研磨
研磨的原理和特点
研磨的原理和特点研磨是一种通过磨擦和切削等方式，对材料表面进行加工的技术。
它应用广泛，可以用于金属、非金属、陶瓷、玻璃等材料的加工和改性，具有很多独特的特点和对人类发展的重要影响。
研磨的基本原理是利用磨粒与工件表面的相互作用，通过磨擦和切削等过程，将目标物体的表面薄层去除，以达到改变其形状、粗糙度和尺寸精度的目的。
研磨的过程主要有三个阶段：磨削阶段、平整阶段和抛光阶段。
磨削阶段是研磨的初期阶段，主要是通过磨粒之间的切削和磨擦作用，将工件的表面材料去除。
平整阶段是研磨的中期阶段，通过磨粒与工件表面的相互作用，将表面的凹凸差消除，实现表面平整。
抛光阶段是研磨的最后阶段，通过细小磨粒的运动和磨擦，除去表面的微小凹痕，提高表面的光洁度和光反射能力。
研磨技术具有以下几个特点：1.高精度：研磨可以较好地控制加工的精度和尺寸，能够达到高度精密加工的要求。
因为研磨是在工件的表面进行操作，可以有效地控制工件的形状和尺寸。
研磨还可以通过选择不同的磨粒材料和尺寸，来实现不同的加工精度。
2.高表面质量：研磨可以极大地提高工件表面的质量和光洁度。
通过磨削、平整和抛光等过程，可以消除表面的毛刺和凹凸差，使表面变得光滑均匀。
研磨还可以使工件的表面光洁度提高到亮光或镜面效果，提高工件的外观质量和观感。
3.适用范围广：研磨技术可以应用于各种不同的材料和形状的工件加工。
金属、非金属、陶瓷、玻璃等材料都可以通过研磨进行加工和改性。
而且研磨还可以实现复杂形状的加工，使得工件的设计有了更多的自由度。
4.过程可逆：研磨是一个可逆过程，可以通过重复加工来修复或改变工件的表面质量和形状。
与其他加工方法相比，研磨的材料去除量少，不会造成永久性损坏，因此可以进行多次研磨以达到理想的加工效果。
研磨技术对人类的发展有着重要的影响：1.工业制造的进步：研磨技术的应用使得工业制造的精度和表面质量得到了极大的提高，可以生产出更为精密和外观好的零部件和产品。
研磨技术(课堂PPT)
§6-9 研磨技术
（一）研磨原理 3. 研磨速度【5】
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10～150 m/min。过高，产生 的热量较多，引起零件变形、表面痕迹明显等质量 问题，所以精密零件研磨速度≤30 m/min。
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二、船机零件的研磨修复【9】
2．锥面研磨修复
先在针阀锥面上放少量（一点点）研磨膏极 （细或润滑油），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。
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§6-9 研磨技术
（一）研磨原理
1.零件与研磨工具的相对运动【3】
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。
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§6-9 研磨技术
一、研磨的概述
（二）研磨膏
1.磨料【7】 常用的磨料
棕刚玉
刚玉 主要成分 Al2O3
白刚玉 铬刚玉
碳化硅 主要成分SiC
黑碳化硅
绿碳化硅 立方碳化硅
碳化硼
Cr2O3
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一、研磨的概述 （二）研磨膏 1.磨料【7】
磨料的粒度是指磨料颗粒的尺寸大小，粒度号 是根据1英寸长度上有多少个孔的筛网而定
研磨
研磨硬质合金、宝石、 陶瓷、玻璃等材料
