一、研磨概述
用研磨工具和研磨剂从工件表面上研去一层极薄金属层的加工方法称为研磨。
研磨时要将研磨剂涂敷或压嵌在研具上，通过研具与工件在一定的压力下的多次相对运动进行微量切削，从而实现零件表面极高精度的精整加工。
研磨是一种微量的金属切削运动，它包含着物理和化学的综合作用。
物理作用即磨料对工件的切削作用，研磨时，要求研具材料比被研磨的工件软，这样受到一定压力后，研磨剂中微小颗粒（磨料）被压嵌在研具表面上。这些细微的磨料小颗粒具有较高的硬度，成为无数个刀刃。由于研具和工件的相对运动，半固定或浮动的磨粒则在工件和研具之间作运动轨迹很少重复的滑动和滚动，因而对工件产生微量的切削作用，均匀地从工件表面切去一层极薄的金属。化学作用是指当研磨剂采用氧化铬、硬脂酸等化学研磨剂进行研磨时，与空气接触的工件表面，很快形成一层极薄的氧化膜，而且氧化膜又很容易被研磨掉，这就是研磨的化学作用。研磨加工实际体现了物理和化学的综合作用。
经过精密研磨后的工件表面能获得极高的精度，其表面粗糙度Ra值可达到0.05～0.2μm，工件尺寸精度可以达到0.001～0.005mm。经过研磨后的工件表面粗糙度很小，形状准确，所以工件的抗腐蚀能力和抗疲劳强度也相应得到提高，从而延长了零件的使用寿命。
二、研具
在研磨加工中，研具是保证研磨工件几何形状正确的主要因素，因此对研具的材料、精度和粗糙度都有较高的要求。
1.研具的材料
研具的组织结构应细密均匀，要有很高的稳定性、耐磨性，具有较好的嵌存磨料的性能，工作面的硬度应比工件表面硬度稍软。常用研具的材料见表6-3。
表6-3 常用研具的材料
2.研具的类型
生产中需要研磨的工件是多种多样的，不同形状的工件应用不同类型的研具。常用研具有下面几种。
（1）研磨平板
研磨平板如图6-16所示，主要用来研磨平面，如量块、精密量具的平面等。它分有槽平板和光滑平板两种。有槽的用于粗研，研磨时易于将工件压平，可防止将研磨面磨成凸弧面；精研时，则应在光滑的平板上进行。
图6-16 研磨平板
（2）研磨环
研磨环如图6-17所示，主要用来研磨外圆柱表面。研磨环的内径应比工件的外径大0.025～0.05mm，当研磨一段时间后，若研磨环内孔磨大，拧紧调节螺钉可使孔径缩小，以达所需间隙。
图6-17 研磨环
1—开口调节圈 2—外圈 3—调节螺钉
（3）研磨棒
研磨棒主要用于圆柱孔的研磨，有固定式和可调式两种，如图6-18所示。固定式研磨棒制造容易，但磨损后无法补偿，多用于单件研磨或机修中，既有光滑式，也有带槽式的。可调节的研磨棒，因为能在一定的尺寸范围内进行调整，可以延长其使用寿命，适用于成批生产，应用广泛。
图6-18 研磨棒
如果把研磨环的内孔、研磨棒的外圆做成锥形，则可用来研磨内、外圆锥表面。
三、研磨剂
研磨剂是由磨料和研磨液调和而成的混合剂，有时根据需要还添加一定的研磨辅料。
1.磨料的种类
磨料在研磨中起切削作用。研磨工作的效率、精度和表面粗糙度，都与磨料有密切的关系，常用磨料的种类与适用范围见表6-4。
表6-4 磨料的种类与适用范围
2.磨料的粒度
磨料的粗细用粒度表示。根据磨料标准规定，粒度用两种表示方法共40个粒度代号表示。颗粒尺寸大于50μm的磨粒，采用筛分法测定粒度号。粒度号代表的是磨粒所通过的筛网在每英寸长度上所含的孔眼数。因此用这种方法表示的粒度越大，磨粒就越细，如70#粒度的磨料就比60#的细。
