PG Door™ 研磨參數影響矩陣 v1.4

PG Door™ 研磨參數影響矩陣 v1.4 🔒 定版 BASELINE · 2026-08-05

19 參數 × 20 影響　·　沿用 Walter Graf 原表格式　·　v1.3 → v1.4 補 A 庫 02／12 同速冷卻結論、修正 2 處數學表述　·　2026-08-05

v1.4 最重要的補充：同速冷卻不是對稱的，寧低勿高
v1.3 把噴嘴速度匹配設成「趨近 1.0 為＋、偏離為－」的對稱關係。A 庫查證結果兩側後果並不對等：
・低於同速　效果次佳，但液流仍能被砂輪帶入接觸區
・高於同速　噴流從砂輪周面彈開（Bounce Off），反而進不了磨削區，效果最差
Walter Graf 原文：「低於同速的效果，比高於同速更為有效。」H.W. Ott 1980 年代提出，2022 年 Karpuschewski 以齒輪成形磨削實驗正式驗證。 調不準時應往低側靠，不可往高側靠。A庫 02_Equal_VelocityA庫 12_Equal_Velocity_Fluid_Delivery

前提　每一列都是「只動該一個參數、其餘設定全部固定」的方向性影響，不可直接疊加。 本版起參數分三型（見各列標籤）：
・設定型　＋＝該參數數值上升
・衍生型　比值而非旋鈕，達成路徑不同結果不同，路徑相依格標 ~
・最佳值型　＋＝更接近最佳值；偏離的兩側後果不對稱，須看門檻表
本表只給方向，越過「反轉門檻」後多數欄位符號會翻轉。已量化的強度見第三節。

