Концевая мера длины
- 1 year ago
- 0
- 0
Концева́я ме́ра длины́ (меры концевые плоскопаралле́льные, пли́тки Иогансо́на) — образцовая мера длины ( эталон ) от 0,5 до 1000 мм , выполненная в форме прямоугольного параллелепипеда или цилиндра , с нормируемым размером между измерительными плоскостями .
Главным предназначением является сохранение и передача единицы длины. Концевыми мерами проверяют, калибруют или устанавливают на размер средства измерений (СИ) ( микрометр , калибр , индикатор , синусная линейка и т. д.), различные контрольные производственные шаблоны и устройства. В случае когда нет необходимой длины концевой меры из набора, можно сложить в блок до пяти концевых мер для получения необходимого размера, путём «притирания» мер друг к другу до состояния, когда меры не распадаются (слипаются).
Согласно российским стандартам КМД делятся на образцовые меры длины и рабочие меры длины. Для образцовых мер указывается разряд, для рабочих — класс точности . Образцовые КМД предназначены для поверки измерительного инструмента и рабочих КМД. Допустимые отклонения размеров и другие требования к образцовым КМД указаны в МИ 1604-87. Рабочие КМД предназначены для задания размеров при слесарных работах. Допустимые отклонения размеров рабочих КМД классов точности 00, 01, 0, 1, 2 и 3 указаны в ГОСТ 9038-90. КМД классов точности 4 и 5 не изготавливаются, эти классы присваиваются изношенным и восстановленным КМД на основании таблиц допустимых отклонений, указанных в МИ 1604-87.
Помимо длины также нормируется плоскопараллельность рабочих поверхностей КМД. Контроль плоскостности измерительных поверхностей концевых мер длины проводится с помощью интерференции по плоскопараллельной стеклянной пластине, а контроль параллельности рабочих поверхностей с помощью оптикаторов , интерферометров, измерительных машин, длиномеров и т. д. Меры не соответствующие заданной плоскостности могут быть восстановлены доводкой. Линейные размеры контролируются с помощью измерительных машин ИЗМ, а также методом компарирования от мер более высокого разряда и (или) класса. Мерам не соответствующим своему классу точности может присваиваться более низкий класс вплоть до 5-го.
В других странах приняты иные методы классификации КМД .
Стандартом ISO 3650:1998 установлено четыре класса точности (допуска) КМД:
Под размером плоскопараллельной концевой меры длины понимается её срединная длина ℓс, которая определяется длиной перпендикуляра, опущенного из середины одной из измерительных поверхностей меры на противоположную измерительную поверхность. Длина плоскопараллельной концевой меры в данной точке определяется длиной перпендикуляра, опущенного из данной точки на противоположную измерительную поверхность.
Концевые меры длины изготовляются из хромистой стали с высоким качеством обработки измерительных поверхностей и высокой притираемостью (усилие сцепления составляет от 3 до 8 кгс), обладают относительно низкой износоустойчивостью. Концевые меры длины, выполненные из высокопрочного твердого сплава по износоустойчивости в 2,5—3 раза превосходят меры, изготовленные из хромистой стали. Визуально твердосплавные меры темно серые, хорошо отличимы от стальных и по массе заметно тяжелее. Зарубежные производители изготавливают концевые меры из керамики ( оксида алюминия , двуокись циркония , карбид вольфрама и др.), они отличаются высокой износоустойчивостью (в 6—10 раз превосходят стальные), практически не подвержены коррозии , имеют низкую теплопроводность (снижается температурная погрешность), существенно легче стальных, не намагничиваются. Стоимость керамических мер примерно в 3—5 раз выше стальных. Разные материалы имеют неодинаковые степени линейного температурного расширения, у стальных мер 11,5—13 мкм на градус на метр, у твердосплавных 4,5 мкм на градус на метр и у керамических 9,5 мкм на градус на метр .
Концевые меры выпускают в виде наборов, упакованных в деревянные или пластмассовые футляры, в которых каждой отдельной мере отведено своё место, с соответствующим указанием номинального размера. Градация (шаг) размеров концевых мер в наборах — от 0,001, затем 0,01; 0,1; 0,5; 1 и 10 мм, что практически позволяет составить любой размер с точностью до 1 мкм. При наборе концевых мер в блоки нужно стремиться к минимальному количеству плиток (мер). Расчет количества плиток следует начинать с подбора наименьших по размеру. Притирку промытых бензином или уайт-спиритом плиток производят в обратном порядке: берут сначала плитку наибольшего размера, затем следующую по длине и, наконец, самую малую меру. По концам собранного блока притирают защитные боковые меры, учитывая их размер в блоке. Для формирования блоков и надежной фиксации используются наборы принадлежностей. В СССР выпускались три вида наборов:
На мерах размером более 100 мм наносятся две насечки расположенные от измерительных граней на расстоянии 0,211 от номинального размера (для КМД в форме параллелепипеда) и указывают на места для опор. При установке на опорах в отмеченных местах в горизонтальном положении прогиб КМД под действием веса будет минимален и при этом сохраняется параллельность измерительных плоскостей.
Притиркой при использовании КМД называют эффект прилипания двух плиток с плоскими отполированными гранями. Поверхностное натяжение остатков промывочной жидкости и межмолекулярное взаимодействие материала плиток увеличивает силу сжатия.
Способность плиток КМД к притирке (притираемость) является обязательным требованием. Потеря притираемости означает недопустимый износ поверхностей. Для уменьшения износа плиток при притирке притирание необходимо выполнять так, чтобы пыль и частицы не попали между плитками. Для этого грани плиток совмещают на минимальной площади, а потом сдвигом достигают полного прилегания плоскостей. При сдвиге грани плиток работают скребками, очищая притираемые поверхности.
Нельзя путать притирку КМД с аналогично называемым процессом доводки-притирки поверхностей, который является методом чистовой абразивной обработки.
Стальные концевые меры длины поставляются в специальных футлярах следующими наборами:
Помимо образцовых наборных мер длины выпускается множество разновидностей вторичных мер. Наиболее известны:
Образцовые меры угла , построенные по аналогичному с КМД принципу: требуемый образцовый угол набирается притиркой из набора призм с нормированным углом между рабочими гранями . В России действует ГОСТ 2875-88 «Меры плоского угла призматические. Общие технические условия», нормирующий классы точности и составы наборов угловых мер.
Пластины стеклянные плоскопараллельные и интерференционные предназначены для проверки притираемости и плоскостности полированных поверхностей интерференционным методом , взаимной параллельности измерительных поверхностей микрометров и другого оборудования, а также измерений длины сравнением с концевыми мерами интерференционным методом. Представляют собой стеклянные призмы с полированными рабочими гранями. В СССР нормировались стандартами ГОСТ 1121 «Пластины плоскопараллельные стеклянные. Наборы. Технические условия» и ГОСТ 2923 «Пластины плоские стеклянные для интерференционных измерений ПИ60, ПИ80, ПИ100, ПИ120».
Для интерференционных измерений наборы снабжались источниками монохроматического света .