10.12. Поверочные линейки и плиты

Для лекальных, инструментальных и разметочных работ в машиностроении широко применяются поверочные линейки, плиты и лекальные угольники. Они предназначены для контроля отклонений от прямолинейности, плоскостности, перпендикулярности углов наклона.

В соответствии с ГОСТ 8026–92 “Линейки поверочные. Технические условия” поверочные стальные линейки выпускаются 6 типов (рис. 10.42): с двухсторонним скосом ЛД, трехгранные ЛТ, четырехгранные ЛЧ, прямоугольного сечения ШП и хромированные ШПХ, двутаврового сечения ШД. Все они подразделяются на лекальные (типы ЛД; ЛТ; ЛЧ) и с широкой рабочей поверхностью (ШП; ШПХ; ШД).

Кроме стальных линеек предусмотрены чугунные линейки с широкой поверхностью: мостики ШМ, угловые трехгранные УТ и твердокаменные (ШП–ТК, ШМ–ТК, УТ–ТК). Длина линеек варьируется от 80 до 4000 мм.

Линейки типов ШМ и УТ изготавливаются в двух исполнениях: с ручной шабровкой и с механически обработанными рабочими поверхностями. Шероховатость рабочих поверхностей составляет Ra 0,04…0,63 мкм в зависимости от типа линейки и класса ее точности.

В зависимости от точности изготовления линеек им присваивают соответствующие классы точности: для лекальных линеек - 0 или 1 класса, а для линеек типа ШП; ШД и ШМ – 00; 0; 01; 1 и 2 классы.

Средний полный срок службы стальных линеек должен быть не менее 8 лет, а твердокаменных – не менее 10 лет.

Погрешность контроля поверочными линейками зависит от применяемого метода контроля, опыта оператора, условий контроля и составляет величину 1…5 мкм.

Контроль отклонений от прямолинейности и плоскости поверочными линейками выполняется одним из трех методов: “на просвет”, методом “линейных отклонений” или “на краску”.

При проверке “на просвет” лекальную линейку острым ребром накладывают на контролируемую поверхность (рис 10.43, а), а источник света помещают сзади линейки и детали (рис.10.43, б). При отсутствии отклонений от прямолинейности или плоскостности свет не должен пробиваться сквозь щель между линейкой и поверхностью. Линейное отклонение определяют на глаз (рис.10.43, в) или сравнением с образцами просвета. В качестве образцов просвета могут выступать концевые меры длины (рис.10.43, г). Минимальная ширина щели, устанавливаемая глазом, составляет 3-5 мкм. Контроль может выполняться как для открытых поверхностей, так и в углах (рис.10.43, д).

Схема контроля с помощью линеек с широкой рабочей поверхностью и концевых мер длины представлена на рис.10.44. При контроле прямолинейности детали 1 в направлении xx линейку 3 укладывают на две одинаковые концевые меры 2, находящиеся на расстоянии 0,233 длины линейки от ее концов. За измерительную базу принимается нижняя поверхность линейки 3 с широкой рабочей поверхностью. Отклонение от прямолинейности определяется с помощью концевых мер длины, щупов или специального средства измерений с измерительной головкой 4. Описанный метод применим для контроля прямолинейности на длине не более 2000 мм, так как при большей длине линеек их прогиб начинает оказывать существенное влияние на точность контроля.

Контроль отклонений от плоскостности методом “на краску” выполняется линейками типа ШТ, ШД, ШМ и УТ, причем у линеек типов ШМ и УТ рабочие поверхности должны быть шаброваны. При этом способе контроля рабочую поверхность линейки покрывают тонким слоем краски (например, смесью берлинской лазури или сажи с машинным маслом), перемещают по контролируемой поверхности и определяют число (площадь) пятен краски, оставшихся на выступах этой поверхности в квадрате 25х25мм. Погрешность контроля составляет примерно 3… 5 мкм.

Поверочные плиты (рис.10.45) по ГОСТ 10905–86 “Плиты поверочные и разметочные. Технические условия” изготавливаются из чугуна, гранита с вариацией размеров от 250х250мм до 4000х1600мм. Рабочие поверхности чугунных плит должны быть подвергнуты ручной шабровке или механической обработке. Шероховатость рабочих поверхностей механически обработанных чугунных и гранитных плит соответствует Ra1,25…0,32мкм.

Классы точности плит – 000; 00; 0; 1; 2; 3.

Допуск плоскостности устанавливается в зависимости от класса точности и размера плиты и составляет, например, для плиты 250х250 000 класса точности – 1,2мкм, а для плиты 2500х1600 3-го класса точности – 120 мкм.

Плиты изготавливаются из чугуна с физико-механическими свойствами не ниже свойств марки СЧ8 с твердостью 170…229 НВ.

Применение гранитных плит, имеющих большую твердость рабочей поверхности, более высокую износостойкость, меньшую температурную, вибрационную зависимость позволяет повысить точность контроля. Гранитные плиты изготавливаются из диабаза, габбро и различного типа гранитов, имеющих предел прочности на сжатие не менее 264,9 МПа.

Допустимая погрешность контроля отклонений – 3…5 мкм.

По заказу потребителя рабочие поверхности чугунных плит могут быть разделены на квадраты и прямоугольники продольными и поперечными рисками, а гранитных плит – с пазами и резьбовыми отверстиями.

Полный средний срок службы плит – не менее 10 лет.

Проверка отклонений от прямолинейности и плоскостности с помощью плит может выполняться аналогичными методами с учетом того, что аналогичными методами с учетом того, что контролируемая деталь должна быть по размером не больше размеров плиты и имела возможность определять отклонения с помощью набора щупов, концевых мер длины или специального шкального средства при использовании метода линейных отклонений (“от плиты”). Погрешность контроля, как правило, не превышает погрешностей, получаемых при контроле с помощью поверочных линеек.