Лабораторная работа
КОНЦЕВЫЕ МЕРЫДЛИНЫ
Цель работы
Изучить порядок применения концевых мер длины в линейных измерениях.
Порядок выполнения работы
При выполнении лабораторной работы студенты должны решить следующие задачи:
1. Ознакомиться с основными сведениями о концевых мерах длины.
2. Составить блок концевых мер длины определенного размера.
3. Определить действительный размер блок блока с помощью аттестата.
СРЕДСТВА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
1. Набор концевых мер длины.
2. Исходные данные, методические указания
3. Бланки для оформления отчета.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с основными сведениями о концевых мерах длины.
Меры длины – средства измерений, имеющие постоянную длину, выполненную с высокой степенью точности. По конструкции они делятся на штриховые и концевые.
Штриховые меры длины – это многозначные меры, на которые нанесены шкалы с высокой точностью интервалов.
Концевые меры длины (КМД) – это однозначные меры, размер которых образован противоположными измерительными поверхностями. Наиболее распространены плоскопараллельные концевые меры длины. Они представляют собой пластины с двумя противоположными измерительными поверхностями, имеющими высокую плоскостность, параллельность между собой и обладающие малой шероховатостью (рис.1). Длины перпендикуляров, опущенных из любой точки одной измерительной поверхности на другую, одинаковы для данной меры.
Рис. 1. Концевые меры длины
Измерительные поверхности меры обладают притираемостью – способностью сцепляться друг с другом при смещении в плотно прижатом состоянии (рис.2). Это свойство позволяет собирать из отдельных мер блоки. Суммарный размер блока равен сумме размеров мер, вошедших в него.
Рис.2. Составление блока мер
КМД изготавливают различных номинальных размеров с градацией 0,001; 0,01; 0.1; 0,5; 1,0; 10 и 25 мм. Заводы выпускают КМД, скомплектованные в наборы и уложенные в отдельные футляры для того, чтобы из них можно было собирать блоки необходимых размеров.
Одним из параметров КМД является их точность. Она определяется разностью между наибольшим и наименьшим расстоянием между измерительными поверхностями данной меры. Существует два метода нормирования точности КМД:
- метод классов точности;
- метод разрядов.
Класс точности меры определяет допуск на изготовление размера меры. Существуют 0, 1, 2, 3 классы точности (в порядке убывания точности). Класс точности присваивается каждой мере при контроле годности ее изготовления на производстве и при проверке ее состояния в процессе эксплуатации. Набору коневых мер присваивается единый класс точности, равный низшему классу точности входящих в набор мер. Для КМД, значительно изношенных при эксплуатации и изменивших свой размер, присваивают классы точности 4 и 5.
Разряд меры определяет с какой погрешностью измерения производится аттестация действительного размера длины концевой меры. За длину меры принимается длина перпендикуляра, опущенного из середины одной измерительной поверхности меры на другую (рис.3). Установлено пять разрядов КМД – 1, 2, 3, 4 и 5 в порядке убывания точности измерений. При присвоении набору разряда к нему прилагается аттестат, где указываются действительные размеры или действительные отклонения от номинальных размеров мер.
Рис. 3. Определение номинального размера меры
Применение плоскопараллельных концевых мер длины.
1. Поверка точности средств измерения длины. В этом случае проверяемым прибором измеряют концевую меру (блок из мер). Отсчитав показание поверяемого прибора, поверитель сравнивает его с длиной меры по ее аттестату и подсчитывает разность между ними, которая и является погрешностью поверяемого средства измерения. Для такой поверки применяют образцовые КМД.
2. Установка средств измерения длины на размер и на нуль. Измерение производят методом сравнения. Применяют рабочие КМД.
3. Измерение линейных размеров деталей. Применяют КМД с принадлежностями – державками, стяжками для соединения в блок, боковиками.
Порядок составления блока концевых мер длины
При составлении блока концевых мер следует стремиться к минимальному количеству мер, составляющих блок. Обычно число мер в блоке не превышает 4 (для уменьшения погрешности блока).
Пример 1. Составить блок 71,875 мм.
Решение: Первая цифра выбирается так, чтобы получить последнюю цифру заданного размера – 1,005 мм. Вычитая из размера 71,875 мм размер 1,005 мм, получим остаток 70,87 мм.
Второй берем меру, включающую число с предпоследним знаком данного размера – 1,37 мм.
Остаток: 70,87 – 1,37 = 69,5 мм.
Третья мера – 9,5 мм.
Остаток: 69,5 – 9,5 = 60 мм.
Четвертая мера – 60 мм.
Определение погрешности размера блока мер
Наибольшая погрешность размера блока мер 
определяется по формуле:
,
где D1, D2,…,Dn – допускаемые отклонения мер, задаются в зависимости от классов точности, табл.1.
Наиболее вероятная суммарная погрешность 
размера блока мер определяется по формуле:
.
Пример 2. Блок размером 75,415 мм составлен из концевых мер 1,005; 1,41; 3; 70 мм. Класс точности мер – 3-й. Определить наибольшую и наиболее вероятную погрешность размера блока концевых мер длины.
Решение: Для 3 класса точности по таблице 1 находим допускаемые отклонения мер: D1=±0,8 мкм; D2=±0,8 мкм; D3=±мкм; D4=±2 мкм.
мкм
мкм
Определение действительного размера блока концевых мер
Чтобы определить действительный размер блока концевых мер необходимо:
1) просуммировать алгебраически действительные отклонения концевых мер, входящих в блок (они берутся по аттестату в зависимости от разряда мер по табл.2);
2) просуммировать алгебраически номинальный размер и действительные отклонения от номинального размера блока.
Пример 3. Для данных примера 1 определить действительный размер блока с помощью аттестата.