參數	變化	Q′w單位去除率	單顆磨粒負荷	等效切屑厚h_eq	比磨削能e_c	自銳程度實際發生	砂輪表現softer/harder	接觸時間t_c	研磨力F_n, F_t	研磨功率P_s	切刃數每單位工件面積	表面品質＋＝更好	形狀精度	接觸區溫度	工件燒傷風險	砂輪積極性	加工時間	砂輪磨耗率G-ratio 反向	磨耗平面wear flat	工件撓曲讓刀	震紋風險
運動學設定參數
a_e單邊進刀量↑設定型	＋	＋	＋	＋	－	＋	softer	＋	＋	＋	＋	－	－	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋
a_e單邊進刀量↑設定型	－	－	－	－	＋	－	harder	－	－	－	－	＋	＋	－	－	－	＋	－	＋	－	－
v_w工件速度↑設定型	＋	＋	＋	＋	－	＋	softer	－	＋	＋	－	－	－	＋	－	＋	－	＋	－	＋	＋
v_w工件速度↑設定型	－	－	－	－	＋	－	harder	＋	－	－	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	－	＋	－	－
v_c砂輪線速度↑設定型	＋	X	－	－	＋	－	harder	－	－	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	X	－	＋	－	－
v_c砂輪線速度↑設定型	－	X	＋	＋	－	＋	softer	＋	＋	－	－	－	－	－	－	＋	X	＋	－	＋	＋
軸向進給 f_a台速↑（外圓往復）設定型	＋	X	＋	X	－	＋	softer	X	＋	＋	－	－	－	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋
軸向進給 f_a台速↑（外圓往復）設定型	－	X	－	X	＋	－	harder	X	－	－	＋	＋	＋	－	－	－	＋	－	＋	－	－
d_s砂輪外徑↑設定型	＋	X	－	X	＋	－	harder	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	X	－	＋	＋	~
d_s砂輪外徑↑設定型	－	X	＋	X	－	＋	softer	－	－	－	－	－	－	－	－	＋	X	＋	－	－	~
衍生指標（非獨立旋鈕）
q_s ＝ v_c/v_w速比↑（路徑相依）衍生型	＋	~	－	－	＋	－	harder	~	－	~	＋	＋	＋	＋	＋	－	~	－	＋	－	－
q_s ＝ v_c/v_w速比↑（路徑相依）衍生型	－	~	＋	＋	－	＋	softer	~	＋	~	－	－	－	－	－	＋	~	＋	－	＋	＋
砂輪規格
氣孔率Porosity↑設定型	＋	X	＋	X	－	＋	softer	X	－	－	－	－	－	－	－	＋	－	＋	－	－	－
氣孔率Porosity↑設定型	－	X	－	X	＋	－	harder	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	＋
潤滑性Lubricity↑設定型	＋	X	－	X	－	－	harder	X	－	－	X	＋	＋	－	－	－	X	－	＋	－	－
潤滑性Lubricity↑設定型	－	X	＋	X	＋	＋	softer	X	＋	＋	X	－	－	＋	＋	＋	X	＋	－	＋	＋
磨料粒徑粒徑↑＝號數↓設定型	＋	X	＋	X	－	＋	softer	X	－	－	－	－	－	－	－	＋	－	＋	－	－	＋
磨料粒徑粒徑↑＝號數↓設定型	－	X	－	X	＋	－	harder	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	－
結合度硬度等級↑設定型	＋	X	＋	X	＋	－	harder	X	＋	＋	X	~	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	＋
結合度硬度等級↑設定型	－	X	－	X	－	＋	softer	X	－	－	X	~	－	－	－	＋	－	＋	－	－	－
砂輪寬度 b_s↑（外圓往復）設定型	＋	X	X	X	X	X	X	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	X	－	－	＋	＋	＋
砂輪寬度 b_s↑（外圓往復）設定型	－	X	X	X	X	X	X	X	－	－	－	－	－	－	－	X	＋	＋	－	－	－
修整參數
修整重疊比 u_d↑＝v_d 慢或刀寬設定型	＋	X	－	X	＋	－	harder	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	－
修整重疊比 u_d↑＝v_d 慢或刀寬設定型	－	X	＋	X	－	＋	softer	X	－	－	－	－	－	－	－	＋	－	＋	－	－	＋
修整進給速度 v_d↑（u_d 隨之↓）設定型	＋	X	＋	X	－	＋	softer	X	－	－	－	－	－	－	－	＋	－	＋	－	－	＋
修整進給速度 v_d↑（u_d 隨之↓）設定型	－	X	－	X	＋	－	harder	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	－
修整切深 a_d單邊↑設定型	＋	X	＋	X	－	＋	softer	X	－	－	－	－	－	－	－	＋	－	＋	－	－	＋
修整切深 a_d單邊↑設定型	－	X	－	X	＋	－	harder	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	－
同向修整 q_d>0採用（推薦 +0.8）設定型	＋	X	＋	X	－	＋	softer	X	－	－	－	－	－	－	－	＋	－	＋	－	－	＋
同向修整 q_d>0採用（推薦 +0.8）設定型	－	X	－	X	＋	－	harder	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	－
逆向修整 q_d<0採用（−0.5～−0.8）設定型	＋	X	－	X	＋	－	harder	X	＋	＋	＋	＋	＋	＋	＋	－	＋	－	＋	＋	－
逆向修整 q_d<0採用（−0.5～−0.8）設定型	－	X	＋	X	－	＋	softer	X	－	－	－	－	－	－	－	＋	－	＋	－	－	＋
製程條件
噴嘴速度匹配v_jet/v_c 趨近 1.0 ★非對稱最佳值型	＋	X	X	X	－	X	X	X	－	－	X	＋	＋	－	－	X	－	－	－	－	X
噴嘴速度匹配v_jet/v_c 趨近 1.0 ★非對稱最佳值型	－	X	X	X	＋	X	X	X	＋	＋	X	－	－	＋	＋	X	＋	＋	＋	＋	X
研削液流量／壓力↑設定型	＋	X	X	X	－	X	X	X	－	－	X	＋	＋	－	－	X	－	－	－	－	X
研削液流量／壓力↑設定型	－	X	X	X	＋	X	X	X	＋	＋	X	－	－	＋	＋	X	＋	＋	＋	＋	X
spark-out 道次光磨道次↑（無進給）設定型	＋	X	－	－	＋	－	harder	X	－	－	＋	＋	＋	~	~	－	＋	－	＋	－	－
spark-out 道次光磨道次↑（無進給）設定型	－	X	＋	＋	－	＋	softer	X	＋	＋	－	－	－	~	~	＋	－	＋	－	＋	＋

