Кіріспе
Дәлдік ұзындығын құрау үшін компоненттерді үйіп салу жүйесі. Гаудж блоктары (сондай-ақ гадж блоктары, Йоханссон гауджтары, сырғанау гауджтары немесе Джо блоктары деп те аталады) – дәлдік ұзындығын жасау жүйесі. Жеке гаудж блогы – металл немесе керамикалық блок, ол жоғары дәлдікпен өңделген және белгілі бір қалыңдыққа дейін тегістелген. Гаудж блоктары стандартты ұзындығы бар блоктар жиынтығында келеді. Қолдану кезінде блоктар қажетті ұзындыққа (немесе биіктікке) жету үшін үйіліп салынады. Гаудж блоктарын 1896 жылы швед машинисі Карл Эдвард Йоханссон ойлап тапқан. Олар машина жасау шеберханаларында микрометрлер, синус тіректері, штангенциркульдер және индикаторлар (тексеру мақсатында қолданылғанда) сияқты өлшеу құралдарын калибрлеу үшін эталон ретінде қолданылады. Гаудж блоктары – өнеркәсіпте қолданылатын ұзындықты стандарттаудың негізгі құралы. Гаудж блоктары әртүрлі ұзындықтағы блоктар жиынтығымен, сондай-ақ әртүрлі стандартты ұзындықтарды жасауға мүмкіндік беретін қосымша тозу блоктарымен бірге келеді. Әрбір блоктың ұзындығы, шын мәнінде, оған таңбаланған номиналды ұзындығынан сәл қысқа болады, себебі таңбаланған ұзындыққа қалыпты пайдалану кезінде жанындағы блок бетін бөліп тұратын майлаушы пленканың (вринги) қалыңдығы кіреді. Вринги пленкасының қалыңдығы шамамен... Гаудждың номиналды ұзындығы интерферометриялық ұзындық деп те аталады. Қолдану кезінде блоктар жиынтықтан алынып, қорғаныш жабынынан (вазелин немесе май) тазартылып, қажетті өлшемді құру үшін бір-біріне үйіліп салынады. Гаудж блоктары 20 °C (68 °F) температурада дәл болу үшін калибрленеді және өлшеулер жүргізілетін кезде осы температурада сақталуы керек. Бұл жылулық кеңеюдің әсерін азайтады. Тозу блоктары, мысалы, вольфрам карбидінен жасалған, мүмкіндігінше гаудж блоктарын пайдалану кезінде зақымданудан қорғау үшін жинақтың екі шетіне орналастырылады. Машина жасаушылар мен құрал жасаушылар өлшем қателіктерінің жинақталуын болдырмау үшін мүмкіндігінше аз блоктардан тұратын жинақты пайдалануға тырысады. Мысалы, екі блоктан (.500 блок және .138 блок) тұратын .638 жинағы, төрт блоктан (.200, .149, .151 және .138) тұратын .638 жинағынан артық. Бөлiмдерде көрсiтiлгендей, әр блоктың өлшемiнiң қатесiздігi шамамен миллионнан бiр бөлiкке жетедi, сондықтан оларды үйiлiп салу жинақтық қатесiздiктердi тудырады. Алайда, тiптi көп блоктардан құралған қате де, көбiнесе, ең жоғары талаптар қойылмайтын жағдайларда елеусіз болып табылады. Көлемдi шеберханада кейбiр блоктар басқа жұмыстарда қолданылып жатса, сол кезде қолда бар блоктардан жинақ құрылады. Әдетте, миллионнан бiр бөлiкке жететiн айырмашылық байқалмайды немесе маңызды болмайды. Ең жоғары дәлдiк қажет болатын жағдайлар сирек кездеседi және қосымша шығындарды қажет етедi (мысалы, блоктардың көп жиынтығы және жоғары сапалы блоктар).
