一种大规格千分尺测量面的研磨方法和装置与流程

本发明涉及千分尺技术领域，尤其涉及一种大规格千分尺测量面的研磨方法和装置。

背景技术：

外径千分尺也叫螺旋测微器，常简称为"千分尺"。它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，精度有0.01mm、0.02mm，0.05mm几种，加上估读的1位，可读取到小数点后第3位(千分位)，故称千分尺。

市面上的千分尺根据测量量程以及测砧安装方式的不同，以300mm为界限，可分为小规格千分尺和大规格千分尺；其中，小规格千分尺中的测砧是固定的，并且以25mm为一段量程来划分规格，并共有12种规格；而大规格千分尺中的测砧一般来说有四个安装位置，因此大规格千分尺一般是以100mm为一段量程来划分规格。

主要原因如下：

1)、对于小规格千分尺来说，每一种规格的千分尺都可以算作常用规格的千分尺，市场需求大，对于生产厂家来说，即使小规格千分尺可以通过测砧具有不同安装位置这一技术手段来减少千分尺的主体支架开模类型，但由于市场需求大，实际上的开模数量并没有减少，即生产成本并没有减少，而且后续的测砧的精确组装这一步骤难度较大并会花费较长时间，使得生产效率下降，因此，生产厂家对于每一种测量区间的千分尺的主体支架都是单独开模制造的；

2)、对于大规格千分尺来说，每一种规格的千分尺都是针对特定的需求去生产，市场需求小，而且在同一测量精度的要求下，大规格千分尺的主体支架制造难度要远远高于小规格千分尺的主体支架制造难度，这也是大规格千分尺的价格远高于小规格千分尺价格的原因，在这种背景下，生产厂家若依旧单独开模制造每一种测量区间的千分尺的主体支架，很有可能便会出现很多规格的千分尺的主体支架模具在一段时间内闲置浪费，因此，生产厂家往往通过测砧具有不同安装位置这一技术手段来降低整体的制造成本。

另外，千分尺作为机械行业使用非常频繁的量具之一，更是加工现场质量控制的一种重要工具；使用是非常频发的，而从关键、特殊过程质控点、工艺检测等主要用途的角度出发，需要对千分尺设置3个月、6个月、12个月的检定周期；因使用频繁，因此对两测量面的磨损比较大，每次检定时都需要对两个测量面进行研磨，而且因检定频繁，研磨的工作量也是非常的大。

按照现有的外径千分尺测量面的研磨方法，均是选择相应规格范围内的研磨棒，通过手工方法对测量面进行研磨，如对50-75mm规格的千分尺测量面进行研磨，将选择长度为50-75mm范围内的研磨棒对两端平面进行研磨。在研磨过程中，将反复利用平面平晶对平面的平面度进行检测，根据平面平晶的条纹来判断其平面度，同时用千分尺测量面平行度的专用检具，检测两平面的平行度，直到平面度和两测量面的平行度均满足外径千分尺检定规程的要求。

现有的研磨方法主要是通过研磨棒手工对千分尺两侧量面进行研磨，这样对小规格的外径千分尺两测量平面的平面度和平行度能很好的控制，而对大规格千分尺，因使用的研磨棒比较长、重，不但大大加大了人员的劳动强度，而且在研磨过程中很难控制外径千分尺两测量面与研磨棒两端面的受力点，不但影响了研磨棒两端面的精度，也导致外径千分尺两测量面的平面度和平行度很难达到检定规程的要求，可靠性比较差。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大规格千分尺测量面的研磨方法和装置；通过该方法和装置可以很好的解决大规格千分尺研磨难的问题。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种大规格千分尺测量面的研磨方法，包括一研磨架和一大规格千分尺，所述大规格千分尺包括弧形的第二主体支架，以及可拆卸的安装在第二主体支架一端的第二测砧，以及可拆卸的安装在第二主体支架另一端的第二测微螺杆、第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置；所述研磨架包括连接部、左安装部和右安装部，所述左安装部和右安装部分别与连接部的左右两端固定连接和一体成型，所述左安装部上设有第一内孔，所述右安装部上设有第二内孔，所述第一内孔和第二内孔同轴分布，所述左安装部和右安装部之间的间距不超过300mm；其具体步骤如下：

步骤一：将第二测砧从第二主体支架上拆卸下来，并将第二测砧安装在第一内孔上；

步骤二：将第二测微螺杆、第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置从第二主体支架上拆卸下来，再将第二测微螺杆、第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置组装在第二内孔上；

