精密機牀爲什麼需求刮研？难道人比机器还厉害吗?

當你經過一家工具機制造廠，看到技师们用手艺刮研的时候，你会禁不住地纳闷道："他们真的能靠着刮研来改进目前这些经过机器加工的外表吗？（人会比机器还要厉害吗？）"

假如你指的純粹是它的外表，那么咱们的答案是"不能"，咱们不会做得更漂亮，但为什么还要去刮研？当然有它的理由，其间一个理由是人的因素：工具机的意图是用来制造其它的工具机，但它永远无法仿制出一个比原件还要精确的产品。因而，想要做出一个比原来的机器还要精确的机器，就必须要有新的一个起点，也便是说，咱们必须从人为的尽力开端，就这个事例来说，人为的尽力指的便是用手艺来刮研。

刮研並不是"徒手"、"随心所欲"的作业，它其实是一种仿制的办法，几近完美地仿制出母体，这个母体是一个规范平面，也是用手艺打造出来的。

刮研儘管辛苦費力，但它却是一项技艺（艺术层级的技能）；要训练出一个刮研师傅或许比训练出木雕师傅更不容易，市面上探讨这一个主题的书籍并不多见，特别是评论"为何要刮研”这方面的资料更少。这也许便是刮研被视为一门艺术的原因吧。

01

從何處開端？　

假如一位製造者決定用磨牀來研磨而不必刮研，他的“母机”磨床的导轨的精确度必须要高于新做的磨床。

那麼，第一部數控加工中心機器的精確度來自哪裏呢？

必定是來自一部更精確的機器，或许要依赖一个能发生真实平坦外表的其它办法，也或许便是从一个已经做得很好的平坦外表仿制而来。

咱們能夠用三種畫圓圈的辦法來闡明外表的發生進程（尽管圆圈是线条而不是外表，但能够引用来阐明观念）。一个工匠能够用一个普通的圆规画出一个完美的圆圈；假如他用铅笔沿着塑料模版上的一个圆洞描绘的话，他就会把圆洞不精确的当地悉数仿制出来；假如他是徒手画圆的话，圆圈的精确度就决定于他有限的技巧了。

理論上，一个完美平坦的外表能够由三个外表的替换磨擦（抹磨Lapping）而发生。为了简单起见，咱们权且用三块各有一个适当平坦面的岩石加以阐明。假如你以随机的次序替换磨擦这三个平面，你会把这三个平面磨得越来越平坦。假如你只用两块岩石磨擦，你就会得到一个一凹一凸的交配对。在实务上，除了会运用刮研代替（抹磨Lapping）之外，也会遵循一个清晰的配对次序，刮研师傅一般都用这个规矩来做他要运用的规范治具（直规或平板）。

數控加工中心在運用時，刮研师傅会先把显色剂涂在规范治具上，然后把它放在工件外表上滑动，让需求被铲掉的当地显露出来。他一向重复这个动作，工件外表就会越来越接近规范治具，最终能很完美地仿制出跟规范治具相同的著作。

要刮研的鑄件一般都是先用銑削加工到比終究尺度多千分之幾的規模之後，送去热处理，把残余的压力释放出来，然后在刮研之前送回来做精修外表的研磨。尽管刮研要耗费许多时刻和高劳力本钱，但刮研能够代替需求高设备本钱的制程，若不想用刮研作业来代替，工件就必须用精度很高并且很昂贵的机器来进行最终的精修加工。

在最終階段做精修加工除了牽涉到高本錢的設備以外，还有一个因素需求考虑：数控加工中心零件加工时，特别是大型铸件，往往必需进行一些重力夹持的动作，当加工达到千分之几的精密度时，这种夹持的作用力往往造成工件的歪曲，以至于危及工件在松开夹持力之后的精确度；加工时发生的热也会造成工件的歪曲。

這便是刮研的許多長處之一，刮研既没有夹持作用力，它所发生的热也简直等于零。大型工件是用三个点来支撑，以确保它不会因自身的重量而变形。

工具機的刮研軌跡磨損時，它还能够透过再刮研从头批改，跟把机器丢弃或许送厂拆卸再加工来比，这是一个很大的长处。

當一個工具機的軌跡需求再刮研時，这个作业可由工厂的修理人员担任，但咱们也能够在当地找人来做再刮研的作业。

在某些狀況下，能够运用手动刮研和电动刮研来取得最终需求的几许精度。假如有一组作业台和鞍座的轨迹已经刮平，并且精度已经符合要求，却发现作业台对主轴的平行度不合规则（要花许多功夫去纠正），你能想象只用一个刮研机，在不损失平坦度，又能适当地纠正对位误差的状况下，能够在正确的位置上去除正确数量的金属，需求什么程度的技能吗？

這當然不是刮研的開始意圖，也不应该做为纠正大型对位误差的办法，可是，一个技能纯熟的刮研师傅，却能够在令人惊奇的短时刻内完结这一类的纠正。这种办法尽管需求熟练的技能，但比起把一大堆零件都加工到十分精确，或为了避免对位误差而去做一些可靠或可调整的规划来说，这种办法更加经济实惠。

