量块是由两个相互平行的测量面之间的距离来确定其工作长度的高精度量具,其长度为计量器具的长度标准,通过对计量仪器、量具和量规等示值误差的检定等方式,使机械加工中各种制成品的尺寸能够溯源到长度基准。
目录
1 定义
2 用途
3 级和等
4 标准姿态
5 技术要求
1 定义
2 用途
3 级和等
4 标准姿态
5 技术要求
6 构成及精度
7 保养规程
8 维护及修理
量块 - 定义
量块量块是横截面为矩形或圆形,一对相互平行的测量面间具有准确尺寸的测量器具。量块的主要特点是:形状简单、量值稳定、耐磨性好、使用方便。除每块可单独作为特定的量值使用外,还可以组合成所需的各种不同尺寸使用。两平行平面间具有准确尺寸、横截面为矩形或方形的量规,旧称块规。两平行平面称为测量面。测量面很平,又很光洁(其表面粗糙度值Ra ≤0.016微米),因此具有良好的研合性:一块量块与另一块量块的测量面相互推合后。利用这种特性可把不同尺寸的量块组合在一起使用、例如91块的成套量块能组成2~100毫米间、单位为微米的任何尺寸。量块常用轴承钢制造,最薄的一般为0.5毫米,最厚的为1000毫米。成套量块是瑞典人C.E.约翰森于1896年所发明,并在1898年制成第一套102块的成套量块。
量块 - 用途
量块是长度计量的量值传递系统中的标准器,用于检定低一等的量块、千分尺、卡尺、比较仪和一些光学量仪等,也常和比较仪一起利用相对法(见长度计量技术)测量工件尺寸。量块和量块附件(图2)在一起可以组成不同尺寸用以检验一些内、外尺寸,例如孔径、孔距等,配以划线爪还可进行钳工划线等工作。主要用途有:
1、作为长度标准,传递尺寸量值;
2、用于检定测量口齿的示值误差;
3、作为标准件,用比较法测量工件尺寸,或用来校准、调整测量器具的零位;
4、用于直接测量零件尺寸;
5、用于精密机床的调整和机械加工中精密划线。
量块 - 级和等
中国和其他一些国家的量块有级和等之分。级是按量块的制造精度划分的,可直接按其标称长度使用;等是按量块的检定精度划分的,它把量块的实际尺寸用规定的精密量仪测出后记录在检定表上,按此实际尺寸使用。表中为部分中国量块各级标称长度的极限偏差,校准级K级量块是专供按等使用的。
量块 - 标准姿态
长度等于或小于100mm的量块,测量或使用其长度时,量块的轴线可竖直或水平安装。长度大于100mm的量块,测量或使用其长度时,量块的轴线应水平安装,这时,量块一个较窄的侧面放置在分别距量块两端侧量面各为0.211×L的两个横放的支柱上;所有可能影响量块长度、长度变动量或测量面平面度的外加力都应避免。
量块 - 技术要求
量块技术要求1、外观
①每个量块都应刻印有永久性的、字迹清晰的、代表其标称长度的数码字,也允许刻印制造厂的商标。标称长度到5.5mm的量块,上述标记刻印在上测量面上,但在测量面中心沿长边方向为12mm区域内和四角测点位置不应刻印任何标记。标称长度大于5.5mm的量块,在左侧面上刻印上述标记。标称长度大于100mm的量块,除刻印上述标记以外,还应标示刻印支承位置定位线。
②新制造量块的测量面和侧面不应有划痕、碰伤和锈蚀。 ③成套量块的盒上应标明出厂时的级别、编号和商标。
2、截面尺寸
量块的截面尺寸应符合表6—10—44的规定。
表6—10—44量块的截面尺寸
b a 标称尺寸(mm) 截面长度a 截面宽度b 大于 到 0.5 300-0.3 9-0.05-0.2 0.5 10 10 1000 350-0.3 90.05-0.2 (3)侧面的平面度、侧面对测量面和侧面之间的垂直度、平行度和倒棱。
①量块侧面的平面度、侧面对测量面的垂直度和侧面对侧面之间的平行度均应不超过表6—10—45的规定。 表6—10—45倒棱边宽度允许值 标称长度(mm) 倒棱宽ep 平面度fp 垂直度sp 平行度pp 大于 到 (mm) μm 0.5 0.05 - 0.5 0.9 0.1 0.9 10 0.3 10 25 30 50 40 25 60 35 70 45 60 150 40 100 50 150 400 45 140 70 400 1000 70 180 120
②量块的所有棱边应是ep×45°的倒棱或半径不超过0.3mm的倒圆,倒棱边与测量面之间应光滑地倒圆过渡,倒棱边宽度允许值ep应符合表6—10—45的规定。
③量块侧面对相邻侧面之间的垂直度应不超过10"。
3、表面粗糙度
量块表面粗糙度应不超过表6—10—46的规定。
表6—10—46表面粗糙度
量块的各面名称 等 级 等 级 1、2 00、0、K 3、4、5、6 1、2、3 (μm) 测量面 Rz 0.05 0.08 倒棱边与测量面之间过渡棱边 Ra 0.32 其余表面 Ra 0.63
4、平面度
量块测量面的平面度应不超过表6—10—47的规定。
表6—10—47测量面的平面度Ⅰ
标称长度(mm) 等 级 等 级 等 级 等 级 1 00、K 2 0 3、4 1、2 5、6 3 大于 到 平面度(μm) 0.5 0.05 0.10 0.15 0.25 0.5 200 200 500 0.10 0.15 0.18 0.25 500 1000 0.15 0.18 0.20 0.25 对于标称长度为2.5或小于2.5mm的量块,在与厚度不小于11mm、表面质量和刚性都良好的辅助面相研合之下,测量面的平面度应不超过表6—10—47的规定;如果不与辅助面相研合,在自由状态下,量块测量面的平面度应不超过表6—10—48的规定。 表6—10—48测量面的平面度Ⅱ 标称长度(mm) 测量面的平面度(μm) 大于 到 0.9 1.5 1.5 1.5 2.0 0.9 2.0 2.5 0.6
