項目十

刮削

刮削概念

刮削工具

顯示劑及精度檢查

刮削方法

原始平板刮削

刮刀的刃磨

刮削面缺陷分析

10.1刮削概念

一、刮削原理

用刮刀在工件表面上刮去一層很薄的金屬，以提高工件加工精度的操作叫刮削。

Next將工件與標準工具或與其配合的工件之間涂上一層顯示劑，經過對研，使工件上較高的部位顯示出來，然后用刮刀進行微量切削，刮去較高部位的金屬層。經過這樣反復地對研和刮削，工件就能達到正確的形狀和精度要求。二、刮削特點和作用Next刮削具有切削量小、切削力小、產生熱量小、裝夾變形小等特點，不存在車、銑、刨等機械加工中不可避免的振動、熱變形等因素，所以能獲得很高的尺寸精度、形狀和位置精度、接觸精度、傳動精度和很小的表面粗糙度。在刮削過程中，由于工件多次反復地受到刮刀的推擠和壓光作用，因此使工件表面組織變得比原來緊密，并得到較細的表面粗糙度。經過刮削，可以提高工件的形狀精度和配合精度；增加接觸面積，從而增大了承載能力；形成了比較均勻的微淺凹坑，創造了良好的存油條件；提高工件表面質量，從而提高工件的耐磨和耐蝕性，延長了使用壽命；刮削還能使工件表面和整機增加美觀。機床導軌和滑動軸承的接觸面、工具和量具的接觸面及密封表面等，在機械加工之后也常用刮削方法進行加工。

三、刮削余量Next刮削是一種繁重的操作，每次的刮削量又很少，因此機械加工所留下的刮削余量不能太大，—般在0．05mm~0．4mm之間。合理的刮削余量與工件面積有關，具體數值見表

。

在確定時，應考慮到工作面積大時余量大；刮削前加工誤差大時余量大；工件結構剛性差時，容易變形，余量也應大些。一般來說，工件在刮削前的加工精度(直線度和平面度)，應不低手形位公差規定的9級精度。平面的刮削余量(mm)平面寬度(mm)平面長度(mm)100~500500~10001000~20002000~40004000~6000100以下100~5000.100.150.150.200.200.250.250.300.300.40孔的刮削余量(mm)孔徑(mm)孔長(mm)100以下100~200200~30080以下80~180180~3600.050.100.150.080.150.200.120.250.35四、刮削種類

刮削可分為平面刮削和曲面刮削兩種。

1、平面刮削

平面刮削有單個平面刮削(如平板、工件臺面等)和組合平面刮削(如V型導軌面、燕尾槽面等)兩種。2、曲面刮削曲面刮削有內圓柱面、內圓錐面和球面刮削等。10.2刮削工具

一、校準工具

校準工具也稱研具，它是用來合磨研點和檢驗刮削面準確性的工具。常用的有以下幾種：

Next1、標準平板標準平板主要用來檢驗較寬的平面，其面積尺寸有多種規格。選用時，它的面積一般應不大于刮削面的3／4。它的結構和形狀如圖所示。2、校準直尺

Next校準直尺主要用來校驗狹長的平面。常用的有橋式直尺和工字形直尺兩種，其結構形狀如圖所示。

橋式直尺主要用來檢驗大導軌的直線度。工字形直尺分單面和雙面兩種。單面工字形直尺的一面經過精刮，精度較高，常用來檢驗較短導軌的直線度；雙面工字形直尺的兩面都經過精刮并且互相平行，它常用來檢驗狹長平面相對位置的準確性。

3、角度直尺

Next角度直尺主要用來校驗兩個刮面成角度的組合平面，如燕尾導軌的角度等。其結構和形狀如圖所示。兩基準面經過精刮，并成為所需的標準角度，如55o、60o等。第三面只是作為放置時的支承面，所以不必經過精密加工。

二、刮刀

Next刮刀是刮削的主要工具，刀頭應具有較高的硬度，刃口必須保持鋒利。刮刀一般采用碳素工具鋼T10A—T12A或彈性較好的GCrl5滾動軸承鋼鍛造而成，并經刃磨和熱處理淬硬。刮削硬工件時，也可焊上硬質合金刀頭。