02

光滑的改進　

實務經歷證明刮研軌跡能夠透過較佳質量的光滑而減少磨擦，但大家对其原因为何却无所适从。最遍及的意见是，刮研低点（或更清晰的说法，削出来的凹坑，为光滑而多做的油袋）供给了许多细小的储油口袋，这些油会被周遭许多细小的高点刮出来。

另一種邏輯化的說法是，它让咱们能持续地坚持一层油膜，让移动件浮在油膜上，这是所有光滑的目标。这种状况之所以发生的主要理由是，这些不规矩的油袋构成了许多留油的空间，让油不容易跑掉。光滑的理想状况是在两个完美的滑润外表间保持一层油膜，但这时你又得处理避免油流出的问题，或许需求尽快地加以弥补。（轨迹面上不管有没有铲花，一般都会为了协助油的散布而制作油沟）。

這樣的說法會讓人質疑觸摸面積的作用問題。刮研减少了触摸面积，但却会构成均匀的散布，而散布才是重点。两个匹配外表越平坦，触摸面的散布就越平均。但机械学中有一个“冲突力与面积无关”的原理，这句话的意思是，无论触摸的面积是10或100平方英寸，都需求相同的作用力才能移动作业台。（磨耗则又是别的一回事，相同载重下的面积越小，磨耗的速度就越快。)

我要說的重點是，咱们所追求的是更优秀的光滑作用，而不是更多或更少的触摸面积。假如光滑作用完美无瑕的话，轨迹面就永远不会磨损。假如一个作业台随着磨损而有移动困难的景象，这可能是与光滑有关，而无关乎触摸的面积。

03

刮研是怎樣做的？　

在找出必須刮除的高點之前，先把显色剂涂在规范治具上（平板或要铲V型轨时的直规治具），再把涂有显色剂的规范治具在要铲的轨迹面上冲突，显色剂就会转移到轨迹面的高点上，接着再用一个特别的刮研工具把显色的高点根除。这样的动作要一向重复，直到轨迹面上呈现出均匀共同的转移为止。

一個刮研師傅當然要懂得各種技能。我在这里先谈其间的两种。

第一個，咱们在做显色的动作之前，一般会用一把钝锉刀轻轻地在工件外表磨擦，来去除毛边。

第二個，要用刷子或手擦洗外表，绝对不要用破布擦洗。假如运用布来擦洗，布留下的细麻线，就会在下一次做高点显色时造成误导性的标明。

刮研師傅自己會用規範治具與軌跡面比對的方式來檢查自己的著作，查验的人只需告知刮研师傅何时能够停止作业就够了，不必为刮研进程操心。（刮研师傅能够对自己的作业质量担任）

曩昔咱們都有一套規範，规则每一平方英寸该有几个高点，以及总面积该有多少百分比的触摸率；但咱们发现检查触摸面积简直是一件不可能的事，并且现在都由刮研师傅来决定每平方英寸应有的点数。总归，刮研师傅一般都会尽力达到每平方英寸20~30个点的规范。

現在的刮研進程中，一些整平的作业都运用电动刮研机，它们也是一种手艺刮研，但能够排除一些吃力的作业，让刮研作业比较不会那么累。当你在进行最精密的组配作业时，手动刮研发生的感觉仍然是无以代替的。

04

弧形斑紋基本刮法

弧形斑紋刮削要領：因为刮削条件和操作办法的不同，所刮出的弧形斑纹的形状大小和弧形夹角也有适当的改变。一是要注意挑选合适的刮刀，因为刀头部分的宽窄、厚薄、刀刃圆弧半径及楔角的大小对弧形斑纹的形状都有必定影响；二是在刮削时要能够操控扭腕动作的起伏和推刮行程的长短；三是要使用刀头部分的弹性作用，一般而言，扭腕动作的起伏越大、推刮行程越短，所刮出的弧形斑纹的夹角就越小、形状也越小，如上图c所示。

（1）月亮斑纹及刮法

刮花前要在工件外表用鉛筆劃出必定距離的方格。

刮花時選用圓弧刃精刮刀，刀身平面中心线与工件外表纵向中心线成45°角，从工件的前面向后边进行刮削。

（2）燕子斑纹及刮法

燕子斑紋如下圖所示。刮花前要在工件外表用铅笔划出必定距离的方格。刮花时选用圆弧刃精刮刀，刀身平面中心线与工件外表纵向中心线成45°角，从工件的前面向后边进行刮削。常见的刮法是：

3. 波涛斑纹及刮法

波濤斑紋如下圖a所示。刮花前要在工件外表用铅笔划出必定距离的方格。刮花时，刀身平面中心线要平行于工件外表纵向中心线，从工件的后边向前面进行刮削。基本刮法是：选用豁口刮刀进行刮削，挑选好落刀位置（一般挑选交点处），落刀后即向左边斜向移动推刮，当达到必定长度时（一般挑选交点处）紧接着向右侧斜向移动推刮至必定位置后起刀，如下图b所示。

挑選好落刀位置（一般挑选交点处），左手握在距刀头50mm处，用力偏左下压，以刀刃左端为圆心，右手作顺时针方向旋转，旋转视点一般有90°和135°两种。正确的扇形斑纹如上图c所示，因为用力不当，容易造成两头一起刮削，构成如上图d所示的斑纹，这样所刮出的斑纹痕迹会过浅，属于不正确的斑纹。