Притирка концевых мер длины: как правильно собрать блок КМД

Концевая мера длины сама по себе воспроизводит только один размер. Практическая ценность набора КМД появляется тогда, когда меры соединяют в блок: из нескольких десятков плиток получают тысячи размеров с шагом до 0,001 мм. Соединение выполняется без клея, магнита и зажимов — только за счёт притирки.

Притирка — это результат совместного действия молекулярных сил и тончайшей плёнки смазки, а не «присасывания» атмосферным давлением: притёртый блок сохраняет сцепление и в вакууме.

Три правила, которые определяют результат: меньше мер в блоке (ориентир 4–5 штук), обязательная температурная выдержка перед работой и разборка блока сразу после измерения.

Способность к притирке нормируется ГОСТ 9038-90 и проверяется при поверке. Мера, утратившая притираемость, не соответствует своему классу точности независимо от того, укладывается ли она ещё в допуск по длине.

Что такое притирка и почему меры «слипаются»

Притиркой (адгезией, англ. wringing) называют способность двух доведённых измерительных поверхностей прочно сцепляться при наложении с небольшим сдвигом. Усилие отрыва притёртых мер составляет обычно 30–100 Н и более: блок можно держать за верхнюю плитку, и нижние не отпадут.

Единой «одной причины» у эффекта нет — работают три механизма одновременно:

• Молекулярное взаимодействие. Доведённые поверхности имеют шероховатость порядка Ra 0,012–0,04 мкм и отклонение от плоскостности в доли микрометра. На таком расстоянии начинают действовать силы межмолекулярного притяжения.
• Адгезия через тончайшую плёнку. Между мерами всегда остаётся слой смазки и адсорбированной влаги толщиной порядка 0,005–0,02 мкм. Он работает как жидкостный мостик и даёт основную долю усилия сцепления.
• Атмосферное давление. Вклад вытесненного из зазора воздуха есть, но он невелик — притёртый блок держится и в вакууме.

Практический вывод: притирка работает только на чистых, сухих, но не «обезжиренных до скрипа» поверхностях. Избыток масла так же вреден, как и его полное отсутствие.

Что притирка вносит в размер блока

Плёнка между мерами — это не только сила сцепления, но и добавка к длине. По ГОСТ 9038-90 длина блока принимается равной сумме длин составляющих мер; отклонение, вносимое слоем притирки, при правильной технике не превышает 0,01–0,02 мкм на стык и учтено в самой конструкции нормирования: длина меры определяется как расстояние от измерительной поверхности до плоскости притирочной пластины, к которой мера притёрта.

Отсюда главное правило составления блока — минимум мер:

• использовать не более 4–5 мер в блоке;
• подбор вести «с хвоста»: сначала мера, закрывающая последний знак размера, затем следующий и т. д.

Пример подбора размера 38,745 мм из набора №1

Итог: блок из 4 мер вместо 6–7 при «жадном» подборе — меньше стыков, меньше погрешность.

Подготовка мер перед притиркой

• Выдержать по температуре. Меры и деталь — до выравнивания температуры: ориентировочно не менее 3 часов для мер до 100 мм и не менее 12 часов для длинных мер и наборов, распакованных из холодного склада. Режим по ГОСТ 8.050: (20 ± 1) °С для точных работ.
• Расконсервировать. Снять смазку авиационным бензином, нефрасом или чистым спиртом. Керосин, ацетон и «универсальные обезжириватели» из автомагазина не применять — они оставляют плёнку или агрессивны к маркировке.
• Протереть. Чистой безворсовой салфеткой или батистовой тканью. Сухая хлопчатобумажная ветошь и бумажные полотенца недопустимы: ворс и микроцарапины.
• Осмотреть. На просвет и на ощупь чистым ногтем или гладкой оправкой. Забоины, следы коррозии, «зернистость» — мера к притирке не допускается, отправляется на доводку или в брак.
• Оставить тончайший след масла. Провести мерой по ладони или по слегка промасленной замше, затем протереть салфеткой. Видимой плёнки быть не должно.