精研磨和抛光硬质合金， 人造宝石等硬质材料
磨 料 系 列 与 用途（续）
系列 磨料名称 代号 特 性 适 用 范 围
粗、精研磨硬质合 金、人造金刚石、 半导体等
精研磨或抛光钢、 玻璃等材料
金刚 人造金石 石系 天然金石
其他 氧化铁
研磨剂：研磨剂由磨料和研磨液调和而成的混合剂
1)磨料：在研磨中起切削作用，研磨效率研磨精度和磨料有密 切的关系。磨料的粗细表示，按颗粒尺寸分为41个粒号；有两 种表示方法。 尺寸大于50μm 的磨粒用网筛法；如：60# 磨粒是指它可以通 过一英寸（25.4mm)长度上含有60个网眼的筛网。(分别是：4、 5、6、7、8、10、12、……180 、220、240）共27个粒号。 尺寸小于50μm 的磨粒，成微粉状，一般用显微镜测量方法， 测量其磨粒的实际宽度尺寸。微粉代号用W表示，如：W40表示 颗粒大小为40～28μm 。（分别是：W63、W50、W40……W1.5、 W1.0、W0.5)共14个粒号。
4）经研磨后的零件能提高表面的耐磨性，抗腐蚀能力及疲劳 强度，从而延长了零件的使用寿命。 研磨原理 手工研磨的一般方法，即在研具的研磨平面涂上研 磨剂，在一定的压力下，工件和研具按一定轨迹作相对 运动，直至研磨完毕。
研磨的基本原理包含着物理和化学的综合作用。 1）物理作用：研磨时要求研具材料要比被研磨的工件要软， 这样受到一定压力后，研磨剂中微小颗粒（磨料）被压嵌在 研具表面上。这些微小的磨料具有较高的硬度，像无数刀刃。 由于研具和工件的相对运动，使半固定或浮动磨粒在工件和 研具之间做运动轨迹很少重复的滑动和滚动，因而对工件产 生微量的切削作用，均匀地从工件表面切一层极薄的金属。 借助于研具的精确型面，可使工件逐渐得到准确的尺寸精度 及合格的表面粗糙度。 2）化学作用：有的研磨剂还起化学作用，例如：采用氧 化铬、硬脂酸等化学研磨剂进行研磨时，与空气接触的工 件表面，很快就形成一层极薄的氧化膜，而且氧化膜又容 易被研磨掉，这就是研磨的化学作用。
研磨
练 习
教材P86：56、57
2）研具类型
①研磨平板
②研磨环
③研磨棒
2、研磨剂
研磨剂是磨料、研磨液和辅助材料的混合剂。
1）磨料：在研磨时起切削作用，研磨的效率、
精度都与磨料有密切的关系。
磨料的种类：
①氧化铝系 ②碳化物系 ③金刚石系 ④其他
磨料的粗细
磨料的粗细用粒度表示，有两种表示方法： 1）磨粉类：有4号，5号，…，240号共27个， 粒度号越大，磨粒越细。 2）微粉类：有W63,W50 ,…,W0.5共14个，号 数越大，磨粒越粗。 选用 100号 ~240号: 最初的研磨加工。 W 40 ~ W 20: 粗研磨加工。 W 14 ~ W 7: 半精研磨加工。 W 5 以 下：精研磨加工。
研磨用的研磨棒（环）工作部分的长度应 是工件研磨长度的1.5倍，锥度必须与工件 锥度相同。
4、研磨时的注意事项
（1）研磨的压力和速度：压力大，速度快则研磨效 率高。但压力、速度太大，工件表面粗糙，工件容 易发热而变形，甚至会发生因磨料压碎而使表面划 伤。一般： • 对较小的硬工件或粗研磨时，可用较大的压 力、较低的速度进行研磨； • 对大的较软的工件或精研时，就应用较小的 压力、较快的速度进行研磨。
3、研磨余量
研磨是微量切削，每磨一遍能磨去的金属层不超过 0.002㎜，研磨余量不能太大，也不宜大小。一般在 0.005-0.030㎜之间比较合适。
二、研磨用的工具和材料 1、研具
1）对研具材料的要求： 其硬度要比被研磨工件低，具有较高的耐磨性 和稳定性，组织均匀且有较好的嵌存磨料的性能
常用的研具材料 ①灰铸铁 ②球墨铸铁 ③软钢 ④铜
