Machsync 馬森

研磨在加工較軟或易加工的材料時，能發揮高速加工的作用，且能符合複雜的工件形狀，研磨有幾項優點，像是磨料比工件硬，因此能加工較硬的材料，再來是磨粒能不斷地產生，刀具鈍化後需要更換，但砂輪有「自銳作用」，最後是研磨的速度快，無數個刀尖同時作用能有很高的加工速率。

從加工方式來說，游離式因磨料無固定在某一物件上，而是以單獨並游離在外的狀態，較偏向「磨」擦的作用，且磨料多以研磨液的方式存在，常會使用在表面粗糙度要求較高的加工中。

此加工方式為磨料固定在物件上，在研磨時會如同許多微小的刀刃，以高速度旋轉的方式進行切削，較常使用於尺寸精度、加工效率要求較高的研磨上。

• 游離式磨料：這種研磨方式能獲得較佳的表面粗糙度，但加工的效率較差，且使用較軟的載體，一旦研磨時間拉長，有可能會破壞尺寸的精度。
• 固結式：通常此方式的載體都會較硬，磨料固定的方式偏強固，旋轉速度上也比較快，因此加工速度較游離式快，也較容易獲得良好的尺寸精度，但缺點就是表面粗糙度會比較差。

一般傳統研磨在做感測的方法，都會使用扭力與振動來觀測，但因為與加工件接觸的砂輪特性就是由金剛砂與結合劑製造出致密性的隨機結構，因此在研磨過程中磨削力是非常繁亂的，也使得扭力與振動感測上比直接的力量感測更加難以看到顯著的狀況。

以上圖為例，透過兩組研磨實驗，我們能夠看到紅色與藍色的扭力線圖中，紅色線圖的研磨力量比藍色高出非常多，但即便兩組數據都是非常穩定的加工狀態，如果只有扭力甚至是FFT的顯現會看不出加工過程中不斷產生的肇因，我們只能得知力量增長的結果，剩下卻無從得知。

在做研磨時，我們可能知道研磨不佳的狀況，會有較大較不穩定的磨削力，但研磨不佳有非常多的因素，多到無從判斷，根據上圖的polar plot，可以非常直觀的看出研磨的健康狀態，例如砂輪脫粒、失圓、修沙不佳、治具鎖固不佳、跳花、研磨力量不均等，甚至可以直接反應出研磨間的面粗度。以上圖為例紅色的訊號轉換成polar plot就能輕易看出跳花的現象。

透過智慧刀把的協助，能清楚地瞭解研磨的狀況，進而避免發生上述提到的問題，甚至到加工完成後才發現有問題，但已產生許多金錢與時間的成本，到了此時就已無法挽回。

研磨為一種加工方法，與切削不同的是研磨使用的是「砂輪」，利用在器具上的磨料顆粒，在一定的壓力下對工件進行表面的加工，研磨有幾項優點，像是能加工較硬的材料、有自銳作用、速度快能有很高的加工速率；一般研磨都會以扭力或振動進行品質監測，但由於研磨特性在過程中的研削力是非常繁亂的，因此直接力量較容易監測到顯著的狀況；可以從文中的圖看出扭力只能觀察出力量不斷增長，無法得知其他資訊，而透過polar plot可直觀的看出研磨的狀態，避免遇到砂輪脫粒、失圓、修砂不佳或跳花等問題，藉由智慧刀把可以即時監控研磨加工的情況，降低金錢與時間的成本。

主圖photo by daniilphotos
研磨方式參考資料 SEYA

本文由馬森科技Machsync創作，請勿商用或以任何方式散播、贈送、販售。未經許可不得轉載、摘抄、複製及建立圖像等任何使用。如需轉載，請與 馬森科技Machsync 聯絡。