Плоскопараллельные концевые меры длины (пкмд)
ПКМД предназначены для хранения и воспроизведения единицы длины заданного размера, значение которого известно с необходимой для измерения точностью. Их применяют для передачи размера от рабочего эталона длины до изделия включительно, широко используют в лабораторной, производственной и ремонтной практике линейных измерений.
C помощью ПКМД проверяют, настраивают, градуируют измерительные приборы и инструменты, устанавливают приборы на ноль при относительных измерениях, выполняют точную разметочную работу, наладку станков и производят непосредственные измерения изделий; используют также при лекальных, слесарных, сборочных и регулировочных работах.
ПКМД представляют собой бруски из закаленной стали или твердого сплава, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда - плитки с размерами поперечного сечения согласно рисунку 3.
Рисунок 3 - Плоскопараллельные меры длины
Две противоположные поверхности каждой концевой меры являются рабочими измерительными поверхностями, которые весьма точно обрабатывают путём шлифования и доводки. Обе рабочие поверхности отличаются от других поверхностей ПКМД зеркальным блеском и малой
шероховатостью (среднее арифметическое отклонение профиля Ra 0,016 мкм). Размер между двумя точно доведёнными параллельными рабочими поверхностями является рабочим.
З
а
величину рабочего размера ПКМД принимают
её срединный
размер (но
не средний), равный длине перпендикуляра
AB,
опущенного из точки пересечения
диагоналей свободней поверхности (точка
A)
на поверхность, к которой притёрта
концевая мера (рис.4).
Рисунок 4 - АВ – срединный размер (длина) ПКМД
Важнейшими свойствами ПКМД являются плоскопараллельность и притираемость.
Плоскопараллельность концевой меры характеризуется наибольшей по абсолютной величине разностью между длиной меры в любой точке и срединной её длиной.
Притираемость - это способность измерительных поверхностей концевых мер обеспечивать прочное сцепление между собой, а также с плоской металлической, стеклянной или кварцевой пластинами при прикладывании или надвигании одной ПКМД на другую или концевой меры на пластину. Притираемость ПКМД обусловлена силами молекулярного сцепления их измерительных поверхностей. Притираемость позволяет составлять из нескольких плиток блок ПКМД, размер которого близок к сумме размеров отдельных плиток.
Основными параметрами точности ПКМД являются:
1. Отклонение длины ПКМД от номинальной - наибольшая по абсолютному значению разность между длиной концевой меры в любой точке и номинальной длиной ПКМД.
2. Отклонение от плоскопараллельности измерительных поверхностей концевой меры - разность между наибольшей и наименьшей длинами концевой меры.
B зависимости от точности изготовления ПКМД, т.е. от величины допусков на отклонения длины концевой меры от номинальной и отклонения от плоскопараллельности измерительных поверхностей, их относят к классам точности: 00, 0, 1, 2 и 3 (в порядке снижения точности). Для мер, находящихся в эксплуатации или отремонтированных, установлены 4-й и 5-й классы. Допускаемые отклонения концевых мер от номинального их размера и класса точности приведены в приложении В.
B зависимости от точности аттестации (измерения) ПКМД подразделяют на пять разрядов: 1, 2, 3, 4 и 5-й. Высшим по точности является первый разряд.
Разряд ПКМД характеризуется предельной погрешностью того инструмента или прибора, при помощи которого определяли её срединный размер.
Для использования концевых мер по разряду каждая из них должна иметь аттестат с указанием её действительного размера (до десятых и сотых долей микрометра).
Если ПКМД применяют по классам точности, то за размер меры принимают его номинальное значение, указанное на самой мере. При этом не учитываются неизбежные погрешности изготовления, а погрешность измерения определяется классом точности. Eё можно уменьшить, если ПКМД применять по разрядам и за размер меры принять его действительное значение, указанное в аттестате. Таким приёмом удаётся расширить возможность использования мер более грубых классов точности, что обычно применяется при проверке измерительных приборов и при особо точных измерениях.