注意：在研磨中，应防止工件发热，若引起 发热，应暂停，待冷却后再进行研磨。 （2）研磨中的清洁工作：若忽视了清洁工 作，轻则工件表面拉毛，重则会拉出深痕而 造成废品。另外，研磨后应及时将工件清洗 干净并采取防锈措施。
手工研磨的技巧
手工研磨的技巧手工研磨是一种传统的加工技艺，通过手工操作将原料加工成所需形状和尺寸的工艺过程。
手工研磨可以应用在各种材料的加工中，包括金属、石材、木材等。
它是一种经验丰富的技术，需要掌握一定的技巧和方法才能达到理想的效果。
首先，手工研磨前需要准备好所需的工具。
常用的手工研磨工具包括砂轮、砂纸、金属刀具等。
选用合适的工具非常重要，一方面可以提高研磨的效率，另一方面也可以减少对原料的损伤。
其次，手工研磨时需要注意保护自己的安全。
研磨工作中会产生大量的粉尘和碎屑，容易对眼睛、呼吸道等造成伤害。
因此，在进行研磨操作前，应佩戴防护眼镜、口罩和手套等安全装备，确保人身安全。
研磨过程中，需要正确掌握手工研磨的力度和角度。
在进行粗研磨时，可以用较大的力度进行，以便尽快去除材料表面的不平整。
而在进行精研磨时，应采用较小的力度和较细的研磨材料，以免对材料造成过多的损伤。
手工研磨还需要注意材料的保湿。
有些材料在研磨时容易产生热量，如果长时间研磨不加以保湿，容易导致材料变形和开裂。
因此，在进行研磨操作时，可以适当加水或使用冷却液对材料进行冷却。
此外，手工研磨还需要进行定期检查和清理。
研磨工作中，砂轮和砂纸会迅速磨损，需要定期更换，以保证研磨效果的稳定性。
同时，在研磨过程中会产生大量的粉尘和碎屑，需要及时清理，以防止影响研磨效果。
手工研磨的技巧和方法需要长期的实践和积累才能掌握得更加熟练。
在实践中，可以多观察、多尝试、多总结，逐步积累经验，提高手工研磨的技术水平。
手工研磨作为一种传统的加工技艺，虽然在现代工业生产中被更加先进的机械加工所取代，但它在一些特殊的领域仍然得到广泛应用。
手工研磨具有灵活性高、适应性强、加工精度高等特点，可以满足一些特殊形状和尺寸要求的加工需求。
总之，手工研磨是一种需要丰富经验和细致技巧的加工技术，只有熟练掌握了正确的操作方法和技巧，才能达到理想的研磨效果。
通过多实践、多总结，有针对性的学习和提高，才能在手工研磨中不断进步，提高工作效率和加工质量。
研磨
研磨科技名词定义中文名称：研磨英文名称：lapping定义：用研磨工具和研磨剂，从工件上去掉一层极薄表面层的精加工方法。
应用学科：机械工程（一级学科）；切削加工工艺与设备（二级学科）；切削加工工艺-切削加工方法（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布研磨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。
目录编辑本段1. [pestle; grind]∶用工具研成粉末2. [abrade polish]∶用磨料摩擦器物使变得光洁详细解释1.研究琢磨。
唐贾岛《送僧归天台》诗：“妙宇研磨讲，应齐智者踪。
” 宋曾巩《送郑州邵资政》诗：“探讨篇章洽，研磨术业该。
” 明高攀龙《罗文庄公传》：“遂研磨体认於道心、人心、理气、性命、神化、阴阳，皆极其旨奥。
” 清唐孙华《赠南翔医士王灿英》诗：“惟君洞视见症结，长桑秘録经研磨。
”2.细磨使粉碎或光滑。
宋陶谷《清异录·璧友》：“余家世寳一砚……背阴有字曰：‘璧友’。
铭云：‘ 华先生制。
天受玉质，研磨百为。
夫惟岁寒，非友而谁？’” 宋晁贯之《墨经·研》：“凡墨户不工於制作，而工於研磨。
”如：研磨药物。
编辑本段分类研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研 3类。
①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。
