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机械基础工艺——说说刮研和铲花

来源：花匠小妙招时间：2025-09-24 07:14

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。

刮研属于精加工

对于机器，如果让它画一条直线是非常容易的事情，但是如果是人类在没有其他工具帮助的情况下，如果想画一条直线就很困难了。这个实例也从侧面反映了机器在某方面的优越性。

然而，机器虽然优点明显，但是缺点也同样明显，那就是随着机器的不断使用，它的精度不会不断的下降，而精度不论再怎么高的机床，它也只能加工出比它自身精度低的产品。因此，想要做出一个比现有的机器精度更高的机器，就需要认为的干预，这就是刮研。

什么是刮研？

在两百年前的第一次工业革命的时候，就已经存在了刮铲工艺了，刮铲是一种目前不会被机器取代的一种加工工艺。刮研是把两个移动部件的贴合面铲直、铲平、铲均匀的工艺，数控轨道在滑动的时候刮研构成的点线面能够帮助机械达到精准移动，也能让润滑油发挥最好的功能，不会出现过早损耗，降低机器寿命。

刮研工艺是通过使用刮刀、测量工具、基准表面和显示剂，在配合上手工操作的方法，一边沿点一边测量，一边刮研加工，最终的目的是让工件的尺寸达到工艺标准，其表面粗糙到和密合性、几何形状等一一符合要求。由于刮研使用的工具简单、通用性强、加工量少、因此能做到的精度的非常之高。目前广泛应用在工具、机器的制造以及设备维修之中，而我们常见的机床导轨、滑动轴承的轴瓦、拖板等都是通过刮研精加工制作的。

平面刮研的质量指标有两个，一个是几何形状，例如厚度尺寸、平面度、垂直度；另一个则是表面质量，对于表面质量通常采用研点法，通过标准的平板或其它相配合的零件对刮研面进行研点。

刮研的步骤

刮研工艺并不是一项简单的技术，据工厂的熟练资深的刮研师傅介绍，要想学习刮研操作，必须要经过无数次的动作练习，每天都要经历上万次的重复微调姿势动作，才能熟练掌握腰力求控制长款、左手下压力道决定深度，右手则控制刮研点，以及双脚重心配合到更顺畅的身体记忆。

刮研完毕的轨道之间最高最低的差距可能仅有0.01mm，也有可能是1mm，它不平均，如果用力道相同，那么铲出来的面是根本不平的，因此每一刀的力量不要不同，刮研不像普通的艺术品雕塑，只要有一个地方没做到位，就会影响到其他地方的精度。在加上要铲的平面又不只一个，而是许许多多个，而这些面都要同时铲精准，难度又进一步加大。而铲花掉的部分只能挖，不能补，一旦铲错地方要从头再来一次，其他等于都白做，这就是它的难点。

《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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