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)