量块的研合原理使用规范与尺寸组合方法

量块可以单块使用，也可以把几块研合在一起组成所需尺寸。研合看起来只是两块量块贴在一起，实际涉及表面状态、操作手法和尺寸计算三个方面。操作不规范，轻则研合不上，重则损伤测量面，影响量块的使用寿命。本文说明研合的原理、操作规范和组合尺寸的计算方法。

一、研合是怎么回事

两块量块的测量面经过精密加工后，表面粗糙度达到很低的水平。将一块量块的测量面搭在另一块的测量面上，沿测量面方向推入并稍加压力，两测量面之间的空气被挤出，界面处的分子间作用力使两块量块吸附在一起，这就是研合。

研合后的结合强度足以承受量块自身的重量，用手提起上面一块时下面一块不会脱落。研合层的厚度极小，对组合尺寸的影响在亚微米量级，在常规使用中可忽略。

需要注意，研合不是靠油或胶实现的。测量面上若残留油膜，虽然也能产生吸附效果，但油膜厚度会叠加到组合尺寸中，且油膜不均匀会带来误差。因此研合前的清洁要求是去除油污，而不是涂抹油脂。

二、研合的操作规范

第一步：检查测量面。 在充足光线下观察测量面有无划痕、锈点、毛刺和凹坑。用洁净的绸布或鹿皮擦拭，若有顽固污渍可用航空汽油或无水乙醇清洗。测量面有可见损伤的量块不参与研合。

第二步：清洁工作台。 在专用工作台上铺洁净的绸布或放置在平晶上操作，避免台面上的硬质颗粒划伤量块。

第三步：推入研合。 操作中常用的手法是：将一块量块平放，另一块量块以约30度角搭在其测量面上，沿长边方向缓慢推入，同时施加轻微压力。推入过程中会感到阻力逐渐增大，当两测量面基本重合时，旋转上面一块使其与下面一块对齐。

第四步：检查研合效果。 研合后沿垂直方向轻拉上面一块，不应脱落；观察结合处不应有明显缝隙；用手指轻推上面一块，应能感受到吸附力。若研合不牢，应分开重新清洁后再试。

第五步：拆卸。 拆卸时不要直接掰开，应沿测量面方向施加推力使其滑移分离，避免损伤测量面。

三、尺寸组合的计算方法

组合尺寸的基本原则是：从尺寸的末位开始选取，每次消去一位，使所用块数尽可能少。

以38块组为例，标准配置通常为：

计算示例：组合28.36mm。

第一步，看末位。目标尺寸的小数末位是0.06，从百分位系列中选1.06，剩余28.36−1.06=27.30。

第二步，剩余尺寸的小数末位是0.30，从十分位系列中选1.30，剩余27.30−1.30=26。

第三步，剩余26，从个位系列中选6，剩余20。

第四步，剩余20，从十位系列中选20，剩余0，组合完成。

所用块数为4块：1.06 + 1.30 + 6 + 20 = 28.36mm。

为什么要从末位开始选？ 因为只有1.005和百分位系列能够处理小数点后第二位及第三位的尾数。若先选大尺寸，剩余尺寸会出现更细的尾数，可能没有对应规格可选，或者需要更多块数。

块数控制在4块以内。 每增加一块量块，就多一个研合界面，尺寸误差和研合层厚度的影响随之累加。常规测量中块数不宜超过4块；块数较多时应考虑改用单块量块或其他测量方式。

1.005块的用法。 1.005块是处理0.005尾数的专用块，只在目标尺寸末位为0.005时使用。例如需要37.775mm，可选1.005 + 1.07 + 1.7 + 5 + 30 = 38.775，此处举例只为说明末位处理方式，实际选取时应逐位核减。

四、温度平衡与数据处理

温度平衡。 钢制量块的线膨胀系数约为11.5×10⁻⁶/℃。也就是说，温度相差1℃，100mm长度上的尺寸变化约为1.15μm。对微米级测量而言，这个量级不可忽略。量块与被测件应在同一环境中放置足够时间，使温度达到一致后再测量，且应避免用手长时间握持量块。

按等使用时的修正。 按等使用量块时，应采用检定证书给出的实际尺寸或修正量，而不是标称尺寸。若按级使用，则采用标称尺寸，误差中包含量块的制造偏差。选择哪种方式，取决于测量对准确度的要求。

记录与复核。 组合尺寸后应记录所用各块的编号，便于复核。若测量结果与预期偏差较大，应检查组合是否正确、研合是否到位、量块是否处于有效期内。

五、常见问题及处理

研合不上。 多数原因是测量面不洁或有细微损伤。处理方法是重新清洗，用绸布擦拭后重试；若仍无法研合，检查测量面是否有划痕，有损伤的量块应送修。

研合后容易脱落。 可能是测量面残留油膜或水分，也可能是研合时推入距离不足。应重新清洁并完整推入。

研合后难以分开。 陶瓷量块研合后可能出现粘连。正确的拆卸方式是沿测量面方向推滑分离，不要用蛮力掰开，也不要用工具撬。

组合尺寸算错。 建议养成逐位核减、算完复验的习惯，尤其是处理带0.005尾数的尺寸时。

长期不用导致研合性下降。 量块长期存放后表面可能形成氧化膜或吸附污物，重新启用前应先清洗并检查。若研合性明显下降且清洗无效，应送计量技术机构处理。

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