精密机械制造报告.doc

精密輪磨加工技術 一、前言 現今各種精密之零組件、配合件與小型產品都需高精密度之要求，所以在粗加工之後都會再施以精密加工與超精密加工，但是超精密加工因為外型限制並不能說完全使用輪磨加工技術，而會採取其他加工技術例如：電化學研磨、磨料流動加工……等加工技術，但我們這篇幅只純討論輪磨加工技術。 二、加工技術 精密輪磨加工技術的概念、 (2)可做高精度的加工：磨粒加工因為是以單一的刀刃，磨除較小的體積，故可以提高加工精度。 (3)刀刃的再生作用：磨粒在加工中受力而破碎，產生尖銳的刀刃，並更新刀刃。 輪磨須注意，因為他與車銑床一樣都會有切削與高溫的問題所以需使用切削液，以下為切削液之功用： (1)研磨加工比切削加工，再去除單位體積所需的能量大，比較容易因為熱而損傷。為了做到高精度加工，抑制熱膨脹，以冷卻為目的而使用研磨液。 (2)沖掉磨屑或破碎的磨粒，是很重要的作用。 (3)高速旋轉的磨輪要加研磨液，由於其周圍的高速，無法破壞其運動的空氣膜，使研磨液無法達到研磨點，故必須採取排除空氣膜或高壓注液的對策。 由於加工機台種類過多故不一一列舉，為了節省篇幅，如需詳細介紹請找機械加工技術研究之相關書籍。 三、磨料應用 現今主要使用的磨料為下列五種： (1)氧化鋁磨粒：現在使用於工業上的材料，是以電爐熔化氧化鋁，再徐冷而結晶的熔融氧化鋁，常使用於鐵系材料的研磨加工。 (2)碳化矽磨粒：碳化矽磨粒比氧化鋁磨粒硬且脆，以電阻爐的高溫反應，將矽與碳合成。 碳化矽磨粒用於研磨或研光鋼以外的金屬或玻璃、石材等非金屬。 (3)鑽石磨粒：鑽石是最硬的物質，自古以來用於寶石的研磨。鑽石的構成元素為碳，故不適合加工鋼料，用於加工玻璃、矽、硬度高的陶瓷。 (4)CBN磨粒：是硬度僅次於鑽石的物質，其構成元素為氮與硼，故硬且與鐵的親和性差，最適合加工碎火鋼。 (5)其他磨粒：使用游離磨粒的磨削加工，因為要求平滑的加工面，故在常溫是使用硬度較低的磨粒，在高溫是使用硬度不會降低的磨粒 四、未來發展方向 精密輪磨今後的發展動向(1)精密輪磨其主要克服問題仍在於無法克服震動所造成的加工精密度誤差，因為當我們磨削工件時，下刀與切削當下會造成說無法瞬間將工件去除，又加上砂輪轉速極高的狀態下互相擠壓會造成微小震動，導致工件無法使所有平面都在於相同公差內，故我們都會來回作最微小的切削加工(即超高精密度加工)。 (2 )目前砂輪磨粒雖已達到微小狀態，加工精度也達0.1，但是因為震動與砂粒大小極限值的狀態下，即使使用CNC也無法將工件加工於奈米級的精密度。 (3) 由於目前砂粒雖然已達到微小狀態，結合度已經算高，但是在於過大進刀或者不小心撞刀，都會遇到說砂輪爆裂傷及人事件，故目前許多傳統磨床都取代以防護罩與NC(非CNC)控制，將危害控制到最低。 五、結論 雖然目前輪磨加工技術以可以運用到許多工件上，但是不規則孔洞或是表面都還是需要藉助磨料流動加工或者電化學加工，但是後者在於加工速度慢只能適用於及微小工件才不會造成成本上的浪費，至於前者輪磨加工可以適用於大平面的精密加工但是精密度就亞於後者，所以各種加工技術還是各有其優缺點，只是看個人加工工件需求再決定使用什麼加工法即是最好的選擇。 表一、加工材料與磨粒硬度表