плоскопараллельные концевые меры длины. Плоскопараллельные концевые меры длины. Общие сведения о плоскопараллельных концевых мерах длины Основные параметры и размеры
 Скачать 27.12 Kb.
|
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Средства измерительного контроля линейно-угловых размеров, применяемые в машиностроении, можно функционально разделить на 3 группы: 1) меры, воспроизводящие заданные размеры длин и углов; 2) калибры, воспроизводящие границы предписанных размеров; 3) универсальные средства измерений действительных размеров. Из средств измерений первой группы наибольшее применение в промышленности получили плоскопараллельные концевые меры длины из стали длиной до 1000 мм и твердого сплава длиной до 100 мм. Плоскопараллельные концевые меры длины (раньше их называли плитками) – это меры длины с постоянными значениями размера между двумя параллельными плоскостями у детали, которая имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Плоскопараллельные концевые меры предназначены для использования в качестве: - рабочих мер для регулировки и настройки показывающих измерительных приборов и для непосредственного измерения линейных размеров промышленных изделий; - разрядных (образцовых мер) для передачи размера единицы длины от первичного эталона концевым мерам меньшей точности и для поверки и градуировки измерительных приборов. Общие сведения о плоскопараллельных концевых мерах длины Основные параметры и размеры Согласно ГОСТ 9038-90 плоскопараллельные концевые меры дли-ны – это концевые меры, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда с двумя плоскими взаимно параллельными измерительными поверхностями. Плоскопараллельные концевые меры длины (далее – концевые меры) служат для воспроизведения определенного одного значения единицы длины. Итак, концевые меры длины представляют собой стальной прямоугольный параллелепипед, имеющий две параллельные зеркально отполированные поверхности, между которыми находится ее номинальный размер, маркируемый на одной из ее сторон. Каждая концевая мера воспроизводит только один размер, например: 10; 5,5; 1,39 или 1,005 мм. Номинальные значения длины концевых мер должны соответствовать значениям, указанным в таблице 1. Таблица 1 – Номинальные значения длины концевых мер, мм
Концевые меры комплектуют в различные наборы по их числу и размерам номинальной длины. Концевые меры выпускаются наборами, каждому из которых присваивается определенный номер: № 1, № 2, № 3, …, № 37. Концевые меры комплектуют в наборы с градациями: 0,001; 0,005; 0,05; 0,1; 0,5; 1, 10, 25, 50, 100. ГОСТ 9038-90 предусматривает 19 наборов концевых плоскопараллельных мер длины (№ 1, № 2, …, № 19) и 18 специальных наборов плоскопараллельных мер длины (№ 20, № 21, …, № 37). Набор специальных мер предназначен для поверки определённых изделий и измерительных приборов (проволочек, микрометров, штангенинструментов). Так, например, набор № 1 содержит 83 концевые меры. В наборе № 1 также содержатся 4 защитные концевые меры номинального размера 1 мм (2 шт.) и номинального размера 1,5 и 2 мм (2 шт.). Защитная мера устанавливается на краю блока мер для предохранения от износа основных мер. Наибольшее распространение имеют наборы: № 1 (87 концевых мер с учётом защитных мер), № 2 (42 концевые меры с учётом защитных мер), № 6. Набор № 1 состоит из 83 плоскопараллельных концевых мер длин: 0,5; 1,005; 1; 1,01; 1,02; 1,03; 1,04; 1,05; 1,06; 1,07; 1,08; 1,09; 1,1; 1,11; 1,12; 1,13; 1,14; 1,15; 1,16; 1,17; 1,18; 1,19; 1,2; 1,21; 1,22; 1,23; 1,24; 1,25; 1,26; 1,27; 1,28; 1,29; 1,3; 1,31; 1,32; 1,33; 1,34; 1,35; 1,36; 1,37; 1,38; 1,39; 1,4; 1,41; 1,42; 1,43; 1,44; 1,45; 1,46; 1,47; 1,48; 1,49; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9; 9,5; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100. Набор № 2 состоит из 38 мер: 1,005; 1; 1,01; 1,02; 1,03; 1,04; 1,05; 1,06; 1,07; 1,08; 1,09; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100. Набор № 6 состоит из 10 мер: 1; 1,001; 1,002; 1,003; 1,004; 1,005; 1,006; 1,007; 1,008; 1,009. На каждой