Gauge blocks (also known as gage blocks, Johansson gauges, slip gauges, or Jo blocks) are a system for producing precision lengths. The individual gauge block is a metal or ceramic block that has been precision ground and lapped to a specific thickness. Gauge blocks come in sets of blocks with a range of standard lengths. In use, the blocks are stacked to make up a desired length (or height). Gauge blocks were invented in 1896 by Swedish machinist Carl Edvard Johansson. They are used as a reference for the calibration of measuring equipment used in machine shops, such as micrometers, sine bars, calipers, and dial indicators (when used in an inspection role). Gauge blocks are the main means of length standardization used by industry. Gauge blocks come in sets of blocks of various lengths, along with additional wear blocks, to allow a wide variety of standard lengths to be made up by stacking them. The length of each block is actually slightly shorter than the nominal length stamped on it, because the stamped length includes the length of one wring film, a film of lubricant which separates adjacent block faces in normal use. The thickness of the wring film is about The gauge's nominal length is also known as the interferometric length. In use, the blocks are removed from the set, cleaned of their protective coating (petroleum jelly or oil) and wrung together to form a stack of the required dimension. Gauge blocks are calibrated to be accurate at 20 °C (68 °F) and should be kept at this temperature when taking measurements. This mitigates the effects of thermal expansion. The wear blocks, made of a harder substance like tungsten carbide, are included at each end of the stack, whenever possible, to protect the gauge blocks from being damaged in use. Machinists and toolmakers try to use a stack with the fewest blocks to avoid accumulation of size errors. For example, a stack totaling .638 that is composed of two blocks (a .500 block wrung to a .138 block) is preferable to a stack also totaling .638 that is composed of four blocks (such as a .200, .149, .151, and .138 all wrung together). As detailed in the Grades section, each block has a size tolerance of a few millionths of an inch, so stacking them together introduces a cumulative uncertainty. However, the stacked error from even multiple blocks is usually negligible in all but the most demanding uses. In a busy shop, some of the blocks will be in use elsewhere, so one creates a stack from the blocks available at the time. Typically the few millionths of an inch difference will not be detectable, or matter, in the context. Contexts demanding ultimate precision are rarer and require additional expense (for example, more sets of blocks and higher grades of blocks).
Өндiру
Гаузер блоктары әдетте қатайтылған қорытпалы құралдық болаттардан, керамикадан немесе цементтелген карбидтерден (мысалы, вольфрам карбиді немесе тантал карбиді) жасалады. Көбінесе карбидтің қаттылығы 1500 Виккерс қаттылығына жетеді. Ұзын қатар блоктар екі иінтіректі бірге бекітуге арналған тесіктері бар, көлденең қимасы (35 × 9 мм) жоғары сапалы болаттан жасалады. Олар көміртекті болаттан да дайындалады. Болат блоктар қатайтылып, қайта қатайтылады. Қаттылық маңызды, себебі ол қолдану кезінде гаузердің тозуын баяулатады (сондықтан басқа да өлшеу құралдары, мысалы, штырғылар, бұрандалы тығындар және сақиналар да қатайтылады). Блоктардың қажетті өлшемге дейін кесілуі ұнтақтау және одан кейін лаптау арқылы жүзеге асырылады. Әдетте, жабын немесе басқа жалатылмайды. Блоктар өте жұқа маймен майланып сақталады және құрғақ, климаттық бақылаудағы жағдайда қолданылады; жалатылмаған, жабынталмаған болат гаузер блоктары тот баспай ондаған жылдар бойы қолданылуы мүмкін.
Тарих
