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1、项目七 刮研平板1、 教学目标1、 了解刮削的原理和特点。2、 了解研磨的工具和研磨余量。3、 熟悉刮削的应用和余量。4、 掌握刮削、研磨的工具及使用方法。二、课时分配三、教学重点通过项目的学习，让同学们了解到刮削的原理和特点，研磨的工具和研磨余量。熟悉刮削的应用和余量，掌握刮削、研磨的工具及使用方法。熟悉研磨工艺，它的余量和运动轨迹，了解研磨的上料和种类。4、 教学难点1、了解研磨的上料和种类。2、掌握刮削、研磨的工具及使用方法。3、熟悉研磨工艺，它的余量和运动轨迹。5、 教学内容1、 项目概述平板是钳工常用的基准工具，要求有较高的平面度且美观；接触表面有相对运动时，要求增加接触面积，改善润
2、滑状况，这些往往是其他机械加工方法无法达到的。刮削和研磨可以使工件表面达到精确的尺寸、准确的几何形状和很小的表面粗糙度值，标准平板磨损后，可采用刮削和研磨使其恢复精度二、相关知识（一）、刮削1、刮削概述用刮刀从工件表面上刮去一层很薄金属的操作，称为刮削。刮削后，工件表面的精度较高，表面粗糙度Ra为0.4 0.8m。（1）刮削原理刮削时，在工件或校准工具上涂上一层显示剂，互相研合，使工件表面上的高点、次高点显示出来。然后，用刮刀刮掉较高部分的金属层，经过反复推研、显点、刮削，从而使工件表面获得较高的几何形状精度和表面接触精度。（2）刮削的特点和应用刮削具有切削量小，切削力小，产生的切削热少，切削
3、变形小等特点。刮削后的工件表面，能获得很高的尺寸精度、形位精度、接触精度、传动精度和很小的表面粗糙度值。同时，刮削后的工件表面还能形成比较均匀的微浅凹坑，创造了良好的存油条件，有利于润滑和减小摩擦。另外，在刮削过程中，工件表面多次受到刮刀的推挤和压光作用，使工件表面的组织变得紧密，并产生表面加工硬化，从而提高了工件表面的硬度和耐磨性，减小了表面粗糙度。因此，一般机械加工难以达到的场合，如机床导轨面、转动轴颈和轴承接触面等，常采用刮削的方法。但刮削工作的劳动强度大，生产效率低，目前，在机器制造、修理过程中，大都采用了以磨代刮的工艺方法。（3）刮削余量刮削余量的确定应以能消除前道工序所残留的几何形
4、状误差和切削痕迹为准，一般为0.050.4 mm，具体数值见下表或依据经验来确定。在确定刮削余量时，工件面积大时，余量大一些；刮削前加工误差大时，余量大一些；工件刚性差易变形时，余量大一些。2、刮削工具刮削的工具有刮刀、校准工具和显示剂。（1）刮刀刮刀是刮削的主要工具，常用碳素工具钢(如T8、T10、T12、T12A)或弹性好的滚动轴承钢(如GCr15)制成，并经热处理淬硬，刃口部分硬度达到HRC60以上。根据刮削表面的形状，刮刀分为平面刮刀和曲面刮刀两类。1）平面刮刀平面刮刀主要用来刮削平面，如平板、工作台等，也可用来刮削外曲面和刮花。如下图所示，按照形状，常用的平面刮刀有直头刮刀和弯头刮刀
5、两种，直头刮刀又分为手刮刀和挺刮刀。手刮刀用于手刮法，挺刮刀用于挺刮法，具有一定的弹性，刮削量较大，效率较高，能刮出较高质量的表面。弯头刮刀刀杆弹力好，头部较小，刮削刀痕光洁，常用于精刮或刮花。平面刮刀按照所加工表面精度的不同，又可分为粗刮刀、细刮刀和精刮刀三种，各种刮刀头部形状和角度如下图。曲面刮刀主要用来刮削内曲面，如滑动轴承的轴瓦等。如下图，常用的曲面刮刀有三角刮刀、柳叶刮刀和蛇头刮刀三种。三角刮刀用于刮削各种曲面，柳叶刮刀用于精刮加工余量不多的各种曲面，蛇头刮刀用于精刮各种曲面。(2)校准工具校准工具是推磨、研点和检查刮削面准确性的工具，也称研具。常用的校准工具有校准平板、校准平尺以及
