การรวมเกจบล็อก

ชุดเกจบล็อกถูกสร้างขึ้นอย่างไร?

เกจบล็อก (บล็อก Johansson) เป็นบล็อกเหล็กกล้าหรือเซรามิกเจียรความเที่ยงตรงสูงที่มีผิวหน้าวัดสองด้าน นำมาประกบกัน (ยึดด้วยแรงดึงดูดระดับโมเลกุล) เพื่อสร้างขนาดที่ต้องการ อัลกอริทึมการลบทีละขั้นช่วยให้ใช้จำนวนบล็อกน้อยที่สุด: เลือกบล็อกที่ตัดหลักทศนิยมสุดท้ายออก ลบจากค่าเป้าหมาย แล้วทำซ้ำจนเศษที่เหลือตรงกับบล็อกที่มี

ชุดเกจบล็อกมีรูปแบบมาตรฐาน: ชุดเมตริก 47 ชิ้น (1.001-1.009, 1.01-1.49, 0.5-9.5, 10-100 mm), ชุดเมตริก 88 ชิ้น (เพิ่มขั้นละเอียดขึ้น) และชุดอิมพีเรียล 81 ชิ้น รอยประกบแต่ละจุดเพิ่มความไม่แน่นอนประมาณ 0.25 μm ดังนั้นการลดจำนวนบล็อกช่วยเพิ่มความแม่นยำ จำนวนกองสูงสุดที่แนะนำคือ 5-6 บล็อก

เกจบล็อกจำแนกตามความแม่นยำ: Grade K (ใช้งานในโรงงาน ±1.0 μm), Grade 1 (งานตรวจสอบ ±0.3 μm), Grade 0 (งานสอบเทียบ ±0.12 μm), Grade 00 (มาตรฐานอ้างอิง ±0.05 μm) บล็อกเซรามิก (เซอร์โคเนีย) ทนการสึกหรอและเสถียรทางความร้อนดีกว่าบล็อกเหล็กกล้า การประกบที่ถูกต้องต้องใช้ผิวสะอาดปราศจากเส้นใย และเทคนิคการเลื่อนประกบที่สร้างพันธะระดับโมเลกุล

Formula: อัลกอริทึม: เริ่มจากขนาดเป้าหมาย 1. เลือกบล็อกที่ตรงกับหลักทศนิยมสุดท้าย 2. ลบออกจากเศษที่เหลือ 3. ทำซ้ำจนเศษที่เหลือ = บล็อกที่มีอยู่ ความสูงกองรวม = Σ ขนาดบล็อกที่เลือก ความคลาดเคลื่อน = |ความสูงกอง − ขนาดเป้าหมาย|

ตัวอย่างการคำนวณ

เป้าหมาย: 37.385 mm จากชุดเมตริก 47 ชิ้น ขั้นที่ 1: 1.005 mm (ตัด 0.005) เหลือ: 36.380 ขั้นที่ 2: 1.08 mm (ตัด 0.08) เหลือ: 35.300 ขั้นที่ 3: 1.3 mm เหลือ: 34.0 ขั้นที่ 4: 4.0 mm เหลือ: 30.0 ขั้นที่ 5: 30.0 mm รวมชุด: 1.005 + 1.08 + 1.3 + 4.0 + 30.0 = 37.385 mm พอดี ใช้ 5 ชิ้น

เมื่อใดควรใช้เครื่องคำนวณนี้

• ตั้งซายน์บาร์และต้องการหาว่าเกจบล็อกชิ้นใดจากชุดที่มีจะประกอบเป็นความสูงกองที่ต้องการ
• สอบเทียบไมโครมิเตอร์ เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ และเครื่องมือวัดอื่น ๆ เทียบกับขนาดอ้างอิงที่ทราบค่า
• ตั้งแท่นคอมพาเรเตอร์สำหรับการตรวจสอบงานผลิตที่ความสูงอ้างอิงเฉพาะ
• สร้างขนาดตั้งต้นมาสเตอร์สำหรับการผลิตฟิกซ์เจอร์หรือเกจ

