2024年4月28日发(作者：英语在线朗读工具)

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，通过加入其间的研磨剂

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，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0.05～0.3MPa，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30～60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，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Al

2

O

3

，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Cr

2

O

3

，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 代号 主要化学

成分

颜色 硬度和强度

加工方

法

棕钢玉

A 92.5%-97%

棕褐、灰褐，暗红 具有较高的硬度，

Al

2

O

3

白钢玉

WA 97%-98.5%

白色

Al

2

O

3

黑碳化

硅

SiC

绿碳化

硅

GC 94%-99%

SiC

绿色（半透明） 比黑碳化硅硬，但次

于人造金刚石和碳化

硼，性脆，锋利

粗研和

精研

C

，深

97%-98.5%

黑色（半透明）

蓝

韧性高，承受力大，

锋利

比棕钢玉硬，但韧性

稍低，锋利，切削性

好

比白钢玉硬，性脆，

锋利

粗研 青铜、黄铜、铸

铁、大理石、玻

璃等非金属材料

淬硬钢、硬质合

金、硬铬、金刚

石、硬度高的非

金属材料

铬钢玉

PA 97.5%-98%

玫瑰红色

Al

2

O

3

立方碳

化硅

碳化硼

BC

SC 87%-92%

SiC

85%-95%

B

4

C

灰色至黑色 比绿碳化硅硬而脆，

但次于人造金刚石，

颗粒能自行修磨保持

锋利，高温易氧化

人造金

刚石

JR

灰色至黄白色 硬度仅次于天然金刚

石，强度也稍低，自

锐性较好

氧化铬

Cr

2

O

3

氧化铁

Fe

2

O

2

（或

FeO

，

红色，暗红

深绿色

剂

比氧化铬软，极细抛

光剂

质软，极细抛光粗研和

抛光2

抛光

铜、青铜、淬硬

钢、铸铁

淬硬钢、玻璃、

水晶、铜

粗研和

精研

硬质合金、光学

玻璃

粗研和

精研

硬质合金、硬铬、

宝石、淬硬钢

黄绿色 强度大、棱角锋利 精研

比白钢玉韧性好 粗研和

精研

淬硬钢、工具钢、

合金钢的韧性大

的材料

轴承钢、淬硬钢

粗研和

精研

粗研 各种碳钢、合金

钢、铸铁、硬青

铜

淬硬钢、高速钢、

铸铁

用途

工件材料