一,、量塊修理
量塊修復過程分為三部分:修理前工具準備、對量塊工作面進行研磨和修理過程中的控制測量,。下面就這三部分工作進行詳細的闡述,。

量塊修理工具的準備,,即對研磨量塊用的高磷 鑄鐵平臺進行壓砂操作,。研磨分干研和濕研兩種。修理平板的壓砂屬于濕研,,壓砂的目的是 讓無數(shù)帶有尖銳棱角 的金剛砂顆粒均勻分布在研磨平板表面,,其作用相當于磨刀。而量塊在壓砂完成后的平板上研磨的過程稱為干研,,研磨出鏡面般的量塊表面相當于平板上無數(shù)金剛砂顆粒向上的銳棱切削量塊表面的宏觀效果,。為保證所有平板的平面度,壓砂所需要的研磨平板至少有三塊,如:分別編號1#,、2#,、3#,抽取3塊平板中的2塊作為一組,,上下對研,,排列組合即1#(上)2#(下)、2#(上)3#(下),、3#(上)1#(下),、……循環(huán)往復。如僅僅采用2塊平板互研而始終上下不交換,,由于8字研磨推拉上下平面交錯,,重力的存在將引起下平板面四周的過度切削,上平板中央的過度切削,,導致上平板越來越凹,,下平板越來越凸。
在平板研磨壓砂前,,在下平板上先均勻添加適當粒徑的氧 化鋁金剛砂(剛玉微粉)及硬脂煤油等潤滑劑,,壓砂過程一般需要經(jīng)過數(shù)次,金剛砂的粒度使用順序為從粗到細,。壓砂時須用力均勻,,推拉軌跡為隨機8字形,次數(shù)不宜多,,憑手上感覺及聲音判斷,。
修理7mm以下的量塊要先準備好橡膠墊塊,而修理7~500mm以下的量塊則須準備專用膠木夾具,。修理500~1000mm長量塊,,則需要準備長量塊夾具,、刀口尺,、平晶、調(diào)整支架等輔助工具,。對于7mm以下的薄量塊則需要輔助研合技術,。
量塊夾具制作必須考慮 以下因素:一是 便于操作,控制研磨操作過程的用力平穩(wěn),,二是 使用過程中對量塊影響較小,,如隔熱、著力點控制等,。
根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗,,修理量塊用夾具大致分為下列幾種:
(1)修理0.5~10mm量塊采用的是 用隔熱膠墊;(2)修理10~35mm量塊采用的是 隔熱紙?zhí)祝?3)修理35~300mm量塊采用有機玻璃(或膠木)夾具;(4)修理300~1000mm量塊采用長量塊專用修理夾具,。
2,、研磨操作
量塊修理,是 一種通過研磨(干研),,恢復量塊原有技術指標的過程,。由于量塊的實際尺寸相對基本尺寸有一定的-,修理后實際尺寸(中心長度)只會變小,,從而降低量塊的準確度等級及使其報廢,。為了提高量塊的使用壽命,修理人員必須用熟練的手工技巧,,在研磨中減少對量塊工作面的磨削量,。
(1)量塊工作面修理前的研磨準備
量塊工作面平面修理前,須先將待修工作面上的毛刺用天然油石輕輕打磨,,避免對鑄鐵平板的損傷,。如修理0.5~7mm規(guī)格量塊,須先對墊塊進行修理,。須事先研磨加工數(shù)塊墊塊,,作為研合備用。墊塊修理平面要求微凹便于研合,。修理時均勻直線運動,,并要求推拉操作時包括180°轉(zhuǎn)向過程。轉(zhuǎn)向起到抵消由于手感習慣造成的研磨切削不均勻現(xiàn)象,。修理操作的姿勢和手感,,不同的操作者有著不同的體會,可以施加適當?shù)耐评《溶壽E和加下壓力度,,加上合適的鑄鐵平板,,盡可能減少對量塊工作面的切削量,以達到省力,、高效并且滿足準確度等級的要求,。根據(jù)筆者的多年工作經(jīng)驗,使用的平板輪廓是 微凸的,,加上修理操作的姿勢和手感的抵消作用,,就能研磨出平面度合格的量塊工作面。
(2)影響量塊被修的工作面平面性及表面粗糙度的壓砂鑄鐵平板
在選擇研磨平板弧度后,,對平板進行上段直線分隔,,用油石進行粗、中,、細打磨,,要求切削性能均勻且不影響切削力,,消除量塊被修面上的不均勻,以保證平面性,。
1)夾具:夾具可以是 膠墊,、紙?zhí)住⒂袡C玻璃或膠木夾具,、專用長量塊夾具等,。
