机械基础工艺——说说刮研和铲花

简介

网上一段引起很大共鸣的《今天我来介绍一下东北的叫法,我们叫刮研 。刮研是动词  ,刮是用刮刀刮掉高点 ,  研 ,是用平板 或其他研具把所要刮的面的高点研出来 。  再说铲花 ,我的理解是装饰用的, 比如说 铲燕 铲图案等。
现代机床的制造在高端的机床也离不开刮研,刮研是机床精度完美体现的有力保证。现代机床刮研主要是机床导轨滑动部件合研刮研,工作台平面精度刮研,工作台旋转面刮研 主轴箱滑动结合面刮研  。由于科技的进步,以前机床导轨的刮研已被高精密的导轨磨取代,机床导轨的工艺也发生变化,机床铸铁有H200被H300取代, 导轨面也增加了中频淬火 ,提高了机床的耐磨度, 提高了机床的使用寿命。机床滑动部件也由铸铁摩擦变成贴塑 或锌基合金板 ,但再好的材料也必须人工刮研 。》

所谓「刮研」就是使用铲、刮等工具将鋳物的表面进行刮研削加工的作业。进行刮研加工的场所是摩擦面(台面及柱体间等移动部位)、物与物间接触面、台面·平台之类等等。通过刮研,一次的磨去量约为1~ 3μm程度,只要掌握刮研削量就能正确制作出自由形状。熟练者的刮研削加工,可以得到机械加工难以实现的平面度、直角度、真直度。
「刮研」的过程
通过刮研来加工出正确的工作面的时候,首先要有一个基准。那就是,下面阐述的通过「三面磨合」来制作的平面板,称为「磨合治具」。刮研后的表面上会有微小的起伏、有高的部分也有低的部分。在加工后的面上涂上红色,再和磨合治具相磨合。这样,高的部分的红色就会被刮去。对去掉红色的部位再度进行刮研、通过这样反复进行来制作出超精度平面。

采用传统人工“铲花刮研”技术,保证机床的铸件的每个接触面均 经过“铲花刮研”,每平方英寸保证25个点,极大保证接触面的平面度及磨合性。“铲花刮研”技术的好处:

①“铲花刮研”技术大大提高机床精度。

②提高各铸件之间的磨合精度。

③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加工。简单说,就是「消除紧张力」

④台面、柱体、主轴头部等等移动摩擦面的精度(包括真直度和直角度等)是机床精度的重要要素。摩擦面之所以重要,是因为物体会在摩擦面上移动。不仅要求能够直线移动,还要注意移动过程中的重心变化。通过“铲花刮研”技术大大增强摩擦面的精度。
⑤通过“铲花刮研”技术加工后的表面在摩擦时,摩擦面上微小的起伏会存油形成油膜,对摩擦面的润滑会有很好的帮助。

《铲花后表面质量检验规范》

1.目的 
     对检验人员检验方法及流程进行规范,控制铲花位置接合点不良,确保铲花后表面质量符合
规定的要求,进而确保产品质量。
2.范围 
     本规范适用于本公司铲花位置,铲花后表面质量的检验。 
3.参照标准    JB/T 9876 4.铲花前的注意事项 
  ①所有零部件在铲花前,无针孔、缩孔、缩松、裂纹等肉眼所见的缺陷; 
  ②工作环境,要求在干净的场所,周围没有严重震源的影响。 
5.检验 
5.1使用工具 
显示/着色剂(红丹、青丹)、涂刷、吊具、手电筒、目视、照相机 红丹涂料配比推荐如下  红丹:机械油:煤油=100:7:3
5.2检验方法——研点检查法 
装配过程中两结合面接触质量的检验,一般应采用两结合面直接合研检验。若因结构原因直接研检验有困难时,允许使用检具分别检验两结合面。用检具 合研检验时,检具的长度一般不应小于被代替件的配合长度。 
两结合面直接合研检验时,如两结合面均为机械加工面或均为刮研面,涂料可涂覆在基准面  上或相配面上;如两结合面中有一个为刮研面,涂料应涂覆在刮研面上。 
①将显示剂(红丹)均匀的涂敷在铲花后的位置(如MC-500底座的立柱贴合面),着色/显示   剂(青丹)均匀的涂敷在基准平面(如立柱的底座贴合面)。涂层须薄而均匀(涂层厚度以   ≤0.005mm为宜); 
②使用基准平面(如立柱的底座贴合面)对铲花后的表面(如立柱的底座贴合面)进行研点,  
  一般进行3~5次的对研。对研时表面受力须均匀;导轨副合研时的行程:直线运动导轨副   合研时,相配面应在基准面的工作范围内合研,其行程距离不应大于配合长度的1/2。
③基准面(如立柱的底座贴合面)与铲花面(如立柱的底座贴合面)分离后,目视(必要时可       借助于手电筒光照)检查铲花表面,接合点是否符合要求(注意真点、假点的区分)。

④研点/接合点数量的检查:将方孔为25.4mm X 25.4mm 的治具(薄铁片)覆在被检平面上,在孔内数接合点的数量(可在整个平面内任何位置上进行抽检,均应达到规定的点数)  
5.3 验收标准 
5.3.1 涂料涂覆在相配面上时,合研后呈现在相配面上的亮点、黑点和暗红色斑点均作为评定接触的依据。涂料涂覆在基准面或检具上时,合研后呈现在相配面上的亮点、黑点和暗红色斑点均作为评定接触的依据。 
5.3.2 铲花表面经铲花后,铲花面平整光滑,无磨痕、划道等。接合点呈现清晰、明显、分布均匀,磨损比较小,接触刚性比较好,铲点密集度约:12~18个接合点/平方寸。真实的接合点:对研后所显示出结合点,是红底黑点,没有闪光,视觉比较清楚。       
5.4 注意事项 
①显示/着色剂的选择,着色之前铲花位置的清洁; 
    ②使用显示剂时,必须注意清洁,严防混入沙粒、铁屑或其他污物以免研点时划伤铲花表面;    
③研点前,基准平面、铲花面须洁净,涂敷的着色/显示剂须均匀; 
④合研过程中,要轻拿轻放,应适当借助人力使研点面受力均匀;推移时要防止外力变形,移动量须适宜; 
⑤研点时,基准平面移动行程应适宜(移动研具时,防止悬空部分超过基准平面全长的1/4);⑥基准平面面积应不少于工件研面的3/4; 
⑦铲花面,研点后表面无磨痕、撕痕、划道、铁屑、杂质、污洉等;⑧避免日光照射和周围热源对研点的影响。 
备注:铲花与研点一般是交替进行的

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