阅读说明：本技术 一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法 (Vernier caliper grinding machine with upper limit of measurement range to 1000mm and use method thereof ) 是由 张国强 程漠华 许显仁 刘亚琳 初春 于 2020-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法,研磨机包括：驱动机构,与固定平台相连,在固定平台上进行往复移动；装夹机构,与固定平台固定连接,包括夹持底座、游标卡尺紧固螺钉和夹持底座紧固螺钉；研磨机构,与驱动机构相连,包括研磨块夹持机构和研磨块,研磨块嵌入研磨块夹持机构内,研磨块的研磨面与游标卡尺的测量面相接触；通过驱动机构带动研磨块夹持机构和研磨块做研磨的往复运动,完成对游标卡尺测量面的研磨。本发明结构简化、加工方便,可将游标卡尺研磨机的研磨上限扩大到1000mm,提高维修研磨效率,降低研磨人员的劳动强度。(The invention provides a vernier caliper grinding machine with a measuring range of up to 1000mm and a use method thereof, wherein the grinding machine comprises: the driving mechanism is connected with the fixed platform and moves on the fixed platform in a reciprocating manner; the clamping mechanism is fixedly connected with the fixed platform and comprises a clamping base, a vernier caliper fastening screw and a clamping base fastening screw; the grinding mechanism is connected with the driving mechanism and comprises a grinding block clamping mechanism and a grinding block, the grinding block is embedded into the grinding block clamping mechanism, and the grinding surface of the grinding block is in contact with the measuring surface of the vernier caliper; the grinding block clamping mechanism and the grinding block are driven by the driving mechanism to do grinding reciprocating motion, and the grinding of the measuring surface of the vernier caliper is completed. The vernier caliper grinding machine has the advantages of simplified structure and convenience in processing, the grinding upper limit of the vernier caliper grinding machine can be enlarged to 1000mm, the maintenance grinding efficiency is improved, and the labor intensity of grinding personnel is reduced.)

一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法

技术领域

本发明涉及研磨设备技术领域，具体而言，尤其涉及一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法。

背景技术

游标卡尺使用过程中，测量面容易出现锈蚀、划伤及塌边的现象，不符合国家检定规程的要求，只有通过测量面的研磨修理才能使游标卡尺达到合格的使用状态。现有游标卡尺测量面研磨机粗研磨范围上限为300mm，而测量范围上限至1000mm的游标卡尺只能采用人工研磨的方式进行维修，维修研磨效率低下且劳动强度大。

因此，急需开发测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机，提高维修研磨效率，降低研磨人员的劳动强度。

发明内容

根据上述提出的现有游标卡尺测量面研磨机粗研磨范围上限为300mm，而测量范围上限至1000mm的游标卡尺只能采用人工研磨的方式进行维修，维修研磨效率低下且劳动强度大的技术问题，而提供一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法。本发明主要利用研磨块夹持机构和研磨块，将游标卡尺研磨机的研磨上限扩大到1000mm，提高维修研磨效率，降低研磨人员的劳动强度。

本发明采用的技术手段如下：

一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机，包括：

驱动机构，与固定平台相连，所述驱动机构连接有螺杆，所述螺杆连接有电机，通过所述电机驱动所述螺杆，进一步驱动所述驱动机构在所述固定平台上进行水平方向的往复移动；

装夹机构，与固定平台固定连接，包括用于安装固定游标卡尺的夹持底座和至少三个游标卡尺紧固螺钉，以及用于固定所述夹持底座的至少两个夹持底座紧固螺钉；所述夹持底座的中部设有U型凹槽，一侧侧壁设有至少三个螺纹孔，所述螺纹孔与所述游标卡尺紧固螺钉配合连接，所述游标卡尺置于所述U型凹槽中，通过所述游标卡尺紧固螺钉固定于所述夹持底座的侧壁上；所述U型凹槽的底部至少设有两个设有安装孔，所述安装孔与所述夹持底座紧固螺钉配合连接，通过所述夹持底座紧固螺钉将所述夹持底座固定在固定平台上；

研磨机构，与所述驱动机构相连，包括研磨块夹持机构和研磨块，所述研磨块夹持机构的一侧固定在所述驱动机构上，另一侧设有贯穿槽，所述贯穿槽内嵌入有所述研磨块，所述研磨块的研磨面分布在上表面和下表面，且分别与所述游标卡尺上两个量爪的测量面相接触；通过所述驱动机构带动所述研磨块夹持机构和所述研磨块做研磨的往复运动，完成对所述游标卡尺测量面的研磨。

