手工研磨

研磨

1.研磨的定义和加工原理

利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动

对加工表面进行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材红色观影 料，

加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型

面。加工精度可达IT5～01，表面粗糙度可达Ra0.63～0.01微米。

研磨是个十分复杂的过程，所以至今尚未形成一种能说明一切有关研磨现象的统

一理论，经过长期的观察和研究，目前，主要有三种:

机械磨削理论：认为氧化铈颗粒切削同CG、金刚石颗粒切削相似。

化学作用理论：玻璃凸凹层的突出峰部靠水解去除。

热表面流动理论：摩擦热引起热熔化流动，致使表面平滑。

以上三种理论在不同程度上都有一定的正确性，基于三者的综合作用，现又提出

第四种看法，即研磨是机械、化学和物理三种作用的错综复杂的过程。

磨屑形成原理：磨粒在磨具上排列的间距和高低都是随机分布的，磨粒是一个多面体，

其每个棱角都可看作是一个切削刃，顶尖角大致为90～120，尖端是半径为几微米至几十

微米的圆弧。经精细修整的磨具其磨粒表面会形成一些微小的切削刃，称为微刃。磨粒在磨

削时有较大的负前角，其平均值为-60左右。磨粒的切削过程可分3个阶段。

①滑擦阶段：磨粒开始挤入工件，滑擦而过，工件表面产生弹性变形而无切屑。

②耕犁阶段：磨粒挤入深度加大，工件产生塑性变形，耕犁成沟槽，磨粒两侧和前端堆高隆

起；

③切削阶段：切入深度继续增大，温度达到或超过工件材料的临界温度，部分工件材料明显

地沿剪切面滑移而形成磨屑。

2.研磨的分类

根据研磨剂的不同可分为：湿研、干研、半干研。

湿研：又称敷砂研磨，把液态研磨剂连续加注或涂敷在研磨表面，磨料在工件与研

具间不断滑动和滚动，形成切削运动。湿研一般用于粗研磨，所用微粉磨料粒度粗

于W7。

干研：又称嵌砂研磨，把磨料均匀在压嵌在研具表面层中，研磨时只须在研具表面

涂以少量的硬脂酸混合脂等辅助材料。干研常用于精研磨，所用微粉磨料粒度细于

W7。

半干研：类似湿研，所用研磨剂是糊状研薄弱的近义词 磨膏。研磨既可用手工操作，也可在研磨

机上进行。工件在研磨前须先用其他加工方法获得较高的预加工精度，所留研磨余

量一般为5～30微米。

3.研磨剂的分类

研磨剂是磨料和水或油等组成的混合物。根据工件硬度和加工余量，可选用不

同规格的磨料。

磨料苹果检测 按其来源可以分为天然磨料和人造磨料。天然磨料包括金刚石、刚玉、石

榴石等。人造磨料有人造金刚石、人造刚玉、碳化硅、磁化硼等。

金刚石系碳(C)的结晶体，比重在3.4—3.6之间，维氏硬度10000以上，是最

硬的。由于金刚石价格昂贵，因此在研磨加工中，经常使用的是由粒度为微米级的

金刚石粉末配制的研磨膏，对涩质合金或陶瓷等材质的工件进行精研和抛光。

刚玉系氧化铝(Al2O3)的结晶体，天然刚玉的比重在3.9—400之间，人造刚玉

比重在3.2—4.0之间，氧化铝具有较大的韧性，维氏硬度约为2000以上。

碳化硅(SlC)的结晶系薄板状，维氏硬度3000左右，由于杂质的存在而常常带

有各种颜色。常见的为绿色和黑色。黑色的碳化硅含量约98％，绿色的约98．5％，

碳化硅韧性较小，绿色碳化硅比黑的更脆些，适于加工各种脆性材料。

碳化硼(B4C)的比重约2.5，硬度超过碳化硅而接近于金刚石。用于硬度很高的

工件的研磨加工。

人造金刚石研磨膏是以人造金刚石粉相其它混合剂为原料配制而成。膏体为水

溶性质，具有理想的红的英语 润滑性。使用时可用水和甘油进行稀释。各生产厂家所生产的

研磨膏，根据不同规格，都配上不同的颜色，便于使用时鉴别。

4.研磨盘的材料和分类