上升／增加下降／減少砂輪表現變軟X ＝不受影響 ~ ＝非單調／路徑相依藍框＝ v1.4 新增或修訂

一、v1.3 → v1.4 的修訂

項目	v1.3	v1.4	理由
同速冷卻的對稱性	＋＝趨近 1.0、－＝偏離（對稱）	標為最佳值型，並於門檻表補「寧低勿高」	A 庫核心結論：低於同速 > 高於同速。噴流過快會從砂輪周面彈開、進不了磨削區。v1.3 的對稱表達會讓現場在調不準時往錯的一側靠。A庫 02／12
R_ts 與 v_d 的關係	「二次方指數影響」	統一為平方（冪次）關係 `R_ts ∝ v_d²`	「指數（exponential）」與「二次方（power law）」是不同的數學形式。加倍 v_d → R_ts 約 4 倍，是平方而非指數。A 庫中譯用「指數級」屬中文口語泛稱，知識庫應收斂為精確表述。A庫 43
修整相對速度式	`v_rel = \|v_r − v_s\|`	`v_rel = v_s · \|1 − q_d\|`	v1.3 的式子只在同向成立；逆向時相對速度是 v_r ＋ v_s。改用帶正負號的 q_d 表達，一式涵蓋兩向，且能直接看出 q_d=+1 時 v_rel=0（相互擠壓＝禁區）、q_d=+0.8 時 0.2·v_s、q_d=−0.8 時 1.8·v_s（高相對速掠過＝表面細）。
冷卻液量化基準	兩列冷卻參數無任何數值錨點	補入第三節	A 庫已有可直接套用的基準：每 kW 主軸功率 7.6–10.2 L/min、水基同速約需 18 bar／13 mm²、噴嘴裝於砂輪中心線上方切線方向。沒有錨點的話這兩列在診斷時無法產生具體處方。A庫 02／12
CBN 與高速域的銜接	只寫「>80 m/s 本表失效」	門檻表補 CBN 註記	玻璃質 CBN 本來就要 v_c > 60 m/s 才發揮效率，常用 80–100 m/s ⇒ 用 CBN 等於預設落在本表適用域之外，須改用 CBN 規則與高壓冷卻。不註明會誤用。A庫 02

項目

v1.3

v1.4

理由

同速冷卻的對稱性

＋＝趨近 1.0、－＝偏離（對稱）

標為最佳值型，並於門檻表補「寧低勿高」

A 庫核心結論：低於同速 > 高於同速。噴流過快會從砂輪周面彈開、進不了磨削區。v1.3 的對稱表達會讓現場在調不準時往錯的一側靠。A庫 02／12

R_ts 與 v_d 的關係

「二次方指數影響」

統一為平方（冪次）關係
R_ts ∝ v_d²

「指數（exponential）」與「二次方（power law）」是不同的數學形式。加倍 v_d → R_ts 約 4 倍，是平方而非指數。A 庫中譯用「指數級」屬中文口語泛稱，知識庫應收斂為精確表述。A庫 43

修整相對速度式

v_rel = |v_r − v_s|

v_rel = v_s · |1 − q_d|

v1.3 的式子只在同向成立；逆向時相對速度是 v_r ＋ v_s。改用帶正負號的 q_d 表達，一式涵蓋兩向，且能直接看出 q_d=+1 時 v_rel=0（相互擠壓＝禁區）、q_d=+0.8 時 0.2·v_s、q_d=−0.8 時 1.8·v_s（高相對速掠過＝表面細）。

冷卻液量化基準

兩列冷卻參數無任何數值錨點

補入第三節

A 庫已有可直接套用的基準：每 kW 主軸功率 7.6–10.2 L/min、水基同速約需 18 bar／13 mm²、噴嘴裝於砂輪中心線上方切線方向。沒有錨點的話這兩列在診斷時無法產生具體處方。A庫 02／12