根據用途不同，刮刀可分為平面刮刀和曲面刮刀兩大類。

1、平面刮刀

Next平面刮刀如圖所示，主要用來刮削平面，如平板、工作臺等，也可用來刮削外曲面。

平面刮刀按所刮表面的精度要求不同，又可分為粗刮刀、細刮刀和精刮刀三種。刮刀的長短寬窄的選擇由于人體手臂、長短的不同，并無嚴格規定，以使用適當為宜。

平面刮刀按形狀不同有直頭刮刀和彎頭刮刀。2、曲面刮刀

Next曲面刮刀主要用來刮削內曲面，如滑動軸承的內孔等。曲面刮刀的種類較多，常用的有三角刮刀和蛇頭刮刀兩種。三、刮刀的幾何角度和刮削時角度變化及其影響Next1、刮刀的幾何角度

平面刮刀的幾何角度如圖a，其楔角β的大小，應根據粗、細、精刮的要求而定。粗刮刀β為90o~92.5o，刀刃必須平直；細刮刀β為95o左右，刀刃稍帶圓弧；精刮刀β為97．5o左右，刀刃圓弧半徑比細刮刀小些。如用于刮削韌性材料，β可磨成小于90o，但只適用于粗刮。在刃磨時，必須防止磨出如圖b所示的幾種錯誤形式。2、刮削時刮刀角度變化及影響刮刀在刮削平面時，作前后直線運動，其與工件表面形成的角度，前角=-15o-35o；后角=20o~40o；楔角β=90o~97．5o，切削角δ=125-145o。刮削時粗刮施力大，精刮施力小，刮刀由于受力而產生彈性變形，導致刮削角度隨之發生變化，前角丁和后角。逐漸由大變小。結果，不僅使它具有一定的切削角，而且通過前刀面對刮削表面進行擠壓，產生壓光作用，從而獲得較細的表面粗糙度，這是刮削能提高表面質量的原因之一。10.3顯示劑及精度檢查

一、顯示劑的種類工件和校準工具對研時，所加的涂料叫顯示劑。其作用是顯示工件誤差的位置和大小。

Next常用的顯示劑有紅丹粉和藍油。紅丹粉常用于鑄鐵和鋼的刮削。

藍油多用于精密工件和有色金屬及其合金的工件。

鉛丹鐵丹二、顯示劑用法Next刮削時，顯示劑可涂在工件上或涂在標準研具上。顯示劑涂在工件上，顯示的結果是紅底黑點，沒有閃光，容易看清，適于精刮時選用。涂在標準研具上，顯示結果是灰白底，黑紅色點子，有閃光，不易看清楚，但刮削時鐵屑不易粘在刀口上，刮削方便。適于粗刮時選用。

調和顯示劑時應注意：粗刮時，顯示劑可凋得稀一些，以便于涂抹，涂層可厚些，顯示的研點也大；精刮時，應調得稠一些，涂層應薄而均勻，使顯示出的點子細小而清晰。當刮削到即將符合要求時，顯示劑涂層應更薄，只把工件上在刮削后的剩余顯示劑涂抹均勻即可。

粗刮時精刮時當刮削到即將符合要求時三、顯點的方法Next顯點應根據工件的不同形狀和被刮削面積的大小區別進行。

中、小型工件的顯點，一般是校準平板固定不動，工件被刮面在平板上推研。如果工件被刮面小于平板面，推研時最好不超過平板；如果被刮面等于或稍大于平板面，允許工件超出平板，但超出部分應小于工件長度的1／3，還應在整個平板上推研，以防止平板局部磨損。

1、中、小型工件的顯點2、大型工件的顯點

Next大型工件的顯點是將工件固定，平板在工件的被刮面上推研，采用水平儀與顯點相結合來判斷被刮面的誤差，推研時，平板超出工件被刮面的長度應小于平板長度的1／5。

3、質量不對稱工件的顯點質量不對稱工件的顯點，推研時應在工件某個部位托或壓，但用力的大小要適當、均勻。顯點時還應注意，如果兩次顯點有矛盾時，應分析原因。圖示工件，其顯點可能里多外少或里少外多，如出現這種情況，不作具體分析，仍按顯點刮削，那么刮出來的表面很可能中間凸出，因此壓和托用力要得當，才能反映出正確的顯點。4、薄板工件的顯點Next薄板工件的顯點，因其厚度薄，剛性差、易變形，所以只能靠自身的質量在平板上推研，即使用手按住推研，也要使受的力均勻分布在整個薄板上，以反映出正確的顯點。否則，往往會出現中間凹的情況。