步骤三：选择合适长度的研磨棒放置在第二测微螺杆和第二测砧之间，通过调节第二微分筒和第二测力装置，使得第一测量面和第二测量面分别与研磨棒的两端面接触；其中，第一测量面是指第二测砧上靠近第二测微螺杆的端面，第二测量面是指第二测微螺杆上靠近第二测砧的端面；

步骤四：通过研磨棒对第一测量面和第二测量面进行研磨，直到第一测量面的平面度和第二测量面的平面度达到检定规程的要求，以及第一测量面和第二测量面之间的平行度达到检定规程的要求；

步骤五：将第二测砧、第二测微螺杆、第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置从研磨架上拆卸下来,再将第二测砧、第二测微螺杆、第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置重新组装在第二主体支架上；

步骤六、对重新组装好的大规格千分尺进行调“零”。

作为优选，所述连接部至少包括一半圆形的弧形弯曲部。

作为优选，所述左安装部为筒状，所述左安装部的侧壁上设有两个径向的螺纹孔，所述两个螺纹孔与第一内孔相通以及垂直，所述第一内孔与第二测砧间隙配合，第二测砧安装在第一内孔上的具体过程为：

先将第二测砧从第一内孔的外端伸入，并使第二测砧的一端伸出第一内孔；

再通过紧固螺丝与两个螺纹孔的配合将第二测砧安装在第一内孔内。

作为优选，所述右安装部为筒状，所述右安装部的侧壁上还设有一锁紧孔，所述锁紧孔与第二内孔相通以及垂直，所述大规格千分尺还包括一锁紧组件，所述第二测微螺杆、第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置通过锁紧组件可拆卸的安装在第二主体支架上；

步骤二的具体过程为：

先将锁紧组件从第二主体支架上拆卸下来，然后再将第二测微螺杆、第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置作为一个整体从第二主体支架上拆卸下来，然后再将第二测微螺杆从第二内孔的外端伸入，并使第二测微螺杆的一端伸出第二内孔，最后再通过锁紧组件与锁紧孔配合将第二测微螺杆安装在第二内孔内，进而使得第二微分筒、第二固定套筒和第二测力装置安装在研磨架上。

作为优选，所述左安装部和右安装部之间的间距不小于50mm并且不超过150mm。

作为优选，通过研磨棒对第一测量面和第二测量面进行研磨的具体过程为：

依次采用第一研磨棒、第二研磨棒、第三研磨棒和第四研磨棒对第一测量面和第二测量面进行研磨，所述第一研磨棒、第二研磨棒、第三研磨棒和第四研磨棒的长度逐渐增大或减小0.125mm。

作为优选，步骤三的具体步骤如下：

步骤一：将第一研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第一研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第一研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤二：将第二研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第二研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第二研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤三：将第三研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第三研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第三研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤四：将第四研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第四研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第四研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤五：检测第一测量面和第二测量面之间的平行度，当达到平行度的检定要求时，研磨结束，当没有达到平行度的检定要求时，重复上述步骤一到四。

作为优选，所述研磨架通过小规格千分尺的主体支架改造而成。

作为优选，所述研磨架通过小规格千分尺的主体支架改造过程如下：

步骤一：将小规格千分尺上的第一测微螺杆、第一微分筒、第一固定套筒和第一测力装置拆卸下来；

步骤二：将小规格千分尺的主体支架上具有第一测砧的一端切割掉，然后再将具有第一内孔的左安装部焊接在小规格千分尺的主体支架上被切割掉的一端上；

步骤三：对左安装部的第一内孔进行加工、研磨，使得其内径达到φ8^+0.005mm，并使得测砧套筒的内孔与小规格千分尺的主体支架上的第二内孔同轴。

作为优选，在对左安装部的第一内孔进行加工和研磨之前，对左安装部的侧壁攻至少2个螺纹孔，进而能够通过紧固螺丝将第二测砧安装在第一内孔内。

一种用于大规格千分尺测量面研磨的装置，采用如上所述大规格千分尺测量面的研磨方法对大规格千分尺进行研磨。

本发明的有益效果为：通过本技术方案把大规格千分尺的第一测量面和第二测量面均转移到研磨架上，使得第一测量面和第二测量面之间的间距不超过300mm，实现用小规格的研磨棒就能对大规格千分尺的第一测量面和第二测量面进行研磨，减小了工作强度，提高工作效率，以及节约了研磨棒的成本。

