最新68第八节研磨技术汇总Word下载.docx
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4）研磨时间
研磨初期，因研磨剂磨粒锋利，微切削作用强，零件研磨表面的几何形状误差和粗糙度得以较快地纠正。
随着研磨时间的延长，磨粒钝化，微切削作用下降，不仅零件精度不能提高，反而由于热量增加使之下降。
粗研时间取决于研磨剂的切削性能，为提高研磨效率，当研磨剂磨粒钝化，研磨效果差时应立即更换研磨剂。
精研时间一般约为1～3min，超过3min研磨效果不显著。
所以，粗研时选用较粗的研磨剂，较高的压力和较低的速度进行研磨，以期较快地消除几何形状误差和切去较多的加工余量；
精研时选用较细的研磨剂、较小的压力和较高的速度进行研磨，以获得精确的形状、尺寸和最高的表面粗糙度。
2．研磨膏
研磨膏或称研磨剂，是在研磨粉中加入油溶性或水溶性辅助材料制成的一种混合剂。
使用时，需用研磨液稀释后才能进行研磨。
研磨粉是具有一定粒度的磨料。
油溶性辅助材料有分散剂（煤油、机油）、载体（柏子油、凡士林油等）及着色剂、防腐剂等；
水溶性辅助材料有分散剂（丙三醇等）、载体（十六醇、硬脂酸等）及着色剂、防腐剂等。
1）磨料
常用的磨料有以Al2O3，为主要成分的各种刚玉（棕刚玉、白刚玉和铬刚玉）、以SiC为主要成分的各种碳化硅（黑碳化硅、绿碳化硅、立方碳化硅）、碳化硼和Cr2O3，等。
磨料的种类和用途见表6-6。
表6-6常用磨料的种类及用途
名称
代号
主要化学成分
颜色
硬度和强度
用途
加工方法
工件材料
棕钢玉
A
92.5%-97%
Al2O3
棕褐、灰褐，暗红
具有较高的硬度，
韧性高，承受力大，锋利
粗研
各种碳钢、合金钢、铸铁、硬青铜
白钢玉
WA
97%-98.5%
Al2O3
白色
比棕钢玉硬，但韧性稍低，锋利，切削性好
粗研和精研
淬硬钢、高速钢、铸铁
黑碳化硅
C
SiC
黑色（半透明），深蓝
比白钢玉硬，性脆，锋利
青铜、黄铜、铸铁、大理石、玻璃等非金属材料
绿碳化硅
GC
94%-99%
SiC
绿色（半透明）
比黑碳化硅硬，但次于人造金刚石和碳化硼，性脆，锋利
淬硬钢、硬质合金、硬铬、金刚石、硬度高的非金属材料
铬钢玉
PA
97.5%-98%
玫瑰红色
比白钢玉韧性好
淬硬钢、工具钢、合金钢的韧性大的材料
立方碳化硅
SC
87%-92%
黄绿色
强度大、棱角锋利
精研
轴承钢、淬硬钢
碳化硼
BC
85%-95%
B4C
灰色至黑色
比绿碳化硅硬而脆，但次于人造金刚石，颗粒能自行修磨保持锋利，高温易氧化
硬质合金、硬铬、宝石、淬硬钢
人造金刚石
JR
灰色至黄白色
硬度仅次于天然金刚石，强度也稍低，自锐性较好
硬质合金、光学玻璃
氧化铬
Cr2O3
深绿色
质软，极细抛光剂
粗研和抛光2
铜、青铜、淬硬钢、铸铁
氧化铁
Fe2O2（或FeO，Fe2O3）
红色，暗红
比氧化铬软，极细抛光剂
抛光
淬硬钢、玻璃、水晶、铜
氧化镁
质软
氧化铈
土黄色
磨料的粒度是指磨料颗粒的尺寸大小，粒度号是根据l英吋长度上有多少个孔的筛网而定。
按磨粒的颗粒尺寸范围和粒度号分为磨粒、磨粉、微粉和超微粉四种，如表6-7所示。
研磨加工仅使用粒度号为100以上的磨料，称为研磨粉。
研磨加工常用的磨粒粒度号及其所能达到的表面粗糙度分别如表6-8、表6-9所示。
表6-7磨料粒度号及对应的磨粒公称尺寸
种类
粒度号
基本颗粒尺寸范围（μm）
磨粒
12
14
16
20
24
30
36
46
60
70
80
2000-1600
1600-1250
1250-1000
1000-800
800-630
