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1、第八节研磨技术研磨是精密和超精密零件精加工的主要方法之一，是在精加工， 如精车、 精磨或精洗加工后的超精加工。研磨加工可使零件获得极高的尺寸精度、几何形状和位置精度，最高的表面粗糙度等级以及提高配合精度。零件的内、外圆表面、平面、圆锥面、斜面、螺纹面、齿轮的齿面及其他特殊形状的表面均可以采用此种方法进行加工。船舶主、 副柴油机燃油系统中的三对精密偶件：柱塞套筒偶件、针阀针阀体偶件、出油阀出油阀座偶件的内、外圆表面、 圆锥面、 平面在制造时都需要采用研磨进行精加工。在针阀针阀体配合锥面磨损和柴油机的进排气阀配合锥面磨损后均需采用研磨技术进行修复，使配合面恢复密封性能。进行研磨的零件材料可以是经淬

2、火或未经淬火的碳钢、合金钢、 硬质合金， 也可以是铸铁、铜及其合金等有色金属材料，或玻璃、水晶和塑料等非金属材料。灵活的研磨技术是进行精密零件修理的有效方法，尤其是在备件缺乏、时间紧迫的情况下此法尤为重要。例如， 主、副柴油机的喷油器故障大多是针阀针阀体偶件的锥面配合不良引起的， 轮机人员须经常进行针阀偶件的研配工作。所以，研磨技术在船上轮机工作中是克服精密设备短缺、延长零件寿命、节省修理费用和保证船舶正常航行的有效工艺，轮机人员应该掌握研磨技术。一、概述1研磨原理研磨是使零件与研磨工具在无强制的相对滑动或滚动的情况下，的微切削和研磨液的化学作用， 在零件表面生成易被磨削的氧化膜，通过加入其间

3、的研磨剂从而加速研磨过程。所以研磨加工是机械、化学联合作用完成的精密加工。1）零件与研磨工具的相对运动零件与研磨工具不受外力的强制引导，以免引起偏差和缺陷；运动方向周期变换，以使研磨剂均匀分布在零件表面上并加工出纵横交叉的切削痕， 均匀研磨零件表面； 研磨表面上各点相对于研磨工具表面的滑动路程相等，以达到均匀切削。2）研磨压力在实际应用的压力范围内，研磨效率随压力增加而提高。研磨压力取决于零件材料、研磨工具材料和外界压力等因索，一般通过实验确定。常用的压力范围为 0.050.3MPa，粗研宜用 0.l 0.2MPa ，精研宜用 0.0l 0.1MPa。研磨压力过大，研磨剂磨粒被压碎，切削作用减

4、小，表面划痕加深，研磨质量降低；压力过小则研磨效率大大降低。3）研磨速度研磨速度影响研磨效率， 一定条件下， 研磨速度增加将使研磨效率提高。 研磨速度取决于零件加工精度、材质、重量、硬度、研磨面积等。一般研磨速度在 10 150m/min 。速度过高， 产生的热量较多， 引起零件变形、 表面加工痕迹明显等质量问题， 所以精密零件研磨速度不应超过 3060 次/min 。一般手工粗研往复次数为 30 60 次 /min ，精研为 20 40 次 /min 。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，

5、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

6、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棕钢玉白钢玉黑 碳 化硅绿 碳 化硅铬钢玉立 方 碳化硅碳化硼人 造 金刚石氧化铬氧化铁代号主要化学成分A92.5%-97%Al2O3WA97%-98.5%Al2O3C97%-98.5%

7、SiCGC94%-99%SiCPA97.5%-98%Al2O3SC87%-92%SiCBC85%-95%B4CJRCr2O3Fe2O2（或FeO，颜色硬度和强度用途加 工 方工件材料法棕褐、灰褐，暗红具有较高的硬度，粗研各种碳钢、合金韧性高，承受力大，钢、铸铁、硬青锋利铜白色比棕钢玉硬，但韧性粗 研 和淬硬钢、高速钢、稍低，锋利，切削性精研铸铁好黑色（半透明），深比白钢玉硬，性脆，粗研青铜、黄铜、铸蓝锋利铁、大理石、玻璃等非金属材料绿色（半透明）比黑碳化硅硬，但次粗 研 和淬硬钢、硬质合于人造金刚石和碳化精研金、硬铬、金刚硼，性脆，锋利石、硬度高的非金属材料玫瑰红色比白钢玉韧性好粗 研 和淬硬

