凸形研磨平板在量块修理中的应用

　　量块是长度计量的实物标准,在长度计量领域中占据着重要的地位,它是机械制造业中实现零件互换性的可靠保证。主要用于检定和校正各种长度计量仪器、量具、精密机床的调整以及精密零件的测量,得以广泛的应用。由于使用的较为频繁,量块测量面因划痕碰伤而凸起毛刺或因磨损造成测量面的平面度失真,从而影响量块量值传递的准确性。尤其在量块研合使用时,测量不确定度将成倍的增加,则对车间的加工质量影响极大。

　　量块修理则是保证量块量值传递的唯一途径。量块修理是通过研磨平板的几何形状(平面度)传递给量块使其创造一个新的工作面,因此研磨平板工作面的平面度的几何形状(凸、凹、平)极为重要。得到合格的研磨平板工作面有两种方法:即“三面互研法”和“两面互研法”。而传统的修理方法是采用“三面互研法”,此法在量块修理中很难保证工作面的平面度,因此总结了“两面互研法”,并且在工作中发挥了非常好的效果,下面分别叙述工作原理以比较“两面互研法”的优势。

　　“三面互研法”在研磨工作中是一种非常普遍的方法,研修校正后三块平板研磨面均可使用,平板的利用率非常高,但被研修的平面的平面度却很难保证。

　　采用这种方法校正研磨平板的程序如下:

　　(1)先将三块研磨平板编为1,2和3号,并选择其中平面度较好者编为1号。

　　(2)按图1所示的顺序进行研磨平板的互研。

　　按以上顺序反复校正。

　　依次下去,在操作正确的条件下,即可使研磨平板获得理想的平面性。这是因为在每组循环对研中,总是以平面性最好的一块平板同其它两块研磨平板可以获得一个理想的平面。在用直径为80mm的2级光学平晶测量时,平面度最高达到0·2μm。(三等量块的长度变动量0·16μm,0·16μm<0·2μm)。我们利用这样的研磨平板修理的量块工作面均是凸形的。就不能满足JJG146-2003《量块检定规程》中对量块平面度和研合性的要求。这是因为量块在研磨平板上做直线研磨往复运动轨迹时,由于操作者双手利用量块夹具夹持量块在研磨平板上运动的合力F分解成水平方向分力F₁和垂直方向分力F₂,在水平方向分力F₁下才使量块随同夹具一起研磨平板上做直线运动(如图2),运动时产生切削力K,由于F₁和K构成了一个力矩,在这个力矩的作用下,在做运动的瞬间,造成了量块随同夹具一起产生了一个倾角,此时量块与研磨平板的A处研磨压力大,切削也必然多。同理在做另一个回程运动的瞬间B处研磨压力大切削也必然多。研磨运动的频率越快,稳定性就越差,则量块工作面的平面性越是凸形。同时由于摩擦产生了一定的温度,量块边缘部分首先受热膨胀,突起的边缘部分最先被研磨。在研磨压力一定的情况下,量块和研磨平板表面完全接触,空气中的大颗粒灰尘、研磨时切下的切削也在边缘处堆积。部分灰尘和切削同时也参与研磨。所以边缘处研磨的比中间多,量块研修面呈凸形。