6、根据被刮面形状设计制造的专用校准型板等。1）校准平板校准平板用来检验较宽的刮削平面。如下图，校准平板一般是由组织均匀而细密、耐磨性较好、变形较小的铸铁制成，经过精刨、粗刮和精刮后达到很高的表面质量。2）校准平尺校准平尺用来检验狭长的刮削平面。如下图，常用的校准平尺有桥形平尺、工字形平尺和角度平尺。桥形平尺主要用来检验较长导轨的直线度。工字形平尺分为单面和双面两种，单面工字形平尺用来检验较短导轨的直线度；双面工字形平尺用来检验导轨的相互位置精度。角度平尺用来检验两个刮削面成角度的组合平面，如燕尾导轨的角度面等。（3）显示剂为了准确地显示工件表面的误差位置和大小，刮削前，应在工件表面或校准工具的表
7、面上涂上一层有颜色的涂料，即显示剂。常用的显示剂有红丹粉和蓝油两种。1）红丹粉红丹粉由氧化铅 (称为铅丹，呈橘红色)或氧化铁 (称为铁丹，呈红褐色)用润滑油调和而成，颗粒较细，常用于钢件、铸铁件的显点，价格低廉，应用广泛。2）蓝油蓝油由普鲁士蓝粉和蓖麻油以及适量的润滑油调和而成，呈深蓝色，研点小而清楚，常用于精密工件和铜、铝等有色金属工件的显点。3、平面刮刀的刃磨和热处理平面刮刀的刃磨需要经过粗磨、热处理、细磨和精磨四个过程。（1）粗磨刮刀的粗磨在砂轮上进行。在（a）中，刮刀与砂轮端面成1520夹角，磨去刮刀平面上的氧化皮；将刮刀平面贴在砂轮侧面，前后往复移动，磨平平面，注意控制刮刀的厚度在1
8、.54 mm之间和保证两平面的平行度，用目测在全长上看不出明显的薄厚差异。在（b）中，将刮刀顶端放在砂轮的外缘上平稳地左右移动，刃磨刮刀顶端平面，保证顶端平面和刮刀刀身中心线垂直。（2）热处理将粗磨好的长约25 mm的刮刀头部放入炉中，缓慢加热到780800（呈樱桃红色），然后取出，迅速放入冷水中冷却（浸入深度约8 mm16 mm）。刮刀应在水中缓慢移动和间断少许上下移动，以免淬硬与不淬硬的界线处发生断裂。当露出水面部分颜色呈黑色，即可将刮刀全部浸入水中冷却，直至常温取出。热处理后的刮刀硬度可达60HRC。（3）细磨刮刀刃部淬火后，一般还需要在细砂轮上细磨，使刮刀头部形状和几何角度达到要求。此
9、时，必须边磨边蘸水冷却，以免发生退火。（4）精磨在(a)、（b）中，精磨刮刀平面时，首先在油石上加注润滑油，使刀身平贴在油石上，按照图示箭头方向移动刮刀，直至刮刀平面平整光洁，无砂轮磨痕为止。在(c)中，刃磨顶端平面时，用右手握住刀身前端，左手握住刀柄，使刮刀刀身中心线与油石平面基本垂直，略向前倾斜。刃磨时，右手握紧刮刀用力向前推进，左手扶正，刮刀在油石上往复移动，距离约为75 mm；拉回时，刀身可略提起一些，以免磨损刀刃。初学者可采用图(d)所示的刃磨方法，两手紧握刮刀，向后拉时刃磨刀刃；前移时，提起刮刀，但此法刃磨速度较慢。4平面的刮削（1）平面刮削的方法常用的平面刮削方法有挺刮法和手刮法
10、两种。1）挺刮法挺刮法如下图，将刮刀柄顶在小腹右下侧肌肉处，双手握住刀身，左手距刀刃约80 mm左右，右手在后。刮削时，刀刃对准研点，左手下压，右手引导刮刀前进的方向，利用腿部和臀部的力量将刮刀向前推进，推进到所需距离后，用双手立即将刮刀提起，完成一个挺刮的动作。这种刮削方法用力大，每刀刮削量大，适用于大余量的刮削，其缺点是身体容易疲劳。 2）手刮法手刮法如下图所示，右手紧握刀柄，左手四指向下弯曲握住刀身，距刀刃处约50 mm左右，刮刀与刮削面成2530角。左脚向前跨一步，身体略向前倾，以增加左手的压力，同时也便于看清刮刀前面的研点情况。刮削时，利用右臂和上身摆动向前推动刮刀，左手下压，同时引
