砂轮本身有许多种形状,平直形状的砂轮是我们通常第一个想到的砂轮形状。
平直形砂轮的研磨面(用于加工的那面)是在砂轮的外圈。平直形砂轮的另一个常见变化是内凹轮。之所以这样称呼,是因为砂轮的中心是内凹的,为了砂轮可以安装在机床主轴法兰组件上。
而某些砂轮,其研磨面则在砂轮的侧面。这些砂轮通常以其独特形状来命名。如:圆柱砂轮、杯形砂轮、盘形砂轮。以侧面为切削面的砂轮,通常用于切削工具的齿沟或和其他难以触及的表面。
另有时候会将各式形状的砂轮排列组合成一个砂轮的型态,这些产品叫做块状砂轮或角砂轮。
带柄砂轮是具有特殊形状的小型砂轮,常见的有圆锥形状或塞子形状。砂轮固定在金属轴上。它们多用于手持工具或精密的内部研磨作业。
选用砂轮考虑因素
为了选择最适合当前工作的砂轮,必须考虑许多因素。
首先要考虑的是①要研磨的材料。这决定了砂轮所需要的磨料种类。例如,研磨钢或合金钢,应使用氧化铝或氧化锆氧化铝来研磨。研磨铸铁、有色金属和非金属材料,会选择碳化矽磨料。
坚硬、易碎的材料,通常需要粒度更细、硬度柔软的砂轮。因为硬的材料会抵抗磨粒的切割并使其容易变钝。所以细粒度搭配较软的硬度,可使磨粒在变钝时快速脱咯,马上露出尖锐、锋利的新磨粒。相对的,对于柔软、易延展且易于切割的材料应选择粗粒度且硬度较硬的砂
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而②去除量也是一个考量的重点。
粗粒度的磨料可以快速削除工件体积,因为它们具有更大的穿透力和更大的切削力。但若是很难切入的材料,砂轮粒度细一点,切削效率会更好,因为有更多的尖点可以进行切削。
陶瓷结合剂的砂轮,切削效率高。但若是预计去除量小或者对表粗度要求较高,则应选择树脂、橡胶或虫胶粘合剂的砂轮。
另一个会影响结合剂选择的因素是③砂轮运行速度。
通常,陶瓷结合剂砂轮的使用速度,会低于6,500ft/min。(33m/s)太高速度,陶瓷结合剂会破裂。
有机结合剂的砂轮,使用速度约为每分钟6500~9500ft/min。(33~48m/s)若要以更高的速度作业,则需要经专门配制的高速砂轮,才能进行高速磨削。
在任何情况下,都请勿超过标示在砂轮上极限安全线速度。
单位可能是RPM或每分钟表面英呎ft/min(台湾常用是公尺/秒=m/s)
再来选择砂轮也需要考量:④砂轮和工件之间的研磨接触面积。
接触面积较大,会使用粗粒度且较软的砂轮。这样可以确保,在阻力负载较大的大面积研磨下,仍然保持正常且相对低温的研磨。研磨面积较小,则会使用细粒度且硬度高的砂轮,以承受较大的单位压力。
接下来,⑤研磨工件的严苛程度也是要考量的重点。
是指在砂轮和工件之间的压力。有些磨料会被设计应用于研磨钢或合金钢,得以承受较为严格的磨削条件。
⑥磨床的功率(马力)也需要被考量进来。
通常,较硬的砂轮需要使用功率高的磨床。若是功率小于砂轮直径,就使用软一点的砂轮。如果功率大于砂轮直径,则选择较硬的砂轮。