附图说明

图1为本发明大规格千分尺的研磨过程的示意图；

图2为本发明大规格千分尺的示意图；

图3为本发明研磨架的示意图。

附图标记说明：10、左安装部；11、右安装部；12、连接部；13、锁紧孔；14、紧固螺丝；15、第一内孔；16、第二内孔；20、第二主体支架；21、第二测砧；22、第二测微螺杆；23、第二微分筒；24、第二固定套筒；25、第二测力装置；26、锁紧组件；30、研磨棒。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：

如图1所示的一种大规格千分尺测量面的研磨方法，包括一如图3所示的研磨架和一如图2所示的大规格千分尺，所述大规格千分尺包括弧形的第二主体支架20，以及可拆卸的安装在第二主体支架20一端的第二测砧21，以及可拆卸的安装在第二主体支架20另一端的第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25；所述研磨架包括连接部12、左安装部10和右安装部11，所述左安装部10和右安装部11分别与连接部12的左右两端固定连接和一体成型，所述左安装部10上设有第一内孔15，所述右安装部11上设有第二内孔16，所述第一内孔15和第二内孔16同轴分布，所述左安装部10和右安装部11之间的间距不超过300mm；其具体步骤如下：

步骤一：将第二测砧21从第二主体支架20上拆卸下来，并将第二测砧21安装在第一内孔15上；

步骤二：将第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25从第二主体支架20上拆卸下来，再将第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25组装在第二内孔16上；

步骤三：选择合适长度的研磨棒30放置在第二测微螺杆22和第二测砧21之间，通过调节第二微分筒23和第二测力装置25，使得第一测量面和第二测量面分别与研磨棒30的两端面接触；其中，第一测量面是指第二测砧21上靠近第二测微螺杆22的端面，第二测量面是指第二测微螺杆22上靠近第二测砧21的端面；

步骤四：通过研磨棒30对第一测量面和第二测量面进行研磨，直到第一测量面的平面度和第二测量面的平面度达到检定规程的要求，以及第一测量面和第二测量面之间的平行度达到检定规程的要求；

步骤五：将第二测砧21、第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25从研磨架上拆卸下来,再将第二测砧21、第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25重新组装在第二主体支架20上；

步骤六、对重新组装好的大规格千分尺进行调“零”。

如此设置是因为，按照传统的研磨方法，直接用相应规格的研磨棒30，对大规格千分尺的第一测量面和第二测量面进行研磨时，第一测量面和第二测量面的平面度和平行度很难达到检定规程的要求；尤其是第一测量面和第二测量面的平行度，因为平面很小，而第一测量面和第二测量面的距离又大，使用的研磨棒30长度也长，重量也随之变大，不但增加了劳动强度，而且难以控制研磨棒30与千分尺测量面的接触点；

而通过改造后的装置，能把大规格千分尺的第一测量面和第二测量面均转移到研磨架上，实现用小规格的研磨棒30就能对大规格千分尺的第一测量面和第二测量面进行研磨，减小了工作强度，提高工作效率，以及节约了研磨棒30的成本；

另外在研磨过程中，完全是靠手感来控制研磨棒30端面与大规格千分尺的第一测量面和第二测量面的接触点，从而来控制研磨的精度，而使用小规格的研磨棒30，有更强的手感，能更容易、更精确的调节接触点，很大程度上提高量具修理的准确性和可靠性，从而保证产品的质量。

这里值得说明的是，第一测量面的平面度和第二测量面的平面度的检定要求为：平面度≤0.6μm；

不同规格的第一测量面和第二测量面之间的平行度的检定要求如下表所示：

由上表可知，第一测量面和第二测量面之间的平行度的检定要求随着千分尺规格的增大而逐渐减小，这是因为第一测量面和第二测量面之间的距离越大研磨难度越高造成的，而通过本技术方案能够有效减小第一测量面和第二测量面之间的距离，这样，在现有的平行度的检定要求下，大规格千分尺的研磨过程比小规格千分尺的研磨过程更轻松；

在本实施例中，所述连接部12至少包括一半圆形的弧形弯曲部；通过半圆形的弧形弯曲部能使得左安装部10和右安装部11能平行分布，方便第一内孔15和第二内孔16同轴设置。

在本实施例中，所述左安装部10为筒状，所述左安装部10的侧壁上设有两个径向的螺纹孔，所述两个螺纹孔与第一内孔15相通以及垂直，所述第一内孔15与第二测砧21间隙配合，第二测砧21安装在第一内孔15上的具体过程为：

