Концевая мера длины

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Набор керамических концевых мер от 0,5 до 100 мм.

Концевая мера длины (КМД, меры концевые плоскопараллельные, плитки Иогансона) — образцовая мера длины (эталон) от 0,5 до 1000 мм, выполненная в форме прямоугольного параллелепипеда или круглого цилиндра, с нормируемым размером между измерительными плоскостями.

Описание[править | править исходный текст]

Главным предназначением является сохранение и передача единицы длины. Концевыми мерами проверяют, калибруют или устанавливают на размер средства измерений (СИ) (микрометр, калибр, индикатор часового типа, индикатор рычажного типа, 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, путем «притирания» мер друг к другу до состояния, когда меры не распадаются (слипаются).

Руководство по обращению с концевыми мерами длины

Точность КМД[править | править исходный текст]

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.

В других странах приняты иные методы классификации КМД.[1]

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 тд.. 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.

Материалы КМД[править | править исходный текст]

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 (алюмооксид, двуокись циркония, карбид вольфрама…), 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.[1]

Применение КМД[править | править исходный текст]

Измерение деталей (справа) с помощью КМД (слева) и плоскопараллельных стеклянных пластин. Интерференционная картинка на поверхности КМД показывает разницу размеров между КМД и деталью.

Концевые меры выпускают в виде наборов, упакованных в деревянные или пластмассовые футляры, в которых каждой отдельной мере отведено свое 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:

  • набор стяжек (тип ПК-0), для блоков состоящих из мер более 100 мм и имеющих отверстия в боковых гранях.
  • полный (тип ПК-1), для измерений наружных и внутренних размеров до 320 мм;
  • малый (тип ПК-2), для измерений наружных и внутренних размеров до 160 мм;
  • разметочный (тип ПК-3), для разметочных работ вместе с полным или малым измерительным набором.

На мерах размером более 100 мм наносятся две насечки расположенные от измерительных граней на расстоянии с коэффициентом 0,21 от номинального размера (для параллелепипедной формы) и указывают на места опоры. Базирование рассчитано для минимизации возможного прогиба при установке в горизонтальном положении.

Притирка[править | править исходный текст]

36 плиток удерживается вместе после притирки

Притиркой при использовании КМД называют эффект прилипания двух плиток с плоскими отполированными гранями. Притирка удаляет весь воздух между гранями и плитки сжимаются атмосферным давлением. 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.

Нельзя путать притирку КМД с созвучным процессом доводки-притирки поверхностей, который является методом чистовой абразивной обработки.

Комплектация у некоторых производителей[править | править исходный текст]

Стальные концевые меры длины поставляются в специальных футлярах следующими наборами:[2]

  • № 1 из 83 шт., классы точности 0, 1, 2, 3. Встречаются наборы № 1 из 87 шт. - четыре дополнительные меры являются защитными боковыми для формирования блоков);
  • № 2 из 38 шт., классы точности 1, 2, 3;
  • № 3 из 112 шт., классы точности 0, 1, 2, 3;
  • № 4 из 10 шт., классы точности 0, 1, 2;
  • № 5 из 10 шт., классы точности 0, 1, 2;
  • № 6 из 10 шт., классы точности 0, 1, 2;
  • № 7 из 10 шт., классы точности 0, 1, 2;
  • № 8 из 10 шт., классы точности 1, 2, 3;
  • № 9 из 12 шт., классы точности 1, 2, 3;
  • № 10 из 20 шт., классы точности 1, 2, 3;
  • № 11 из 43 шт., классы точности 0, 1, 2, 3;
  • № 17 из 19 шт., классы точности 0, 1, 2;
  • № 19 из 23 шт., классы точности 1 и 2;
  • № 20 из 20 шт., классы точности 1 и 2;
  • № 21 из 7 шт., класс точности 3.

Концевые меры длины из твердого сплава поставляются следующими наборами:

  • № 1 из 83 шт., классы точности 1, 2, 3;
  • № 2 из 38 шт., классы точности 1, 2, 3;
  • № 3 из 112 шт., классы точности 1, 2, 3;
  • № 4 из 10 шт., классы точности 0 и 1;
  • № 5 из 10 шт., классы точности 0 и 1;
  • № 6 из 19 шт., классы точности 0 и 1;
  • № 7 из 4 шт., защитных мер, классы точности 1, 2, 3;
  • № 8 из 4 шт., защитных мер, классы точности 1, 2, 3.

Нормативные документы[править | править исходный текст]

  • ГОСТ 9038-90 Меры длины концевые плоскопараллельные. Технические условия;
    • МИ 1604-87 ГСИ. Меры длины концевые плоскопараллельные. Общие требования к методикам поверки;
    • МИ 2079-90 ГСИ. Меры длины концевые плоскопараллельные образцовые 3 и 4-го разрядов и рабочие классов точности 1-5 длиной до 100мм. Методика поверки (МП);
  • ГОСТ 4119-76 Наборы принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины;
    • МИ 2066-90 Наборы принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины. Методика контроля.
  • ISO 3650 Стандарт концевых мер (в т.ч. керамических) Евросоюза;
  • BS 4311 Британский стандарт концевых мер (дюймовая система исчисления);

Аналогичные меры[править | править исходный текст]

Веерный набор щупов для измерения зазоров

Помимо образцовых мер длины выпускается множество разновидностей вторичных мер. Наиболее известны:

  • Всевозможные линейки, штангенциркули, микрометры и т.п.
  • Калиберные пробки и кольца, (гладкие, резьбовые, конусные и т.п.). Предназначены для контроля предельных размеров отверстий и валов.
  • Всевозможные плоские щупы для контроля зазоров[3].
  • Калиброванные шары для измерения внутренних конусов.

Угловые призматические меры[править | править исходный текст]

Образцовые меры угла, построенные по аналогичному с КМД принципу: требуемый образцовый угол набирается притиркой из набора призм с нормированным углом между рабочими гранями.[1] В России существует ГОСТ 2875-88 «Меры плоского угла призматические. Общие технические условия.» [4] нормирующий классы точности и составы наборов угловых мер.

Пластины стеклянные плоскопараллельные и интерференционные[править | править исходный текст]

Пластины стеклянные плоскопараллельные

Пластины стеклянные плоскопараллельные[5][6] и интерференционные[7] 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 снабжались источниками контрастного монохроматического света.[1]

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]