修理量塊用的平板壓砂及解決問題的方法

論文摘要:壓砂平板做為修理量塊的唯一計量器具,它的好壞將直接影響著量塊的修理質量。本文根據自己二十來年的實際工作經驗,闡述了在量塊修理中平板壓砂的重要作用,詳細并系統地介紹了量塊修理用平板壓砂的整個過程,包括在平板壓砂時采取什么壓砂方法、怎樣研磨和在平板壓砂過程中出現的問題,以及解決的方法。本文具有較強的實用性,對工礦企業、計量站精密研磨工作者有一定的指導、借鑒作用。
關鍵詞:平板 壓砂 方法 問題
量塊修理需要有一塊甚至幾塊壓砂效果極好的平板。所謂壓砂效果指的是:(1) 嵌砂性好:平板容易嵌砂,嵌入的砂子牢固、耐用。(2)壓砂容易簡單。(3)切削鋒利耐磨。(4)修理量塊容易達到所需的表面粗糙度。量塊修理需要在幾秒鐘或者幾十秒鐘內完成平面度、表面粗糙度、中心長度的變動量等幾個技術指標。修理量塊用平板的好壞直接影響著量塊的修理質量和效率。因此平板的壓砂尤為重要。
1.壓砂前的準備工作
1.1 平板的選用
壓砂前的準備工作很重要。首先選用什麼樣的平板?采用那種壓砂方法?選用什麼規格的砂子?心里應該清楚。修理量塊的平板一般有灰鑄鐵、高磷球墨鑄鐵、高磷低金屬球墨鑄鐵等三種。平板的硬度在HB (130~250)之間。采用硬度較低的平板壓砂,嵌粗砂容易,適合于粗研,修出的量塊表面粗糙度比較低,表面發白。采用硬度較高的平板,嵌粗砂困難,容易嵌入細砂,耐磨性不理想,修出量塊的表面粗糙度高,色澤青亮。從我二十來年的工作經驗看,采用硬度在HB(180~210)的平板,既壓砂容易,耐用,又適用于高精度的精密研磨,特別適用于量塊修理。
1.2 研磨方法
平板的研磨方法一般有兩種:一種是三板互研法,這種方法壓砂的結果是,三塊平板平面度都很好,三塊平板的壓砂效果基本一樣,并且三塊平板都可以使用,不用經常壓砂,但對修理技術要求較高。所謂三板互研法是指三塊平板相互之間依次互研,并且每塊平板只能當下板兩遍,實際共研磨6遍。
另一種方法是兩塊板互研法,也叫子母板壓法。這種方法是只用兩塊平板一上一下互研,用這種方法壓砂結果是,兩塊平板的平面度基本吻合,上面平板的平面度凹,下板的平面度凸,并且下板的壓砂效果要比上板的好。由于上板中間凹,不容易修理量塊,一般不用上板,只用下板。缺點是下板的凸起程度不易掌握,只能用一塊平板。每次壓砂時需要研磨3~4遍才可以完成,每遍6分鐘左右。兩種方法相比較,本人經驗覺得還是前者較好。
1.3 金剛砂規格的選用
平板的壓砂有兩種方法:(1)從開始到結束只用一種規格的砂子,修理量塊一般用M2.5規格的砂子.(2)壓砂從開始到結束,砂子從粗到細循序漸進地壓砂,一般選取M4,M3,M2.5規格的砂子。
1.4研磨平板需要的輔料
(1)混合油:煤油和變壓器油的比例3:1。 (2)硬脂。 (3)用汽油泡好的砂子即金剛砂。
1.5 平板恒溫
修理室的溫度很重要,太高或太低都不容易嵌砂,一般溫度在(20±5)°C。有的單位壓砂房間恒溫條件比較差,當平板從一溫度拿到另一溫度的房間研磨時,平板受熱漲冷縮現象的影響,表面產生變形,故等溫一段時間,一般平板在壓砂前等溫數小時或更長時間,待平板變形穩定后,再開始研磨。
1.6 平板的修整
對于新平板和表面劃痕、碰傷較重的平板,先用油石打磨一下,打磨后,我們先用M4的砂子修一下板面,三塊平板互相研磨,待推拉費力的時候,卸下平板,直到平板的平面度較好時,停止修理平板,做到心里有數。
對于使用中劃痕、碰傷較輕的平板,只用油石把突起的部分打磨下去就行,不用修理平板,直接壓砂就可以了。
2.平板的壓砂
從我們多年來的工作經驗看,選用(300×300)mm的平板,采用三板互研法壓出來的平板修理量塊最為適宜,因為它簡單易操作,只用一種規格的砂子,不用多次換砂,并且壓一次砂三塊平板都可以使用。