8、钢、工具钢、精研合金钢的韧性大的材料黄绿色强度大、棱角锋利精研轴承钢、淬硬钢灰色至黑色比绿碳化硅硬而脆，粗 研 和硬质合金、硬铬、但次于人造金刚石，精研宝石、淬硬钢颗粒能自行修磨保持锋利，高温易氧化灰色至黄白色硬度仅次于天然金刚粗 研 和硬质合金、光学石，强度也稍低，自精研玻璃锐性较好深绿色质软，极细抛光粗 研 和铜、青铜、淬硬剂抛光 2钢、铸铁红色，暗红比氧化铬软，极细抛抛光淬硬钢、玻璃、光剂水晶、铜Fe2O3）氧化镁白色质软抛光淬硬钢、玻璃、水晶、铜氧化铈土黄色质软抛光淬硬钢、玻璃、水晶、铜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

9、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磨粒磨粉微粉超微粉表 6-8 常用磨料粒度范围加工方法粒度号基本颗粒尺寸范围（m）30-15-160-

量具、 刃具的精密研半精研W7-W5磨精研磨W5 以下表 6-9常用磨料加工能达到的表面粗糙度加工方法磨料粒度能达到的表面粗糙度（ m）粗研磨磨粉240-280Ra0.20280-W40半精研磨微粉W28-W20Ra

11、0.10W20-W14Ra0.05W14-W10Ra0.025精研磨W7Ra0.012W5Ra0.006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0.102) 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

12、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粒度范围应用范围代号氧化铬研磨膏深绿Cr23W3.5 以下

13、金属镀件的精抛和钢件的最后抛光O氧化铁研磨膏深红Fe2O3W3.5 以下贵金属如金银制品、有机玻璃和玻璃制品的抛光棕钢玉研磨膏棕色A60 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WA60 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GC60 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 60 280 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60280 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膏。W

14、14 Wl0 的级化铝研磨W5 以下的氧化铬研磨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

15、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，

16、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

17、油器针阀偶件的锥面配合面和进、研方法进行修复。排气阀的阀面磨损、腐蚀后， 在船上条件下采用互针阀偶件锥面磨损后锥面上环形密封带( 正常宽度为0.30.5mm) 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

18、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？

1、磨料磨具，主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏。

2、利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

3、功能陶瓷，利用碳化硅导热系数、热辐射、高热强度大的特性，制造薄板窑具。

4、冶金原料，碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器、矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁。橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一。

河南省康泰微粉有限公司

河南省康泰微粉有限公司成立于2002年，公司位于交通便利，经济发达的豫东平原--沈丘县沙南工业集聚区泰安路东段。公司占地面积6万平方米，建筑面积4万平方米。公司法人代表崔峰，注册资金5000万元，固定资产5500万元 。现有一线工人185人，管理人员28人，专业技术人员46人，其中高级工程师15人。专业从事绿碳化硅研磨材、白刚玉微粉和金刚石线锯的研发、生产、销售。

公司建有质量检测中心，配备先进的检测设备，拥有先进的微粉生产线和金刚线生产线，有效的保证了产品质量的稳定性，具有行业新产品独立研发和生产的能力。同时能够按照JIS标准，FEPA标准，ANSI标准生产多种规格的产品赢得国内外广大用户的赞誉和信赖。

公司于2006年3月通过ISO9001：2000质量管理体系认证和ISO14001：2005环境管理体系认证，拥有独立的进出口经营权。荣获“全省质量管理先进企业”“周口市市长质量奖”，“河南省著名商标”，“河南省名牌产品”“优秀民营企业”，“河南省民营科技企业五十强”，“省重点服务企业”等多项荣誉称号。公司是全国磨料磨具协会会员单位，省质量标准化成员单位，获得河南省名优产品和科技成果一等奖。被评为重合同守信用先进企业和文明单位，被农业部命名为全国民营企业科技先进单位，授予2008年度明星企业，沈丘县诚信纳税先进单位，拥有六项实用新型专利。

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