精密機床如何進行刮研與潤滑

當你（nǐ）路過一家機床廠，看到技術人員用手刮磨時，你不禁會想:“他們真的能通過刮磨來改善這些加工麵嗎？人能比機器更強大嗎？)"

如（rú）果你指的純粹是它的外觀，那麽（me）我們的答案（àn）是“沒有（yǒu）”。我們不會讓它更漂亮，但為（wéi）什麽要刮呢（ne）？當然有原因，其中一（yī）個原因就是人的因素（sù）:一台機床的目的是製造其他機床，但它永遠（yuǎn）無法複製出比原來更精確（què）的產（chǎn）品。所以，要想做（zuò）出比原（yuán）來更精準的機器，就（jiù）要有新的起點。也就是說，必須（xū）從人的努力開始。在這種情況下，人力意味著用手刮和（hé）研究。

刮擦不是“徒手”或“徒手”操作。它其實是一種複製的方法，幾乎完美（měi）的複製了母體，是一個標準的平麵，也是（shì）手工製作的。

刮雖然（rán）費力，但卻是一門技術(藝術級技術)；培（péi）養一（yī）個刮痧（shā）師傅可能比木雕師傅還要（yào）難。市麵上很（hěn）少有這方（fāng）麵的書籍，尤其是關於“為什麽刮和研究”的信息。也（yě）許這就是為什麽刮痧被視為一門藝術。

01

從哪裏開始？

如果一個廠家決定用磨床磨削，而不是（shì）刮削，那（nà）麽他的“機床”磨床的導軌精度一定要比新做的磨（mó）床高。

那麽，第一台機器的精度從何而來？

它必須來自（zì）更精確的機（jī）器，或者（zhě）依賴於另一種能夠產生真（zhēn）正平麵的方法，也就是說，它可能是從製作精良（liáng）的（de）平麵複製（zhì）而來的（de）。

我們可以（yǐ）用三種畫（huà）圓的方法來說明曲麵形成的過程(雖然圓是線而不是麵，但（dàn）可以引（yǐn）用來說（shuō）明思路)。一個工匠可以用一個普通的圓規（guī）畫出（chū）一個完美的圓；如果他用鉛筆沿著塑料模板（bǎn）上的（de）一個圓孔畫，他會（huì）把圓孔裏的不準確都抄下來；如果他徒手畫一個圓，圓的精度取決於他有限的技巧（qiǎo）。

理論上（shàng），一個完美的平麵可以通過（guò）三個表麵的交替摩擦產生。為了簡單起見，讓我們用三塊表麵相（xiàng）當平坦的石頭（tóu）來說明。如果你把這三個平（píng）麵隨機順序交替摩擦，就會磨得越來越光滑。如果你隻摩擦兩塊岩石，你會得到一個凹（āo）凸的交配對。在實（shí）際操（cāo）作中，除了用刮代替研磨之外，刮（guā）大師（shī）還會遵循一個明確的匹配順（shùn）序。刮師傅一般都是用這個規律（lǜ）來製（zhì）作自（zì）己（jǐ）想要用的標（biāo）準夾具(直規或者平板)。

使用（yòng）時，刮磨師傅會（huì）先把顯影液塗在標準夾具上，然後在工件表麵滑動，露出要鏟的地方。他不斷重複這（zhè）個動作，工件的（de）表麵會越來越靠近標（biāo）準夾具，最後他可以完美地複製出和標準夾具一樣的作品。

要刮磨的鑄件，一般都是先銑到（dào）比最終尺寸大千分之幾的範圍，然後送去熱處理釋放餘壓，再（zài）送回去完成表麵打磨後再刮磨。雖（suī）然刮磨費時費（fèi）力，人力成本高，但刮磨可以替代（dài）需要高設備（bèi）成本的（de）工（gōng）藝。如果不用刮磨代替，工件必須用高精度昂貴的機器精加工。

除了高成本的設備，最後階段精加工還要考慮另一個因素（sù）:加工零件，尤其是大型鑄件時，往往（wǎng）需要一些重力夾緊動作，當加工精度（dù）達到千分（fèn）之（zhī）幾時，夾緊力往往（wǎng）會造（zào）成工件的扭曲，以至於鬆開夾緊力後危及工件（jiàn）的精度；加工過（guò）程中產生的熱量也會造（zào）成工件的變形。

這是刮磨的諸多優點之一。刮磨既沒有（yǒu）夾緊力，刮磨產生的熱量（liàng）也幾乎等於零（líng）。大型工件由三點支撐，保證不會因自重而變形（xíng）。

當（dāng）機器的刮削軌道磨損後，可以通過再次刮削來修正，這比報廢機器或者送工廠（chǎng）拆卸再加工有很（hěn）大的優勢。

當機床的軌（guǐ）道需（xū）要重新刮削時，這項工作可以由工廠的維修人員來做，但我們也（yě）可以在當地找人來做重新刮削（xuē）的工作。

在某些（xiē）情況下，可以使用手動刮削和（hé）電動刮削來獲得最終所需的幾何（hé）精度。如果一套工作台和鞍座的導軌已（yǐ）經刮平，精度已經達到（dào）要求，但是發（fā）現工作台和主軸的平行（háng）度不符（fú）合規範(要花很（hěn）大力氣才能校正)，你能想象隻用一台刮磨機就能（néng）在正確的位置去除適量（liàng）的金屬而不失去平麵度，並適當校正對準誤差嗎？需要什（shí）麽程（chéng）度的（de）技術？