CBN 與高速域的銜接

只寫「>80 m/s 本表失效」

門檻表補 CBN 註記

玻璃質 CBN 本來就要 v_c > 60 m/s 才發揮效率，常用 80–100 m/s ⇒ 用 CBN 等於預設落在本表適用域之外，須改用 CBN 規則與高壓冷卻。不註明會誤用。A庫 02

二、反轉門檻 — 本表趨勢的失效邊界

門檻	臨界條件	越線後發生什麼
滑擦釉化線	h_eq < 0.10 µm a_e↓、v_w↓、v_c↑ 或 spark-out 過長	自銳失效與釉化：機制轉為摩擦滑擦 ⇒ 研磨力不降反升、溫度飆高、磨耗平面擴大、Ra 反而惡化。本表 v_c↑ 使力下降、Ra 變好的趨勢，越過此線即翻轉。
結構崩潰線	h_eq > 0.60 µm a_e↑、v_w↑ 走過頭	結構崩潰：宏觀斷裂與集體拔粒，砂輪壽命急降、Profile 1–2 道次內漂移。
速比低限	q_s < 50	切屑過厚、單顆負荷過大，震紋風險顯著升高。
速比高限	q_s > 120	切屑過薄、摩擦滑擦加劇，熱影響層與燒傷帶。
修整重疊窗口	u_d 出分段區間粗 2–3／細 3–4／精 4–6／微 6–8	過高 ⇒ 輪面閉塞、切不動；過低 ⇒ 進給紋路。現場普遍把 v_d 設太慢，砂輪過細、切削性不足，反而更易燒傷。A庫 43
同速冷卻非對稱　★v1.4	v_jet/v_c 偏離 1.0	兩側後果不對等：偏低仍可被砂輪帶入接觸區，效果次佳；偏高則噴流從輪面彈開，進不了磨削區，效果最差。調不準時往低側靠。（冷卻噴嘴求速比匹配 ~18 bar；清掃噴嘴求破壞閉塞 >30 bar）A庫 02／12
滾輪危險禁區	q_d = +1.0	絕對禁止：接觸區相對速度 v_rel = v_s·\|1−q_d\| = 0，鑽石與砂輪相互直接擠壓 ⇒ 崩粒、損壞修整器。同向取 +0.8，不可貼到 1.0。A庫 46
修整空走禁區	a_d = 0	絕對禁止：無切深的修整只把輪面磨得更光滑 ⇒ 切削性歸零 ⇒ 再下刀直接燒傷。A庫 43
修整壽命界限	累積去除 V′w ≈ 500 mm³/mm	修整狀態會衰減：砂輪自動收斂到與當前 Q′w 匹配的粗糙度，初始修整參數的影響被洗掉。超過此量再談修整對錯意義有限。A庫 43 · Weinert 1976
高速域熱模型 ★v1.4 補 CBN 註記	v_c > 約 80 m/s	熱由切屑帶走，工件表面溫度反轉下行，本表傳統域（20–45 m/s）熱模型失效。注意：玻璃質 CBN 要 v_c > 60 m/s 才發揮效率，常用 80–100 m/s ⇒ 採用 CBN 等於預設落在本表適用域之外，須改用 CBN 規則並配高壓冷卻。A庫 02
撓曲讓刀線	F_n 撓曲 > 公差帶	尺寸不收斂：頭中尾直徑不一。此時提高 Q′w 的所有手段都會惡化結果，須先解決支撐。