Решение: Для КМД в аттестате приведены следующие отклонения от номинального размера мер. Для меры 1,005 мм отклонение –0,7 мкм; для меры 1,37 мм отклонение +0,3 мкм; для меры 9,5 мм отклонение равно –0,2 мкм и для меры 60мм отклонение –0,3мкм.
Просуммируем отклонения алгебраически:
-0,7 + 0,3 - 0,2 - 0,3 = -0,9 мкм
Эта величина является отклонением от номинального размера блока. Действительный размер блока равен: 71,875-0,0009=71,8741мм
2. Получить у преподавателя индивидуальное задание на выполнение работы.
3. Составить блок концевых мер длины для заданного размера. Заполнить раздел 1 бланка отчета.
4. Определить погрешности размера блока мер.
5. Рассчитать действительный размер блока мер.
Заполнить раздел 2 бланка отчета.
Исходные данные.
| Варианты | ||||||||
| Размер, мм | 25,75 | 62,425 | 23,75 | 156,55 | 73,87 | 12,875 | 87,25 | 45,425 |
| Варианты | ||||||||
| Размер, мм | 58,65 | 122,07 | 92,34 | 145,25 | 8,325 | 80,515 | 50,51 | 147,54 |
| Варианты | ||||||||
| Размер, мм | 85,01 | 34,945 | 70,01 | 95,185 | 34,85 | 63,505 | 35,98 | 32,845 |
Справочная информация
Таблица 1
Отклонение длины концевых мер в зависимости от классов
| Номинальные значения длины концевой меры, мм | Допускаемые отклонения (±), мкм, для классов точности | |||||
| До 10 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,8 | 2,0 | 4,0 |
| Свыше 10 до 25 | 0,14 | 0,3 | 0,6 | 1,2 | 2,5 | 5,0 |
| 25 50 | 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,6 | 3,0 | 6,0 |
| 50 75 | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 4,0 | 8,0 |
| 75 100 | 0,3 | 0,6 | 1,2 | 2,5 | 5,0 | 10,0 |
| 100 150 | 0,4 | 0,8 | 1,6 | 3,0 | 6,0 | 10,0 |
Таблица 2
Результаты периодической поверки концевых мер длины
| Номинальный размер, мм | Отклонение от номинала, мкм | Номинальный размер, мм | Отклонение от номинала, мкм | Номинальный размер, мм | Отклонение от номинала, мкм |
| 1,005 | -0,7 | 1,28 | -0,4 | 1,9 | +0,1 |
| 1,01 | -0,4 | 1,29 | -0,4 | 2,0 | -0,7 |
| 1,02 | -0,7 | 1,30 | -0,6 | 2,5 | +0,3 |
| 1,03 | -0,5 | 1,31 | -0,4 | 3,0 | -0,8 |
| 1,04 | -0,1 | 1,32 | -0,4 | 3,5 | -0,3 |
| 1,05 | -0,9 | 1,33 | -0,7 | 4,0 | -0,2 |
| 1,06 | -0,5 | 1,34 | +0.7 | 4,5 | +0,1 |
| 1,07 | +0,2 | 1,35 | -0,6 | 5,0 | -0,2 |
| 1,08 | -0,1 | 1,36 | -0,3 | 5,5 | +0,2 |
| 1,09 | -0,3 | 1,37 | +0,3 | 6,0 | -0,5 |
| 1,10 | -0,8 | 1,38 | -0,8 | 6,5 | +0,5 |
| 1,11 | +0,2 | 1,39 | -0,9 | 7,0 | -1,1 |
| 1,12 | -1,1 | 1,40 | -0,3 | 7,5 | -0,3 |
| 1,13 | -0,1 | 1,41 | -0,2 | 8,0 | -0,4 |
| 1,14 | -0,4 | 1,42 | -0,1 | 8,5 | -0,6 |
| 1,15 | +0,42 | 1,43 | -0,2 | 9,0 | -1,2 |
| 1,16 | +0,7 | 1,44 | +0,2 | 9,5 | -0,2 |
| 1,17 | -0,4 | 1,45 | +0,2 | +0,3 | |
| 1,18 | -0,3 | 1,46 | -0,4 | -0,5 | |
| 1,19 | +0,6 | 1,47 | +0,3 | -0,6 | |
| 1,20 | -0,4 | 1,48 | -1,2 | -1,2 | |
| 1,21 | +1,3 | 1,49 | -1,3 | +0,4 | |
| 1,22 | -0,5 | 0,5 | -0,6 | -0,3 | |
| 1,23 | -0,4 | 1,0 | -0,5 | -1,2 | |
| 1,24 | -1,4 | 1,5 | +0,1 | -1,5 | |
| 1,25 | -1,4 | 1,6 | -0,1 | +1,6 | |
| 1,26 | -0,2 | 1,7 | -0,1 | -0,8 | |
| 1,27 | -0,4 | 1,8 | -0,2 |
| МГУИЭ | Отчет о лабораторной работе «Концевые меры длины» | Ф.И.О. студента |
| Кафедра ТМиМ | Группа | |
| Вариант |
1. Составление блока концевых мер длины
| Класс точности мер – Разряд мер – | |||
| Заданный размер, мм | Составляющие блока КМД, мм | Допускаемые отклонения, (±) мкм | |
| 1 мера | |||
| 2 мера | |||
| 3 мера | |||
| 4 мера |
2. Определение действительного размера блока мер
| Погрешность размера блока мер, мкм | Отклонение от номинального размера, мкм | Действительный размер блока мер, мм | |
| Наибольшая
| 1 мера 2 мера | ||
| Формула | |||
| Результат | |||
| Наиболее вероятная
| 3 мера 4 мера | ||
| Формула | |||
| Результат |