研磨盘，其包括一顶盘片、一缓冲板以及一研磨片；其中顶盘片包括数个铆接元件、一

上定位板、一顶板、一螺栓、一下定位板以及一螺帽。其材料有金刚石，立方氮化硼，铸

铁等。

金刚石研磨盘金刚石树脂研磨盘

陶瓷研磨盘砂轮

立方氮化硼铸铁研磨盘

5.研磨的工艺特点及应用

①设备简单，精度要求不高。

②加工质量可靠。可获得很高的精度和很低的Ra值。但一般不能提高加工面与其他

表面之间的位置精度。

③可加工各种钢、淬硬钢、铸在校生证明模板 铁、铜铝及其合金、硬质合金、陶瓷、玻璃及某些塑料

制品等。

④研磨广泛用于单件小批生产中加工各种高精度型面，并可用于大批大量生产中。

6.研磨中主要遇到的问题

量块研磨操作中容易产生的主要问题量块是一种高精度量具,多作为长度计量器具

标准。通用量具检定时经常都得用量块,由于使用频率高,容易造成测量面的磨损、碰伤、

划痕、锈蚀等缺陷。降低其测量面的表面粗糙度、平面度、研合性等技术指标。因此

在量块检定时就得对量块测量面进行研磨修复。目前,量块测量面的修复,仍以手工研磨

为主,如研磨操作不收获的英语 好,将会产生一系列的问题。下面就量块修理研磨操作中容易产生的

主要问题及应采取的措施作一介绍,供同行借鉴。

6.1研磨时表面磨焦烧伤

产生原因有二个方面:

1)研磨压力过大;

2)平板压砂不均匀。

采取的措施是:研磨时只要保持适当的研磨压力另对平板重新研磨压砂,做到压砂均匀

即可。

6.2量块磨弯

常产生于2mm以下的薄量块,原因主要是研磨量块的一面时间过长引起发热变形,其

次研磨压力过大也会引起发热变形。因此,在修磨的过程中要经常翻面研磨,多备些量块

夹子,轮换修理,同时在研磨的过程中要保持适当的压力,研磨时间不宜过长,就可避免这

种现象。

6.3掉角和平面平行性的不良

原因是研磨操作过程中手劲掌握不稳。平常应多练手劲的功夫,特别是新手。

6.4塌边现象

产生的原因主要是:

1)手拿量块的时间过长,连续修磨时室温变化太急等温度的影响;

2)量块夹子夹紧力不适当,过松或过紧。

消除的方法是尽量减少温度影响;其次是调整夹紧力达到适当即可。

6.5表面粗糙度不良

产生的原因主要是研磨配用的混合剂砂粒不均匀、平板压砂不匀,另一方面用天然油石

打磨平板不匀时也会引起。对此应重新配制砂粒均匀的混合剂,重新研磨平板,同时注意

对研磨后的平板要打磨均匀。

7.正确研磨

正确处理研磨的运动轨迹是提高研磨质量的重要条件。在平面研磨中，一般要求：

①工件相对研具的运动，要尽量保证工件上各点的研磨行程长度相近；

②工件运动轨迹均匀地遍及整个研具表面，以利于研具均匀磨损；

③运动轨迹的曲率变化要小，以保证工件运动平稳；

④工件上任一点的运动轨迹尽量避免过早出现周期性重复。为了减少切削热，研磨一

般在低压低速条件下进行。粗研的压力不超过0.3兆帕，精研压力一般采用0.03～0.05

兆帕。粗研速度一般为20～120米／分，精研速度一般取10～30米／分。

研磨外圆：

说明：①研磨外圆一般在精磨或精车基础上进行。手工研磨外圆可在车床上进行，工

件和研具之间涂上研磨剂，工件由车床主轴带动旋转，研具用手扶持作轴向往复移动。

②机械研磨外圆在研磨机上进行，一般用于研磨滚珠类零件的外圆。

研磨内圆：

说明：研磨内圆需在精磨、精铰或精镗之后进行，一般为手工研磨。研具为开口锥套，

套在锥度心轴上研磨剂涂于工件与研具之间，手扶工件作轴向往复移动。研磨一定时

间后，向锥度心轴大端方向调整锥套，使之直径胀大，以保持对工件孔壁的压力。

研磨平面：

说明：研磨平面一般在精磨之后进行。手工研磨平面时，研磨剂涂在研磨平板(研具)

上，手持工件作直线往复运动或“8”字形运动。研磨一定时间后，将工件调转90～

180，以防工件倾斜。对于工件上局部待研的小平面、方孔、窄缝等表面，也可手持

研具进行研磨。批量较大的简单零件上的平面亦可在平面研磨机上研磨。