門檻

臨界條件

越線後發生什麼

滑擦釉化線

h_eq < 0.10 µm
a_e↓、v_w↓、v_c↑ 或 spark-out 過長

自銳失效與釉化：機制轉為摩擦滑擦 ⇒ 研磨力不降反升、溫度飆高、磨耗平面擴大、Ra 反而惡化。本表 v_c↑ 使力下降、Ra 變好的趨勢，越過此線即翻轉。

結構崩潰線

h_eq > 0.60 µm
a_e↑、v_w↑ 走過頭

結構崩潰：宏觀斷裂與集體拔粒，砂輪壽命急降、Profile 1–2 道次內漂移。

速比低限

q_s < 50

切屑過厚、單顆負荷過大，震紋風險顯著升高。

速比高限

q_s > 120

切屑過薄、摩擦滑擦加劇，熱影響層與燒傷帶。

修整重疊窗口

u_d 出分段區間
粗 2–3／細 3–4／精 4–6／微 6–8

過高 ⇒ 輪面閉塞、切不動；過低 ⇒ 進給紋路。現場普遍把 v_d 設太慢，砂輪過細、切削性不足，反而更易燒傷。A庫 43

同速冷卻非對稱　★v1.4

v_jet/v_c 偏離 1.0

兩側後果不對等：偏低仍可被砂輪帶入接觸區，效果次佳；偏高則噴流從輪面彈開，進不了磨削區，效果最差。調不準時往低側靠。
（冷卻噴嘴求速比匹配 ~18 bar；清掃噴嘴求破壞閉塞 >30 bar）A庫 02／12

滾輪危險禁區

q_d = +1.0

絕對禁止：接觸區相對速度 v_rel = v_s·|1−q_d| = 0，鑽石與砂輪相互直接擠壓 ⇒ 崩粒、損壞修整器。同向取 +0.8，不可貼到 1.0。A庫 46

修整空走禁區

a_d = 0

絕對禁止：無切深的修整只把輪面磨得更光滑 ⇒ 切削性歸零 ⇒ 再下刀直接燒傷。A庫 43

修整壽命界限

累積去除 V′w ≈ 500 mm³/mm

修整狀態會衰減：砂輪自動收斂到與當前 Q′w 匹配的粗糙度，初始修整參數的影響被洗掉。超過此量再談修整對錯意義有限。A庫 43 · Weinert 1976

高速域熱模型
★v1.4 補 CBN 註記

v_c > 約 80 m/s

熱由切屑帶走，工件表面溫度反轉下行，本表傳統域（20–45 m/s）熱模型失效。
注意：玻璃質 CBN 要 v_c > 60 m/s 才發揮效率，常用 80–100 m/s ⇒ 採用 CBN 等於預設落在本表適用域之外，須改用 CBN 規則並配高壓冷卻。A庫 02

撓曲讓刀線

F_n 撓曲 > 公差帶

尺寸不收斂：頭中尾直徑不一。此時提高 Q′w 的所有手段都會惡化結果，須先解決支撐。

三、已量化的依據與算式

關係／算式	量化	現場裁決
v_d → 輪面粗糙度 R_ts	加倍 v_d ⇒ R_ts 約 4 倍 `R_ts ∝ v_d²`（平方關係）	方向相同但強度差一倍。遇到「切不動」的直覺是加深 a_d，正確答案是提高 v_d——效果更強、不多耗砂輪、當班可還原。A庫 43
a_d → 輪面粗糙度 R_ts	加倍 a_d ⇒ R_ts 約 2 倍 `R_ts ∝ a_d`（線性）
修整進給速度	`v_d = (n_s × b_d) / u_d`	u_d 是被控目標，v_d 是實體旋鈕。A庫 43
修整速度比	`q_d = v_r / v_s`　正號同向、負號逆向	同向推薦 +0.8；禁止 +1.0。A庫 46
修整相對速度　★v1.4	`v_rel = v_s · \|1 − q_d\|`	一式涵蓋同向與逆向。+1.0 → 0（禁區）；+0.8 → 0.2·v_s（垂直錘擊、表面粗）；−0.8 → 1.8·v_s（掠過、表面細）。
冷卻液流量基準　★v1.4	每 kW 主軸功率 7.6 – 10.2 L/min	例：20 kW 的激進磨削製程需 152 – 204 L/min。這是量測後可立即比對的第一個門檻。A庫 02／12
同速所需壓力　★v1.4	水基冷卻液約 18 bar／噴嘴截面積 13 mm² （水基 ~18 bar / 油基 ~15 bar）	噴流速度 `v = Q_f / A`。壓力不足就達不到同速，流量再大也是浪費。A庫 02／12
噴嘴設置　★v1.4	裝於砂輪中心線上方、噴流切線方向打在周面；扁形噴嘴寬度略寬於砂輪寬度	位置錯了，同速也沒用——液流無法黏附砂輪帶進接觸區。A庫 02／12
熱的量級　★v1.4	主軸能量 90% 轉為熱；相同去除量下比切削能最高達銑削／車削的 5 倍	說明為何冷卻在磨削是主角而非配角，也是燒傷診斷的量級依據。A庫 02／12

