Кінцева міра довжини

довжини

Кінцева міра довжини (КМД, міри кінцеві плоскопаралельні, плитки Йогансона)- зразкова міра довжини (еталон) від 0,5 до 1000 мм, виконана у формі прямокутного паралелепіпеда або круглого циліндра, з нормованим розміром між вимірювальними площинами.

Зміст

Головним призначенням є збереження та передача одиниці довжини. Кінцевими заходами перевіряють, калібрують або встановлюють на розмір засобу вимірювання (СІ) (мікрометр, калібр, індикатор, синусна лінійка тощо), різні контрольні виробничі шаблони та пристрої. Якщо немає необхідної довжини кінцевої міри з набору, можна скласти в блок доп'ятикінцевих заходів для отримання необхідного розміру, шляхом «притирання» заходів один до одного до стану, коли заходи не розпадаються (злипаються).

Точність КМД

Класифікація в Україні та СРСР

Згідно з українськими стандартами КМД поділяються назразковізаходи довжини таробочізаходи довжини. Для зразкових заходів вказується розряд, для робітників клас точності. Зразкові КМД призначені для перевірки вимірювального інструменту та робочих КМД. Допустимі відхилення розмірів та інші вимоги до зразкових КМД зазначені в МІ 1604-87. Робочі КМД призначені завдання розмірів при слюсарних роботах. Допустимі відхилення розмірів робочих КМД класів точності 00, 01, 0, 1, 2 і 3 вказані в ГОСТ 9038-90. КМД класів точності 4 та 5 не виготовляються, ці класи присвоюються зношеним та відновленим КМД на підставі таблиць допустимих відхилень, зазначених у МІ 1604-87.

Крім довжини нормується плоскопаралельність робочих поверхонь КМД. Контроль площинності вимірювальних поверхонь кінцевих заходів довжини проводиться за допомогою інтерференції по плоскопаралельнійскляній пластині, а контроль паралельності робочих поверхонь за допомогою оптикаторів, інтерферометрів, вимірювальних машин, довжиномірів і т. д. Заходи, що не відповідають заданій площинності, можуть бути відновлені доведенням. Лінійні розміри контролюються за допомогою вимірювальних машин ІЗМ, а також методом компарування від більш високого розряду та/або класу. Заходам, які не відповідають своєму класу точності, може присвоюватися нижчий клас аж до 5-го.

В інших країнах прийнято інші методи класифікації КМД. [1]

Класифікація за ISO 3650:1998

Стандартом ISO 3650:1998 встановлено чотири класи точності (допуску) КМД:

  • КМДкласу точності2зазвичай використовують як «Робочі еталони» у вимірювальних лабораторіях для встановлення приладів та інструментів при відносних вимірюваннях та їх калібрування, а також для налаштування контрольних пристроїв та верстатів.
  • КМДкласу точності1в основному використовують як «Робочі еталони» у вимірювальних лабораторіях та контрольних пунктах для калібрування приладів та інструментів та для точних вимірювань.
  • КМДкласу точності0використовують як «Вихідний зразок» (Зразковий засіб) у калібрувальних та вимірювальних лабораторіях у термостатованих приміщеннях для повірки та калібрування КМД, приладів, інструментів та калібрів і для виконання дуже точних вимірів.
  • КМДкласу точностіКвикористовують як «Вихідний зразок» (Зразковий засіб) у калібрувальних та вимірювальних лабораторіях державних метрологічних інститутів та сертифікованих центрів для повірки та калібрування КМД, еталонів довжини, приладів, інструментів та калібрів. КМД класу точностіКє найбільшточним стандартом.

Під розміром плоскопаралельного кінцевого міри довжини розуміється її серединна довжина ℓс, яка визначається довжиною перпендикуляра, опущеного з середини однієї з вимірювальних поверхонь міри на протилежну вимірювальну поверхню. Довжина плоскопаралельного кінцевого заходу в даній точці визначається довжиною перпендикуляра, опущеного з цієї точки на протилежну вимірювальну поверхню.

Матеріали КМД.