进一步地，所述夹持底座、所述研磨块夹持机构、所述研磨块、所述游标卡尺紧固螺钉和所述夹持底座紧固螺钉的材质均为45#钢。

进一步地，所述夹持底座的长度为150mm，高度为30mm，所述游标卡尺紧固螺钉的外径为M5，所述夹持底座紧固螺钉的外径为M6。

进一步地，所述研磨块为20mm×20mm×65mm的正长方体。

进一步地，所述研磨块的上表面和下表面均涂有研磨剂，所述上表面与所述下表面平行。

本发明还提供了一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机的使用方法，包括如下步骤：

S1、首先按JJG30-2012《通用卡尺》检定规程对游标卡尺各部分相互作用的要求，将需要研磨的测量范围上限至1000mm的游标卡尺各部分相互作用的项目调整至合格；

S2、将游标卡尺夹持在夹持底座内，并通过游标卡尺紧固螺钉固定，夹持时将游标卡尺的固定量爪夹住，游标卡尺主标尺的尾部在上方，游标卡尺测量面处于水平状态，夹持底座夹持在游标卡尺固定量爪的中间部位；

S3、充分考虑到研磨块夹持机构往复进给研磨时的有效行程；确保研磨时研磨块始终与游标卡尺整个测量面相接触；

S4、将研磨块上平行的两个研磨面涂上研磨剂，合并游标卡尺量爪使量爪测量面与涂上研磨剂的研磨块的两个研磨面相接触，加力使游标卡尺两个量爪夹紧研磨块的上、下两个研磨面；

S5、启动驱动机构，驱动机构带动研磨块夹持机构，研磨块夹持机构带动研磨块做往复进给运动，完成对游标卡尺测量面的研磨修理；研磨过程中不定时加注研磨剂；

S6、通过目力观察游标卡尺测量面锈蚀和磨损的研磨程度，直至达到符合研磨要求，变形的研磨由1级刀口直角尺判定。

进一步地，游标卡尺测量面的研磨分为粗研磨和精研磨，粗研磨时，所述研磨剂由W20金刚石研磨膏和煤油按8:2比例混合制成；精研磨时，所述研磨剂由W7金刚石研磨膏和煤油按8:2比例混合制成。

进一步地，所述研磨块的研磨面的平面度不大于0.01mm，平行度不大于0.01mm。

进一步地，所述步骤S6中，变形的研磨由1级刀口直角尺判定的方法为：

如果游标卡尺两个量爪的测量面与尺身不垂直，有目力可见光隙，则判定游标卡尺两个量爪的测量面与尺身的夹角>90°，研磨时应对游标卡尺测量面靠近主尺的量爪里端加力；当判定游标卡尺两个量爪的测量面与尺身的夹角<90°，研磨时应对游标卡尺测量面远离主尺的量爪外端加力；直至达到符合精研磨要求；

如果游标卡尺两个量爪的测量面与其量爪的侧面不垂直，刀口直角尺卡在量爪侧面和量爪测量面上时，有目力可见光隙，量爪测量面与刀口直角尺接触点即为高点，研磨时应对高点处加力，直至可见光隙消失达到符合精研磨要求。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法，将游标卡尺研磨机的研磨上限扩大到1000mm，可提高维修研磨效率，降低研磨人员的劳动强度。

2、本发明提供的测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法，结构简化、加工方便，可10分钟内控时，提高了研磨精度，研磨速度在120次/分钟内连续可调。

3、本发明提供的测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机及其使用方法，研磨块是20mm×20mm×65mm正长方体，这种设计有效延长了研磨长度。研磨块夹持机构的设计非常适合研磨块的安装，通过驱动机构上连接的研磨块夹持机构带动研磨块完成对测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨。

综上，应用本发明的技术方案能够解决现有游标卡尺测量面研磨机粗研磨范围上限为300mm，而测量范围上限至1000mm的游标卡尺只能采用人工研磨的方式进行维修，维修研磨效率低下且劳动强度大的问题。

基于上述理由本发明可在研磨设备等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机的结构示意图。

图2为本发明测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机运行示意简图。

图3为本发明中夹持底座的结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为图3的俯视图。

图6为本发明中研磨块夹持机构的结构示意图。

图7为图6的正视图。

图8为本发明中研磨块的结构示意图。

图9为图8的左视图。

图10为本发明中游标卡尺紧固螺钉和夹持底座紧固螺钉的结构示意图。

图11为图10的右视图。

图中：1、驱动机构；2、夹持底座；3、研磨块夹持机构；4、研磨块；5、游标卡尺紧固螺钉Ⅰ；6、游标卡尺紧固螺钉Ⅱ；7、游标卡尺紧固螺钉Ⅲ；8、夹持底座紧固螺钉Ⅰ；9、夹持底座紧固螺钉Ⅱ。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图所示，本发明提供了一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机，包括：

驱动机构1，与固定平台相连，所述驱动机构1连接有螺杆，所述螺杆连接有电机，通过所述电机驱动所述螺杆，进一步驱动所述驱动机构1在所述固定平台上进行水平方向的往复移动；