630-500
500-400
400-315
315-250
250-200
200-160
磨粉
100
120
150
180
240
280
160-125
125-100
100-80
80-63
63-50
50-40
微粉
W63
W50
W40
W28
W20
W14
W10
W7
W5
40-28
28-20
20-14
14-10
10-7
7-5
5-3.5
超微粉
W3.5
W2.5
W1.5
W1.0
W0.5
3.5-2.5
2.5-1.5
1.5-1.0
1.0-0.5
0.5及更细
表6-8常用磨料粒度范围
加工方法
粒度
应用
粗研磨
精研磨
100-240
240-W14
一般零件的研磨
半精研
W14-W10
W7-W5
W5以下
精密零件、量具、刃具的精密研磨
表6-9常用磨料加工能达到的表面粗糙度
磨料粒度
能达到的表面粗糙度（μm）
240-280
280-W40
Ra0.20
半精研磨
W28-W20
W20-W14
Ra0.10
Ra0.05
Ra0.025
Ra0.012
Ra0.006
磨料的研磨性能与其粒度、硬度和强度有关。
磨料的硬度是指磨料表面抵抗局部塑性变形的能力。
研磨加工就是利用磨粒与零件材料的硬度差来实现的，所以磨粒硬度越高，切削能力越强，研磨性能越好；
磨料的强度是磨粒承受外力不被压碎的能力。
磨粒强度越高，切削力越强，寿命越高，研磨性也越好。
以金刚石的研磨能力为准，设为l，其他磨料的研磨能力分别为：
金刚石1.0碳化硼0.5绿刚玉0.28
黑碳化硅0.26白刚玉0.12棕刚玉0.10
2）研磨膏
研磨膏分为油溶性和水溶性两大类。
油溶性研磨膏使用时需用航空汽油、煤油或机油等研磨液稀释。
油溶性研磨膏可使加工表面获得极高的粗糙度等级和精确尺寸。
水溶性研磨膏使用时需用水、甘油等研磨液稀释。
研磨液需具有一定的粘度和稀释能力，以粘吸磨料和使之均匀；
具有较好的润滑和冷却能力，及具有化学活性和无腐蚀性，以加速研磨的化学作用。
研磨膏是一种重要的表面光整加工材料，除船用外，广泛用于仪表、仪器、光学玻璃镜头、量具、金相试片和精密零件的精研磨和抛光。
常用氧化铬、氧化铝、碳化硼、碳化硅、氧化铁等研磨膏。
常用研磨膏的品种、规格和应用范围见表6-10所示。
表6-10普通研磨膏的品种、规格及应用范围
产品名称
颜色
磨料代号
粒度范围
应用范围
氧化铬研磨膏
深绿
Cr2O3
W3.5以下
金属镀件的精抛和钢件的最后抛光
氧化铁研磨膏
深红
Fe2O3
贵金属如金银制品、有机玻璃和玻璃制品的抛光
棕钢玉研磨膏
棕色
A
60～280
普通碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜的研磨
白钢玉研磨膏
白色
WA
60～W1
淬火钢、高速钢、轴承钢、不锈钢等的研磨和抛光
绿碳话硅研磨膏
浅绿
GC
60～W5
铜、铝等有色金属，硬质核计，玻璃等的研磨和抛光
碳化硼研磨膏
褐黑色
BC
硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等的研磨和抛光
注：
除磨粒、磨粉60～280为软膏外，微粉和超微粉均为硬膏。
研磨分为粗研、半精研、精研三种。
精密零件的粗研可选用W14～Wl0的级化铝研磨膏；
半精研选用W7～W5的氧化铬研磨膏；
精研和偶件互研时选用W5以下的氧化铬研磨膏。
3．研磨工具
研磨是精密和超精密加工方法，是精密零件加工制造的最后工序，也是精密零件的修复方法。
研磨时，零件与研具表面接触并作相对运动，研具的几何形状精度直接影响零件表面的加工精度。
