精密机床机械基础工艺——刮研铲刮方法及机床中应用

研磨加工中有一种嵌有金刚砂磨料的平板上进行研磨形式，在这种形式中研具是必不可少的工具，该研具称为嵌砂研磨平板。为了能够保证工件精度和表面光洁度而利用涂敷或压嵌在研磨平板上的磨料颗粒，通过研磨平板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而衍生的一种加工工艺，普遍用于量具的制造、修理，制件研磨，高精度机械零件制作，光学仪器的加工。

优点：能够保证高精度和表面光洁度。研磨后具有组织均匀、结构紧密、无砂眼、气孔、缩松、等铸造缺陷，研磨后耐磨性能好、精度高。研磨后的表面粗糙度Ra≤0.08μm。研磨表面光洁，组织均匀，耐磨性好，结构致密，上砂容易，砂粒分布均匀丰富，砂粒嵌入牢固切削性能强。经过打磨后光洁度显著提高，容易得到量块所需的较高光洁度和研合性，工件镜面青亮。

通过刮研铲刮削，一次的磨去量约为1～ 3μm程度，只要掌握刮研铲刮削量就能正确制作出自由形状。熟练者的刮研铲刮削加工，可以得到机械加工难以实现的平面度、直角度、真直度。

 例如加工机床的加工平面度为10μm，那么它加工出的产品就不会超过10μm的精度。

刮研铲刮是平面修整加工的方法之一。其目的是为了降低表面粗糙度值，提高接触精度和几何精度，从而提高机床的配合刚度、润滑性能、机械效益和使用寿命，所谓“刮研铲刮”，是刮削和研磨两个工序的结合。即平面刮削——研磨显示，再平面刮削——再研磨显示，如此往复，交替循环，不断运作。刮研铲刮是利用刮刀、基准表面、测量工具和显示剂，以手工操作的方式，边研点边测量，边刮研铲刮加工，使工件达到工艺上规定的尺寸、几何形状、表面粗糙度和密合性等要求的一项精加工工序。使铸铁的表面粗糙度值和形位误差逐步降低；接触精度、几何精度在运作中逐步提高，直到达到规定要求为止。

维修刮研铲刮是一门技术活。刮研铲刮也是一种“高精度”、“高成本”、“高耗时”的“通用”的“表面加工方法”。

手推式刮削 右手握刀柄，左手握刀杆离刀口50~75MM处，刮削时，左手向下压交控制刮刀的方向，右手向前推。人站的姿势是左脚向前跨，上身向前倾斜，当右手向前推刀时，上身亦向前摆。刮出一段刀花后，左手立即将刮刀提起，这样可使刀花光滑。手推式刮削，适应性较强，但要求臂力大，劳动强度大。

挺刮式刮削 将刮刀柄放在小腹胯骨处，双手握住刀杆，左手离刀口80MM处，利用腿力和腰部的力量向前推挤，双手将刮刀下压并掌握刮削方向。当刮出一段刀花后，将刀立即提起，双手和臂部的动作，也要密切配合挺刮式的刮削位，刮削面积大时适用。

拉刮 拉刮是利用拉刮刀，右手抓住刀柄用力向后拉，左手紧握刀杆部分往下压，可在铸铁表面拉刮出同样的方块形刀花纹齐整而且粗糙度很低的表面。操作比推刮容易，刮削阻力也比较小。

 肩扛式刮削 刀柄顶肩上，双手握住刀杆距刀口40~60MM处，用右肩和上身的力量向前挺刮，两手下压刀杆并立即提刀。位置较高，而且工件面积不是太大时，适宜采用这种方法。

刮花的作用一是美观，二是有积存润滑油的功能。一般常见的花纹有：斜花纹、燕形花纹和鱼鳞花纹等。另外，还可通过观察原花纹的完整和消失的情况来判断平面工作后的磨损程度。

常用的曲面刮刀有：三角刮刀、蛇头刮刀和柳叶刮刀等，用于刮削平面和刮花，刮研铲刮长刮刀分为两种类型：平面刮刀和三棱刮刀。刮刀一般用碳素工具钢或轴承钢制造，后端装有木柄，刀体部分淬硬到HRC60左右，刃口经过研磨，磨损后可进行复磨。

平刮刀主要用来刮削平面，如平板、工作台等，也可以用来刮外曲面。 按所刮表面精度要求不同平面刮刀又可以分为粗刮刀、细刮刀和精刮刀三种。 按形状不同平面刮刀又可以分为直头刮刀和弯头刮刀。直头刮刀的切削部分硬度较高，柄部硬度较低，而且富于弹性。弯头刮刀的刀体是曲形，能增加弹性，刮出来的工件表面质量较好。

曲面刮刀主要用来刮削内曲面，如滑动轴承的内孔等。 曲面刮刀的种类较多，常用的有三角刮刀和蛇头刮刀两种。

月牙形刮刀

刮削是一种繁重的操作，每次的刮削量又很少，因此机械加工所保留下来的刮削余量不能太大，一般在0.05～0.4mm之间。

床身和柱体之间、主轴头部和主轴之间、滚珠丝杆装接物和装接面之间等等、要对物与物相接触的重要部位进行刮研铲刮削加工。对配合面进行刮研铲刮削加工使之成为平面，面与面接触时就会无紧张力长期安定地配合在一起。通过对铸件的导轨装接面进行刮研铲刮削，加工出真直度。然后将经过表面硬化处理并经研磨后的钢制导轨从铸件面的内侧用螺丝加以固定。这样处理后，不仅初期精度可以长期稳定的得到保持，而且，导轨的硬度也能得到充分保护而保持了较高的耐久性。万一，发生导轨破损时，更换也很容易。

三合面刮研铲刮

（1）一次循环 以1为过渡基准，1与2互研互刮，至贴合。再将3与1互研，单刮34使3与1贴合。然后2与3互研互刮，至贴合。此2与3的平直度略有改进。 

（2）二次循环 在上一循环基础上按顺序以2为过渡基准，1与2互研，单刮1，然后2与3互研互刮到全部贴合，这样平直度又有所提高。 

（3）三次循环 在上一次循环基础上按顺序以3为过渡基准，2与3互研，单刮2，然后1与2互研互刮至全部贴合，则1与2的平直度进一步提高。 

 重复上述三个顺序依次循环进行刮削，循环的次数越多则平板的平直度越高，直到三块平板中任取两块对研，显点基本一致，即在每（25×25）mm2内达到12个研点左右，正研即告完成。