②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W研磨机7。
③半干研：类似湿研，所用研磨剂是糊状研磨膏。
研磨的作用与研磨
二、研磨工具
(3)软钢
图9-2 研磨环 1—开口调节圈 2—外圈 3—调节螺钉
软钢韧性较好，不容易折断，
二、研磨工具
常用来制作小型的研具，如研磨螺纹和小直径工具、工件 等。 (4)铜 铜的性质较软，表面容易被磨料嵌入，适于制作研 磨软钢类工件的研具。 2.研具的类型 (1)研磨平板 研磨平板主要用来研磨平面，如研磨块规、 精密量具的平面等，它分有槽的和光滑的两种，如图9-1 所示。 (2)研磨环 研磨环主要用来研磨外圆柱表面。
二、研磨工具
(3)研磨棒 研磨棒主要用于圆柱孔的研磨，有固定式和可 调式两种，如图9-3所示。
图9-3 研磨棒 a)固定式光滑研磨棒 b)固定式带槽研磨棒 c)可调节式研磨棒
三、研磨剂
1.磨料 (1)氧化物磨料 常用的氧化物磨料有氧化铝(白刚玉)和氧 化铬等，有粉状和块状两种。 (2)碳化物磨料 碳化物磨料呈粉状，常见的有碳化硅、碳 化硼，它的硬度高于氧化物磨料，除用于一般钢铁制件的 研磨外，主要用来研磨硬质合金、陶瓷和硬铬之类的高硬 度工件。 (3)金刚石磨料 金刚石磨料有人造和天然两种，其切削能 力、硬度比氧化物磨度和网纹线的关系 a)太快 b)太慢 c)适当
(2)内圆柱面的研磨 研磨圆柱孔的研具是研磨棒，
四、模具零件表面的研磨
它是将工件套在研磨棒上进行研磨的，研磨棒分为固定式 和可调式两种。
(3)圆锥面的研磨 锥面的研磨。
图9-8 圆锥面的研磨 a)右旋 b)左旋
圆锥面的研磨包括圆锥孔的研磨和外圆
(3)提高几何形状的准确性 模具零件在机械加工中产生的
形状误差，可以通过研磨的方法校正。
(4)延长零件的使用寿命 经过研磨后，模具零件的表面粗
糙度值很小，所以，模具零件的耐蚀性、抗腐蚀能力和抗
研磨工艺流程
研磨工艺流程
研磨工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 预处理：将待研磨的物体进行清洁处理，去除表面的杂质和污垢，以便后续处理。
2. 粗磨：使用粗砂轮或砂带对物体进行初步磨削，以去除表面的粗糙度、焊渣、氧化膜等。
3. 中磨：使用中砂轮或砂带对物体进行进一步的磨削，使表面更加光滑均匀，减小表面粗糙度。
4. 细磨：使用细砂轮或砂带对物体进行细致磨削，进一步提高表面的光洁度和平整度。
5. 抛光：使用抛光剂和抛光机械对物体表面进行抛光处理，以增加光泽度、光洁度，并去除可能残留的磨痕。
6. 清洗：对研磨完成的物体进行清洗，去除抛光剂和其他污染物，以保证表面的干净。
7. 检验：对研磨后的物体进行检查，判断其是否达到了要求的表面质量和光洁度。
需要注意的是，不同材料和要求的研磨工艺流程会有所不同，上述步骤仅为一般流程的参考，实际操作时需要针对具体情况进行调整和优化。
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采用W14、W3.5的B4C磨粒对蓝宝石衬底进行粗研磨和精密研磨的试验研究.对比分析铸铁、合成铜和合成锡盘粗研磨蓝宝石衬底的表面粗糙度和研磨表面均匀性,试验结果表明,铸铁研磨盘获得的蓝宝石衬底宏观表面均匀性和平面度均优于合成铜盘和合成锡盘,经铸铁研磨盘加工后的蓝宝石衬底面型峰谷值误差小于5 μm、中心线平均表面粗糙度Ra<0.82 μm.精密研磨试验结果表明,采用合成铜盘和W3.5B4C磨粒有效地改善了蓝宝石衬底表面的均匀性,获得了Ra<20 nm、面型峰谷值误差小于1.6 μm的均匀表面,为蓝宝石的超精密研磨奠定了良好的基础.。