當然，這不是刮（guā）宮術的最初目的，也不應該作為矯正大（dà）範（fàn）圍對準誤差的方法。然（rán）而，一個熟練的刮宮大師可以在驚人的短時間（jiān）內完成這種（zhǒng）矯正。雖然這（zhè）種方法需要熟練的技術，但它比加工大量零件（jiàn）以達到非常精確，或進行一些（xiē）可靠或（huò）可調的設計以防止對準誤差更經濟。

02

潤滑的改（gǎi）進

實踐證（zhèng）明，刮削履帶可以通過（guò）更好（hǎo）的質量潤滑來減少摩擦，但對其原因尚（shàng）無共識。一般的看法是，刮低點(或者更確切的（de）說是刨坑和額外的油包潤滑（huá）)提供了很（hěn）多微（wēi）小的儲油口（kǒu）袋，油會被周圍（wéi）很多微小的高點刮（guā）出來。

另一種合乎邏輯的說法是（shì），它（tā）能讓我們持續保持一層油（yóu）膜，讓（ràng）運動部件浮在油膜上，這是所有潤滑的目標。造成這種情況的主要原因是這些不規則的油包形成了很多油的空間，使得油很難逸出。潤滑最理（lǐ）想的情況是在兩個完美光滑的表麵（miàn）之間保持一層油膜，但是接下（xià）來你就要處理防止油流出的問題，或者你需要（yào）盡快（kuài）補充。(無論賽道表（biǎo）麵有沒有鏟子，通常（cháng）都會做油槽來幫助油的分布)。

這（zhè）種說（shuō）法會讓人質疑接觸麵積的效果。刮削減少了接（jiē）觸麵積，但會形成均勻分布，分布是（shì）重點。兩個匹配表麵越平坦，接觸表麵的分布就越均勻。但（dàn）力學（xué）中有（yǒu）一個原理是“摩擦力與麵積無關”。這句話的意思是，無論接觸麵積是10平方英寸還是（shì）100平方英（yīng）寸，移動工作台都需要相同（tóng）的力。(穿是另一回事。相同載荷下（xià）麵積越小，磨損速度越快（kuài）。)

我想說的（de）是，我們追求的是更好的潤滑效果，而不是（shì）接觸麵積的（de）多（duō）與少（shǎo）。如果潤滑效果完美，履帶表麵永遠不會磨損。如果工作台因磨損（sǔn）而難以移（yí）動，可能與潤滑（huá）有關，而不是接觸麵積。

03

刮痧是怎（zěn）麽做的（de）？

在找出必須刮除的高點之前，先在標準胎架(V型（xíng）軌要鏟的（de）時候是平板或直胎架)上塗上顯影液，然後將塗有顯影液的（de）標準胎架（jià）在要鏟的軌麵上摩擦（cā），顯影液就會（huì）轉（zhuǎn）移到軌麵的高（gāo）點（diǎn）上，再用專用的刮削工具將顯影後（hòu）的高點刮除。這一動作應重複進行，直到軌道表麵出現（xiàn）均勻的轉移。

當然，刮宮大（dà）師必須懂得各種技（jì）術。這裏先（xiān）說兩個。

第一，我們在做彩色顯影（yǐng）之前，一般（bān）會用鈍銼在工件表麵（miàn）輕輕摩擦，去除毛刺。

第二，用刷子或手（shǒu）擦拭表麵，千萬（wàn）不要（yào）用抹布。如果用布擦（cā）拭，布留下的細繩會在接下來的高點顯色中造成誤導痕跡。

刮削大師（shī）本人會通過標準夾（jiá）具與賽道表麵的對比來檢查自己的作品。檢測員告訴刮痧師傅什麽時候可以停止工作就夠了，不用（yòng）擔心刮痧過程。(固化和研（yán）究大師可以對自己的工作質量負責)

以前（qián）我們都有一套標準，規定每平方英寸要（yào）有多少高點（diǎn），總麵積要有百分之幾的接觸率；但是我們發現幾乎不可能檢查接觸麵積，現在是由刮削師傅決定每平方（fāng）英寸的點數。總之（zhī），刮研高（gāo）手一般都力（lì）爭達到每平方英寸20~30點的標準。

現在在（zài）刮平（píng）過程中，有些刮平操作使用電動刮平機。它們也（yě）是（shì）手工刮削的一（yī）種，但是它們可以消除一些費力的工作（zuò），使刮（guā）削操作不（bú）那麽累。當你在做最精細的組裝工作時，手工刮削產生的感覺仍然是不可（kě）替代的。