尺寸很小的微粉状磨粒，用显微镜测量的方法测定其粒度。粒度号W表示微粉，阿拉伯数表示磨粒的实际宽度尺寸。例如，W40表示颗粒最大为40μm。磨料的粒度，主要应根据研磨精度的高低选择，见表6-5。
表6-5 磨料的粒度选用
3.研磨液及研磨辅料
研磨液在研磨中起调和磨料、冷却和润滑的作用。常用的研磨液有煤油、汽油、10号与20号机械油、工业甘油、透平油及熟猪油等。研磨辅料一般是黏度较大，氧化作用较强的混合脂，如油酸、脂肪酸、硬脂酸等，有时添加少量的石蜡、蜂蜡充当填料作用。
四、研磨轨迹与研磨方法
1.一般平面的研磨
一般平面的研磨如图6-19所示，工件沿平板全部表面，用8字形、仿8字形或螺旋形运动轨迹进行研磨。研磨时工件受压要均匀，压力大小应适中。压力大，研磨切削量大，表面粗糙度值大，还会使磨料压碎、划伤表面。粗研时宜施压（1～2）×105Pa，精研时宜施压（1～5）×104Pa。研磨速度不应太快，手工粗研时，每分钟往复40～60次；精研时，每分钟往复20～40次，否则会引起工件发热，降低研磨质量。
图6-19 一般平面的研磨
2.狭窄平面的研磨
为防止研磨平面产生倾斜和圆角，研磨时应用金属块作为“导靠”，如图6-20（a），采用直线研磨轨迹。如要把样板研成半径为R的圆角，则采用摆动式直线研磨运动轨迹，如图6-20（b）。对于工件数量较多的狭窄平面的研磨，可采用C型夹固定多个工件一起研磨，如图6-20（c）所示。
图6-20 狭窄平面的研磨
3.圆柱面的研磨
一般以手工与机床配合的方法进行。
（1）外圆柱面的研磨
图6-21 外圆柱面的研磨
工件上均匀地涂上研磨剂，套上研磨环并调整好研磨间隙（松紧以用力能转动为宜）。研磨环的内径应比工件的外径略大0.025～0.05mm，研磨环的长度一般为其孔径的1～2倍。用手推动研磨环，通过工件的旋转和研磨环在工件上沿轴线方向作往返移动进行研磨，如图6-21所示。一般工件的转速在直径小于80mm时为100r/min，直径大于100mm时，为50r/min。研磨环的往返移动速度，可根据工件在研磨时出现的网纹来控制。当出现45°交叉网纹时，说明研磨环的移动速度适宜，如图6-22所示。
图6-22 研磨环的移动速度
（2）内圆柱面的研磨
内圆柱面的研磨，是将工件套在研磨棒上进行。研磨棒的外径应比工件内径小0.01～0.025mm。研磨棒工作部分的长度应大于工件长度，一般情况下是工件长度的1.5～2倍。研磨时，将研磨棒夹在车床卡盘内或两端用顶尖顶住，然后把工件套在研磨棒上进行研磨。研磨棒与工件的松紧程度，一般以手推工件时不十分费力为宜。研磨时，要及时擦掉工件两端被挤出的研磨剂，否则会研磨成喇叭口形状。
4.圆锥面的研磨
图6-23 圆锥面的研磨
圆锥面的研磨，包括圆锥孔和外圆锥面的研磨。研磨时，必须用与工件锥度相同的研磨棒或研磨环，如图6-23所示。
研磨时，一般在车床或钻**进行，转动方向应和研磨棒的螺旋方向相适应。在研磨棒或研磨环上均匀地涂上一层研磨剂，插入工件锥孔中或套在工件的外锥表面，旋转4～5圈后，将研具稍微拔出一些，然后再推入研磨。研磨到接近要求时，取下研具，并将研磨棒和被研磨表面的研磨剂擦干净，再重复研磨（起抛光作用），直到被加工的表面呈现银灰色或发光为止。