四、刮削精度的檢查Next對刮削面的質量要求，一般包括形狀和位置精度、尺寸精度、接觸精度及貼合程度、表面粗糙度等。根據工件的工作要求不同，檢查刮削精度的方法主要有下列兩種：

1、以貼合點的數目來表示以貼合點的數目來表示即以邊長為25mm的正方形內含研點數目的多少來表示。2、用允許的平面度和直線度表示Next工件大范圍平面內的平面度以及機床導軌面的直線度等，可用方框水平儀檢查，同時其接觸精度應符合規定的技術要求。有些精度較低的機件，其配合面之間的精度可用塞尺來檢查。10.4刮削方法

一、刮削前的準備工作1、工作場地的選擇

Next刮削場地的光線應適當，太強或太弱都可能看不清研點。當刮削大型精密工件時，還應有引度變化小、堅實地基的地面和良好環境衛生的場地，以保證刮削后工件不變形。2、工件的支承

工件必須安放平穩，使刮削時不產生搖動。安放時要選擇合理的支承點，使工件保持自由狀態，不應因支承不當而使工件受到附加壓力。對于剛性好、質量大、面積大的工件(如機器底座、大型平板等)，應該用墊鐵三點支承；對于細長易變形工件，可用墊鐵兩點支承。在安放工件時，工件刮削面位置的高低要方便操作，便于發揮力量。3、工件的準備Next應去除工件刮削面毛刺，銳邊要倒角，以防劃傷手指，擦凈刮削面上油污，以免影響顯示劑的涂布和顯示效果。

4、刮削工具的準備根據刮削要求應準備所需的粗、細、精刮刀及校準工具和有關量具等。二、刮削方法

Next1、平面刮削方法

平面刮削的姿勢有手刮法和挺刮法兩種。手刮法挺刮法平面刮削可按粗刮、細刮、精刮和刮花四步驟進行。

Next(1)粗刮(2)細刮(3)精刮(4)刮花2、平行面和垂直面的刮削方法

Next先確定被刮削的一個平面為基準面，首先進行粗、細、精刮，達到單位面積研點數的要求后，就以此面為基準面，再刮削對應面的平行面。刮削前用百分表測量該面對基準面的平行度誤差，確定粗刮時各刮削部分的刮削量，并以標準平板為測量基準，結合顯點刮削，以保證平面度要求。在保證平面度和初步達到平行度的情況下，進入細刮工序。細刮時除了用顯點方法來確定刮削部位外，還要結合百分表進行平行度測量，以作必要的刮削修正。達到細刮要求后，可進行精刮，直到單位面積的研點數和平行度都合要求為止。

(1)平行面的刮削方法(2)垂直面的刮削方法

Next垂直面的刮削方法與平行面刮削相似，先確定一個平面進行粗、細、精刮后作為基準面，然后對垂直面進行測量，以確定粗刮的刮削部分和刮削量，并結合顯點刮削，以保證達到平行度要求。細刮和精刮時，除按研點進行刮削外，還要不斷地進行垂直度測量，直到被刮面的單位面積研點數和垂直度都符合要求為止。3、曲面刮削方法

Next曲面刮削一般是指內曲面刮削。其刮削原理和平面刮削一樣，只是刮削方法及所用的刀具不同。一般是以標準軸(也稱工藝軸)或與其相配合的軸作為內曲面研點的校準工具。研合時將顯示劑涂在軸的圓周上，使軸在內曲面中旋轉顯示研點，然后根據研點進行刮削。

內曲面的刮削姿勢有兩種。

曲面刮削注意事項:

(1)刮削時用力不可太大，以不發生抖動，不產生振痕為宜。(2)交叉刮削，刀跡與曲面內孔中心線約成45o，以防止刮面產生波紋，研點也不會為條狀。(3)研點時相配合的軸應沿曲面作來回轉動，精刮時轉動弧長應小于25mm，切忌沿軸線方向作直線研點。(4)在一般情況下由于孔的前后端磨損快，因此刮削內孔時，前后端的研點要多些，中間段的研點可以少些。