因此，对研具要求较高，不仅要制造精度高，而且耐磨。
研具有手工研具和机械研具。
按研具工作表面形状分为研磨平板、研磨尺、研磨盘、研磨棒、研磨套和研磨环等；
按研具的用途分为平面、外圆、内孔、锥面、球面、螺纹、齿轮等研具。
研具的材料一般常用灰铸铁、低碳钢、铜、铝、铅、木材、丝绸和皮革等。
零件外圆或内孔研磨时，分别用机床夹持零件或研磨棒，使之按一定转速回转，然后用手握住研磨套或零件，涂上研磨膏使磨粒随研磨具作往复和回转运动进行研磨切削。
配合件配合面磨损、腐蚀用研磨进行修复时，则采用配合面上涂研磨膏使之相对运动相互研磨，即互研。
二、船机零件的研磨修复
在船上柴油机的进、排气阀和阀座、燃油系统精密偶件等的配合面磨损失效后，是由轮机人员进行研磨，自修恢复其使用功能。
1．平面研磨修复
船机零件工作表面或其它配合面为平面的配合件，当平面发生磨损或腐蚀时，如果零件尺寸较小和研磨要求不太高，可以在高精度的研磨平板上手工研磨修复。
研磨前，先将零件加工表面和平板清洗干净，将研磨剂均匀涂于零件待修表面上，并放于研磨板上；
研磨时，用手按住零件，沿8字形轨迹运动，使磨痕交叉以提高表面粗糙度等级；
研磨一段时间后，将零件转动一定角度再继续研磨。
一般圆形零件转120°
，方形零件转90°
，矩形零件转180°
，目的是研磨均匀。
研磨平板是带有交叉沟槽（深度为1.5～2mm）的铸铁板。
针阀体端面发生腐蚀，套筒端面密封不良均可以在平板上研磨修复，如图6-20所示。
研磨时根据腐蚀、磨损情况，即研磨量的大小确定研磨工序和选用研磨膏。
如研磨量大，就需要先进行粗研，再精研。
一般选用氧化铝研磨膏粗研，氧化铬研磨膏精研。
按8字形轨迹在研磨平板上滑动，直至零件端面呈均匀暗灰色为止。
清洗后，再与相对应的配合平面互研，使之吻合。
互研时，只需加润滑油进行研磨。
2．锥面研磨修复
喷油器针阀偶件的锥面配合面和进、排气阀的阀面磨损、腐蚀后，在船上条件下采用互研方法进行修复。
针阀偶件锥面磨损后锥面上环形密封带（正常宽度为0.3～0.5mm）变宽或中断、模糊不清时，采用互研修复。
一般选用极细的氧化铬研磨膏或润滑油进行手工互研。
先在针阀锥面上放少量（一点点）研磨膏，准确迅速插入到针阀体座面，严防研磨膏粘到内圆表面上破坏内孔精度。
一手握针阀体，另一手拿针阀，适当施力使二者相对左右转动，相互研磨，直到针阀锥面上出现细窄光亮的环形密封带为止。
研磨中，依针阀锥面磨损情况可先用研磨膏互研，再用润滑油互研，或只用油互研。
最后进行雾化试验以检验针阀密封性。
研磨是一项精细的工作，研磨中的清洁尤为重要，并应细心、耐心地研磨，操之过急，效果不良。
复习思考题
1、金属扣合修复法有哪几种？
各适用于哪些场合？
2、对波浪键的材料有什么要求？
常用的有哪些材料？
3、试述波浪键扣合法的修复工艺及其要点？
4、波浪键---螺钉扣合密封法中，对密封螺钉材料有什么要求？
5、有机粘结剂有哪些主要成分？
它们有什么作用？
6、无机粘结剂的粘结工艺及使用场合是什么？
7、试述各种常用镀层的性能及用途。
8、镀铬电解液的成分有哪些？
比例及其对镀铬层性能的影响是什么？
9、镀铬的特点、镀铬层的性质及用途是什么？
10、采取松孔镀铬的目的及其形成方法是什么？
11、镀铁工艺的特点是什么？
12、电刷镀有哪些特点？
13、试述氧—乙炔焰喷涂和喷焊的原理及特点？
14、试述氧—乙炔焰喷涂和喷焊的工艺过程。
15、一对摩擦副能否同时镀铬？
为什么？
16、零件镀铬后为什么要进行除氢处理？
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