Учебное пособие 1927

Рис. 1.2. Набор № 2 концевых мер длины

КМД комплектуют в наборы (табл. 1.1), обеспечивающие возможность получения блока концевых мер любого размера с точностью до третьего знака после запятой. При составлении блока из концевых мер следует стремиться, чтобы блок состоял из возможно меньшего количества мер, т. к. погрешность блока складывается из погрешностей отдельных мер.

Изготовляются плоскопараллельные концевые меры длины из твёрдого материала – закаленной стали или твёрдого сплава. Чаще всего используют хромистые стали 20ХГ, ХГ, IIIX15, Х (коэффициент линейного расширения =(11,5 1) 10-6). Твердость измерительных поверхностей должна составлять менее 62 HRCЭ. Кроме того материал КМД должен обладать свойством сохранения стабильности, так за период равный 12 месяцам изменение размеров на 1 м длины не должно превышать: 0,3 мкм для концевых мер класса 0; 1,0 мкм для концевых мер класса 1; 2,0 мкм для концевых мер класса 2–3.

11

Концевые меры могут использоваться в виде отдельной концевой меры, в виде блока концевых мер, в том числе со специальными принадлежностями.

Принадлежности выпускаются наборами, в которые вхо-

дят: державки, боковички, лекальная линейка, основание.

Таблица 1.1

Метрологические и технические характеристики

12

1.2. Притирка концевых мер длины

Характерной особенностью плоскопараллельных концевых мер является притираемость их друг к другу измерительными поверхностями. Под притираемостью плиток понимается способность прочно сцепляться между собой при надвигании одной меры на другую. В отдельных случаях сила сцепления достигает 0,20–0,30 МПа. Притирку мер в блок производят в определенной последовательности (рис. 1.3). Меры меньших размеров последовательно притирают к мерам больших размеров.

Рис. 1.3. Притирка КМД [8]

Концевую меру берут за боковые поверхности, накладывают ее на край большей так, чтобы измерительные плоскости

13

совмещались на половину их длины. Затем, слегка нажимая на верхнюю плитку, сдвигают её вдоль длинного ребра до совпадения плоскостей обеих измерительных поверхностей. Если после этого концевые меры не разъединяются, то плитки считаются притертыми.

Явление притираемости объясняется молекулярным притяжением в присутствии тончайших слоев смазочной пленки (толщиной не более 0,2 мкм). Нарушение этой пленки ведет к значительному уменьшению силы сцепления плиток. Притираемость позволяет составлять из нескольких концевых мер блок плиток, размер которого близок к сумме размеров отдельных плиток, входящих в этот блок (рис. 1.4).

Перед составлением блока делают его предварительный расчет, подбирая в первую очередь концевые меры, имеющие тысячные доли, затем сотые и десятые доли миллиметра и т.д.

Рис. 1.4. Блок притёртых концевых мер

14

1.3. Точностные характеристики концевых мер длины

Основными точностными характеристиками концевых мер длины являются ее срединная длина и отклонение от плоскопараллельности.

За номинальную длину плоскопараллельной концевой меры принимают ее длину перпендикуляра l, опущенного из любой точки одной из измерительных поверхностей на противоположную измерительную поверхность. Поскольку практически невозможно получить идеальные плоскость и параллельность измерительных поверхностей, то за размер концевой меры принимается ее срединная длина lср, которая представляет собой длину перпендикуляра, опущенного из середины одной рабочей поверхности меры на другую рабочую поверхность.

Отклонением от плоскопараллельности КМД называет-

ся разность между её наибольшей и наименьшей длиной.

По точности изготовления, т. е. по допустимым отклонениям длины и отклонениям от плоскопараллельности, концевые меры делятся на семь классов точности, обозначаемых в порядке понижения точности – 00; 0; 1; 2; 3; 4; 5. Первые пять классов точности (от 00 до 3) − это классы используемые изготовителями концевых мер. Для мер, находящихся в эксплуатации, предусмотрены оставшиеся 4-й и 5-й классы. Они используется при ремонте концевых мер длины, применяемых на работах с невысокой точностью (ГОСТ 8.116-75). Некоторые допустимые отклонения срединной длины и допустимые отклонения от плоскопараллельности концевых мер в зависимости от установленных классов точности представлены в табл. 1.2.

В целях повышения точности КМД при использовании их в качестве образцовых помимо классов точности установлены еще и разряды концевых мер. В зависимости от предельной погрешности при аттестации размеров мер их делят на пять разрядов: с 1-го по 5-й. В аттестате указывается номинальный размер концевой меры, отклонение номинального

15

размера и разряд, к которому отнесен проверяемый набор мер. Применение концевых мер по разрядам с учетом поправок к

их номинальным размерам повышает точность измерения.

Таблица 1.2

Допустимые отклонения концевых мер

Поскольку разряд характеризуется погрешностью измерений концевых мер, при применении их по разряду необходимо наличие аттестата, где указывается действительная величина концевой меры с точностью до десятых долей микрона и погрешности, с которой производились измерения.

16

Предельные погрешности действительного значения срединной длины концевых мер и отклонения от плоскостности и параллельности не должны превышать величин, пред-

ставленных в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Допустимые отклонения концевых мер

1.4. Порядок составления блоков

Приступая к работе с плоскопараллельными концевыми мерами длины, следует предварительно рассчитать, какие ме-

17

ры нужно взять для составления данного блока. Количество мер в блоке должно быть минимальным, так как погрешность блока складывается из погрешностей отдельных мер. Расчет мер на наружный размер следует начать с подбора меньших мер, показатель которых содержит последний знак десятичной дроби составляемого размера. Пример такого расчёта на размер 13,785 мм представлен в табл. 1.4.

Предельная погрешность блока плиток была установлена квадратичным сложением погрешностей отдельных плиток по следующей зависимости:

где Δ1imi – погрешность отдельной i-ой плитки, n – число плиток, составляющих блок.

После определения состава блока необходимо извлечь из футляра требуемые меры, очистить их от защитной смазки, промыть бензином и насухо вытереть чистой тряпочкой. Промытые и вытертые меры не следует брать руками за измерительные поверхности.

Последовательность составления блока выполняется в следующей последовательности. Сначала плитке наибольшего размера притирают концевую меру меньшего размера, затем к

18

собранному блоку притирают вторую по размеру плитку, затем третью и так далее, пока не будет притерта к блоку последняя концевая мера. Концевые меры или блок концевых мер размером более 5,5 мм можно притирать и другим способом. Притираемые меры накладывают друг на друга крестообразно и с небольшим нажимом поворачивают одну относительно другой до совпадения измерительных поверхностей.

После использования блока концевых мер для настройки или проверки измерительного средства, меры необходимо законсервировать и уложить в соответствующие ячейки футляра.

При составлении блока из концевых мер по разряду на результаты измерений будут влиять предельные погрешности действительного значения срединной длины концевых мер, входящих в состав блока.

1.5.Порядок выполнения работы

1.Ознакомится теоретической частью.

2.Используя табл. 1.1, рассчитать, какие меры нужно взять для составления блока. Полученные номинальные размеры всех плиток занести в табл. 1.5. При расчетах учитывать наличие соответствующих плиток в вашем наборе. Задания получить у преподавателя согласно варианту по табл. 1.6.

19

Продолжение табл. 1.5

4.

5.

6.

Таблица 1.6

Варианты заданий для решения задач по составлению блоков заданного размера с помощью КМД

20