修整是研磨加工作業(yè)中,一道必經(jīng)的環(huán)節(jié),是一道常被人忽略其重要性的環(huán)節(jié)。此次想藉由這篇文章來和大家談談,修整對于研磨到底有什么樣重要的影響!
為什么要修整砂輪?
在研磨加工過程中,砂輪的狀態(tài)會直接影響研磨結(jié)果。砂輪的狀態(tài)像是切削力的變化、砂輪形狀的變化,這些變化對于研磨成品的良率及重現(xiàn)性都會有所影響。
一般而言最常遇到的變化就是砂輪「切不動」,意指砂輪失去切削力了;而砂輪失去切削力的主要原因有兩種:
第一種是磨粒在研磨、擠壓的過程中,棱角逐漸磨圓,我們稱之為「鈍化」。而此時砂輪的自銳能力沒有適時發(fā)揮作用,就會致使切削力降低,無法有效的發(fā)揮研磨作用。
第二種是因為研磨過程中,會有碎屑的產(chǎn)生。尤其是具有黏性的材質(zhì)。若砂輪的氣孔不夠大或氣孔率較低,容易使碎屑填塞在氣孔中,造成「堵塞」。導致砂輪成為一個無鋸齒的平面,失去切削力。
另外一種需要修整的狀態(tài)是「砂輪研磨面不平整」:砂輪在使用的過程中,會出現(xiàn)損耗。這樣的損耗會造成砂輪的真圓度逐漸喪失,以及砂輪研磨面的不平整。這個情況會造成研磨時的偏擺,研磨效率降低等問題。
砂輪在這些不穩(wěn)定的狀態(tài)下,就必須進行修整,使砂輪恢復切削力或是真圓度。然而,因為砂輪在加工過程中是高速旋轉(zhuǎn),很多時候是無法直接從肉眼觀察出砂輪是否已經(jīng)失去切削力或是不平整。
不過,在失去切削力的情況下都會產(chǎn)生許多的研磨現(xiàn)象,若產(chǎn)生這些現(xiàn)象,就能推估砂輪是否需要進行修整。
什么時候該修整砂輪?
就如上述所提到的,因為鈍化及堵塞所造成的切削力不足、磨耗所造成的不平整,都會直接反映在研磨成果上;所以當研磨時出現(xiàn)了以下的狀況時,就是必須要修整砂輪的時機了!
★ 打滑:砂輪因為失去切削力,成為一個平面,就如同輪胎的胎紋被磨平一樣,失去摩擦力,這種情況下就容易產(chǎn)生打滑的現(xiàn)象。
★ 燒傷:造成燒傷是失去切削力最嚴重的情形,此種情況最常發(fā)生在因氣孔阻塞而造成切削力消失的情境,需馬上進行修整。
★ 震動/噪音:這種狀況,是打滑之外的另一種現(xiàn)象,因為沒有摩擦力,砂輪面無法有效的與工件接觸。另外,如果砂輪真圓度喪失及出現(xiàn)不平整狀況時,也會產(chǎn)生震動,甚至因此產(chǎn)生噪音。
★ 尺寸不精:尺寸精度的喪失,表示砂輪失去切削力的程度已經(jīng)很嚴重,需馬上進行修整。
★ 工件表面出現(xiàn)刮傷或不正常的研磨紋路:如果工件表面出現(xiàn)刮傷,表示砂輪自銳能力開始下降,而研磨紋路的異常通常也表示砂輪的性能開始出現(xiàn)問題。
以上的狀況發(fā)生時,已經(jīng)是必須要修整砂輪的時候了。若是忽略不管,會造成工件極大的損傷,也會影響整個制程的效率。最好的狀態(tài)是在砂輪快要出現(xiàn)上述狀況時就進行修整,才能讓工件保持好的良率。
當然,也不能一天到晚都在修整砂輪,因為在修整的過程中還是會帶來一些相關(guān)成本,這也是我們在修整砂輪時,需要注意的一個部分。
修整的成本
雖然說單一次修整所帶來的成本看似非常少,但是當中仍然有我們常忽略的無形的成本。若將所有的成本加總起來,積少成多,長期下來也是非常可觀的。所以我們也應該對修整所可能帶來的成本有一定程度的了解。
直接成本
★砂輪的磨耗:這是最直接且顯而易見的成本。
若是砂輪本身花費不高,或許不會有太大的成本消耗,但若是高價的砂輪,修整所損失的費用可就非同小可。
業(yè)者可以透過計算,記錄一顆砂輪的平均可使用率,或平均被修整率,來計算成本。
★修整器的磨耗:這也是可以直接聯(lián)想到的成本,其成本的花費與計算方式,和砂輪磨耗所帶來的成本相去不遠。
間接成本
★修整時間:一顆砂輪修整的時間是一個明顯影響效率的成本。
砂輪修整的越久,此產(chǎn)線或機臺停工的時間就越久,若是短時間就能完工的制程,修整的時間影響會更顯著。
★人力成本:砂輪的修整需要人員去執(zhí)行,這段期間,人員原本可以從事其他工作事項。但因為砂輪需要修整,而變成只能先執(zhí)行這個項目,進而影響整個效率。
★工件良率:如果砂輪需要時常修整,工件的良率可能會下降。
因為砂輪失去切削力的變化程度大,剛修整完及臨界需修整時的砂輪,所加工出來的工件,相關(guān)的尺寸精度或面粗度等可能會有很大的差異。
而良率的下降,也表示需要重新加工的工件也增加,所造成的成本與效率的降低也不少。
降低成本的方法
上述所造成的成本之間,都是交互作用的。例如:砂輪雖然需要時常修整,但修整器或人員的修整能力良好,便可以大幅減少修整時間等。所以最有效的方式即是盡可能的減少需要修整的次數(shù)與時間,相關(guān)的項目如下:
★砂輪:砂輪的品質(zhì)是最直接影響修整頻率的因素,一顆高自銳性且不易堵塞,可以大幅減少修整頻率,然而相對的砂輪的費用可能較貴。
低價的砂輪雖然磨耗的成本較低,但若需時常修整,長時間下來所造成的成本,可能遠大于高品質(zhì)而不需時常修整的砂輪。
★修整器:修整器會同時影響修整頻率及修整時間。好的修整器可以讓修整完的砂輪達到最好的狀態(tài),以減少修整頻率;抑或因為操作容易,可以快速將砂輪修整好,能有效的減少修整時間,以提升加工效率。
★員工素質(zhì):砂輪的修整是一道很需要經(jīng)驗的工序及技巧,很需要靠感覺。若是經(jīng)驗不足,修整時間很可能會拉長或者修整出來的品質(zhì)不夠好,導致砂輪研磨需時常修整或工件良率下降。
了解并作紀錄
砂輪的研削能力是由好到壞,再由壞到好的一種循環(huán),修整就決定了這個循環(huán)的頻率。而如何決定修整的時機,影響了加工的效率、成品的良率。最好的狀態(tài)是了解并記錄每個生產(chǎn)線的砂輪,其修整時間、修整間隔及最有效的修整方式。
在發(fā)生研磨問題前就事先排除,并避免不必要的浪費,才是最佳的修整方式,也更能使砂輪持續(xù)達到最佳的狀態(tài)。
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