Кінцеві заходи довжини виготовляються з хромистої сталі з високою якістю обробки вимірювальних поверхонь і високою притиранням (зусилля зчеплення становить від 3 до 8 кгс), мають відносно низьку зносостійкість. Кінцеві заходи довжини, виконані з високоміцного твердого сплаву за зносостійкістю в 2,5-3 рази перевершують заходи, виготовлені з хромистої сталі. Візуально твердосплавні заходи темно-сірі, добре відрізняються від сталевих і по масі помітно важчі. Зарубіжні виробники виготовляють кінцеві заходи з кераміки (алюмооксид, двоокис цирконію, карбід вольфраму…), вони відрізняються високою зносостійкістю (у 6-10 разів перевершують сталеві), практично не схильні до корозії, мають низьку теплопровідність (знижується). не намагнічуються. Вартість керамічних заходів приблизно в 3-5 разів вища за сталеві. Різні матеріали мають різні ступені лінійного температурного розширення, у сталевих заходів 11,5-13 мкм на градус на метр, у твердосплавних 4,5 мкм на градус на метр і у керамічних 9,5 мкм на градус на метр. [1]

Кінцеві заходи випускають у вигляді наборів, упакованих у дерев'яні або пластмасові футляри, в яких окремо відведено своє місце, з відповідним зазначенням номінального розміру. Градація (крок)розмірів кінцевих заходів у наборах – від 0,001, потім 0,01; 0,1; 0,5; 1 та 10 мм, що практично дозволяє скласти будь-який розмір з точністю до 1 мкм. При наборі кінцевих заходів у блоки необхідно прагнути до мінімальної кількості плиток (заходів). Розрахунок кількості плиток слід починати з вибору найменших за розміром. Притирання промитих бензином або уайт-спіритом плиток роблять у зворотному порядку: беруть спочатку плитку найбільшого розміру, потім наступну по довжині і, нарешті, найменшу міру. По кінцях зібраного блоку притирають захисні бічні заходи з огляду на їх розмір у блоці. Для формування блоків та надійної фіксації використовуються набори приладдя. У СРСР випускалися три види наборів:

  • набір стяжок (тип ПК-0), для блоків, що складаються з мір більше 100 мм і мають отвори в бічних гранях.
  • повний (тип ПК-1), для вимірювань зовнішніх та внутрішніх розмірів до 320 мм;
  • малий (тип ПК-2), для вимірювань зовнішніх та внутрішніх розмірів до 160 мм;
  • розмічувальний (тип ПК-3), для розмічувальних робіт разом з повним або малим вимірювальним набором.

На заходах розміром понад 100 мм наносяться дві насічки розташовані від вимірювальних граней на відстані з коефіцієнтом 0,211 від номінального розміру (для паралелепіпедної форми) і вказують на місця опори. Базування розраховане для мінімізації можливого прогину при встановленні у горизонтальному положенні.

Притиранням при використанні КМД називають ефект прилипання двох плиток з плоскими відполірованими гранями. Притирання видаляє все повітря між гранями та плитки стискаються атмосферним тиском. Поверхневий натяг залишків промивної рідини та міжмолекулярна взаємодія матеріалу плиток збільшує силу стиснення.

Здатність плиток КМД до притирання(Притирання) є обов'язковою вимогою. Втрата притирання означає неприпустиме знос поверхонь. Для зменшення зносу плиток при притиранні необхідно виконувати так, щоб пил і частинки не потрапили між плитками. Для цього грані плиток поєднують на мінімальній площі, а потім зсувом досягають повного прилягання площин. При зсуві грані плиток працюють скребками, очищаючи поверхні, що притираються.

Не можна плутати притирання КМД із співзвучним процесом доведення-притирання поверхонь, який є методом чистової абразивної обробки.