концевой мере должно быть нанесено значение её номинальной длины. На концевых мерах длиной 5,5 мм и менее значение номинальной длины должно быть нанесено на измерительной поверхности. На концевых мерах длиной более 5,5 мм значение номинальной длины и товарный знак предприятия-изготовителя должны быть нанесены на нерабочей поверхности. На защитных и образцовых мерах, кроме указанной выше маркировки, должен быть нанесен отличительный знак. Концевые меры применяют для непосредственных измерений размеров деталей и калибров, причем при измерении диаметров отверстий радиусные боковики притираются к блокам концевых мер. По концевым мерам производят настройку приборов на нулевую отметку шкалы при относительных измерениях, градуировку (нанесение отметок) и тарировку (определение цены деления) шкал приборов, а также точную настройку станков на размер. Плоскопараллельные концевые меры длины применяются для настройки индикаторного нутромера на заданный размер. Плоскопараллельные концевые меры длины применяют также для проверки калибров, измерительных инструментов, градуировки измерительных приборов и как непосредственный измеритель – для разнообразных контрольно-проверочных работ. Для концевых мер выпускаются комплекты принадлежностей: державки для крепления мер и их блоков при измерении размеров и разметке деталей; основание для установки блоков при разметке деталей; радиусные боковики с радиусами скругления 10 и 15 мм для внутренних измерений; плоскопараллельные боковики для проверки наружных и внутренних размеров. Согласно ГОСТ 9038-90 концевые меры длины изготавливаются следующих классов точности: 0; 1; 2; 3 (в порядке убывания точности). Меры класса 00 и 01 изготавливаются только по согласованию между потребителем и изготовителем. Концевые меры комплектуют в наборы, которые позволяют составлять блоки требуемых размеров из небольшого количества мер. По точности изготовления концевых мер их наборы подразделяют на четыре класса: 0; 1; 2; 3, из которых высшим является нулевой класс точности. Класс точности набора концевых мер определяется низшим классом отдельной меры, входящей в набор. Концевая мера 1,005 мм, входящая в наборы 1, 2, 3, 12 и 15 3-го класса точности, должна быть не ниже 2-го класса точности. Расчёт размеров плоскопараллельных концевых мер для составления их в блоки Чтобы меры меньше изнашивались, при составлении блока из концевых мер надо стремиться, чтобы он состоял из возможно меньшего количества концевых мер. Например, при составлении любого блока из набора № 1 максимальное количество концевых мер, входящих в блок, всегда должно быть не больше четырёх мер. При меньшем числе концевых мер будет меньше суммарная погрешность размера блока. Перед составлением блока необходимо сделать предварительный расчёт, подбирая в первую очередь концевые меры, у которых размер имеет тысячные доли миллиметра, затем сотые доли миллиметра и т.д. В этом случае при составлении блока из концевых мер при расчёте берут их номинальные размеры. Такой метод составления блока называют методом составления по классу. Рассмотрим два примера составления блока концевых мер. Пример 1. Надо собрать блок концевых мер (БКМ) размером 33,645 мм из набора концевых мер № 1. Обычно для уменьшения погрешности блока число мер в нём берут не более четырёх. Расчет проводить надо следующим образом: сначала берут концевую меру, которая имеет размер между ее измерительными плоскостями, включающий последнюю цифру заданного размера, поэтому берем в нашем случае меру с размером 1,005 мм (меру, у которой размер имеет тысячные доли миллиметра). Вычитая из размера 33,645 мм размер 1,005 мм; получим остаток 32,640 мм. Далее берём меру, включающую предпоследнюю цифру заданного размера, то есть берём меру с размером 1,44 мм (меру, у которой размер имеет сотые доли миллиметра). Вычитая из остатка 32,640 мм размер 1,44 мм, получим остаток 31,2 мм. Далее берём меру 1,2 мм (меру, у которой размер имеет десятые доли миллиметра). Вычитая из остатка 31,2 мм размер 1,2 мм, получим остаток 30 мм. Берём меру размером 30 мм.