ข้อผิดพลาดที่ควรหลีกเลี่ยง

• ใช้บล็อกมากเกินไปในหนึ่งกอง — รอยประกบแต่ละจุดเพิ่มความไม่แน่นอนประมาณ 0.25 μm จำกัดกองไว้ที่ 5-6 บล็อกสูงสุด
• ไม่ทำความสะอาดบล็อกให้ทั่วถึงก่อนการประกบ — สิ่งปนเปื้อนระหว่างบล็อกก่อความคลาดเคลื่อนของขนาดและอาจทำลายผิวหน้าวัด
• ไม่รอให้อุณหภูมิคงตัวอย่างเพียงพอ — เกจบล็อกต้องเข้าสู่สมดุลความร้อนกับสภาพแวดล้อมการวัด (20°C ±1°C) ก่อนใช้ การจับด้วยมือเปล่าถ่ายเทความร้อนจากร่างกาย
• ผสมเกรดเกจบล็อกอย่างไม่เหมาะสม — การใช้บล็อก Grade K (โรงงาน) ในกองสอบเทียบที่ต้องการความแม่นยำระดับ Grade 0 ทำให้การสอบเทียบไร้ความหมาย

วิธีตีความผลลัพธ์

• ความคลาดเคลื่อน = 0 หมายถึงชุดประกอบได้ตรงเป้าพอดี ค่าตกค้างที่ไม่เป็นศูนย์หมายถึงชุดที่เลือกไปไม่ถึงเป้า — ตรวจว่าค่าตกค้างยอมรับได้กับพิกัดการตั้งค่าหรือไม่ หรือเปลี่ยนเป็นชุด 88 ชิ้น
• จำนวนบล็อก 5 ชิ้นหรือน้อยกว่าเป็นแนวปฏิบัติที่ดี — รอยประกบ (wring) แต่ละจุดเพิ่มความไม่แน่นอนราว 0.25 μm กองที่ยาวอาจเกินงบความไม่แน่นอนของการตั้งค่าที่เข้มงวดอย่างเงียบ ๆ
• ความไม่แน่นอนรวมของกองรวมพิกัดเกรดของบล็อกกับการประกบ — บล็อกช่างเกรด K (±1 μm ต่อชิ้น) กอง 4 ชิ้นอาจมีความไม่แน่นอนหลายไมโครเมตร ใช้บล็อกเกรด 0/1 สำหรับงานระดับสอบเทียบ
• ตรวจรอยประกบทุกจุดขณะประกอบ — รอยที่เลื่อนโดยไร้แรงต้านบ่งชี้สิ่งปนเปื้อนหรือความเสียหายที่เพิ่มขนาดของกอง
• ผลลัพธ์แม่นยำเฉพาะที่ 20°C — ปล่อยให้เข้าสมดุลความร้อนหลังจับต้อง และจำไว้ว่ารายการบล็อกสมมติว่ามีครบทุกขนาด (บล็อกหายหรือชำรุดบังคับให้คำนวณใหม่)

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

• ISO 3650 — ข้อกำหนดผลิตภัณฑ์เชิงเรขาคณิต — มาตรฐานความยาว — เกจบล็อก
• ASME B89.1.9 — Gauge blocks
• DIN 861 — เกจบล็อก — ข้อกำหนด การทดสอบ และการใช้งาน
• JCGM 100 (GUM) — การประเมินความไม่แน่นอนของการวัด (สำหรับคำนวณความไม่แน่นอนของกองเกจ)

คำถามที่พบบ่อย

จะประกบ (wring) เกจบล็อกเข้าด้วยกันอย่างถูกวิธีได้อย่างไร?

ทำความสะอาดผิวทั้งสองด้วยผ้าไร้ขุยและตัวทำละลาย วางบล็อกหนึ่งตั้งฉากคร่อมอีกบล็อกแล้วเลื่อนหมุนให้เข้าแนวพร้อมกดเบา ๆ รอยประกบที่ดีต้องใช้แรง 30-100 N ในการแยกออก และยึดบล็อกเข้าด้วยกันด้วยแรงยึดเหนี่ยวระดับโมเลกุลและความดันบรรยากาศ ห้ามฝืนกดบล็อกเข้าหากันหรือประกบขณะผิวสกปรก — จะทำให้ผิววัดที่เรียบพิเศษเสียหาย (ความราบถึง 0.05 μm)

ควรสอบเทียบเกจบล็อกบ่อยแค่ไหน?

รอบการสอบเทียบขึ้นกับเกรดและการใช้งาน: Grade K (งานช่าง) ทุก 12 เดือน Grade 1 (งานตรวจสอบ) ทุก 12-24 เดือน Grade 0 และ 00 (อ้างอิง) ทุก 24 เดือน หลังการตกหล่นหรือสงสัยว่าเสียหาย ให้สอบเทียบใหม่ทันที จัดเก็บในสภาพแวดล้อมควบคุมอุณหภูมิ (20±2°C) และชโลมน้ำมันบล็อกเหล็กเพื่อกันสนิม บล็อกเซรามิกดูแลรักษาน้อยกว่าแต่ยังต้องสอบเทียบตามรอบ