手工研磨基本方法探析

摘要：研磨是一種精密的切削加工方法，對于配合間隙須長期嚴格保持不變，需要獲得很高尺寸準確度，要求較高的機件接觸部位密貼等，均需在研磨加工中予以實現。文章就研磨的必要性、研磨原理、研磨劑、手工研磨等內容進行分析。

關鍵詞：研磨；原理；研磨劑；手工研磨

中圖分類號：TG580.68 文獻標識碼：A 文章編號：1006—8937（2012）23—0105—02

隨著生產的發展，大中小企業與日俱增。各種液壓設備、壓縮空氣設備、風動工具、柴油機、汽車、軸承、工具、量具等在國民經濟的各個部門中越來越多的被生產或使用，因此在制造和修配方面需要采用研磨的機件也越來越多。盡管磨削技術有了飛躍的發展，但對于更高的技術要求也是力所不及的。在修理工作或在研磨機上無法進行的、研磨結構復雜的零件以及機器磨削難以達到工件精度要求的均需手工研磨。

1 研磨的必要性

在科學技術發展的今天，各種油壓設備、壓縮空氣設備、風動工具、柴油機、汽車、軸承、工具、量具等生產與日俱增，它們越來越廣泛的應用于工農業生產中。如油壓設備上的油泵體和柱塞、葉片和轉子、油缸和活塞、導閥、針閥、滑閥和閥體；壓縮空氣設備和風動工具上的滑閥、錐形閥、板閥和閥體；柴油機上噴油系統中油泵、油嘴、油泵上的套筒和芯子、油針和油針體；汽車中的雙曲線齒輪；滾動軸承的內外座圈、滾珠、滾柱、滾針；量具和刀具中的塊規、卡尺、千分尺、樣板、鉸刀、拉刀等，均需很高的尺寸準確度、形狀準確度和很低的表面粗糙度。還有的機件在轉動或滑動的情況下，對于間隙的配合要求嚴格，同時必須長期保持不變，所以在制造和修配方面，對機器各部分機件的精度要求也隨之提高。對這些需要獲得很高尺寸的準確度、要求較高的機件接觸部位等，均需在研磨加工中予以實現。可以說研磨是加工精密零件的主要方法之一。

2 研磨的原理

研磨是比磨削更進一步的精密切削加工方法中的一種。研磨一般是將工件預先經過適當加工，如精車、磨削、鉸削、漲孔、擠壓、沖壓、拉削或切齒等工序以后做最后加工的工序。

研磨是用磨粒通過研具對工件進行微量切削的一種工藝過程。研磨是通過研具在一定壓力下與工件加工面作復雜的相對運動而完成的。研具和工件之間的磨粒與研磨劑在相對運動中，分別起機械切削作用和物理、化學作用，使磨粒能從工件表面上切去極薄的一層材料，從而得到極高的尺寸精度和極細的表面粗糙度。工作時在研具和工件之間涂以研磨劑，并施以一定的壓力，在一定的相對運動的速度下，二者不斷地改變方向作滑動和滾動，使研磨劑與工件表面產生易被磨粒刮去的氧化膜。由于磨粒的位置在不斷地變化，得到極為復雜的運動軌跡，使磨粒的一部分嵌入研磨的工具內，這時就像無數把刀子一樣，在工件的表面上產生切削作用，這樣使工件在研磨前的加工中所留下來的幾何形狀誤差和線痕，得到修整和消除。同時，由于磨料顆粒細小，所以切下來的切屑也特別細小，因此工件由于塑性變形而產生的微觀的形狀誤差變小，位置誤差變小，從而獲得極其準確的幾何形狀和在其它機械加工方法中不易達到的表面粗糙度，又能保證極小的尺寸公差。

2.1 研磨過程及研磨余量

一般研磨過程大致分為粗研磨和精研磨兩種。粗研磨主要是研去加工余量，精研磨主要用來降低表面粗糙度和提高尺寸精度。

研磨余量的大小主要根據研磨前的工序、機床的精度、測量技術、被研磨工件的材質、形狀尺寸、幾何形狀誤差、對表面粗糙度的要求等來決定。

2.2 研磨速度

研磨速度是指被研磨工件表面的線速度。研磨速度隨著精研、粗研等情況的不同而不同。粗研時研磨速度略高一些，精研時研磨速度適當低一些。

2.3 研磨壓力

研磨壓力是指研磨工具和研磨工件接觸面之間的單位面積上的平均壓力，不是指磨粒切削工件處的壓力。研磨壓力對研磨作用有直接影響，研磨壓力增加，研磨作用相應的增強。因為研磨壓力增加，磨粒切入工件比較深，切下來的切屑斷面也就比較大，研磨效率提高，研磨壓力減小則相反。

研磨壓力大小決定于工件表面上磨粒支撐點（在某一瞬間直接參與切削的磨粒數）的多少。在開始研磨時，支撐點的數目較少，隨著研磨的進行，支撐點的數目漸漸增加，也就是說隨著研磨的進行，直接參與切削的磨粒數逐漸增加。研磨壓力應隨著研磨的進行而適當增加，但研磨壓力太大，有時不會加快研磨速度，反而會降低工件的表面質量。

3 研磨劑

研磨劑通常分為研磨粉、研磨液、研磨膏三種。

3.1 研磨粉

研磨粉根據研磨性質的不同而采用不同種類的原料。普通研磨粉的代號和適用范圍如表1所示。

表1為一般常用的研磨粉，在精研時常用白玉剛和綠碳化硅，粗研時常用棕剛玉、白剛玉、黑碳化硅。

3.2 研磨液

在研磨粉中根據需要加一些輔助材料，例如煤油、汽油、機油、動物油脂等。輔助材料的作用是使研磨粉在被研磨工作的表面上涂敷均勻使其粘著不至脫落，起冷卻和潤滑作用，減少刀具磨損。研磨粉中加入輔助材料的多少根據具體情況調配，開始時應調配稠一些，最終可調配稀一些，但須保證研磨液在被研磨表面上涂敷均勻。

3.3 研磨膏

研磨膏是在研磨粉中根據需要加入添加劑調制而成糊狀。常用的添加劑有：煤油、凡士林、石蠟、油酸、硫化油等。添加劑的作用是使磨粒均勻分布，降低表面粗糙度提高研磨效率。常用的研磨膏在市場上可以買到。

4 手工研磨的基本方法

手工研磨就是工人用手握持研磨工具（或被研磨工件），在研磨工件（或研磨工具）表面上均勻涂以研磨劑，以一定的壓力和速度作復雜的相對運動而進行的研磨。

手工研磨的方法有很多種，有的純粹屬于手工研磨；有的被研磨工件或研磨工具之一是機動的，但這種工作過程仍算是手工研磨。因為這種機動，只不過是加快研磨工件的進行和減輕工人的勞動強度。

手工研磨的方法和應用范圍如下：

①純粹的手工研磨常見的有下列幾種：在固定的平板上研磨平面、直尺、圓柱形工件的端面、驗規、刀具等；利用直尺研磨直尺、驗規、刀具等的平面以及外圓面等；外形尺寸大、結構復雜工件的孔，在進行研磨時，往往放在鉗工臺上或用虎鉗卡住進行研磨。

②研磨工具或被研磨工件之一是機動的，常見的有下列幾種：在旋轉的研磨盤上研磨平面；在旋轉的的被研磨工件上進行研磨，如：研磨外圓表面、螺紋、圓錐體等。在旋轉的研磨工具上進行研磨，如：研磨內孔、螺紋、錐孔等。

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