装夹机构，与固定平台固定连接，包括用于安装固定游标卡尺的夹持底座2和至少三个游标卡尺紧固螺钉，以及用于固定所述夹持底座2的至少两个夹持底座2紧固螺钉；所述夹持底座2的中部设有U型凹槽，一侧侧壁设有至少三个螺纹孔，所述螺纹孔与所述游标卡尺紧固螺钉配合连接，所述游标卡尺置于所述U型凹槽中，通过所述游标卡尺紧固螺钉固定于所述夹持底座2的侧壁上；所述U型凹槽的底部至少设有两个设有安装孔，所述安装孔与所述夹持底座2紧固螺钉配合连接，通过所述夹持底座2紧固螺钉将所述夹持底座2固定在固定平台上；

研磨机构，与所述驱动机构1相连，包括研磨块夹持机构3和研磨块4，所述研磨块夹持机构3的一侧固定在所述驱动机构1上，另一侧设有贯穿槽，所述贯穿槽内嵌入有所述研磨块4，所述研磨块4的研磨面分布在上表面和下表面，且分别与所述游标卡尺上两个量爪的测量面相接触；通过所述驱动机构1带动所述研磨块夹持机构3和所述研磨块4做研磨的往复运动，完成对所述游标卡尺测量面的研磨。

实施例1

如图1-11所示，一种测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机，由三部分组成：分别是驱动机构1、研磨机构和装夹机构，其中，研磨机构固定在驱动机构1上，驱动机构1与固定平台相连，装夹机构固定在固定平台上。

第一部分是驱动机构1，如图1所示，为具有往复运动功能的驱动机构1，即水平往复运动的进给机构，驱动机构1在固定平台上进行水平方向的往复移动。具有研磨速度在120次/分钟内连续可调。通过螺杆将电机的转动转变为驱动机构1的水平往复运动，可驱动研磨机构运动。

第二部分是研磨机构，包括研磨块夹持机构3和研磨块4，如图6-9所示。研磨块夹持机构3的一侧与驱动机构1固定连接，通过驱动机构1带动研磨块夹持机构3和研磨块4做研磨的往复运动，完成对游标卡尺测量面的研磨。

改造前的游标卡尺研磨机，其水平往复运动的进给机构的进给距离为15mm，游标卡尺研磨块4为Φ30mm，产生的最大研磨长度为45mm，由于测量范围上限大于300mm的游标卡尺测量面长度为60mm，改造前的游标卡尺研磨机无法研磨测量范围上限大于300mm的游标卡尺。

通过设计制作的研磨块夹持机构3和长方体研磨块4，从而增加研磨长度，以满足研磨测量范围上限至1000mm的游标卡尺测量面的要求。

第三部分是装夹机构，包括夹持底座2、三个游标卡尺紧固螺钉(分别为游标卡尺紧固螺钉Ⅰ5、游标卡尺紧固螺钉Ⅱ6、游标卡尺紧固螺钉Ⅲ7)和两个夹持底座2紧固螺钉(分别为夹持底座紧固螺钉Ⅰ8、夹持底座紧固螺钉Ⅱ9)。装夹底座用于在研磨过程中安装固定游标卡尺，游标卡尺紧固螺钉Ⅰ5、游标卡尺紧固螺钉Ⅱ6和游标卡尺紧固螺钉Ⅲ7等间隔设置，用于将游标卡尺固定在夹持底座2的侧壁上，夹持底座紧固螺钉Ⅰ8和夹持底座紧固螺钉Ⅱ9间隔设置，用于将夹持底座2固定在固定平台上，如图2所示。

夹持底座2长150mm，高30mm，如图3-5所示，其侧边连接的游标卡尺紧固螺钉Ⅰ5、游标卡尺紧固螺钉Ⅱ6和游标卡尺紧固螺钉Ⅲ7的外径为M5。底部连接的夹持底座紧固螺钉Ⅰ8和夹持底座紧固螺钉Ⅱ9的外径为M6。如图10-11所示。

改造前游标卡尺研磨机只能装夹量爪长度为60mm的游标卡尺，测量范围上限至1000mm的游标卡尺量爪长度为90mm，必须设计制作安装固定测量范围上限至1000mm的游标卡尺的夹持底座2，使其能够夹持固定测量范围上限至1000mm的游标卡尺。

安装时，研磨块4是20mm×20mm×65mm正长方体。首先将研磨块夹持机构3安装在驱动机构1上，夹持底座2安装在固定平台上，用夹持底座紧固螺钉Ⅰ8和夹持底座紧固螺钉Ⅱ9固定。

