量块是没有刻度、截面为矩形的平面平行端面量具,是以两相互平行的测量 面之间的距离来决定其长度的一种高精度的单值量具。量块在机械制造和仪器制造中应用很广。除了作为长度基准的传递媒介以外,作为长度尺寸传递的实物基准,量块还广泛应用于计量器具的校准和鉴定,相对测量时用来调整仪器的零位,也可直接用于机械行业精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量等。
量块
3.2.3.1 量块的材料
量块一般用特殊合金钢材料(铬锰钢)制造,这种材料具有线膨胀系数小、不易变形、硬度高、耐磨性好、有极好的抛光性和研合性等特点。
3.2.3.2 量块的形状和尺寸
量块的形状一般为矩形截面的长方体和圆形截面的圆柱体(主要应用于千分尺的校对棒)两种,常用的为长方体如图3.3所示。量块有两个相互平行的测量面(工作面)和四个非测量面。两个平行的测量面之间的距离为量块的工作长度,量块上标出的长度,称为标称长度。测量面极为光滑平整。标称尺寸小于5.5 mm的量块,有数字的一面为上测量面;尺寸大于5.5 mm的量块,有数字平面的右侧为上测量面。
图3.3 量块的形状
3.2.3.3 量块的精度
为了满足不同的使用需要,国家标准对量块规定了若干“级”和若干“等”。
按GB/T 6093—2001的规定,量块按制造技术要求分为5级,即K、0、1、2、3级。其中0级精度最高,3级精度最低,K级为校准级。分级的主要根据是量块长度极限偏差、量块长度变动允许值、测量面的平面度及测量面的表面粗糙度等。
按我国《量块检定规程》(JJG146—2011)规定,将量块分为5等,即1、2、3、4、5。其中1等量块技术要求最高,5等技术要求最低。低一等的量块尺寸是由高一等的量块传递而来。
量块按“级”使用时,是以刻在量块上的标称长度作为工作尺寸,该尺寸包含了量块的制造误差;量块按“等”使用时,是以检定后测得的实际尺寸作为工作尺寸,该尺寸排除了量块制造误差的影响,仅包含检定时较小的测量误差。所以量块按“级”使用较按“等”使用方便,量块按“等”使用比按“级”使用时的测量精度高。
3.2.3.4 量块的组合使用
量块是单值量具,需成套配制使用。根据GB/T 6093—2001的规定,生产的成套量块有91块、83块、46块和38块等17种组套别。表3.1列出了91、83和46块组量块的尺寸系列。
量块除了具有稳定性、耐磨性和准确性等基本特性外,量块还具有一个重要特性——研合性。利用量块的研合性可以进行量块组合。在进行量块组合时,为了减少量块的组合误差,通常应遵循以下原则:
(1)选择量块时,无论是按“级”测量还是按“等”测量,都应按照量块的名义尺寸(量块上标出的尺寸)进行选取。
(2)选用量块时,应从消去所需尺寸最小尾数开始,逐一选取,每选一块应使尺寸至少去掉一位小数。(www.xing528.com)
(3)使量块块数尽可能少,以减少积累误差,一般不超过4块。
(4)必须从同一套量块中选取,决不能在两套或两套以上的量块中混选。
(5)组合时,下测量面一律朝下。
【例3-1】从一套83块量块中选取量块,组合成尺寸36.375 mm。
【解】量块组合的过程如图3.4所示。
(1)量块组合尺寸为36.375 mm,选取第一块量块尺寸为1.005 mm。
(2)剩余尺寸为35.37 mm,选取第二块量块尺寸为1.37 mm。
(3)剩余尺寸为34 mm,选取第三块量块尺寸为4 mm。
(4)剩余尺寸为30 mm,选取第四块量块尺寸为30 mm。
即:36.375=1.005+1.37+4+30
研合量块组的正确方法如图3.5所示。
图3.4 量块组合过程
图3.5 量块研合的方法
表3.1 成套量块的组合尺寸(摘自GB/T 6093—2001)
续表
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