отклонений даже в тех случаях, если эти отклонения выражаются в микронах.
Допуск в действии
Представим себе инструмент, похожий на букву X. В средней части этого инструмента обозначено 40,0 у одной из дуг — 0, а у другой минус 0,050. Это и есть предельный калибр — «скоба» — для измерения диаметров, номинальный размер которых равен 40 миллиметрам, допускаемое верхнее отклонение равно нулю, а нижнее — минус пятьдесят тысячных миллиметра, или 50 микронов. Весь допуск, таким образом, равен: 40,0 – 39,950 = 0,050 миллиметра, или 50 микронов. Расстояние между губками скобы с той стороны, где помечено 0, равно 40 миллиметрам, а с другой стороны — 39,950 миллиметра. Первая сторона называется проходной, вторая — непроходной, или браковочной. Валик годен, если скоба, повернутая к изделию проходной стороной, легко под тяжестью собственного веса надвигается сверху на валик, а повернутая непроходной стороной не надвигается, а только «закусывает» и не идет дальше (если скоба надвигается не сверху, необходимо очень легкое усилие). С помощью такой скобы рабочий и контролер имеют возможность, не обладая особой квалификацией, легко и быстро проверять размеры деталей. Если очень точно измерить забракованные с помощью предельной скобы изделия, то окажется, что их диаметры либо «полнее» 40, либо меньше 39,950 миллиметра.
Внутренний диаметр отверстий также проверяется предельным калибром-пробкой. Этот калибр состоит из двух измерительных пробок, насаженных на один {137} стержень-рукоятку. На средней части рукоятки нанесен номинальный размер, а на концах — допускаемые отклонения. Диаметр одной из пробок равен наибольшему предельному размеру кольца, диаметр второй — наименьшему предельному размеру. И здесь годными окажутся только те кольца, в которые первая (непроходная пробка) под тяжестью собственного веса калибра не войдет, а вторая (проходная) при тех же условиях войдет свободно.
Для каждого номинального размера с определенными допускаемыми отклонениями необходим специальный калибр (скоба или пробка), который уже не годится для того же номинального размера, но с другими допускаемыми отклонениями. В отличие от универсального инструмента (штангенциркуль, микрометр) эти калибры относятся к жестким измерительным инструментам. Первыми можно измерять большое количество разных по размеру деталей — они универсальны, вторыми же — детали одного размера, да еще с определенными допускаемыми отклонениями. Если рабочий, даже малоквалифицированный, пользуясь этим инструментом, точно выполняет правила обращения с ним, он не наделает ошибок.
Но существуют и нежесткие, переставные калибры-скобы и так называемые внутренние калибры, заменяющие пробки (их еще называют «регулируемые» калибры). {138} Переставные скобы широко применяются и дают возможность измерять несколько номинальных размеров (правда, в небольших пределах). Мерительные стерженьки этих скоб могут быть отрегулированы (переставлены) с помощью очень точных микрометрических винтов. Установочными винтами можно перемещать каждый мерительный стержень для получения нужного размера. Чтобы не допускать самовольной перестановки стерженьков, все устройство закрепляется таким образом, чтобы нельзя было сдвинуть винт.
Предельные калибры появились приблизительно между 1895—1900 годами. Примерно в это же время работа по новым калибрам была внедрена в России одним из крупнейших русских инженеров А. П. Бородиным.
Точность в 0,5 миллиметра
Мы уже знаем, что существуют не только «жесткие» мерительные инструменты — скобы и пробки, но и «универсальные», такие, которыми можно измерять различные размеры.
Такие инструменты нужны станочнику в цеховой обстановке на каждом шагу. В работе ему приходится проверять много различных по величине промежуточных размеров, а ведь калибры преимущественно служат {139} только для проверки окончательных размеров. Кроме того, жесткие калибры удобны, когда изготовляются в большом количестве одни и те же детали. Если же приходится в небольшой мастерской изготовлять единичные и различные изделия, удобнее пользоваться универсальным инструментом.
В зависимости от необходимой при этом степени точности применяется и разный универсальный измерительный инструмент.
* * *
Первым и простейшим таким инструментом еще в глубокую старину была линейка. В дальнейшем общая длина линейки стала все точнее соответствовать представляемой ею мере, а наносимые на нее деления становились мельче. Этим инструментом пользовались для измерения длины на протяжении многих веков. Применяют его и в наши дни.
Но линейка обладала недостатками, которые делали ее не вполне пригодной даже для нужд примитивной техники средних веков. Измерение с помощью линейки требовало очень кропотливой работы: нужно было очень тщательно прикладывать ее к измеряемому предмету, чтобы сколько-нибудь точно установить расстояние между предельными точками. Еще более трудно было измерять линейкой наружный и внутренний диаметры цилиндрического тела.
Эти затруднения послужили толчком к изобретению (в помощь линейке) кронциркуля и нутромера — двух мерительных инструментов, которыми уже располагали и древние мастера. Обе ножки кронциркуля подвижны вокруг общего шарнира и могут быть закреплены винтом в определенном положении одна относительно другой. Для измерения толщины или диаметра применяют кронциркуль, у которого ножки изогнуты вовнутрь. А нутромер развился из кронциркуля путем изгиба концов обеих ножек в противоположные стороны.
В настоящее время эти инструменты даже в усовершенствованном виде используются только для грубых измерений.
Доступная точность измерения с помощью линейки ограничивается величиной наименьшего ее деления — миллиметра. Если конечная точка измеряемой длины
{140}
