研磨優(yōu)化應(yīng)用淺談

徐東方

研磨是以手工操作為主的獨(dú)特技能，以其加工的工件表面質(zhì)量高和靈活多樣的優(yōu)勢(shì)，在模具制造和機(jī)床設(shè)備制造等多種行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。然而，手工研磨加工工件的精度難度大、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的劣勢(shì)，始終阻礙著它的發(fā)展應(yīng)用。如何最大限度地發(fā)揮研磨優(yōu)勢(shì)，克服或改善其劣勢(shì)，筆者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為應(yīng)從以下兩方面著手。

一、優(yōu)化研磨過(guò)程

需要研磨的工件，其加工過(guò)程一般可分為三個(gè)步驟來(lái)完成：粗研、細(xì)研和精研。

1.粗研——用油石做研具以提高研磨效率

研磨前道工序大都是機(jī)加工序，機(jī)加工后的工件表面較研磨的粗糙，其尺寸和形位精度都未達(dá)到圖中標(biāo)注的精度標(biāo)準(zhǔn)，給研磨預(yù)留了0.03㎜～0.005㎜的余量，常規(guī)的精度較低的機(jī)床所留的余量甚至更多。粗研磨的目的是消除上道工序留下的刀痕，減少加工余量，降低表面粗糙度值，提高形位精度和尺寸精度，為下步的細(xì)研磨創(chuàng)造有利條件。粗研時(shí)，常規(guī)方法是選粗磨?；虼盅懈嗾{(diào)制成研磨劑，涂敷在研具或工件表面上，加壓并按粗研速度以及運(yùn)行軌跡進(jìn)行研磨。磨粒在研具和工件表面之間產(chǎn)生滾動(dòng)，磨粒的銳棱對(duì)工件表面產(chǎn)生微量切削，然而進(jìn)行切削工件的磨粒并不是全部，還有一部分在切削研具面“自相殘殺”，這種狀況的后果使研切力迅速降低，磨粒的無(wú)用功增多，研磨效率大大降低。能改變這種現(xiàn)狀的一種措施是用相同磨粒標(biāo)號(hào)油石做粗研，由于油石中的磨粒是粘固在一起的，既是磨粒又充當(dāng)了研具，粗研中當(dāng)一層磨粒磨掉后，新的鋒利磨粒層又可擔(dān)當(dāng)磨切重任。所以，對(duì)于研磨余量預(yù)留較多的工件，用油石做粗研工具，既能提高研磨效率，又能降低研磨成本。

2.細(xì)研——用帶槽研具使工件形位更精準(zhǔn)

細(xì)研的目的是將粗研時(shí)產(chǎn)生的研磨痕跡完全消除，使工件被研表面形位誤差縮小到圖樣規(guī)定的精度之內(nèi)；同時(shí)使工件粗糙度值進(jìn)一步降低，尺寸精度進(jìn)一步提高，接近工件圖樣規(guī)定的精度標(biāo)準(zhǔn)，為精研創(chuàng)造理想的條件。由于細(xì)研在研磨工序中擔(dān)負(fù)著承上啟下的作用，細(xì)研磨前，應(yīng)將被研面用清洗液或煤油清潔干凈。選用適合細(xì)研的研磨膏W40～W28，按比例將研磨液和研磨膏調(diào)和成研磨劑，涂敷在研具表面或工件的被研表面上，此時(shí)所用的研具研面上應(yīng)制有較淺的、有一定間距的若干窄槽通道。細(xì)研磨中，通過(guò)加壓或靠研具或工件的自重，按細(xì)研速度和運(yùn)行軌跡進(jìn)行研磨，磨粒在研具和工件表面之間產(chǎn)生滾動(dòng)而微量切削被研面。當(dāng)研具和工件之間研磨劑較厚時(shí)，窄槽通道可將多余磨料容納在里頭，起到將研具面與工件面較好地貼平的作用；當(dāng)研磨劑較少時(shí)，通過(guò)窄槽也能為其補(bǔ)充一些，起到延續(xù)切削加工的作用。

3.精研——用內(nèi)注研磨液孔式研具，使粗糙度較準(zhǔn)較快達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)

精研是整個(gè)研磨工序的重要步驟，精研結(jié)束后被研工件表面的所有精度都應(yīng)該達(dá)到圖樣的要求?？茖W(xué)合理的精研工藝對(duì)工件研磨成功與否起到至關(guān)重要的作用。精研應(yīng)選擇在無(wú)塵的室內(nèi)進(jìn)行，精研前用清洗液或用煤油將細(xì)研過(guò)的工件表面清潔干凈，選擇適合精研的研磨膏，根據(jù)工件被研面最終要達(dá)到的粗糙度值Ra0.2～Ra0.012，選擇粒度號(hào)為W20～W1.5的研磨膏，用研磨液和研磨膏按比例調(diào)和成研磨劑，涂敷在研具或工件的被研面上。通過(guò)研具或工件自身的重量施壓，按精研速度以及運(yùn)行軌跡進(jìn)行研磨，磨料對(duì)工件表面進(jìn)行極微小的切削，從而達(dá)到精研精度。

由于精研主要是以降低粗糙度值為目的，磨粒在工件面上應(yīng)該只切影響粗糙度的峰山，而不切谷底，這就要求研具和工件之間保持一定量的研磨液，使磨粒處于半懸浮狀態(tài)。以往精研具為實(shí)體，磨料經(jīng)常被研到研具或工件的外沿，若形位精度高，切削液從外沿較難進(jìn)入研具和工件之間，研具就會(huì)直接接觸工件面造成劃痕，使精研功虧一簣。實(shí)踐中，如精研平面的研具，應(yīng)在其中部精加工一注液孔，上下端精锪錐孔。通過(guò)注液孔間斷地注入研磨液，從而使精研較快達(dá)到精度要求。

二、操縱電動(dòng)氣動(dòng)工具或機(jī)器研磨

隨著科技發(fā)展，電動(dòng)、氣動(dòng)研磨工具不斷推陳出新，利用氣動(dòng)和電動(dòng)研磨工具輔助手工研磨，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了研磨效率。但電動(dòng)氣動(dòng)工具并不能完全替代手工研磨，如一些塑模的內(nèi)腔型面的研磨還要靠手工完成。隨著數(shù)控機(jī)床和計(jì)算機(jī)在研磨領(lǐng)域的不斷開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，數(shù)控研磨機(jī)已誕生，高精度、高效率、低成本的智能研磨機(jī)也在研制中，雖然有些方面還不成熟，但其未來(lái)的發(fā)展前景還是非常值得期待。

（作者單位：河南省開(kāi)封市高級(jí)技工學(xué)校）