
对平板检定中评定刮研接触斑点的探讨
本文(wén)导读:
平板是广泛就用于机械行业精密测试(shì)、检验(yàn)、划线的重要工(gōng)具。为延长平板(bǎn)的使用寿命(mìng),保证使用(yòng)精度,刮研接触斑点质量是铸铁平板的一项重要技术指标。
目前,对刮研接触斑点的评定认为:一是检查平板工作表面的微观质量即(jí)微(wēi)小峰谷的平面度,表面微观质量(liàng)高,耐磨性好,才能保(bǎo)证平板的使(shǐ)用寿命。二是防止平板工作表面有小范围的局部(bù)畸变,来保证平板的使用精度。JJG 117-91平(píng)板检定规程对(duì)刮研接触斑点要求见下表:
JJG 117-91平板检(jiǎn)定规程对(duì)刮研(yán)接触斑点要求
级别 | 00级、0级 | 1级 | 2级 |
|
刮制平板的接(jiē)触斑点(25×25毫米) | ||
斑点数 | ≥25 | ≥20 | ≥12 |
最多与最少斑点数之差 | 不大于5个点 |
上表对接触斑点的面积(单点面(miàn)积、单位面(miàn)积内的接(jiē)触(chù)面(miàn)积)、刮研深度均未作出具体规定,导致了对评(píng)定刮研接触斑点的不同(tóng)见解。
合(hé)理的(de)平(píng)板刮研接触(chù)斑点(diǎn)可以延长平(píng)板的使用寿命,本文就对此进行(háng)以(yǐ)下探(tàn)讨:
一、磨擦对刮(guā)研接触斑点的磨损速度影响。
由(yóu)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,实际接触面积比理论接触面积(jī)要小得多。因为实际接触面小,所以即使在负荷很小的情况下,也会(huì)产生很大的单位压(yā)力。由于表面粗糙度不同,在单位压力作用下,接(jiē)触面的磨损(sǔn)也随磨擦力的(de)不同而不同。
在单位压力作用(yòng)下,重复磨擦、磨损随时间的(de)变化曲线如下图:
曲线所表示的在(zài)初(chū)期磨损量大,这是由于磨损面不平滑(huá),实际接触面积小,比压大所造成的。对于平板(bǎn)来说,使用中平板刮研接触斑点始终处于初(chū)期磨损阶段,这是造成刮研接触斑点磨损主要原因之一。根(gēn)据磨擦速度(dù)、接触压力磨损曲(qǔ)线(xiàn)(下(xià)图)可以看出,磨损速度v=0.3~0.5m/s的状态下,磨(mó)损量****,这一段称(chēng)为粘着磨损(sǔn)。平板的使用状态下,工(gōng)件在平(píng)板上移动速度也正是在这一阶段上进行工作(zuò)的,这是造成刮研接触斑点磨损的原因之二。
另外,平(píng)板材料、硬度、环境以及维护、保(bǎo)养等因素也会对刮研接触斑点的磨损产生(shēng)不同影响。为(wéi)了(le)研究不同的刮研(yán)深度,不同接触面积确切的磨损状况,本文以常用的试验方法,以及收集(jí)的资料加以分析探讨。
二、刮(guā)研深度、刮研接触斑(bān)点面积的测(cè)定与评板的使用寿命分析
下(xià)表是对常见的河北泊头平(píng)板和瓦房店平板的测试数据:
测 点 号 |
刮研深度(μm) |
测 点 号 |
刮研深度(μm) |
测 点 号 |
刮研深度(μm) |
测 点(diǎn) 号 |
刮研深度(μm) |
测(cè) 点 号(hào) |
刮研深(shēn)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号平板接触斑点25~27,接触面积(jī)为(wéi)20%左右;2号平板接触(chù)斑点25~29,接触面积为10%左右。
对20块(kuài)平板所做的磨损情况调查结果为(wéi):2块河北泊头(tóu)平板,一块使用在(zài)5年(nián)以上(shàng),仍在正常使用(yòng);另一导体使用也在5年(nián)以上,由于保管不善,造(zào)成锈蚀进行了修复(fù)。其余18块瓦房店刮研的平板,使(shǐ)用时间均为1年,经检定,10块磨损(sǔn)严重已经不合格,需要重新修复;8块仍可使用,但已出一部(bù)分斑点连片现象。
对刮研深度作一简单处理取其平均值,1号平板(bǎn)刮研深(shēn)度为37.36微米,2号平板刮研(yán)深度为(wéi)9.06微米,二者相差3倍之多。根据磨擦曲线损量与磨(mó)擦时间的关系(xì),平板使用始终处(chù)于初期磨损阶段,曲线呈线性,磨损量与磨擦时间成正比。由于平(píng)板磨损情况的调查可知,河北泊头(tóu)平(píng)板使用寿命为瓦房店平板的5倍。显而易见,刮研深度对平(píng)板使用寿命的影响是不可忽略的。JJG 117-91平板检定规程对刮研深度没有做出规定,这无疑是一种缺陷。
从以上测试结果还可以看出,二者(zhě)接触斑点大致相同,但所测接触面积分别为20%和(hé)10%,悬殊是非常大的。从使用的角度讲,在不致引起工件与平板(bǎn)发生研合的情况下,尽可能提高接触面积,可提高平板的使用寿命。JJG 117-91平板检定规程也未对此项(xiàng)予以适当限制。
为了提高平板的使用寿命,保证其工(gōng)作(zuò)精度(dù),建议对刮研深度或控制在0.02mm以上,这样可保证平板有较长的使用寿命和检定周期。根据有关资料(liào)对刮研深度(dù)介绍以及刮研深度测(cè)得数据,此工艺加(jiā)工要(yào)求是可以达到的。
对接触斑点(diǎn)面积(jī)的控制,英国平板和平台标准规范中规定,对于AA级(相当(dāng)于JJG 117-91规程0级)、A级(相当于JJG 117-91规程1级)平板的(de)支承现积(jī)比例(lì)不低(dī)于20%,对(duì)B级(相(xiàng)当于JJG 117-91规程2级)平板支承面积比例不低于10%。高点应当均匀分布,并且支承面积的比例(lì)数(shù)不应(yīng)高到(dào)使工件引起粘合的程(chéng)度。这一规定即保证了平板的使用精度,又兼(jiān)顾了平板的使用寿命,是可以借鉴的。