10.5原始平板刮削

校準平板是檢驗、劃線及刮削中的基本工具，要求非常精密。校準平板可以在已有的校準平板上用合研顯點的方法刮削。如果沒有校準平板，則可用三塊平板互研互刮的方法，刮成原始的精密平板。刮削原始平板要經過正研和對角研兩個步驟進行。Next一、正研Next1、正研的刮削原理

先將三塊平板單獨進行粗刮，去除機械加工的刀痕和銹斑等。然后將原始平板分別編號為1、2、3，采用1與2、1與3、3與2合研。對研方向如圖中箭頭所示。

由圖中可以看出，2、3號平板都和1號平板對研，1號子板叫過渡基準。刮研的結果是：圖a為2號凸，圖b為3號凸，圖c則可消除2號和3號的凸。如果再分別以2、3號平板為過渡基準重復上面的過程，即三塊輪換的刮削方法，能消除平板表面的不平情況。

2、正研的步驟和方法Next正研刮削的具體步驟如圖所示。

(1)一次循環

以1為過渡基準；1與2互研互刮，至貼合。再將3與1互研，單刮3使3與1貼合。然后2與3互研互刮，至貼合。此時2與3的平直度略有改進。(2)二次循環

在上一循環基礎上，按順序以2為過渡基準，1與2互研，單刮1，然后2與3互研互剖至全部貼合，這樣平直度又有所提高。(3)三次循環

在上一循環基礎上按順序以3為過渡基準，2與3互研，單刮2，然后1與2互研互剖至全部貼合，則1與2的平直度進一步提高。重復上述三個順序依次循環進行刮削，循環次數越多則平板的平直度越高，直到三塊平板中任取兩塊對研，顯點基本一致，即在每(25×25)mm2內達到12個研點左右，正研即告完成。

3、正研存在的問題

Next正研是種傳統的工藝方法，其機械地按照一定順序配研，刮后的顯點雖能符合要求，但有的顯點不能反映出平面的真實情況，系假象，易給人以錯覺。如圖所示。在正研過程中出現三塊平板在相同的位置上有扭曲現象，稱同向扭曲。即都是AB對角高，而DC對角低。如果采取其中任意兩塊平板互研，則是高處(+)正好和低處(-)重合，經刮削后其顯點也可能分布得很好，但扭曲卻依然存在，而且越刮扭曲越嚴重，故不能繼續提高乎板的精度。二、對角研

Next為進一步消除扭曲并提高精度，可采用對角研的方法進行刮研。10.6刮刀的刃磨

1、粗磨

Next一、平面刮刀的刃磨先在砂輪上粗磨刮刀

平面(圖a)，使刮刀平面在砂輪外圓上來回移動，將兩平面上的氧化皮磨去，然后兩個平面分別在砂輪的側面上磨平，要求達到兩平面互相平行。然后刃磨刮刀的兩側面。最后將刮刀的頂端放在砂輪緣上平穩地左右移動，刃磨到使頂端與刀身中心線垂直即可(圖b)。2、熱處理Next將粗磨好的刮刀，頭部長度約25mm處放在爐中緩慢加熱到780—800℃(呈櫻紅色)，取出后迅速放入冷水中冷卻，浸入深度約8mm-16mm。刮刀接觸水面時應作緩慢平移和間斷地少許上下移動，這樣可使淬硬與不淬硬的界限處不發生斷裂，當刮刀露出水面部分顏色呈黑色，由水中取出部分顏色呈白色時，即迅速再把刮刀全部浸入水中冷卻。精刮刀及刮花刮刀淬火時，可用油冷卻，這樣刀頭不易產生裂紋，金屬的組織較細，容易刃磨，切削部分硬度接近60HRC。3、粗磨Next4、精磨熱處理后的刮刀一般還須在細砂輪上粗磨，粗磨時的刮刀形狀和幾何角度須達到要求。但熱處理后的刮刀刃磨時必須經常蘸水冷卻，以防刃口部分退火。經粗磨后的刮刀，刀刃還不符合平整和鋒利的要求，必須在油石上精磨。精磨時，應在油石表面上滴上適量機油，然后將刀頭平面平貼在油石上來回移動，直至平面光整為止。精磨刮刀頂端時，應用右手握住刀身頭部，左手扶住刀柄，使刮刀直立在油石上，然后右手用力向前推移。在拉回時，刀身