Комплектація у деяких виробників

Сталеві кінцеві заходи довжини поставляються у спеціальних футлярах такими наборами:

  • № 1 із 83 шт. (Від 1,005 до 100 мм). Зустрічаються набори №1 із 87 шт. - чотири додаткові заходи є захисними бічними для формування блоків;
  • № 2 із 38 шт.(від 1,005 до 100 мм),
  • № 3 із 112 шт.(від 1,005 до 100 мм),
  • № 4 з 11 шт.(від 2 до 2,01 мм),
  • № 5 із 11 шт.(від 1,99 до 2 мм);
  • № 6 із 11 шт.(від 1 до 1,01 мм);
  • № 7 із 11 шт.(від 0,99 до 1 мм);
  • № 8 із 10 шт.(від 125 до 500 мм);
  • № 9 із 12 шт.(від 100 до 1000 мм);
  • № 10 із 20 шт.(від 0,1 до 0,29 мм);
  • № 11 із 43 шт.(від 0,3 до 0,9 мм);
  • № 12 із 74 шт.(від 1,005 до 5 мм);
  • № 13 з 11 шт. (5 мм; від 10 до 100 мм);
  • № 14 із 38 шт.(від 10,5 до 25 мм, від 30 до 100 мм);
  • № 15 з 29 шт.(1,005; від 1 до 1,1, від 1,2 до 2, від 3 до 10 мм);
  • № 16 із 19 шт.(від 0,991 до 1,009 мм);
  • № 17 з 19 шт. (Від 1,991 до 2,009 мм), ;
  • № 18 з 2 шт., (захисні заходи);
  • № 19 з 2 шт., (захисні заходи);
  • Спецнабори:
  • № 20, № 21, № 22, № 23, № 24, № 25, №26, № 27, № 28, № 29, № 30, № 31, № 32, № 33, № 34, № 35, № 36, № 37

  • ГОСТ 9038-90 Заходи довжини кінцеві плоскопаралельні. Технічні умови;
  • МІ 1604-87 ДСМ. Міри довжини кінцеві плоскопаралельні. Загальні вимоги до методик перевірки;
  • МІ 2079-90 ДСІ. Міри довжини кінцеві плоскопаралельні зразкові 3 та 4-го розрядів та робітники класів точності 1-5 завдовжки до 100 мм. Методика перевірки (МП);
  • ГОСТ 4119-76 Набори приладдя до плоскопаралельних кінцевих заходів довжини;
  • МІ 2066-90 Набори приладдя до плоскопаралельних кінцевих заходів довжини. Методика контролю.
  • ISO 3650 Стандарт кінцевих заходів (зокрема керамічних) Євросоюзу;
  • BS 4311 Британський стандарт кінцевих заходів (дюймова система обчислення);

    • Крім зразкових заходів довжини випускається безліч різновидів вторинних заходів. Найбільш відомі:

    • Різні лінійки, штангенциркулі, мікрометри тощо.
    • Каліберні пробки та кільця, (гладкі, різьбові, конусні тощо). Призначені для контролю граничних розмірів отворів та валів.
    • Різні плоскі щупи контролю зазорів [2] .
    • Калібровані кулі для вимірювання внутрішніх конусів.

    Кутові призматичні заходи

    Зразкові заходи кута, побудовані за аналогічним принципом КМД: необхідний зразковий кут набирається притиранням з набору призм з нормованим кутом між робочими гранями. [1] В Україні існує ГОСТ 2875-88 «Заходи плоского кута призматичні. Загальні технічні умови. [3] нормуючий класи точності та склади наборів кутових заходів.

    Пластини скляні плоскопаралельні та інтерференційні

    Пластини скляні плоскопаралельні [4] [5] таінтерференційні [6] призначені для перевірки притирання та площинності полірованих поверхонь інтерференційним методом, взаємної паралельності вимірювальних поверхонь мікрометрів та іншого обладнання, а також вимірювань довжини порівнянням з кінцевими мірами інтерференційним методом. Є скляними призмами з полірованими робочими гранями. У СРСР нормувалися стандартами ГОСТ 1121 «Пластини плоскопаралельні скляні. Набір. Технічні умови." та ГОСТ 2923 «Пластини плоскі скляні для інтерференційних вимірювань ПІ60, ПІ80, ПІ100, ПІ120.»

    Для інтерференційних вимірів постачалися джерела контрастного монохроматичного світла. [1]