Плоскопараллельные концевые меры длины представляют собой высокоточные эталоны в форме прямоугольного параллелепипеда с двумя взаимно параллельными измерительными поверхностями, расстояние между которыми определяет их номинальную длину. Концевые меры длины (КМД) служат для передачи размера единицы длины от первичного эталона к рабочим средствам измерений и применяются для поверки калибров, настройки измерительных приборов, наладки станочного оборудования.
Конструкция и геометрия
Концевая мера имеет форму прямоугольного параллелепипеда, где две противоположные грани являются измерительными поверхностями с высокой степенью плоскостности и параллельности. Под размером концевой меры понимается срединная длина — величина перпендикуляра, опущенного из середины одной измерительной поверхности на противоположную. Измерительные поверхности обрабатываются с высокой чистотой, что обеспечивает возможность притирки мер друг к другу для составления блоков нужного размера.
- согласно ГОСТ 9038-90 концевые меры изготавливаются из стали длиной до 1000 мм и из твердого сплава длиной до 100 мм;
- измерительные поверхности должны быть плоскими и взаимно параллельными с нормированными отклонениями;
- боковые грани служат для маркировки номинального размера меры и класса точности;
- качество обработки измерительных поверхностей определяет возможность притирки и количество циклов использования;
- стальные меры рассчитаны на 500 притираний при вероятности безотказной работы 0,8, твердосплавные — на 30000 притираний.
Классы точности согласно ГОСТ
| Класс точности | Отклонение длины, мкм | Отклонение плоскопараллельности, мкм | Применение |
|---|---|---|---|
| 0 | ±0,10 до ±0,20 | 0,05-0,10 | Образцовые меры для поверки |
| 1 | ±0,16 до ±0,30 | 0,10-0,16 | Точные измерительные работы |
| 2 | ±0,20 до ±0,40 | 0,12-0,20 | Настройка измерительных приборов |
| 3 | ±0,30 до ±0,60 | 0,16-0,30 | Рабочие измерения на производстве |
Выбор класса точности зависит от требуемой точности измерений и типа выполняемых операций. Образцовые меры класса 0 применяются в метрологических лабораториях для поверки и аттестации измерительных средств. Рабочие меры классов 1-3 используются непосредственно в производственных условиях для контроля размеров деталей и наладки технологического оборудования.
Физика притирки
Притирка концевых мер основана на явлении адгезии между двумя гладкими поверхностями при наличии тонкой пленки смазки. При взаимном прижатии и сдвиге двух измерительных поверхностей выдавливается воздух и образуется тонкий слой масла толщиной около 0,03 мкм. Силы молекулярного притяжения между поверхностями через масляную пленку обеспечивают прочное соединение, способное выдерживать растягивающее усилие до 100-150 Н на квадратный сантиметр.
Области применения в промышленности
- поверка гладких калибров-пробок и калибров-скоб на оптиметрах;
- градуировка шкал измерительных приборов при их изготовлении и ремонте;
- наладка станков токарной и фрезерной групп на размер при серийном производстве;
- прямые измерения линейных размеров деталей с использованием индикаторов;
- разметочные и координатно-расточные работы высокой точности в инструментальных цехах;
- аттестация рабочих мест для определения погрешности измерительных комплексов.
Наборы концевых мер
- набор КМД №2 содержит 38 плиток размером от 1 мм до 100 мм и предназначен для рабочих измерений;
- набор КМД №3 включает 112 мер и обеспечивает составление блоков с градацией 0,001 мм в широком диапазоне;
- набор КМД №7 состоит из 10 мер и применяется для наладки станков и контроля крупных деталей;
- набор КМД №9 содержит 12 мер размером от 100 мм до 1000 мм для измерения больших линейных размеров;
- керамические наборы класса точности 0 из 87 мер используются в прецизионных метрологических работах.
Метрологические характеристики
| Номинальная длина, мм | Градация мер в наборе, мм | Допуск на длину класса 1, мкм | Допуск плоскопараллельности класса 1, мкм |
|---|---|---|---|
| 0,5-10 | 0,001; 0,01; 0,5; 1 | ±0,16 | 0,10 |
| 10-100 | 0,5; 1; 10 | ±0,20 до ±0,30 | 0,12 |
| 100-500 | 25; 50; 100 | ±0,30 до ±0,50 | 0,16 |
| 500-1000 | 100 | ±0,60 до ±0,80 | 0,20 |
«Длина концевой меры (в любой точке) — длина перпендикуляра, опущенного из данной точки измерительной поверхности концевой меры на ее противоположную измерительную поверхность». Измерение длины концевых мер осуществляется абсолютным интерференционным методом с использованием плоской вспомогательной пластины из того же материала.
Материалы концевых мер
- стальные меры длиной до 1000 мм применяются для большинства производственных задач благодаря оптимальному сочетанию точности и стоимости;
- твердосплавные меры длиной до 100 мм обеспечивают ресурс 30000 притираний против 500 у стальных;
- керамические меры обладают высокой химической стойкостью и применяются в агрессивных средах;
- температурный коэффициент линейного расширения стали составляет 11,5×10⁻⁶ 1/°C, что учитывается при точных измерениях;
- твердый сплав имеет меньший коэффициент расширения и предпочтителен для прецизионных работ.
Правила эксплуатации
- меры должны акклиматизироваться в помещении не менее 2-3 часов перед использованием;
- температура измерений должна составлять 20°C ± 1°C согласно метрологическим требованиям;
- после работы измерительные поверхности протираются, смазываются тонким слоем вазелинового масла и укладываются в футляр;
- блок из притертых мер разбирается легким сдвигом без отрыва для предотвращения задиров;
- периодическая поверка концевых мер проводится в соответствии с установленными межповерочными интервалами.
Почему КМД незаменимы
Распространено мнение, что современные цифровые измерительные приборы полностью заменяют концевые меры длины в производственной практике. Однако КМД остаются незаменимыми для метрологического обеспечения производства по нескольким причинам.
Цифровые приборы сами требуют периодической калибровки с использованием эталонов, которыми являются концевые меры. Для поверки калибров скоб и пробок необходимы физические меры, обеспечивающие имитацию реальной детали. В условиях серийного производства наладка станков на размер с помощью блока концевых мер гарантирует стабильность размеров всей партии изделий. КМД не зависят от источников питания, не подвержены электромагнитным помехам и не требуют сложного обслуживания.
Выбор концевых мер
- набор №2 с 38 мерами подходит для мелкосерийного производства и ремонтных цехов;
- набор №7 из 10 мер класса 1 применяется для наладки станков в условиях серийного выпуска изделий;
- набор №9 с мерами от 100 до 1000 мм необходим для контроля крупногабаритных деталей;
- твердосплавные наборы выбираются для интенсивной эксплуатации с частой притиркой;
- керамические меры класса 0 используются в прецизионных измерениях и метрологических работах;
- при выборе учитывается соотношение стоимости набора и требований к точности измерений.
Источники
- ГОСТ 9038-90 Меры длины концевые плоскопараллельные. Технические условия
- Козловский А.Н., Виноградов. Основы стандартизации, допуски, посадки. CentrMag
- Каталог концевых мер длины. Западприбор
- Наборы концевых мер длины плоскопараллельных. Эталон Прибор
- Таблица концевых мер длины. Иннер Инжиниринг
- Плоскопараллельные концевые меры длины ГОСТ. MetallGears
- Меры длины концевые плоскопараллельные КМД. Калибр-Инфо
Добавить комментарий
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.