Лабораторная работа определение погрешности размера блока концевых мер по классам точности по дисциплине "Основы стандартизацации, сертификации и метрологии"

Лабораторная работа 1

Тема: определение погрешности размера блока концевых мер по классам точности

Цель работы:

-                   ознакомиться с плоскопараллельными концевыми мерами длины;

-                   научиться производить расчёт размеров плоскопараллельных концевых мер для составления их  в блоки;

-                   освоить приёмы сборки концевых мер в блоки;

Задание: определить погрешности размера блока концевых мер по классам точности.

Средства измерения: плоскопараллельные концевые меры длины

Согласно ГОСТ 9038-90 плоскопараллельные концевые меры длины – 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.

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.

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.

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, как показано на рисунке 1. 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.

Рисунок 1 – Набор концевых мер длины

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 1.

Таблица 1 – Предельные отклонения (±) концевых мер, мкм

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.

Наиболее вероятная погрешность размера блока, мкм, определяется по формуле:

∆кл. вер.=.                    (2)

Порядок выполнения работы:

1.                  Усвоить правила обращения с концевыми мерами.

2.                  Изучить назначение концевых мер, классы и разряды концевых мер.

3.                  Ознакомиться с правилами составления блока концевых мер.

4.                  Освоить приемы сборки концевых мер в блоки.

5.                  Собрать блок концевых мер заданного размера.

6.            Рассчитать наибольшую и наиболее вероятную погрешность размера блока мер при применении мер по классам точности по формулам (1) и (2).

Отчёт о работе:

1.                  Составить блоки по размерам, указанным преподавателем. Концевые меры, полученные расчётным путём, занести в таблицу 2.

2                    Собрать блок концевых мер заданного размера.

3                    Рассчитать наибольшую и наиболее вероятную погрешность размера блока мер при применении мер по классам точности по формулам (1) и (2). Полученные значения погрешностей размера блока занести в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты вычислений

Вывод