關係／算式

量化

現場裁決

v_d → 輪面粗糙度 R_ts

加倍 v_d ⇒ R_ts 約 4 倍
R_ts ∝ v_d²（平方關係）

方向相同但強度差一倍。遇到「切不動」的直覺是加深 a_d，正確答案是提高 v_d——效果更強、不多耗砂輪、當班可還原。A庫 43

a_d → 輪面粗糙度 R_ts

加倍 a_d ⇒ R_ts 約 2 倍
R_ts ∝ a_d（線性）

修整進給速度

v_d = (n_s × b_d) / u_d

u_d 是被控目標，v_d 是實體旋鈕。A庫 43

修整速度比

q_d = v_r / v_s　正號同向、負號逆向

同向推薦 +0.8；禁止 +1.0。A庫 46

修整相對速度　★v1.4

v_rel = v_s · |1 − q_d|

一式涵蓋同向與逆向。+1.0 → 0（禁區）；+0.8 → 0.2·v_s（垂直錘擊、表面粗）；−0.8 → 1.8·v_s（掠過、表面細）。

冷卻液流量基準　★v1.4

每 kW 主軸功率 7.6 – 10.2 L/min

例：20 kW 的激進磨削製程需 152 – 204 L/min。這是量測後可立即比對的第一個門檻。A庫 02／12

同速所需壓力　★v1.4

水基冷卻液約 18 bar／噴嘴截面積 13 mm²
（水基 ~18 bar / 油基 ~15 bar）

噴流速度 v = Q_f / A。壓力不足就達不到同速，流量再大也是浪費。A庫 02／12

噴嘴設置　★v1.4

裝於砂輪中心線上方、噴流切線方向打在周面；扁形噴嘴寬度略寬於砂輪寬度

位置錯了，同速也沒用——液流無法黏附砂輪帶進接觸區。A庫 02／12

熱的量級　★v1.4

主軸能量 90% 轉為熱；相同去除量下比切削能最高達銑削／車削的 5 倍

說明為何冷卻在磨削是主角而非配角，也是燒傷診斷的量級依據。A庫 02／12

版本演進　v1.0（08-04）修正原表 4 處、重定義 4 欄、增設修整與冷卻列、拆分燒傷與磨耗平面。 v1.1 新增 e_c 欄、q_s 列、滾輪修整兩列。 v1.2 依 A 庫 43／46 校正滾輪修整方向（整列對調）、q_s 改標衍生指標、補 f_a 列與 3 條門檻。 v1.3 增設噴嘴速度匹配列、spark-out 溫度改非單調。 v1.4（08-05）補 A 庫 02／12 同速冷卻非對稱結論與 4 項量化基準、參數分三型、修正 R_ts 冪次表述與修整相對速度式、門檻補 CBN 銜接。
依據　Walter Graf Ill.19／Ill.20；A 庫 02_Equal_Velocity、12_Equal_Velocity_Fluid_Delivery、43_Dressing_of_Grinding_Wheels、46_CNC_Dressing_with_Form_Dressers。
用途　Cockpit 處方對照表「i ＝這一列為什麼這樣改」的依據來源；須連同「反轉門檻」一併判讀，單看方向會做出相反的處方。
待補　除第三節外各格仍只有方向、沒有強度，需以實測案例回填權重。
變更管制　本檔 2026-08-05 由 Richie 核定為定版，不得隨意更動。任何修改須經核可，且應改在產生器 build_v14.py、以新版號另存，本檔保留不動。