Таким образом, заданный БКМ может быть составлен из четырех концевых мер размерами 1,005; 1,44; 1,2; 30 мм. Пример 2. Необходимо составить блок концевых мер размером 28,385 мм, пользуясь набором концевых мер № 1. В этом случае необходимо руководствоваться следующим правилом: блок заданного размера необходимо составлять из возможно меньшего числа концевых мер. Сначала следует выбирать меры, позволяющие получить тысячные доли миллиметра, затем сотые, десятые и, наконец, целые миллиметры. Поэтому для получения размера 28,385 мм необходимо взять концевые меры в следующей последовательности: 1,005+1,38+6+20=28,385 мм. Составление блока концевых мер Измерительные (рабочие) поверхности концевых мер обладают свойством сцепляемости (притираемости) по измерительным плоскостям. Эта способность позволяет составлять блоки из нескольких концевых мер разных размеров для получения требуемого размера. При соединении нескольких концевых мер в один блок погрешность суммарного размера в результате наличия жировых пленок между их измерительными плоскостями будет очень мала, и ею можно пренебречь. Притираемость концевой меры – это свойство измерительных поверхностей концевой меры, обеспечивающее прочное сцепление концевых мер между собой, а также с плоской металлической, стеклянной пластинами при прикладывании или надвигании одной концевой меры на другую или концевой меры на пластину. Притираемость характеризуется усилием сдвига. Свойство притираемости широко используется для воспроизведения с помощью концевых мер любых размеров в требуемых пределах. Притираемость измерительных поверхностей концевых мер должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 3. Таблица 3 – Требования к притираемости измерительных поверхностей концевых мер
Шероховатость измерительных поверхностей концевых мер должна быть настолько малой (0,06 мкм), чтобы придать мерам притираемость – свойство этих поверхностей, обеспечивающее прочное сцепление концевых мер между собой. Притираемость необходима при сборке концевых мер в блоки из нескольких штук. Они должны выдерживать 500 притираний друг к другу. Несколько концевых мер, соединенных между собой, называют блоком концевых мер. Небольшие концевые меры притирают (обычно их не более пяти штук, чтобы уменьшить погрешность блока), а большие меры скрепляют с помощью стяжек. Приёмы составления блока сводятся к следующему. Концевые меры, предназначенные для составления блока, предварительно очищают от смазки ватой, промывают чистым безводным и бескислотным авиационным бензином и вытирают насухо чистым полотняным полотенцем. Различают два способа сборки концевых мер в блоки путём притирки: 1. Притирку осуществляют следующим образом: взяв одну из концевых мер за боковые (широкие) плоскости, накладывают её на вторую притираемую концевую меру или блок примерно на треть длины рабочей поверхности. Затем, слегка нажимая на верхнюю концевую меру, надвигают ее на нижнюю до полного контакта измерительных поверхностей. Если после этого с помощью легкого усилия не удаётся разъединить собранный блок, то концевые меры считаются притертыми. После притирки двух концевых мер к ним притирают третью и т.д. 2. Концевые меры свыше 5,5 мм можно притирать так: притираемые меры накладывают друг на друга крестообразно и, слегка нажимая, поворачивают одну относительно другой до тех пор, пока измерительные плоскости концевых мер не совпадут. Во избежание лишней промывки концевых мер и царапания их рабочих поверхностей следует при работе с ними соблюдать следующие правила: - не брать рабочие поверхности промытых концевых мер руками, а только чистым полотенцем, нельзя царапать, нагревать, подвергать ударам; - концевые меры размером свыше 5,5 мм надо класть на стол нерабочими поверхностями; - не притирать рабочую поверхность концевой меры к нерабочей, что вызывает появление царапин на рабочих поверхностях. Последовательность при составлении блока обычно следующая: вначале притирают концевые меры малых размеров, собранный из них блок притирают к мере среднего размера и затем уже к концевой мере большого размера. Для предохранения мер от быстрого износа и повреждения необходимо применять защитные концевые меры. При наличии двух таких мер определенного размера блок концевых мер составляется таким образом, чтобы защитные меры находились на концах блока, причём одна сторона защитной меры всегда соприкасается только с измеряемым объектом, а вторая сторона – только с крайней мерой блока. Для этого на стороны концевой меры, соприкасающейся с измеряемым объектом, наносят особые опознавательные знаки. При