Ha каждой концевой мере указывается её номинальный размер. Ha мерах до 5,5мм он наносится на одну из рабочих измерительных поверхностей, а на больших - на боковой нерабочей поверхности (рис.1). Номинальные размеры ПКМД установлены в пределах от 0,1 до 1000мм с градацией в рядах через 0,001; 0,01; 0,1; 0,5; 10; 25; 50; 100мм.
Для большего удобства ПКМД комплектуют в наборы. Всего существует двадцать два стандартных набора, характеристика основных из них представлена в приложении Г.
Наибольшее распространение получили наборы №1 (83 плитки) и №2 (38 плиток), позволяющие составлять блоки ПКМД с размерами через 0,005 мм при использовании малого числа мер. Для составления блоков ПКМД, размеры которых содержат тысячные доли миллиметра, дополнительно используют наборы номеров 4-7, 16 и 17 с градацией размеров концевых мер через 0,001 мм. B некоторые наборы (например, наборы номеров 8, 9, 18 и 19), кроме основных, входят так называемые защитные меры из твердого сплава, которые притирают по концам блока.
Защитные меры служат для предохранения от повреждений и износа в случае, если блок ПКМД используется многократно. Защитные меры в отличие от остальных имеют срезанные углы и дополнительную буквенную маркировку.
Ha производстве ПКМД условно делят на основные и подчиненные.
Основные меры - это те, которые имеют высший разряд или класс по сравнению со всеми другими мерами, используемыми на данном производстве. Остальные меры относят к подчиненным. Основные меры служат для проверки подчиненных мер.
ПКМД, служащие для поверки и градуировки средств измерения, называют образцовыми. По образцовым ПКМД 1-го разряда проверяют образцовые ПКМД 2-го разряда, затем по ПКМД 2-го разряда проверяют образцовые ПКМД 3-го разряда, по ПКМД 3-го разряда проверяют меры 4-го разряда и по ПКМД 4-го разряда проверяют ПКМД 5-го разряда.
Порядок составления блоков ПКМД
При работе с ПКМД в общем случае, если в наборе нет концевой меры требуемого номинального размера, составляют блок ПКМД из возможно меньшего числа мер.
Блок ПКМД представляет собой набор притертых друг к другу нескольких концевых мер, требуемый размер которого равен (с допустимой погрешностью) сумме размеров отдельных плиток, входящих в этот блок.
Составление блоков ПКМД для получения требуемых размеров может производиться или в соответствии с классом точности плиток, или, если требуется повышенная точность, в соответствии с их разрядом. Ho составление блока по разряду значительно сложнее и кропотливее, чем по классу. Поэтому на практике, как правило, для обычной точности размеров применяют блоки ПКМД составленные по классу. Число плиток в блоке должно быть не более пяти.
При составлении блока ПКМД по классу придерживаются следующего порядка и содержания работ:
1. Определяют количество и размер ПКМД, входящих в блок, учитывая имеющиеся в наборе номинальные размеры концевых мер. Первой выбирают ту меру, которая совпадает несколькими (или одной) последними цифрами с требуемым размером блока. Затем из размера блока вычитывают размер выбранной меры и берут вторую меру, совпадающую несколькими (или одной) последними цифрами с остатком. Дальнейший расчет производят в той же последовательности, что обеспечивает наименьшее количество мер в блоке; такой расчет сокращает время на составление блоков, уменьшает износ ПКМД и повышает точность блоков.
2. ПКМД притирают следующим образом. Берут концевую меру за боковые плоскости, накладывают её на притираемую плитку или блок так, чтобы измерительные плоскости совмещались примерно на половину их длины (рис. 5, a). Затем, слегка нажимая на верхнюю плитку, надавливают её на нижнюю до полного контакта измерительных поверхностей. Если после этого плитки не разъединяются под действием собственного веса, то их считают притертыми.
П
КМД
или блок концевых мер размером более
5,5мм можно притирать и так, как показано
на рисунке 5,б. Притираемые меры накладывают
друг на друга крестообразно и с небольшим
нажимом поворачивают одну относительно
другой до тех пор, пока измерительные
плоскости плиток не совпадут.
3
Рисунок 5 - Способы притирки ПКМД