11、导刮刀方向；随着研点被刮削的同时，左手以刮刀的反弹作用迅速提起刀头，刀头提起高度约为510 mm，完成一个手刮动作。这种刮削方法动作灵活，适应性强，对刮刀长度要求不太严格，适用于各种位置的刮削。其缺点是手容易疲劳，在刮削大面积工件时不宜使用。(2)平面刮削的步骤平面刮削可分为粗刮、细刮、精刮和刮花四个步骤进行。1）粗刮当工件的加工表面留有较深的刀痕、严重的锈蚀或刮削加工余量较大（在0.05 mm以上)时，需要进行粗刮。粗刮使用长柄刮刀，采取连续推铲的方法，加大压力，刀迹连成片。刀迹宽度为816 mm，刮刀行程为3060 mm。每粗刮一遍后，刮刀应调换45角，交叉进行。粗刮过程中应注意整个刮削面
12、上要均匀地刮削，避免出现中间低边缘高的现象。反复研点、刮削几遍后，当每25 mm25 mm内有23个研点时，粗刮阶段完成。 2）细刮为了刮去工件表面上稀疏的大块研点，进一步改善不平现象，需要进行细刮。细刮采用短刮法，刀口略带圆弧，刀痕宽而短，刀迹宽度为612 mm，刮刀行程为1025 mm。刮削第一遍时，刀痕的方向应一致。再刮第二遍时，要交叉45角进行。为了加快刮削速度，把研磨出的高点连同周围部分都刮去一层后，即可以显现出次高点，然后再刮次高点。随着研点的增多，刀痕逐步缩短。细刮过程中应注意对发亮的硬点刮重些，对发暗的软点刮轻些。当研点软硬均匀，每 25 mm25 mm内有1215个研点时，细
13、刮阶段完成。3）精刮在细刮后，为进一步提高表面质量，增加研点数目，需要进行精刮。精刮采取点刮法，刃口呈圆弧形，刮刀较小。精刮时，落刀要轻，提刀要快，刀迹宽度为35 mm，刮削行程为36 mm，在每个研点上只刮一刀，不能重复。每精刮一遍后，刮刀应调换45角，交叉进行。研点分为三种类型进行刮削，最高最大的研点，全部刮去；中等研点从中间挑开；小研点留下不刮。刮削面越窄，精度要求越高，刀迹越短。当每25 mm25 mm内有2025个研点时，精刮阶段完成。4）刮花刮花是在精刮后进行的，在刮削面上用刮刀刮出装饰性花纹，以增加表面的美观和保证良好的润滑条件，并可根据花纹消失情况来判断平面的磨损程度。如下图所
14、示，常见的花纹有斜纹、鱼鳞纹、半月纹和燕子纹等。5、曲面的刮削曲面的刮削方法有两种。第一种方法如（a）所示，右手握住刀柄，左手用四指横握刀体，大拇指抵住刀身。刮削时，左、右手同时作圆弧运动，并顺着曲面方向作后拉和前推刀杆的螺旋运动，使刀迹与曲面轴线约成45角并且交叉进行。第二种方法如（b）所示，刮刀柄搁在右臂上，双手握住刀体，刮削动作、刮刀运动轨迹与前一种完全一致。 6、刮削精度的检验刮削精度包括尺寸精度、形位精度、接触精度、配合间隙以及表面粗糙度等。（1）接触精度的检验1）显点方法粗刮时，显示剂可调得稀一些，涂在校准工具上，显示的结果是灰白底黑红色显点；此时有闪光，不易看清，但刮削时刮屑不易
15、粘在刮刀上，便于刮削。精刮时，显示剂可调得干一些，涂在工件上，显示的结果是红底黑色显点，此时没有闪光，容易看清。中小型工件的显点在（a）、（b）中，小型工件显点时，一般是标准平板固定不动，工件在平板上推研。在一个方向推研几次后，就要将工件调转90，在前、后、左、右等方向各推研几次。如果工件被刮削平面小于平板，推研时最好不超出平板；如果工件被刮削平面等于或大于平板，则允许工件超出平板，但超出部分的长度应小于工件长度的13，如（c）。注意推研时压力要均匀，避免失真；推研应在整个平板内进行，以防平板局部磨损。大型工件的显点大型工件显点时，一般是工件固定不动，校准工具在工件上进行推研。推研时，校准工具超出工件的长度应小于校准工具长度的15。不对称工件的显点不对称工件推研时，应根据工件的形状，在不同的部位施加大小和方向不同的力，注意力的大小要均匀、适当。如果两次显点有矛盾时，应分析原因，谨慎处理。2）接触精度的检验刮削后的工件，表面接触精度是以刮削面显点的多少和均匀程度来表示的。接触精度的检验方法如下图，用边长为25 mm25 mm的正方形方框放在被检查表面上，根据方框内研点的数目来确定其接触精度。各种平面接触精度显点的数目见下表。（2）形位精度的检验刮削面