Техника притирки

Классический приём для мер средних размеров (примерно от 5 до 100 мм):

• Взять две меры за нерабочие боковые грани, держать пальцами как можно ближе к краям, чтобы не нагревать плитки.
• Наложить меры крест-накрест: рабочие поверхности соприкасаются углом или примерно третью площади.
• С лёгким усилием прижать и одновременно повернуть верхнюю меру, сдвигая её до совмещения с нижней. Усилие прижима небольшое, порядка 5–10 Н; «продавливать» меры не нужно.
• Проверить результат: правильно притёртый блок держится за верхнюю меру, стык на просвет не виден, при попытке сдвига чувствуется равномерное сопротивление.

Меры малой толщины (до 2 мм). Тонкую меру сначала притирают к более толстой мере или к притирочной пластине, накладывая её продольным надвиганием без изгиба. Тонкая мера легко деформируется, и попытка «повернуть» её крест-накрест приводит к остаточному прогибу.

Длинные меры (свыше 100 мм). Применяют продольное надвигание по всей длине, а собранный блок скрепляют стяжками из принадлежностей к набору — держать длинный блок только на силе притирки недопустимо.

Разборка блока и уход после работы

• Разбирать блок сразу после измерения. Меры, оставленные притёртыми надолго, схватываются: возможны задиры и коррозионные пятна на стыке.
• Меры сдвигают в плоскости стыка, а не отрывают и не разъединяют рычагом или отвёрткой.
• После разборки промыть поверхности, просушить и законсервировать смазкой (технический вазелин, ЦИАТИМ-201 или аналог), уложить в футляр на штатные места.
• Максимальное время работы блока в собранном виде — в пределах одной операции измерения, ориентировочно не более 30–40 минут.

Типичные ошибки

Как притирка связана с классом точности и поверкой

Способность к притирке — нормируемое свойство концевых мер по ГОСТ 9038-90 и один из проверяемых параметров при поверке наряду с отклонением длины от номинального значения, отклонением от плоскопараллельности и шероховатостью измерительных поверхностей.

Мера, утратившая притираемость, не соответствует своему классу точности независимо от того, укладывается ли она ещё в допуск по длине.

Практически это означает, что состояние измерительных поверхностей нужно контролировать не только в межповерочный интервал, но и перед каждой ответственной работой: притираемость деградирует быстрее, чем сам размер.

Частые вопросы

Почему меры не притираются?

Три самые частые причины: поверхности обезжирены досуха, на них остался ворс или пыль после протирки неподходящим материалом, либо измерительная поверхность повреждена (забоины, коррозия, следы износа). Проверьте в этом порядке.

Сколько мер можно ставить в блок?

Ориентир — не более 4–5. Каждый лишний стык добавляет погрешность и снижает жёсткость блока.

Можно ли оставить блок собранным до завтра?

Нет. Предельное время — в рамках одной операции измерения, ориентировочно 30–40 минут. Дальше начинается схватывание с риском задиров и коррозии по стыку.

Влияет ли притирка на длину блока?

При правильной технике слой притирки вносит не более 0,01–0,02 мкм на стык, и это учтено в самом определении длины меры по ГОСТ 9038-90. Избыток масла эту величину увеличивает и делает результат нестабильным.

Что делать, если мера перестала притираться?

Направить на доводку или списать. Эксплуатировать такую меру как соответствующую своему классу точности нельзя.

Коротко

• Притирка — результат совместного действия молекулярных сил и тончайшей плёнки смазки, а не «присасывания» атмосферным давлением.
• Меньше мер в блоке — меньше погрешность; ориентир 4–5 штук.
• Температурная выдержка перед работой обязательна и часто важнее самой техники притирки.
• Блок разбирают сразу после измерения, меры консервируют и убирают в футляр.
• Утрата притираемости — основание для доводки или списания меры.

АО КЗ «Красный Инструментальщик» — производство концевых мер длины по ГОСТ 9038-90: наборы и штучные меры классов точности 00, 0, 1, 2, 3 с поверкой. Подберём набор под ваши размеры и класс точности — напишите требуемые номиналы и условия применения.