什么是研磨加工？介绍其加工种类和工艺流程

 

研磨加工是表面处理的一种，是一种使工件表面光滑的工艺。研磨加工通常使用被称为磨粒的细小坚硬颗粒来逐渐去除工件表面的不规则部分和异物。在这种情况下，可以使用游离的磨粒，也可以使用采用粘合剂固定磨粒的砂轮。此外，还有一种方法是利用电解代替磨粒来逐渐溶解表面。研磨加工的特点是加工精度高，可以以微米为单位调整加工量，适用于对精度要求较高的零部件加工。通常它是作为表面加工的最后一道工序进行的。研磨加工可使工件表面具有光泽。因此，常用于在金属内部进行镜面加工或加工要求美观的机械零部件。此外，研磨加工还可以防止工件表面生锈，变色和污渍。可加工的对象并非只有金属。玻璃、塑料等也可以像金属一样进行加工。研磨加工是一种用途极为广泛的加工方法。

 

磨削加工与研磨加工一样，也是一种逐渐去除工件表面材料的方法。在磨削加工过程中，将高速旋转的砂轮压在工件上以切削工件表面材料。磨削加工与研磨加工都是使用磨粒作为“切削工具”的加工方法，但决定加工精度的因素不同。研磨加工是一种“压力”控制方式的加工方法，通过将刀具（砂轮或游离磨粒）以恒定的压力压向工件来调整表面质量和表面粗糙度。而磨削加工是一种“运动”控制方式的加工方法，它通过具有一定切削深度的刀具（砂轮）转速等来调整加工精度。研磨加工的另一个特点是，它倾向于 “抛光和平滑”，而磨削工艺则倾向于 “切削和改变形状”。

 

研磨加工有多种类型。建议根据工件的材料、形状和质量要求，选择合适的方法。

• 砂石研磨

砂石研磨是一种使用砂石研磨工件表面的方法。有两种方式，一种是将工件放在高速旋转的砂轮上打磨（使用与磨削加工类似的工具），另一种是在保持砂石固定的情况下移动工件（例如磨刀）。在砂石研磨过程中，砂石表面的磨粒作为“刀刃”，对工件表面进行加工。即使磨粒在磨削工件的过程中磨损或脱落，砂石内部也会产生新的磨粒（自生作用），因此砂石的锋利度始终保持不变。常用于模具等的精加工。

• 研磨（Lapping）

在这种方法中，工件被一个称为研磨盘的圆盘上下夹住，加入研磨剂（混合了少量润滑油的磨粒），让研磨盘与工件之间相互摩擦。研磨具有很好的平滑效果，可以实现镜面般的光洁度。研磨有两种干式加工法，一种是在低压加工时将研磨剂和研磨液（如润滑油）的混合物倒入研磨机的干式加工法，另一种是在高压加工时将研磨剂擦入研磨机的干式加工法。前者加工量大，完成后表面呈现哑光效果。后者加工量小，可获得光亮的镜面效果。

• 抛光（Buffing）

在这种方法中，将磨料涂抹在由毛毡等软质材料制成的 “抛光片 “上，然后将其压在工件表面，同时旋转抛光片进行加工。抛光（Buffing）通常用于研磨加工的最后一道工序。

• 滚筒抛光

这种方式是将工件、磨料和水等放入桶形容器中，通过旋转和振动容器来抛光工件表面，它也可用于去毛刺和倒角等。滚筒抛光的抛光质量不如其他方法。不过，滚筒抛光具有“可同时加工大量工件”和“均匀一致地抛光所有工件”的优点。

• 电解抛光

电解抛光是本节介绍的唯一一种不使用磨粒的抛光方法。将工件浸入电解溶液中，接通电流（电解），使工件表面溶解并变得光滑。电解抛光具有很高的加工精度，甚至可以去除微小的不规则部分。此外，还可以加工其他方法无法研磨到的狭窄区域。另一个优点是不使用磨粒，因此不会划伤表面，污垢和细菌也不易附着。另一方面，它也存在缺点：只能用于部分金属，如不锈钢和铝等；且成本较高。

 

研磨加工大致分为以下4道工序，每一道工序都使用越来越细的磨粒。虽然现在有很多机器自动研磨，但模具的研磨仍然采用手工的加工方式。因此，这里仅介绍手工研磨的加工流程。

打磨

打磨是使用粗磨粒去除工件表面较大的不规则部分和异物的过程。不用考虑工件的最终尺寸，只需粗磨即可。但是，如果使用过粗的磨粒，工件表面就会留下很深的划痕，而且需要更长的时间才能达到最终的镜面效果。建议根据工件类型和其他因素选择合适的磨粒大小。

平整

即使打磨完成，工件表面仍然是粗糙的。把这个表面进一步磨平的工序就是“平整”。在平整过程中，使用比打磨工序更精细的磨料对工件的整个表面进行均匀研磨。平整工序是一个重要的工序，对最终表面效果有很大影响。在进行这一工序时应小心谨慎，并充分认识到表面是否已实现均匀研磨。

上光

平整工序完成后，工件表面已经平滑。在接下来的上光工序中，将使用比平整工序更精细的磨料对工件表面进行抛光加工，以去除表面杂质、使表面更有光泽。在上光工序中，通常使用液体磨料（如化合物），而不是用纸或布制成的磨料。化合物在大面积涂抹时会很快干燥，因此要少量逐次进行抛光。

镜面抛光

镜面抛光是将工件表面抛光至镜面效果的过程。通过逐渐减小所用磨料的粒度，可以对抛光效果进行微调。与上光工序类似，通常使用液体磨料。镜面抛光的缺点是使用后划痕会更加明显。因此，在某些情况下，会使用发纹或浮雕饰面，让表面呈现凹凸不平的图案效果。

 

研磨加工是一种利用磨粒和化学反应逐渐削去工件表面，从而获得光滑镜面效果的加工过程。抛光过程可分为四个主要阶段，每个阶段都使用更细的磨粒。在某些情况下，为了使划痕在使用过程中不那么明显，会故意实施发纹处理等，使工件表面凹凸不平。