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 |