上述夹持底座2、研磨块夹持机构3、研磨块4、游标卡尺紧固螺钉和夹持底座2紧固螺钉的材质均为45#钢。

研磨时，将测量范围上限至1000mm的游标卡尺固定在夹持底座2上，通过游标卡尺紧固螺钉Ⅰ5、游标卡尺紧固螺钉Ⅱ6和游标卡尺紧固螺钉Ⅲ7紧固，如图2所示，研磨块4置于研磨块夹持机构3内，量爪加力与研磨块4接触，启动驱动机构1即可完成对测量范围上限至1000mm的游标卡尺测量面的研磨。

游标卡尺如果使用、保养不当，测量面会出现锈蚀、磨损和变形，需要对游标卡尺测量面进行研磨修理，使之符合JJG30-2012《通用卡尺》检定规程的要求。游标卡尺测量面的研磨分为粗研磨和精研磨两个部分，研磨方法相同。

本实施例中，以粗研磨为例，测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机的使用方法，包括如下步骤：

S1、粗研磨时，首先按JJG30-2012《通用卡尺》检定规程对游标卡尺各部分相互作用的要求，将需要研磨的测量范围上限至1000mm的游标卡尺各部分相互作用的项目调整至合格。

S2、将需要研磨测量范围上限至1000mm的游标卡尺用夹持底座2上的游标卡尺紧固螺钉Ⅰ5、游标卡尺紧固螺钉Ⅱ6和游标卡尺紧固螺钉Ⅲ7固定，夹持时将游标卡尺的固定量爪夹住，游标卡尺主标尺的尾部在上方，游标卡尺测量面处于水平状态，夹持底座2夹持在游标卡尺固定量爪的大致中间部位。如图2所示。

S3、充分考虑到研磨块4往复进给研磨时的有效行程；确保研磨时研磨块4始终与游标卡尺整个测量面相接触。

S4、将研磨块4平行的两个研磨面涂上研磨剂(粗研磨时，该研磨剂由W20金刚石研磨膏和煤油按8:2比例混合制成)，合并游标卡尺量爪使量爪测量面与涂上研磨剂的研磨块4平行的两个研磨面相接触，加力使游标卡尺两个量爪夹紧研磨块4的上、下两个研磨面，如图2所示。

S5、启动驱动机构1，驱动机构1带动研磨块夹持机构3，研磨块夹持机构3带动研磨块4做往复进给运动，完成对游标卡尺测量面的研磨修理。研磨过程中不定时加注研磨剂。

S6、通过目力观察游标卡尺测量面锈蚀和磨损的研磨程度，直至达到符合研磨要求，变形的研磨由1级刀口直角尺判定，判定方法如下：

①如果游标卡尺两个量爪的测量面与尺身不垂直(有目力可见光隙)，当判定游标卡尺两个量爪的测量面与尺身的夹角>90°，研磨时应对游标卡尺测量面靠近主尺的量爪里端加力。当判定游标卡尺两个量爪的测量面与尺身的夹角<90°，研磨时应对游标卡尺测量面远离主尺的量爪外端加力。直至达到符合精研磨要求。

②如果游标卡尺两个量爪的测量面与其量爪的侧面不垂直，刀口直角尺卡在量爪侧面和量爪测量面上时，有目力可见光隙，量爪测量面与刀口直角尺的接触点即为高点，研磨时应对高点处加力，直至可见光隙消失达到符合精研磨要求。

精研磨时，应选用另一块专门用于精研磨的研磨块4，该研磨块4的研磨面上涂抹的研磨剂由W7金刚石研磨膏和煤油按8:2比例混合制成。精研磨的研磨方法及要求同粗研磨。

无论是粗研磨或者精研磨，研磨时应尽可能使研磨块4左右移动与游标卡尺测量面均匀接触，减少研磨块4的磨损。

研磨块4应定期检验研磨面的平面度和平行度，研磨块4的研磨面的平面度不大于0.01mm，研磨块4的研磨面的平行度不大于0.01mm。

目前检测公司计量部修理组已经完成本发明测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机的设备改造，现已正式投入游标卡尺日常研磨工作中。从实际运行效果来看，达到了设计预期。

人工研磨测量范围上限至1000mm的游标卡尺测量面所需工时近4小时。而使用本发明测量范围上限至1000mm的游标卡尺研磨机进行测量面粗研磨后，然后再人工对游标卡尺测量面精研磨，一共需要1小时。每个工作日多研磨出6件测量范围(300～1000)mm的游标卡尺，极大的提高了工作效率。如果游标卡尺测量面研磨每件收取50元维修费，则额外年增加维修费为：50元×6×21.5×12＝77400元。

本发明具有研磨速度连续可调，研磨效率高等优点，提高了研磨工作效率，降低了操作者的劳动强度，通过设计的研磨块4及研磨块夹持机构3，其研磨范围大。达到研磨测量范围上限至1000mm的游标卡尺的研磨要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。