量块研磨中压砂平板压砂时的注意事项

量块研磨压砂平板压砂时的注意事项
量块是目前工矿企事业单位广泛使用的长度标准,担负着长度领域的主要量值传递任务,根据检定规程,除了对其工作面有很高的光洁度要求外,对其垂度及中心长度的变动量、两工作面的平行度等指标亦有严格的要求,因此,目前量块的修复所采用的主要方法是精密研磨,即在铸铁平板表面压进金刚砂,然后将被修量块在其上面进行研磨以达到修复的目的。所以从铸铁平板本身的质量、压砂的质量决定研磨过程等各个环节都将直接影响到修复效果。平板压砂是指将金刚砂放入两块平板之间进行研磨,使其以填充方式压入平板表面中的过程,它是量块修复的前提和基础,是量块修复的一个重要环节。
  因为该种精密研磨方法有其独特的要求,所以当前许多省级以下计量技术机构对这项工作的开展都不是很理想。笔者从事量块修理工作多年,获得了一些经验,在此主要对压砂环节进行探讨。
  1.平板的前期处理
  若想将金刚砂压入平板,必须有一定的作用力,而平板自重和外加力毕竟是有限的,这个作用力主要是来自两平板的吸合力,因此两平板的吻合性一定要好,所以对新制平板或大修后的平板的头次压砂必须用油石或硬质合金进行打磨,以消除表面粗砂。使用后的平板存在较多问题:
①表面残留金刚砂分布不匀,如果直接进行压砂,新砂所占的位置也就不均匀,从而导致平板的切削力大小不均匀。
②平板表面存在划痕,压进去的砂不容易牢固,修理量块时容易跑砂划伤量块的表面。
③由于平板经常压砂,使得表面硬化,新砂不易压进。笔者经过反复试验后总结出,对于曾经使用过的平板,应首先用较粗的金刚砂来研磨 2~4 次,直到用废量块作试块,在平板的各个位置研磨都获得很大切削为止,然后才可进行下一步的压砂。
  2.压砂平板平面度的保证
  平板平面度的好坏直接影响修理后量块的平面度。用 3 块互研出来的平板,虽然得到一个理想的平面,但修理出的量块,其平面是凸的,原因是研磨时手的摆动和用力很难均匀,因此,修理量块的平板,其平面反而应略微凸一些。怎样得到平面略微凸一些的平板呢?我们利用了研磨压力和研磨机会分布不均匀可影响平板平面度的原理。做法是 2 块平板互研,且上下平板位置不换,上平板做“8”字形圆周运动,这样就可造成下平板平面略凸,且研磨时间越长,运动距离越大,下平板平面凸得就越多。那么,只要采取适当的研磨时间,适当的运动距离,就可以得到理想的平面度。一般研磨的时间不能太长,两块平板的错开距离在 1/5 平板尺寸较为合适。如果下平板太凸,可以上下平板位置调换,再进行适当的研磨,即可加以修正。而 2 块平板互研得到的上平板因为平面是凹的,所以不能用于量块的修复,但此平板可以用于工作台的修理。
  3.理想切削力的获得
  因为量块的平面度、光洁度、研合性要求很高,在修理时还应尽量的少修,以避免中心长度过多的损失,所以,压砂后的平板应具有适当的切削力。那么,怎样才能获得理想的切削力呢?
①平板经过前期处理后,擦净上下平板表面,在下平板的表面均匀地涂上已配制好的粗的压砂剂,根据温度、湿度等一些情况,适当增加硬脂、煤油。
②放上上平板,并推动其作“8”字形运动,同时配合直线往复、圆形等各种不同的轨迹,使压砂剂均匀分布在两平板间后,稍用力于上平板,以缓慢的速度操作,过程中要使上平板不时转 90°、180°,直到感到吸力较大时,再作直线往复运动3~4 个来回,然后将上平板平行取下。
③再擦净上下平板表面,逐次将较细的压砂剂涂在下平板表面,重复以上步骤,直到细时。细的压砂剂可以多进行2~4 次。在以上程序中,应注意:
①使用中的量块由于工作面损坏程度可能不一样,修复时就需要采用不同的切削力,那么对于下平板的各个位置的用力大小也就应该有所不同,从而获得不同的切削力。
②两块平板的吸引力不能过大,否则容易烧焦平板,导致砂子堆积在平板的表面。
③要根据温度、湿度等一些具体情况,适当的增减煤油、硬脂和压砂剂,每次时间不能过长或过短,大约在 4min~8min 左右较为合适。压砂过程结束后,由于手温和研磨等因素的影响,其平面度还不稳定,所以应恒温 2h~4h左右,然后滴数滴煤油在平板的表面上,用卫生纸用力来回擦拭,以使更好地去除平板表面的硬脂和残留的金刚砂,再用汽油把表面清洗干净后,就可以进行后一道工序——打磨了。打磨时油石或硬质合金的打磨面应与平板的表面吻合,打磨的次数根据具体需要而定,其原则是既将砂的棱角磨掉但又不能将砂打磨得毫无切削力。经过以上各道程序后,就可以得到一块理想的压砂平板,进行量块的修复了。
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