千分尺及内量表的测杆量面研磨器设计

研磨是现代最精密的加工方法，在千分尺以及内量表修理工作中，研磨是使用的最多操作。根据现场的工作体会，设计制作用于千分尺及内量表测杆量面的研磨器， 对其结构和调整方法作了介绍，通过现场验证，得到结论，该研磨器提高了工作效率和研磨质量，能完全满足实际的使用要求。

1 引 言

量具的鉴定和修理是计量工作的两个重要环节，是保证量值统一的重要手段。为了在修理过程中采用较完善的测量和修理方法来提高效率和质量，延长其使用寿命， 更好发挥量具在生产中的作用，笔者根据现场工作经验，收集了国内外量具的修理资料，针对生产中使用最多的千分尺以及内量表的测杆的量面，设计制作了研磨 器，解决了千分尺以及内量表量面研磨修理中的难题。

2 研磨器的设计制造

2． 1 研磨的原理

研磨在精密量具的修理中有着重要作用，量具在使用中时刻都在磨损，这降低了测量面的粗糙度和尺寸精度，研磨修理可恢复量具测量面的粗糙度和尺寸精度，并提高其测量精度。

研磨就是将研磨剂涂在工件与工具的研磨面上，并使其自由不断地变更相互运动方向产生研磨作用。研磨是研磨剂在两个面之间滑动、滚动、刮动从而产生磨擦和挤压的作用，进而产生研磨作用［1］。

测量面的磨损是千分尺修理的主要项目之一，测量面在使用中是最易磨损的，所以这道工序的工作量最大。对于普通测量面的平面性修理方法是对小型的外径千分尺 使用圆柱研磨器，此研磨器为圆柱体。研磨时一手持千分尺一手持圆柱研磨器，并用手掌握研磨力的方向，以便将测量面上凸出部分迅速磨去。研磨剂采用 m3． 5 金刚砂调和煤油作粗研，在研磨时为保持圆柱研磨器不致很快失去精度，所以一组四块研磨器应轮换进行研磨。测量面研磨运动轨迹应均匀遍布于圆柱研磨器的工作 平面上。对于大中型的千分尺的测量面平面性修理比较简单的方法是使用比较长的圆柱研磨器，为减轻研磨器的重量常将研磨器制成空心，中间用钢管或者铝管两端 镶铸铁，但研磨器的操作不易掌握。测量面的平面度更是难以保证。采用专用的研磨机代替手工操作，用来提高工作效率和研磨质量是一项值得研究的课题。下面就 介绍一种新型的研磨器。

2． 2 研磨器的结构

该研磨器主要由手柄、外套、内套、滚动轴承、调整螺钉等零件组成。其工作原理为［2］: 研磨器装有三组滚动轴承，每组由两个轴承组成，其中两组轴承 8 和 9 是固定的，一组轴承 4 可沿内套上的方槽移动，用以夹紧测杆。内套用 6 个调整螺钉固定在外套内，研磨时将夹具放在研磨平板上，测杆插在三组轴承之间，旋动手柄将测杆夹住。夹紧程度以手能轻轻转动测杆又无摆动为限。然后左右前 后推拉外套，右手不断顺时针转动测杆进行研磨。在设计中将轴承组 4 与两组轴承的轴线倾斜设计为1°。当需顺时针转动测杆时，测杆就沿螺旋线向下移动与研磨平板接触，产生压力的同时，由于研磨器自身的重力又将测杆向上顶回 使测杆测量面与研磨器的研磨基面保持在同一个平面内。因此研磨中当测杆不断转动时，测量面会受到较大的研磨压力，而研磨基面主要起辅助作用，磨削量较少。 说明测杆在夹具中是转动研磨的，测杆轴与研磨基面保持垂直才能保证测量与测杆的轴线垂直。

该研磨器制作时应注意的几点要求:

( 1) 轴承选用 本研磨器轴承采用型号为1000805 深沟球轴承［3］。

( 2) 进给研磨压力轴中心线，配装后与内套轴线的夹角为 1°左右。

( 3) 进给研磨压力轴与方槽配合不应松动，配合间隙最大不超过 0． 02mm。

( 4) 轴承组 8、9 内套紧配合，两轴线不平行度不大于 0． 01mm，两轴线与内套的下端面垂直度不大于0． 01mm［3］。

( 5) 调整螺钉应采用细牙螺纹，以便调整，调整好后必须紧固可靠，不应松动。

2． 3 研磨器的调整方法

( 1) 平晶调整法 在研磨器中插入一支测量面平面度与测杆轴线垂直的新千分尺活动测杆作为标准测杆，用手柄适当夹紧，然后将直径略大于研磨器直径的平晶放在基面上，转动测杆 使测量面与平晶接触，并由干涉带观察接触情况。如果测量面一边与测杆轴线不垂直，可反复调整研磨器外套上的 6 个螺钉，直到测量面与平晶全面接触，出现干涉带条纹数和形状与单独检测时一样为止，调整好后 6 个螺钉需紧固。此后该研磨器可长期投入使用。

( 2) 试验调整法 将标准测杆插入研磨器中，紧固在研磨平板上推磨两下( 注意不转动测杆) 然后根据测量面上研磨的痕迹，确定测杆轴轴线的倾斜方向并用螺钉调整。调整好之后在平板上转动测杆即可进行研磨。

3 结 论

制造加工后的研磨器，共研磨千分尺 460 件，内量表 306 件，通过对上述量具进行鉴定和修理证明该研磨器可达到计量的需要。研磨一支合金测杆平均的时间为 12． 5min。比原来的手工操作提高了 3 ～ 5倍。平面度可以达到一条干涉带( 平晶干涉法) 。测杆测量面的粗糟度和平行度也达到了要求。设计制造的千分尺及内量表测杆量面研磨器，结构简单，操作方便。经过现场使用可满足现场的使用要求，为以后设 计类似的研磨器提供了参考。

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