經由高 速回轉的機械動作，以其不斷自生的微 細而堅硬銳利的顆粒與磨屑空隙，每一 磨粒皆能發揮其切削而產生磨削作用。
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【粒度的種類】
單一種磨粒
同一號數磨料顆粒
混合磨料
混合兩種或兩種以上磨料
混合粒度
同一磨料，但混合兩種或兩種以上不 同號數磨料顆粒
混合磨粒
混合兩種或兩種以上磨料，且也混合 兩種或兩種以上不同號數磨料顆粒
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【磨粒大小之比較】
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20
【砂輪粒度表 】
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磨料間距之測定甚為困難，故以砂輪體 積中磨料所佔的百分比，亦即以磨料率 作為組織。
目地
可以製成緊密或鬆散的不同密度砂輪， 以適合不同的研磨狀況。
使砂輪的磨料顆粒磨鈍後能迅速崩碎， 而使新刃露出繼續研磨。
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【組織與氣孔】
組織密則氣孔少，組織鬆則氣孔多。 氣孔多雖然結合度弱，但有較大的切屑空間， 可提高切削效果。 氣孔大、孔數少稱為粗砂輪；氣孔小、孔數多 稱為密砂輪。
30
【砂輪之結合度表示法】
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【硬砂輪與軟砂輪】
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【砂輪結合度之選用】
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【砂輪結合度之使用範圍】
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【組織】
定義
組織乃係磨料、結合劑和氣孔三者在數 量上比例分佈狀況，狹義而言乃為磨料 粒間之距離。
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【粒度】
將熔煉的結晶錠塊打碎、輥壓和處 理，以篩選分出不同大小的顆粒和 微粉，其顆粒大小以數字來表示， 稱為粒度。
磨料粒度一般以號數表示之，即每 一英吋（25.4mm）長度之篩孔數。 號數越大，則磨料粒愈小，磨料粒 愈小則磨削時其磨屑較小，磨削後 之工件表面則較細緻。
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【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】
砂輪粒度對離隙面表面粗糙度影響：
當砂輪粒度愈高時，所得到之表面粗糙度相對較佳。 相同砂輪粒度，進給率變小時，所得到之表面粗糙度 相對較佳。
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【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】
磨削速度對離隙面表面粗糙度影響：
磨削速度固定時，進給速率愈快，離隙面表面粗糙度愈差。 砂輪粒度愈高時，磨削速度對於表面粗糙度影響相對減少。
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【砂輪的構造】
構成砂輪的三大要素
磨料(Abrasive)：
直接對工件發生研磨作用的粒刃。
結合劑(Bond)：
產生磨料顆粒間的結合力、保持力， 並使砂輪在一定的速度下能安全回轉。
氣孔(Pore)：
磨料與結合劑以外的間隙，可幫助磨 屑的排除，並保持研磨效果。
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【組織分類】
碳化矽系
黑色碳化矽(C) 綠色碳化矽(GC)
超級磨料
立方晶氮化硼(CBN) 鑽石(SDC)
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【磨料之種類特性及其用途】
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【磨粒針對加工物之使用區分】
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【磨料之硬度】
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【各種磨料之硬度與破碎指數】
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【磨削條件與粒度關係】
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【粒度與表面粗糙度關係】
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【粒度與表面粗糙度關係】
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【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】
設定條件為外徑大小、離隙角度、 切深為定值，以砂輪粒度、切線速 度、及進給速率等三因子，在各磨 削條件範圍內，各取高、中、低三 個水準，量測各研磨面之粗糙度。
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【磨料特性】
結晶構造之比較
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【磨料特性】
硬度
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【磨料特性】
熱傳導率
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【磨料特性】
熱安定性
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【磨料】
磨料種類
氧化鋁系
黑色氧化鋁(A) 白色氧化鋁(WA) 淡紅色氧化鋁(PA) 單結晶灰白色氧化鋁(HA) 多結晶黑褐色氧化鋁(44A)
硬度硬度大小是指被穿刺時抵抗来自度的大 小破碎指數（韌性）
磨料承受衝擊應力而不破裂或不粉碎 的能力
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7
【磨料】
磨料須具備的特性
必須具有相當硬度的礦物結晶體，在加 工時能抵抗外力不發生破碎。 在加工中受外力時，具有不易變形和不 易磨耗的強韌性。 必須具有耐熱性，研磨過程中所產生的 熱，不易使磨料顆粒在工作物間熔化。 必須具有化學的不活性。
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【刀刃離隙面表面粗糙度實驗】
進給速率對離隙面表面粗糙度影響：
當進給速率愈慢時，所得到之表面粗糙度會愈好。 當使用的砂輪粒度較粗時，要得到較好的研磨表面粗 糙度，可以選擇較高磨削速度與較低的進給速率。
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【結合度】
結合度定義
表示砂輪保持磨料的能力或稱砂 輪的結合強度，又稱為硬度。亦 指砂輪在研磨時能夠抵抗磨料顆 粒從砂輪上撕裂的壓縮力、剪斷 力、和衝擊力的強弱程度。
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【砂輪的構造】
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【砂輪的研磨性能】
決定砂輪研磨性能五大因素
磨料（Abrasives） 粒度（Grain Size） 結合度(硬度)（Grade） 組織（Structure） 結合劑（Bond）
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【磨料】
磨料的切削是處於高速旋轉、高溫 高壓、及切削劑，所以需具有高硬 度、適當的韌性及破碎性、和化學 安定性。
自生做用
當磨料顆粒磨鈍時，因不斷崩裂 ，而產生新刃乃至失去作用而脫 落，從而又露出新磨料。
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【結合度】
結合度影響
結合度太軟時磨粒未作研磨即易 脫落；太硬時磨粒磨鈍後，不即 時脫落導致砂輪外緣鈍化平滑易 使工作物燒損。
結合度標示
一般以英文字母A表示最軟，順序 至Z表示最硬。
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