Что такое концевые меры длины

Концевые меры – это эталонные длины в виде цилиндров, призм либо параллелепипедов, имеющих нормируемые размеры, то есть расстояния между измерительными противоположными плоскостями. Они изготавливаются из прочных, стойких к истиранию и механическим воздействиям материалов. Концевые меры длины поставляются в футлярах с отдельными ячейками, для которых указываются точные номинальные размеры.

Полное название – плоскопараллельные концевые меры длины (аббревиатура – ПКМД). Такое наименование обусловлено тем, что измерительные поверхности располагаются параллельно по отношению друг к другу, а также являются плоскими, имеют минимальную степень шероховатости. Расстояние между этими противоположными двумя плоскостями и определяет номинальный проверяемый размер.

Иногда меры называют плитками Иогансона, так как шведская компания «Иогансон» первой продемонстрировала металлические эталонные параллелепипеды на международной выставке, состоявшейся в далёком 1900 году. А массовое фабричное производство было запущено и налажено только спустя десять лет.

Применение

Сфера применения широкая, включает разные отрасли промышленности: деревообрабатывающую, строительную, металлообрабатывающую, электронную, лёгкую, а также машино-, станко-, автомобиле-, судо- и авиастроение.

При нанесении разметки, проверке точности инструментов или оборудования, при проведении прочих операций нужная длина формируется из нескольких плиток. При этом точность достигает 1 мкм, что соответствует 0,001 мм.

Действуют правила:

• • Набирая требуемую длину, нужно стараться применять минимум мер.

• • Рассчитывая количество изделий, сначала берите за основу самые маленькие плитки.

• • Перед применением необходимо промывание бензином или уайт-спиритом. Это требуется для обезжиривания, так как даже минимальные следы жиров (даже кожного сала) помешают правильной притирке.

• • Элементы соединяются друг с другом благодаря эффекту притирки. Он заключается в межмолекулярной диффузии, возникающей между гладкими поверхностями. Плитки сохраняют положение благодаря силе действующего давления атмосферы. А остатки обезжиривающего жидкого состава обеспечивают поверхностное натяжение и усиливают эффект.

• • Для минимизации притирочного износа в пространство между поверхностями не должны попадать никакие частицы типа пыли. Для очистки следует сначала соединить грани, а потом движением сдвига совместить стыкуемые плоскости. Так мелкий мусор сразу удалится.

• • Если набираются большие длины, то параллелепипеды фиксируются крепёжными стяжками.

• • Длины собираются с самой значительной. Потом притирается следующая. Постепенно очередь доходит до самой малой меры.

• • По бокам сформированного блока осуществляется притирка защитных деталей с соблюдением размерности.

Разновидности

• • Рабочие. Ими настраивают и регулируют станки и инструменты, а также выполняют разметки. Рабочие КМД имеют собственную классификацию, критерий которой – точность. Выделяют классы с делением по степени отличия фактического размера от номинального.

• • Образцовые. Они передают эталонные величины концевым мерам, которые имеют меньшую точность. Также с их помощью градуируют и поверяют измерительные устройства. Образцовые меры классифицируются на четыре разряда, и для каждого установлена величина максимальной погрешности при проведении аттестации.

• • Защитные. Их можно выделить в самостоятельный вид. Такие КМД используют при измерениях в комплексе с образцовыми или рабочими. Защитные меры фиксируются в сборном, состоящем из нескольких элементов блоке, располагаются по его краям. Их задача – предупреждение быстрого износа плиток, обусловленного контактами с измеряемыми объектами.

Классы точности концевых мер

Образцовыми изделиями поверяют рабочие меры и измеряющие устройства. Предъявляемые к ним требования и допускаемые отклонения регламентируются методическими инструкциями – МИ 1604-87.

Рабочие КМД, применяемые для передачи эталонных размеров при проведении работ, по точности делятся на группы, указываемые в государственном стандарте – ГОСТ под номером 9038-90. Всего выделяют 6 классов: 00, 0,1, 0, 1, 2, 3. Изделия категорий 4 и 5 не производятся. Такие классы назначаются концевым мерам, подверженным значительному износу или прошедшим процедуру восстановления. И для них действуют отклонения, регламентируемые МИ 1604-87.

В ГОСТ для используемых классов прописываются максимальные отклонения для двух параметров: длины и плоскопараллельности. С длиной всё ясно: она должна максимально соответствовать номинальному значению. А плоскопаралельность – это плоскостность и параллельность рабочих поверхностей.

Плоскостность контролируется методом интерференции по пластинке, выполненной из стекла и являющейся плоскопараллельной. Проверка параллельного расположения выполняется специальными инструментами и приборами, например, длинномерами, интерферометрами, оптикаторами. При несоответствии КМД необходимой плоскостности возможна доводка.

В других государствах действуют иные методики разделения на категории. Согласно стандарту ISO 3650:1998, выделяют такие классы:

• • 2. Сюда входят рабочие эталоны, применяемые в специализированных лабораториях, на предприятиях для настройки, калибровки высокоточных станков, измеряющих приборов.

• • 1. Концевыми мерами этого класса, которые также относятся к рабочим эталонам, поверяют устройства, используемые для высокоточных измерений. Данные КМД применяют на контрольных участках, в лабораториях.

• • 0. К такому классу относят меры, применяемые в качестве первичных эталонов в оборудованных измерительных организациях. Они подходят для замеров с высокой точностью, для калибровок, поверок калибров, оборудования.

• • К. В этом классе тоже образцовые элементы, применяемые в измерительных и калибровочных отделах и лабораториях аккредитованных центров, метрологических институтов и иных подобных учреждений. Это самые точные эталоны, используемые в качестве образцов при калибровке и поверке других образцовых калибров, измерительных устройств, к которым предъявляются повышенные требования.

Калибровка, поверка

Поверки проводятся подразделениями ГМС – Государственной метрологической службы. И они обязательны. А калибровки являются добровольными процедурами, которые могут выполняться различными организациями, например, калибровочными лабораториями, включая негосударственные.

Перенос эталонного размера, в основе которого лежит длина световой волны, на образцовые КМС выполняется проведением глубоких и тщательных интерференционных измерений. На выходе получаются концевые меры высшего класса – К. Далее их величина может переноситься на другие КМД менее высокой точности.

Поверка проводится высокоточными устройствами, такими как микрометры современных модификаций. Также применяются допускаемые к гражданскому обороту компораторы – фотоэлектрические сравнители инкрементного и индуктивного типов. Они отличаются несложной поверочной схемой, но достоверность результатов возможна лишь при использовании дорогостоящего инструментария, а также при достаточном опыте и высокой квалификации специалиста.

Поверка может осуществляться разными методами:

• • прямые замеры определенных параметров;

• • косвенные измерения, осуществляемые не напрямую, а через другие величины с последующим применением математических уравнений, формул;

• • сравнения, для которых применяют компараторы;

• • прямые сравнения с эталонным образцом.

Классические измерительные приборы обычно не используют, так как КМД имеют минимальные показатели погрешностей.