04

劃痕圖案

有很多模式。下麵是一些常見的花紋，如曲線花（huā）紋、方形花紋、波浪形花紋（wén）和扇形花紋。在彎曲的圖案中，有月亮圖案和燕子圖案。

1.弧形圖案和刮削方法

先將刀從刀片開口左側落下，然後（hòu）從左向右斜著刮(如（rú）下圖A所示)。同時扭動左手（shǒu）手腕，使刀片從左向右做圓弧擺動(如下圖B所（suǒ）示)，使刀片（piàn）的刮削從左側過渡到右側。刀跡縱向長度一般在10mm左右，整個刮削過程瞬間（jiān）完成，可以刮出各種弧形花紋。也可以從（cóng）右向左（zuǒ）斜刮。當左手手腕用力下壓（yā）時，右（yòu）手手（shǒu）腕扭轉使刀片由右向左呈弧形擺動，使刀刃的刮削由右向左轉移。

弧（hú）形圖案的基本刮削方法

弧形紋刮削要領:由於刮削條（tiáo）件和操作方法不（bú）同，刮削出的弧形紋的形狀、大小和（hé）夾角也有較大變化。一是要注意選擇合（hé）適的刮刀，因為刀頭的寬度和（hé）厚度、刀片的圓弧半徑和楔角對圓弧花紋的形狀有一定的影響（xiǎng）；二是要能控製刮削時手腕（wàn）扭轉動（dòng）作的幅度和（hé）推刮行程的（de）長短；第三，要利用刀頭的彈性。一般來說，手腕扭轉的幅度越大，推刮行（háng）程越短（duǎn），刮出的弧形圖案的夾角和形狀越（yuè）小，如上圖C所示。

(1)月紋和刮法

刮之前，用鉛筆在工（gōng）件（jiàn）表麵（miàn）一定距離處畫出（chū）方塊。

刮削時使用圓弧刃精密刮刀，刀體平麵中心線與工件表麵縱向中心線成（chéng）45°角，從工件正麵向背麵（miàn）刮削。

(2)吞服方式和刮痧方法

燕子圖案如下圖所示。刮之前（qián），用鉛筆在工件表麵一（yī）定距離處畫出方塊。刮削時使用圓弧刃精密刮刀，刀體平麵中心線（xiàn）與工（gōng）件表麵縱向中心線成45°角，從工件正麵向背麵刮削（xuē）。常見的刮削方法有:

首先第一刀刮（guā）出一個（gè）弧形（xíng）圖案，然後第二個弧形圖案（àn）刮到（dào）第一個的（de）稍下方，這樣就（jiù）可以刮出一個類似燕子（zǐ）的圖案，如上圖B所示。

2.方形圖案和（hé）刮削方法

該模式如下圖所示。刮之前，用鉛筆（bǐ）在工件表（biǎo）麵一定距離（lí）處畫出方塊。刮（guā）削時，刀片的平麵中心線與工件表麵的縱向中（zhōng）心線成45°角，從工件的正麵向背麵刮（guā）削。基本的刮削方法（fǎ）是:用直邊(或大半徑圓弧邊)的窄刮（guā）刀進行短程刮削。刮完第一個方塊後，要間隔一個方塊，即先空出一個方塊，再刮第二個方塊。

3.波形和刮（guā）削方法

波浪圖案（àn）如下圖A所（suǒ）示。刮之（zhī）前，用鉛（qiān）筆在工件表麵一定（dìng）距離處畫出方塊。刮削時，刀片的平麵中心線應（yīng）與工件表麵的縱向中心線平行，刮削（xuē）應從工件背麵向正麵進行。基本的刮法是:用有（yǒu）缺口的刮刀刮，選擇刀落下的位置(一般選擇交點)，刀落下後再向左斜移。當達到一定（dìng）長度時(一般選擇交點)，向右斜移（yí），在刀落下前刮（guā）到一定位置，如下圖B所示。

4.扇（shàn）形圖案和刮削（xuē）方法

扇形模式如（rú）下圖A所示。刮（guā）之前，用鉛筆（bǐ）在工件表麵一定距離處畫出（chū）正方形和角線。用鉤型刮刀刮扇麵圖案(如（rú）下圖B所示)，將刀片右端削尖，左端變鈍，保持（chí）刀片平直。基本的刮削（xuē）方法是:

選（xuǎn）擇刀具（jù）的位置(一般選擇交點)，左手握住離（lí）刀頭50mm處，向左按壓，以刀片左（zuǒ）端為圓心，右手順時針旋轉。一般有90°和（hé）135°兩種旋轉角度。如上圖C所示，正確的扇形花紋由於用力不當，容易兩端同時刮花，造成上圖（tú）D所示的花紋，這樣刮花的花紋痕跡會太淺，屬於不正確的花紋。