2)研磨技巧:可以根據(jù)量塊端面的研磨需求,基本動作是 壓住夾具,,量塊端面和研磨平板面加力貼合,,在水平面上做直線前后往復運動。一般來說在同等研磨平板壓沙狀態(tài)下,,手指用力點加力大則該點區(qū)域的被切削量就大,。以-肌肉為中心發(fā)力至肩部三角 肌,帶動大臂及小臂至腕部肌肉,,以腕帶指,,發(fā)力于指尖,要求感覺靈敏,,收放運動自如,。保持穩(wěn)定的運動和良好的切削姿態(tài)為準,如手指,、手臂用力過猛或感覺身體疲勞,,應暫停修理,放松自我,,調(diào)整心境,,力求找到理想和自如的感覺。
3)隔熱:當需要研磨量塊某一區(qū)域時,,手指發(fā)力要果斷,、準確、平穩(wěn),。由于量塊的材料具有膨脹性,,當無法在短時間內(nèi)完成切削時,必須考慮 溫度的影響,。溫度失衡主要來自兩方面的原因:雖有隔熱夾具,,但人體手指長時間接觸量塊還是 會傳遞熱量,;研磨切削中產(chǎn)生的摩擦熱,。此時,必須進行等溫處理,,因為只有在標準實驗室溫度下加工的平面才是 合格平面,。
4)潤滑:量塊在研磨時,,表面會留下一些大小不一的切屑和破碎的磨料,如繼續(xù)使用,,它們 將對量塊與平板之間運動產(chǎn)生損壞,、及破壞運動的平穩(wěn),此時可以涂上少量的硬脂,,如一滴煤油,,然后用紙巾在平板面上抹均,最 后擦凈,。這樣就起到消除研磨屑及保持表面清潔,、不損傷平板的作用。
5)平板壓砂:壓砂是 一種對研磨平板切削能力的修復,,相當于“磨刀”,。俗話說:磨刀不誤砍柴工。平板壓砂在量塊修理過程中是 一個極其重要的環(huán)節(jié),,從微觀上來看,,在平板上壓人金剛砂(氧 化鋁),等同于無數(shù)個帶有刃口的小刀在切削量塊表面,,宏觀上就形成了量塊被加工平面的鏡面效應,。換言之,量塊是 被加工的工件,,研磨平板是 刀具,,當平板的切削力下降時,就應將平板重新壓砂,。
3,、量塊兩工作面平面平行性修正及變形修復
當量塊的一個工作面修好后,其平面平行性可能超差,,則需進行修正研磨,。這時的研磨是 不均的,而是 高出部分被磨削掉,,再修復平面,,變形修復的過程是 :上下反復,直至找到理想面研合后再修復另一面,。
實踐證明研磨受力點不同,、切削效果也不同,只要稍稍改變手指的著力點,,其余按照原樣進行,,長度變動量(平行性)就能修正。修理變形量塊時,,先稍磨削一點,,然后用平晶檢查一下變化量,。需通過干涉條紋圖形的變化,找出對應切削位置和切削程度,,通過手指的感覺,,作出加力還是 減力的判斷。研磨幾個來回必須檢長度變動量(平行性),。
4,、量塊修理過程的測量控制
量塊修理后,送檢定員檢定,。主要平面的平行性在接觸式光學儀器上檢定,,用標準塊與被測量塊進行比較法測定,經(jīng)檢定合格后出證書報告,,全程修理完成,。
二、量塊修理技術推廣的意義
量塊修理作為量塊檢定的配套服務不可或缺,,多年來量塊修理技術始終依賴手工技藝,,研磨技師的技術水平和經(jīng)驗是 量塊是 否能成功修復的關鍵。
從材料力學分析,,量塊制造工藝中有一個熱處理慢回火的工藝,,這一工藝的目的就是 消除材料的內(nèi)應力,使量塊保持穩(wěn)定的幾何形狀,,從而得到穩(wěn)定的端度量值,。在制造過程中,無論采用如何先進的熱處理技術,,事實上始終無法徹底消除內(nèi)應力,。隨著時間的推移,數(shù)年或數(shù)十年之后,,量塊的幾何形狀必然發(fā)生微量的變化,。修理量塊,除了銹蝕,、劃痕原因外,,內(nèi)應力緩慢釋放造成的變形是 另一個重要原因。而修理量塊采用的是 已經(jīng)自然時效多年的材料,,由于內(nèi)應力已經(jīng)得到充分釋放,,修理后的幾何量穩(wěn)定性將得到充分保證。
從-物質(zhì)資源循環(huán)利用的環(huán)保角 度來看,,制造新的量塊將消耗大量的自然資源,,比如:冶煉、成型加工和熱處理都是 耗能的過程,,增加大量的碳排放,。而量塊修理將使得量塊再一次創(chuàng)造其更高的價值。量塊修理技術的掌握與推廣,,無論對于環(huán)保節(jié)能還是 保護資源,,都將產(chǎn)生意義深遠的影響。
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