подсчёте размера блока следует учитывать размер защитных мер. После окончания работы блок следует разобрать, концевые меры промыть авиационным бензином, тщательно протереть чистой тряпкой и положить в соответветствующие ячейки футляра набора. Для длительного хранения концевые меры смазывают техническим вазелином. Основными точностными характеристиками концевой меры длины являются отклонение значения длины концевой меры от номинальной и отклонение от плоскопараллельности концевой меры. Длина концевой меры (в любой точке) – это длина перпендикуляра, опущенного из данной точки измерительной поверхности концевой меры на её противоположную измерительную поверхность. Согласно ГОСТ 9038-90 противоположной измерительной поверхностью служит поверхность плоской вспомогательной пластины, изготовленной из того же материала и с поверхностью того же качества, что и концевая мера, к которой она притёрта. Отклонение значения длины концевой меры от номинальной – это наибольшая по абсолютному значению разность между длиной концевой меры в любой точке и номинальной длиной концевой меры. Разность между наибольшей и наименьшей длинами концевой меры называется ее отклонением от плоскопараллельности. В зависимости от величины отклонения длины мер от номинального размера и плоскопараллельности устанавливаются четыре класса точности концевых мер: 0; 1; 2; 3. Допускаемые отклонения длины концевых мер от номинальной при температуре 20 °С и отклонения от плоскопараллельности измерительных поверхностей не должны превышать значений, указанных в таблице 4. Различают два вида использования концевых мер: применение их по классам точности и применение их по разрядам. Применение концевых мер по классам точности означает, что при измерениях размеров деталей с помощью концевых мер за размер каждой меры принимают ее номинальный размер. В этом случае не учитываются погрешности изготовления самой меры, а они неизбежны, и погрешность измерения определяется только классом точности. Концевые меры, применяемые в качестве разрядных (образцовых) для поверки по ним других средств измерений, аттестуют в метрологических органах на разряды: 1, 2, 3, 4, 5 (в порядке убывания точности). Если набору концевых мер присвоен разряд, то к нему прилагается аттестат, где указываются действительные размеры мер или действительные отклонения от номинальных размеров мер. Применение мер по разряду позволяет уменьшить погрешность измерения, так как за размер меры принимают его действительное значение, указанное в аттестате. Наборы разрядных (образцовых) концевых мер на заводах служат средством хранения единицы длины. Как уже говорилось выше, концевые меры подразделяются на разрядные (образцовые) меры и рабочие меры. Разрядные меры служат для передачи единицы измерения длины от эталона – длины световой волны до рабочих мер, инструментов и приборов. Если при измерениях размеров деталей с помощью концевых мер за размер каждой меры считать ее номинальный размер, то такое использование мер называется применением их по классам. В этом случае погрешность измерения мерами объекта определится предельными отклонениями длин от их номинальных значений, приведенными для мер в таблице 4. При наличии аттестата можно, производя измерения размера с помощью мер, считать за размеры мер их действительные размеры, указанные в аттестате. Такое использование концевых мер называется применением их по разрядам. Если блок собирается из набора, которому присвоен разряд, то действительный размер блока определяется с учетом действительных размеров или действительных отклонений от номинальных размеров мер, указанных в аттестате. Это позволяет уменьшить погрешность размера блока по сравнению с применением мер по классам точности. В данной лабораторной работе погрешности размера блока концевых мер будем определять только по классам точности. Наибольшую погрешность размера, мкм, блока при применении мер по классам точности можно определить следующим образом: ∆кл. наиб.= ±(∆1+∆2+…+∆n), (1) где ∆1, ∆2,…, ∆n – допускаемые отклонения длины мер, мкм. Допускаемые отклонения длины концевых мер в зависимости от классов точности приведены в таблице 4. ЛИТЕРАТУРА 1. ГОСТ 9038-90. Меры длины концевые плоскопараллельные. Технические условия. 2. Берков, В.И. Технические измерения (альбом): учебное пособие / В.И. Берков. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1983. – 144 с. 3. Зябрева, Н.Н. Лабораторные занятия по курсу «Основы взаимозаменяемости, технические измерения» / Н.Н. Зябрева, М.Я. Шегал. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1966. – 348 с. |