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過數次,,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,。
根據多年的實踐經驗,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°轉向過程,。轉向起到抵消由于手感習慣造成的研磨切削不均勻現象,。修理操作的姿勢和手感,不同的操作者有著不同的體會,,可以施加適當的推拉弧度軌跡和加下壓力度,,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。根據筆者的多年工作經驗,,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)?、有機玻璃或膠木夾具,、專用長量塊夾具等。
2)研磨技巧:可以根據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應力,。隨著時間的推移,,數年或數十年之后,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 已經自然時效多年的材料,由于內應力已經得到充分釋放,,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,都將產生意義深遠的影響,。
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