Концевые меры длины КМД.

Концевая мера длины (КМД, меры концевые плоскопараллельные, плитки Иогансона) — образцовая мера длины (эталон) от 0,5 до 1000 мм, выполненная в форме прямоугольного параллелепипеда или круглого цилиндра, с нормируемым размером между измерительными плоскостями.

Согласно российским стандартам КМД делятся на образцовые меры длины и рабочие меры длины. Для образцовых мер указывается разряд, для рабочих — класс точности. Образцовые КМД предназначены для поверки измерительного инструмента и рабочих КМД. Допустимые отклонения размеров и другие требования к образцовым КМД указаны в МИ 1604-87. Рабочие КМД предназначены для задания размеров при слесарных работах. Допустимые отклонения размеров рабочих КМД классов точности 00, 01, 0, 1, 2 и 3 указаны в ГОСТ 9038-90. КМД классов точности 4 и 5 не изготавливаются, эти классы присваиваются изношенным и восстановленным КМД на основании таблиц допустимых отклонений, указанных в МИ 1604-87.  

Помимо длины также нормируется плоскопараллельность рабочих поверхностей КМД. Контроль плоскостности измерительных поверхностей концевых мер длины проводится с помощью интерференции по плоскопараллельной стеклянной пластине, а контроль параллельности рабочих поверхностей с помощью оптикаторов, интерферометров, измерительных машин, длиномеров и т. д. Меры не соответствующие заданной плоскостности могут быть восстановлены доводкой. Линейные размеры контролируются с помощью измерительных машин ИЗМ, а также методом компарирования от мер более высокого разряда и/или класса. Мерам не соответствующим своему классу точности может присваиваться более низкий класс вплоть до 5-го.

Рис. 5. Концевые меры длины

Рис. 6. Набор концевых мер длины № 22 класс 1

Стандартом ISO 3650:1998 установлено четыре класса точности (допуска) КМД:

• КМД класса точности 2 обычно используют как «Рабочие эталоны» в измерительных лабораториях для установки приборов и инструментов при относительных измерениях и их калибровки, а также для настройки контрольных приспособлений и станков.
• КМД класса точности 1 в основном используют как «Рабочие эталоны» в измерительных лабораториях и контрольных пунктах для калибровки приборов и инструментов и для точных измерений.
• КМД класса точности 0 используют в качестве «Исходного эталона» (Образцового средства) в калибровочных и измерительных лабораториях в термостатированных помещениях для поверки и калибровки КМД, приборов, инструментов и калибров и для выполнения очень точных измерений.
• КМД класса точности К используют в качестве «Исходного эталона» (Образцового средства) в калибровочных и измерительных лабораториях государственных метрологических институтов и сертифицированных центров для поверки и калибровки КМД, эталонов длины, приборов, инструментов и калибров. КМД класса точности К являются самым точным эталоном.

Под размером плоскопараллельной концевой меры длины понимается её срединная длина ℓс, которая определяется длиной перпендикуляра, опущенного из середины одной из измерительных поверхностей меры на противоположную измерительную поверхность. Длина плоскопараллельной концевой меры в данной точке определяется длиной перпендикуляра, опущенного из данной точки на противоположную измерительную поверхность. Концевые меры длины изготовляются из хромистой стали с высоким качеством обработки измерительных поверхностей и высокой притираемостью (усилие сцепления составляет от 3 до 8 кгс), обладают относительно низкой износоустойчивостью. Концевые меры длины, выполненные из высокопрочного твердого сплава по износоустойчивости в 2,5-3 раза превосходят меры, изготовленные из хромистой стали. Визуально твердосплавные меры темно серые, хорошо отличимы от стальных и по массе заметно тяжелее. Зарубежные производители изготавливают концевые меры из керамики (алюмооксид, двуокись циркония, карбид вольфрама…), они отличаются высокой износоустойчивостью (в 6-10 раз превосходят стальные), практически не подвержены коррозии, имеют низкую теплопроводность (снижается температурная погрешность), существенно легче стальных, не намагничиваются. Стоимость керамических мер примерно в 3-5 раз выше стальных. Разные материалы имеют неодинаковые степени линейного температурного расширения, у стальных мер 11,5-13 мкм на градус на метр, у твердосплавных 4,5 мкм на градус на метр и у керамических 9,5 мкм на градус на метр.

Концевые меры выпускают в виде наборов, упакованных в деревянные или пластмассовые футляры, в которых каждой отдельной мере отведено своё место, с соответствующим указанием номинального размера. Градация (шаг) размеров концевых мер в наборах — от 0,001, затем 0,01; 0,1; 0,5; 1 и 10 мм, что практически позволяет составить любой размер с точностью до 1 мкм. При наборе концевых мер в блоки нужно стремиться к минимальному количеству плиток (мер). Расчет количества плиток следует начинать с подбора наименьших по размеру. Притирку промытых бензином или уайт-спиритом плиток производят в обратном порядке: берут сначала плитку наибольшего размера, затем следующую по длине и, наконец, самую малую меру. По концам собранного блока притирают защитные боковые меры, учитывая их размер в блоке.  На мерах размером более 100 мм наносятся две насечки расположенные от измерительных граней на расстоянии с коэффициентом 0,211 от номинального размера (для параллелепипедной формы) и указывают на места опоры. Базирование рассчитано для минимизации возможного прогиба при установке в горизонтальном положении

Образцовые КМД.

Согласно российским стандартам КМД делятся на образцовые меры длины и рабочие меры длины. Для образцовых мер указывается разряд, для рабочих — класс точности. Образцовые КМД предназначены для поверки измерительного инструмента и рабочих КМД. Допустимые отклонения размеров и другие требования к образцовым КМД указаны в МИ 1604-87.

Рабочие КМД.

 Рабочие КМД предназначены для задания размеров при слесарных работах. Допустимые отклонения размеров рабочих КМД классов точности 00, 01, 0, 1, 2 и 3 указаны в ГОСТ 9038-90. КМД классов точности 4 и 5 не изготавливаются, эти классы присваиваются изношенным и восстановленным КМД на основании таблиц допустимых отклонений, указанных в МИ 1604-87.  Помимо длины также нормируется плоскопараллельность рабочих поверхностей КМД. Контроль плоскостности измерительных поверхностей концевых мер длины проводится с помощью интерференции по плоскопараллельной стеклянной пластине, а контроль параллельности рабочих поверхностей с помощью оптикаторов, интерферометров, измерительных машин, длиномеров и т. д. Меры не соответствующие заданной плоскостности могут быть восстановлены доводкой. Линейные размеры контролируются с помощью измерительных машин ИЗМ, а также методом компарирования от мер более высокого разряда и/или класса. Мерам не соответствующим своему классу точности может присваиваться более низкий класс вплоть до 5-го.