首先我們把第一塊平板放在工作臺上,用汽油把平板擦干凈。在平板上涂上少許硬脂,然后倒上用汽油泡好的M2.5的金剛砂(一吸管的量),等汽油揮發后,滴入10滴混合油,把下板涂勻,再在上板的四角及中心處涂些,這樣可以防止在壓砂開始時,由于油膜厚度不均兩板之間形成一個楔角,會出現“啃”板現象。
開始研磨時應小勁推拉,以防把兩板間的油和砂子擠出。上板的運動軌跡呈“8”字運動,盡量把平板間的油趕勻,手感兩手的推拉力應該一樣。當比較潤滑時,這時應增加旋轉推拉上板的速度,一個行程大約4~5 秒鐘,行程距離應超過平板尺寸的一半,擺幅增大。隨著時間的推移,兩板間的吸引力逐漸加大,并且十分均勻。如果吸引力沒有顯著增加時,這時可以在推拉過程中,讓上板探出下板,加力壓探出的部位,邊加力,邊推拉上板,這樣反復幾次,就可以擠出一些油,來增加板間的吸引力。這種方法盡量不采用,在研磨開始的時候,用這種方法可以擠出一些油,以后隨著切屑的增加,油的濃度增大,就不易擠出油了。如果還不行,就需要馬上停止研磨,重新上油研磨。在研磨過程中,還要經常注意使研磨平板上各處都均勻的磨耗。聽研磨砂子的聲音,是否隨上板的移動而發出“沙沙”的金屬聲音,不能有停頓或異樣的聲音;看板面間的油跡是否均勻。推拉平板時始終呈“8”字運行。在拉平板時,注意手不能有向上抬平板的力。兩手用力一定要均勻,速度一定要穩定,走幾個行程要轉動平板90°。在轉動平板和接“8”字運動時,一定要銜接,平穩過度,盡量不要有停頓。推拉的速度隨著平板間的吸引力的增大而減少。當平板運動時,砂子本身做移動和滾動,它一邊切削平板,一邊被平板嵌入,一邊又被別的砂子擠出,互相擠壓。直到砂子整體的一半或一半以上嵌入平板,砂子才會牢固。這些牢固的沙子就是我們修理量塊用的。其它砂子大部分是浮砂,不穩固,用油一擦就掉,或用不了幾次就會松動而掉。當推拉力達到500N左右時,砂子嵌入的比較牢固,就可以完成壓砂。
前兩次壓砂所達到的推拉力和所用油量一樣,后四次壓砂滴入7~8滴混合油,推拉力達到750N左右,這時的推拉速度達每行程10秒左右。
每遍壓砂大約需要20分鐘左右。掌握了以上壓砂要領,就可以達到預期的效果。我們用這種方法得到的研磨平板用試塊試,手感:⑴很柔和;⑵切削力很快。目測試塊:切削痕跡均勻即粗糙度好。這樣的平板經久耐用,可以修理量塊250~300塊,我們一年只需要壓砂3~4次,就可以保證全市各大企事業單位、計量站的量塊修理量。
3.出現的問題
3.1 在壓砂過程中有時會出現研磨力不均甚至平板不能移動現象
這時你可根據具體情況來調節,切忌一味地使勁推拉平板。你可以輕輕轉動平板,待平板能移動后,按“8”字推拉。如果你想使研磨力增加的話,可以順著研磨力大的方向推拉,在研磨力小的部位加一個垂直下分力;如果你想使研磨力減小的話,你應把研磨力大的部位移出下平板,在探出的部位加一個向上的力,同時在未探出的部分加一個向下的力進行推拉,直到板面間的研磨力均勻。
3.2 在壓砂過程中出現研磨力突然減小或逐漸減小的情況
第一種情況,是由于推拉力不均勻或推拉速度不恒定,使砂子的排列順序被打亂,造成砂子分布不均,導致研磨力發生了變化。解決辦法是保持推拉速度恒定并經常轉動平板。
第二種情況,是平板表面的嵌砂已經達到了飽和狀態,應該停止壓砂而沒有停止,致使砂子互相研磨變鈍,切削力逐漸下降;還由于兩板中心的溫度增高,砂子被研脫落,使得壓砂過“老”。這需要卸下平板,換大一號的砂子修板,把已研好的表面破壞掉,再重新壓砂。
3.3 在壓砂過程中研磨力不增加或增加很小
這是由于砂子倒入的少或混合油滴的滴數多所致。這樣容易把平板壓“糊”。應重新上油加砂子,要嚴格控制油的滴數。
路瑞軍 (天津市計量技術研究所,天津 300192)

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