"Jo Blocks" деп те аталатын өлшегіш блоктарды швед ойлап табушысы Карл Эдвард Йоханссон жасаған. Йоханссон 1888 жылы Швецияның Эскилстуна қаласындағы мемлекеттік Карл Густав қару-жарақ фабрикасында (Carl Gustafs stads Gevärsfaktori) қару-жарақ инспекторы болып жұмыс істеді. Ол Карл Густафтың лицензия бойынша шығарылатын "Ремингтон" мылтығының бөлшектерін өлшеуге арналған қымбат құралдармен айналысты. 1894 жылы Швеция "Маузер" карабинінің өзгеше нұсқасын қабылдағанда, Йоханссон "Маузер"дің өлшеу әдістерін зерттеуге қатты қуанды, бұл Карл Густафта лицензия бойынша өндіріске дайындық үшін жасалған (бірнеше жылдан кейін басталды). Алайда, Германияның Оберндорф-ам-Неккар қаласындағы "Маузер" фабрикасына сапар шегу көңілін көтеріп, үмітін ақтамады. Пойызда ол бұл мәселені ойлап, кез келген өлшемді құрастыруға болатын блоктар жиынтығын ойлап тапты. Осы уақытқа дейін, цехта қолдану үшін құрал бөлмесінде жеке дайындалатын, файлға арналған өлшегіштер мен "жарайды/жарамайды" өлшегіштері сияқты өлшегіштерді қолдану кеңінен таралған еді; бірақ Йоханссонның кейіннен көздегендей, әртүрлі ұзындықтарды құрастыру үшін біріктірілетін аса дәл өлшегіш блоктар бұрын болған емес. Үйге келген соң Йоханссон әйелінің "Зингер" тігін машинасын ұнтақтау және тегістеу машинасына айналдырды. Ол осы дәл жұмысты үйде жасауды жөн көрді, себебі мылтық фабрикасындағы ұнтақтау машиналары жеткілікті жақсы болмады. Оның әйелі Маргарета алғашқы прототипті жасауға көмектесті. Йоханссон Карл Густафта жинағын көрсеткеннен кейін, жұмыс берушісі оған идеяны дамытуға уақыт және ресурстар берді. Йоханссонға 1901 жылдың 2 мамырында бірінші шведтік патенты берілді, SE патенты № 17017, "Дәл өлшеуге арналған өлшегіш блоктар жиынтығы" деп аталды. Йоханссон 1917 жылдың 16 наурызында "CE Johansson AB" (сондай-ақ "CEJ" деп те аталады) швед компаниясын құрды. Йоханссон көп жылдар бойы Америкада өмір сүрді; өмірінде Атлант мұхитын 22 рет кесіп өтті. Америкадағы алғашқы "CEJ" өлшегіш блоктар жиынтығы шамамен 1908 жылы Генри М. Лиландқа "Кадиллак" автомобиль компаниясында сатылды. Оның өлшегіш блоктар жиынтығының алғашқы өндіріс орны 1919 жылы Нью-Йорк штатының Дачесс округіндегі Поукипси қаласында құрылды. 1920-1921 жылдардағы Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейінгі рецессия мен депрессияның экономикалық жағдайы компания үшін жақсы болмады, сондықтан 1923 жылы ол Генри Фордқа "Форд Мотор" компаниясына хат жазды, онда компанияны құтқару үшін ынтымақтастық ұсынды. Генри Форд қызығушылық танытты және 1923 жылдың 18 қарашасында Мичиган штатының Дирборн қаласында Генри Фордтың кеңсесінде жұмыс істей бастады. Ханшель (1984), Альтинге (1948) және әртүрлі архивтік бастапқы деректерге сілтеме жасай отырып, былай дейді: "Генри Форд 1923 жылы швед С. Е. Йоханссонның танымал өлшегіш жасау операциясын сатып алды және көп ұзамай оны Дирборндағы зертханалық кешенге көшірді. 1923-1927 жылдар аралығында Йоханссон бөлімшесі "Jo блоктарын" Фордтың құрал-сайманына және оларды сатып ала алатын кез-келген өндірушіге жеткізді. Сондай-ақ, ол өндірісте қолданылатын "Форд"тың "жарайды" және "жарамайды" өлшегіштерін, сондай-ақ басқа да дәл өндірістік құрылғыларды жасады". XX ғасырдың басында АҚШ дюймі 25.4000508 мм (анықтама температурасы - ) деп нақты анықталды, ал Ұлыбритания дюймі 25.399977 мм (анықтама температурасы - ) болды. Басқа өлшегіш блоктарды өндірушілер Йоханссонның анықтамасын оның блоктарына тең болатын блоктарды өндіру арқылы қабылдады. 1930 жылы Британдық стандарттау институты дәл 25.4 мм дюймді қабылдады. 1933 жылы Америка стандарттар қауымдастығы да осылай істеді. 1935 жылға қарай 16 елдің өнеркәсібі "өнеркәсіптік дюймді" қабылдады, бұл Йоханссонның конверсиялық коэффициентті таңдауын тиімді мақұлдады. Сондай-ақ, "C. E. Johansson" және "Brown & Sharpe" логотиптерімен бірге брендтелген блоктар жасалды. "C. E. Johansson" және "Ford" логотиптерімен бірге брендтелген блоктар кейде бүгінгі күнге дейін қолданыста болады.
Өлшегіш шыналар
Гаузер блоктарына ұқсас, бұл – тесіктердің диаметрін өлшеу үшін тығын гаузерлер ретінде немесе «жарайды/жарамайды» гаузерлерінің немесе басқа да ұқсас қолданыстардың бөліктері ретінде қолданылатын, жоғары дәлдікпен өңделген цилиндрлі таяқшалар.
Газдық роликтер мен шарлар
Бұл ролик немесе шарлы подшипниктерде немесе құралдар мен қалыптар жасау саласында қолданылатын жеке роликтер немесе шарлар жиынтығы ретінде жеткізіледі. Калибрлеу шарларын түйісу бұрышы гониометрлерін, CNC станоктарын және басқа да ұқсас құралдарды калибрлеуге болады.