Измерения в разных точках дают, как правило, разные результаты; разность между наибольшим и наименьшим результатом принимают за характеристику отклонения от параллельности.
Можно ли добиться идеальной параллельности плоскостей плитки? Нет, и прежде всего потому, что нет способа убедиться в такой параллельности. Кроме того, она необходима далеко не всегда. Плитки изготовляют, различая их по классам. Всего классов 5, начиная с самого высокого – нулевого и кончая 4. Для плиток разных размеров и разных классов допускаются различные отклонения от параллельности.
Например, для плиток класса 0 размером до 30 мм допускается отклонение от параллельности не более 0,1 микрона, а для таких же плиток класса 4 – 0,4 микрона. Для больших плиток допускаемые отклонения от параллельности соответственно увеличиваются. Например, для плитки 1000 мм класса 4 допустимое отклонение равно 1,2 микрона.
Притираемость плиток
Рабочие поверхности плиток шлифуют, полируют и доводят до зеркального блеска. Если взять две плитки, сложить их, как показано на рис. 8, и надвинуть скользящим движением одна на другую, то плитки окажутся крепко сцепленными. Оторвать руками одну от другой трудно. Разъединить плитки можно только сдвинув одну из них по другой.
Причиной столь большой силы сцепления не может быть атмосферное давление, как предполагали вначале.
Было высказано предположение, что между
плоскостями плиток действуют силы атомного сцепления металлов, т. е. силы
взаимного притяжения их атомов. Но это предположение было быстро опровергнуто
простым опытом: плитки, тщательно промытые эфиром, сразу после высыхания
поверхностей теряли способность притираться. Правильное объяснение заключается
в следующем: металлические поверхности, находящиеся в воздухе, быстро
покрываются тонкой пленкой влаги. Толщина ее не превышает 0,005 микрона. При
соприкосновении этих жидкостных молекулярных пленок без воздушной прослойки,
которая «выжимается» при надвигании плитки на плитку, и возникает сила
сцепления между плитками.
Набор плиток
Притираемость плиток дает возможность при помощи сравнительно небольшого их количества воспроизводить любые размеры (не выше, конечно, определенного предела). Несколько плиток, притертых одна к другой, называют блоком. Составлять блок более чем из пяти плиток не рекомендуется, так как сумма толщин молекулярных слоев влаги между плитками может оказаться заметной. При блоке из пяти притертых плиток эта сумма еще меньше возможной погрешности суммы размеров плиток.
Состав набора плиток на первый взгляд кажется очень странным. Вот, например, какие размеры имеют плитки набора, состоящего из 83 плиток:
1 плитка 1,005 мм;49
плиток (через каждую 0,01 мм) 1,02; 1,03 и т. д. до 1,49 мм;4 плитки
(через каждую 0,1 мм) 1,6; 1,7; 1,8; 1,9 мм; 19 плиток
(через каждые 0,5 мм) 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и т. д. до 9,5 мм; 10
плиток (через каждые 10 мм) 10; 20; 30 и т. д. до 100 мм.
Сразу невозможно уловить закономерность в размерах плиток, скажем, такую, как в разновесе. Видно только, что ни один размер не повторяется.
Познакомимся с тем, как составляется блок (рис. 9). Зададимся для примера размером 59,995 мм. Первую плитку выбирают так, чтобы последняя цифра совпадала с последней цифрой заданного числа. Единственной в наборе, содержащей 0,005 мм, является плитка 1,005 мм. Ее мы и берем в качестве первой плитки. Остается набрать 59,995 – 1,005 = 58,99 мм. Придерживаясь того же принципа, выбираем в качестве второй плитку с размером 1,49 мм. Теперь остается 58,99 – 1,49 = 57,5 мм. Третьей, очевидно, будет плитка 7,5 мм. Остается 57,5 – 7,5 = 50 мм. Для этого размера мы имеем отдельную плитку.
Выпускается пять классов плиток. Признаком класса, наряду с отклонением от параллельности, является отклонение длины плитки от указанной на плитке и называемой номинальной.
Для плиток малых размеров (до 30 мм) нулевого класса допустимые отклонения от номинальной длины и от параллельности одинаковы и равны 0,1 микрона. Для других классов и для плиток больших размеров отклонения от номинальной длины допускаются значительно большие, чем отклонения от параллельности, и достигают 16 микрон для плиток 1000 мм класса 4.
Представляют ли приведенные допустимые отклонения для плиток предел точности, которую можно получить при измерениях с их помощью? Нет, эти значения характеризуют только точность изготовления плиток, а измерить их действительную длину мы можем точнее. Определяя суммарную длину блока плиток, можно складывать действительные значения размеров плиток, что будет значительно точнее, чем сложение номинальных их размеров.
При помощи плиток четвертого класса, зная их действительные размеры, можно измерять много точнее, чем при помощи плиток нулевого класса и по их номинальным размерам.
Зачем же тогда вообще изготовляют нулевой, первый, второй, третий классы плиток? Для того чтобы достичь при помощи плиток класса 4 такой же точности, какую дают плитки нулевого класса или даже класса 3, необходимо учитывать действительные размеры каждой плитки, а это намного усложняет процесс измерения. Кроме того, может случиться так, что при учете действительных размеров плиток составить блок нужного размера окажется невозможным.
Выше мы говорили, что рабочие поверхности плиток должны быть параллельными друг другу. Но параллельности еще мало: параллельными могут быть и кривые поверхности. Поэтому дополнительным требованием является то, что рабочие поверхности плиток должны быть плоскими. Степень приближения поверхности к идеальной плоскости называется плоскостностью.
Для измерения размеров и плоскостности плиток используется явление интерференции света.
Оптические интерферометры применяются для измерения оптических длин волн спектральных линий, показателей преломления прозрачных сред, абсолютной и относительной длин объектов, угловых размеров звёзд, для контроля качества оптпческих деталей и их поверхностей и т. д.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.