对平板检定中评定刮研接触斑（bān）点的探讨

服务指南：

一、       对平（píng）板（bǎn）检定中评定刮研接触斑点的探讨

         平板是广泛就（jiù）用于机械行业精（jīng）密测试、检验、划线的重要工具（jù）。为延长平板的使（shǐ）用寿命，保证使用精度，刮研接触斑点（diǎn）质量是铸铁平（píng）板的一项重要技术指标。

　　目前，对刮研接触斑点的评定认（rèn）为：一是检查平（píng）板工作表面的微观质量即微小峰谷的平面度，表面微观质量高（gāo），耐磨性好，才能保（bǎo）证平板的使用寿命。二是（shì）防止平板工作表（biǎo）面有小范围的局部畸变，来保证平板（bǎn）的使用（yòng）精度。JJG 117-91平板检定规程对刮研接触斑点要求见下（xià）表：

　　JJG 117-91平板检定规程对刮研接触斑点要求　　

　　上（shàng）表对接触斑点的面（miàn）积（单点面积（jī）、单位面积内的接触面积）、刮研深度均未作出具体规定（dìng），导致了对评定刮研接触斑（bān）点的不同见解。

　合理的平（píng）板刮研接触斑点可（kě）以延长平板的使（shǐ）用寿命，本文就对此进行以下探讨：

　　一、磨擦对刮研接（jiē）触斑点的磨损速度影响。

　　由于固体表面较粗糙，两物体表面总是在个别点上发生接触，因此（cǐ），实际接触面（miàn）积比理（lǐ）论接触面积要小得多（duō）。因（yīn）为（wéi）实际接触面小，所以即使（shǐ）在负荷很小的情况下，也会（huì）产生很大的单位压力。由于表面（miàn）粗糙度不同，在单位（wèi）压力作用（yòng）下，接触面的磨损也随磨擦力的不同而不同。

　　在单（dān）位压（yā）力作用下，重复磨擦、磨损随时间的变化曲线如下图（tú）：

　　

　　曲线所表示的在初期磨损量大（dà），这是由于磨损面不平滑，实际接触面积小，比压大所造成的。对于（yú）平板来说，使用中平板刮研接触斑点始（shǐ）终处于（yú）初期磨损阶（jiē）段，这是（shì）造成刮研接触斑点磨损主要原因之一。根据磨擦速度、接触压力磨（mó）损曲线（下图）可以看出，磨损速度v=0.3～0.5m/s的状态（tài）下，磨损量****，这一段称为粘着磨损。平板的使用状态下，工件在平板上移动速度也正是在这一阶段上进行工作的，这是造成刮研接触斑点磨损的原因（yīn）之二。

　　

　　另外，平板材料、硬度、环境以及维护、保养等因素也（yě）会对刮研接（jiē）触斑点（diǎn）的磨损产生不同影响。为了研究（jiū）不同的刮研深度，不同接触面积确切的磨损状况（kuàng），本文以常用（yòng）的试验（yàn）方法，以及收集的资料加（jiā）以（yǐ）分析探讨。

　　二、刮研深度、刮（guā）研（yán）接触斑（bān）点面积（jī）的测定与评板的使（shǐ）用寿命（mìng）分析

　　下表是对常（cháng）见的河北（běi）泊头平板（bǎn）和瓦房店平板（bǎn）的测（cè）试数据：

　

 

测 点（diǎn） 号	刮研深度（μm）		测 点 号	刮研（yán）深度（μm）		测 点（diǎn） 号	刮研深度（μm）		测 点 号	刮研深度（μm）		测 点 号	刮研深度（μm）
	1	2		1	2		1	2		1	2		1	2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	35 42 31 37 36 25 36 38 35 36	5 8 10 7 5 7 8 11 8 7	11 12 13 14 15 16 17 18 19 20	31 33 46 42 20 52 35 24 31 47	8 11 9 6 4 8 10 12 11 10	21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	39 49 48 31 41 26 32 32 56 38	9 11 10 13 12 9 10 10 10 11	31 32 33 34 35 36 37 38 39 40	37 26 24 34 54 36 41 36 35 54	8 10 7 8 10 12 11 11 10 11	41 42 43 44 45 46 47 48 49 50	50 37 42 45 57 37 32 34 39 37	13 10 8 7 5 8 6 9 11 8