先将第二测砧21从第一内孔15的外端伸入，并使第二测砧21的一端伸出第一内孔15；

再通过紧固螺丝14与两个螺纹孔的配合将第二测砧21安装在第一内孔15内。

在本实施例中，所述右安装部11为筒状，所述右安装部11的侧壁上还设有一锁紧孔13，所述锁紧孔13与第二内孔16相通以及垂直，所述大规格千分尺还包括一锁紧组件26，所述第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25通过锁紧组件26可拆卸的安装在第二主体支架20上；

步骤二的具体过程为：

先将锁紧组件26从第二主体支架20上拆卸下来，然后再将第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25作为一个整体从第二主体支架20上拆卸下来，然后再将第二测微螺杆22从第二内孔16的外端伸入，并使第二测微螺杆22的一端伸出第二内孔16，最后再通过锁紧组件26与锁紧孔13配合将第二测微螺杆22安装在第二内孔16内，进而使得第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25安装在研磨架上。

这里值得说明的是，在其他实施例中，所述左安装部10和右安装部11还可以为方块型或者其他形状；以及

第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25作为一个整体从第二主体支架20上拆卸下来是指在拆卸下来的过程中，第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25依旧安装在第二测微螺杆22上，而且由于锁紧组件26已经从第二主体支架20上拆卸下来，第二测微螺杆22在拆卸过程中只需从第二主体支架20上抽出即可；同理，第二测微螺杆22、第二微分筒23、第二固定套筒24和第二测力装置25作为一个整体安装在研磨架上也一样，这里不再详述；以及

锁紧组件26与锁紧孔13的配合以及拆卸安装，与大规格千分尺上锁紧组件26与第二主体支架20上的配合以及拆卸安装一致，这里不再详述。

在本实施例中，所述左安装部10和右安装部11之间的间距不小于50mm并且不超过150mm；如此设置是因为在日常的研磨过程中，50-150mm的研磨棒30最好控制。

以量程为900mm-1000mm的大规格千分尺的研磨为例：原有的研磨方法需采用四根长度在900mm-1000mm的研磨棒对大规格千分尺的测量面进行研磨，并且需要一个特别有经验的技术人员花费较长的时间并且极其费力的才能将大规格千分尺的两个测量面的平行度研磨至低于20μm以下；而通过本技术方案，只需四根长度在50mm-75mm的研磨棒对大规格千分尺的测量面进行研磨，并且也只需要一个普通的技术人员花费较短的时间并且很轻松的就能将大规格千分尺的两个测量面的平行度研磨至低于20μm以下；特别地，还能很容易地将大规格千分尺的两个测量面的平行度研磨至低于3μm以下。

在本实施例中，通过研磨棒对第一测量面和第二测量面进行研磨的具体过程为：

依次采用第一研磨棒、第二研磨棒、第三研磨棒和第四研磨棒对第一测量面和第二测量面进行研磨，所述第一研磨棒、第二研磨棒、第三研磨棒和第四研磨棒的长度逐渐增大或减小0.125mm。

进一步优选，步骤三的具体步骤如下：

步骤一：将第一研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第一研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第一研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤二：将第二研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第二研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第二研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤三：将第三研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第三研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第三研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤四：将第四研磨棒放置在第二测砧和第二测微螺杆之间，转动第二测力装置使得第四研磨棒的两端面分别与第一测量面和第二测量面相抵，然后使得第四研磨棒在径向方向上往复移动以及转动，并持续1-3分钟；

步骤五：检测第一测量面和第二测量面之间的平行度，当达到平行度的检定要求时，研磨结束，当没有达到平行度的检定要求时，重复上述步骤一到四。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中的研磨架通过小规格千分尺的主体支架改造而成；这样无需对研磨架进行开模铸造。

在本实施例中，所述研磨架通过小规格千分尺的主体支架改造过程如下：

步骤一：将小规格千分尺上的第一测微螺杆、第一微分筒、第一固定套筒和第一测力装置拆卸下来；

步骤二：将小规格千分尺的主体支架上具有第一测砧的一端切割掉，然后再将具有第一内孔的左安装部焊接在小规格千分尺的主体支架上被切割掉的一端上；

步骤三：对左安装部的第一内孔进行加工、研磨，使得其内径达到φ8^+0.005mm，并使得测砧套筒的内孔与小规格千分尺的主体支架上的第二内孔同轴。

进一步优选，在对左安装部的第一内孔进行加工和研磨之前，对左安装部的侧壁攻至少2个螺纹孔，进而能够通过紧固螺丝将第二测砧安装在第一内孔内。这样能有效防止攻螺纹孔时对第一内孔16造成损坏。

一种用于大规格千分尺测量面研磨的装置，采用实施例一和实施例二中的大规格千分尺测量面的研磨方法对大规格千分尺进行研磨。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。