量块 - 构成及精度
量块精度量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱体两种,常用的是长方体。长方体的量块有两个平行的测量面,其余为非测量面。测量面极为光滑、平整,其表面粗糙度Ra值达0. 量块的构成及精度
量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱体两种,常用的是长方体。长方体的量块有两个平行的测量面,其余为非测量面。测量面极为光滑、平整,其表面粗糙度Ra值达0.012μm以上,两测量面之间的距离即为量块的工作长度(标称长度)。标称长度到5.5mm的量块,其公称值刻印在上测量面上;标称长度大于5.5mm的量块,其公称长度值刻印在上测量面左侧较宽的一个非测量面上。
根据标准GB6093—85规定,量块按制造精度的高低分为00、0、1、2、3和K共6级,标准JJG100—91将量块分为1~6等。量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发,对其精度进行划分的两种形式。按“级”使用时,以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸,该尺寸包含其制造误差。按“等”使用时,必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸,该尺寸不包含制造误差,但包含了检定时的测量误差。就同一量块而言,检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以,量块按“等”使用时其精度比按“级”使用要高,能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。
量块 - 保养规程
量块在使用过程中应注意以下几点:
⑴量块必须在使用有效期内,否则应及时送专业部门检定。
⑵使用环境良好,防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤,影响其粘合性。
⑶分清量块的“级”与“等”,注意使用规则。
⑷所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干,待量块温度与环境湿度相同后方可使用。
⑸轻拿、轻放量块,杜绝磕碰、跌落等情况的发生。
⑹不得用手直接接触量块,以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。
⑺使用完毕,应用航空汽油清洗所用量块,并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。
量块 - 维护及修理
量块检测一、量块修理中温度变化带来的影响及处理。
研磨过程中,温度的影响是直接影响工作效率和修理质量的重要因素之一。
1.对工作室的温度要求。必须符合20℃±3℃,温度波动0.5℃/小时的要求。因工作室温度是否稳定,直接影响到研磨平板的标准平面及压砂是否牢固和被研磨量块工作面平面度的稳定。
2.手温传导的影响。量块修理过程中,应尽量避免用手直接接触量块,因为手温的热传导是造成量块热变形的原因之一。
3.磨削中产生温度的影响。磨削中产生的温度除导致量块产生热变形外,还会造成量块体的温差。由于温差的存在直接影响到修理平面及平面度的稳定性。
由于上述情况,修理时必须注意到被修量块的温度平衡,特别对研磨量较大的量块,在研磨过程中要不断进行温度平衡。对量块温度平衡所需的时间,要根据量块研磨前与研磨后温差的大小来确定,一般情况下温差不应大于(0.5-1)℃即应进行一次温度的平衡。
二、量块工作面烧伤现象及处理。
量块在修理研磨过程中会出现光泽不一致,局部有发乌发黄的现象。这是因为压砂平板的磨削能力过小,研磨时间过长,而研磨面压力又较大,导致研磨中由于磨擦温度过高,使工作面发生氧化现象。再有一个原因是中研时,没有把粗研的加工痕迹磨掉,而企图在精研时直接磨掉,所以引起烧伤。
解决方法是不论粗研、中研、精研,对平板的打磨要适度,要保证一定的切削力,在研磨量块时尤其中研工序一定要掌握好。量块在手中研磨的时间不要过长,研磨一个面,量块在手中最多不要超过10秒种。每研磨一次要有足够的冷却等温时间,一般不应少于15分钟。如仍未消除时则应在磨削力较大的平板上研去。
三、量块划伤及处理。
造成量块划伤的原因有:
(1)平板压砂粗细不均,致使被研量块表 面加工痕迹深浅不一。
(2)平板上有硬质点、深划伤、碰伤、锈点或尘粒。
(3)量块本身带磁。
(4)被修量块清洗不净,尤其是有字面量块清洗不净,泛砂落入平板就会把量块划坏。
解决方法是:如压砂不均,在压砂前应注意泡砂卫生,同时不要把标号搞混,在吸砂时应把滴瓶晃匀吸取上层部分的砂子。使用平板时注意不要有划伤、碰伤、锈蚀和硬质点。一旦出现就要用油石将其打掉或者避开伤处,用没有问题的地方。再有要注意润滑和卫生,在研磨时,平板上要经常滴一点煤油及硬脂配比的油膜来擦拭。如量块有磁,用退磁器退磁后再修。修带字面的量块,每研磨一道工序就要用汽油在带字处用净布擦净,否则砂子就会从字处泛出划伤四周。
以上所提的处理方法,可能有不当之处,应根据每处修理配制的平板硬度、压砂配方及修理经验来完成量块的修理。