　　1号平（píng）板接触斑点25～27，接触面积为20%左右；2号平板接触斑点25～29，接触面积为10%左右。

　　对20块平板（bǎn）所做的磨损情况调查结果为：2块河（hé）北泊头平板，一块使用在5年以上，仍在正常使用；另一导体使用也在5年以上（shàng），由于保管不善，造成锈蚀进行了修复。其余18块瓦房店刮研（yán）的平板，使用时间均为1年，经检定，10块磨损（sǔn）严重已经不合格（gé），需（xū）要重新修复（fù）；8块仍可使用，但已出一（yī）部分斑点连片现象。

　　对（duì）刮研深度（dù）作一简单处理取其平均值，1号平（píng）板刮研（yán）深度为37.36微米（mǐ），2号平板刮研深度为9.06微米，二者相差3倍之多（duō）。根据磨擦曲线（xiàn）损（sǔn）量与磨擦时（shí）间的关系，平板使用始终处于初（chū）期磨损（sǔn）阶段，曲线呈线性，磨损量与磨擦（cā）时间成正比。由于平板磨损情（qíng）况的调查可知，河北泊头平板（bǎn）使用寿命为瓦房店平板的5倍。显而易见，刮研深度对平（píng）板使用寿命的影响（xiǎng）是不可忽略的。JJG 117-91平板检定（dìng）规程对（duì）刮研（yán）深度没有（yǒu）做出规定，这无疑是一种缺陷。

　　从（cóng）以上测试结果还可以看出（chū），二者接触斑（bān）点大致相同，但所（suǒ）测接触面积分别为20%和10%，悬殊是非常大的。从使用的角度讲，在不致引起工件与平（píng）板发生研合的情况下，尽（jìn）可能（néng）提高接触面（miàn）积，可提高平板的使用寿命。JJG 117-91平板检定规程也未（wèi）对此项予以适当（dāng）限（xiàn）制。

　　为了提高平板的使用寿命，保证其（qí）工（gōng）作精度，建议对刮研深度（dù）或控制在0.02mm以上，这样可保证平板有较长的使（shǐ）用寿命和检（jiǎn）定（dìng）周期。根据有关资料对刮研深度介绍以及刮研深度测得数据，此工艺加（jiā）工要（yào）求是可以达到的。

　　对接触斑点面积的控（kòng）制，英国平板和平台标准规范中规定，对于AA级（相当于JJG 117-91规程0级）、A级（相当于JJG 117-91规程1级）平板的支承现积比例不低于20%，对B级（相当于JJG 117-91规程2级）平板支承面积比例不低于10%。高点应当均匀（yún）分布，并且支承面积的比例数不应高到使工件引起粘（zhān）合的程度。这（zhè）一规（guī）定即保证了平板的（de）使用精度，又兼顾了平板的使用寿命，是（shì）可以借鉴（jiàn）的。

二、       常用材料极限强度

材料名	拉压 疲（pí）劳（láo）极限	弯曲 疲劳极限	扭转 疲劳极限	拉压脉动 疲劳（láo）极限	弯（wān）曲脉（mò）动 疲（pí）劳极限	扭转脉动 疲劳极限
结构钢 铸铁 铝合金 结构钢（gāng） 铸铁 铝合金	≈0.3σb ≈0.225σb ≈σb/6+73.5MPa ≈0.3σb ≈0.225σb ≈σb/6+73.5MPa	≈0.43σb ≈0.45σb ≈σb/6+73.5MPa ≈0.43σb ≈0.45σb ≈σb/6+73.5MPa	≈0.25σb ≈0.36σb ≈(0.55～0.58)σ-1 ≈0.25σb ≈0.36σb ≈(0.55～0.58)σ-1	≈1.42σ-1l ≈1.42σ-1l ≈1.5σ-1l ≈1.42σ-1l ≈1.42σ-1l ≈1.5σ-1l	≈1.33σ-1 ≈1.35σ-1 -- ≈1.33σ-1 ≈1.35σ-1 --	≈1.5τ-1 ≈1.35τ-1 -- ≈1.5τ-1 ≈1.35τ-1 --

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