Методические рекомендации к выполнению практических (лабораторных работ) по общепрофессиональной дисциплине Метрология и стандартизация

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

«МУРМАНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

Методические рекомендации

к выполнению практических (лабораторных работ)

по общепрофессиональной дисциплине

Метрология и стандартизация

Профессия: 26.01.05 Электрорадиомонтажник судовой

г. Мурманск

2017г.

методической комиссией морских профессий, судоремонта и электротехнического обслуживания

Руководитель

__________________Веселова Е.Ю.

«_____» ________________ 2017г.

Составлены в соответствии с рабочим учебным планом и рабочей программой учебной дисциплины «Метрология и стандартизация» для подготовки по профессии 26.01.05 Электрорадиомонтажник судовой

Воробьев С.В., преподаватель ГАПОУ МО «Мурманский индустриальный колледж» (внутренний рецензент)

Содержание

1. Пояснительная записка…………………………………………………………….….4

2..Перечень практических занятий и лабораторных работ…………………………....6

3..Практические (лабораторные) работы………………………………………………6

ПР №1 Решение задач на определение допусков и посадок………………………….7

ПР №2 Решение задач с применением ЕСДП СЭВ 144-75, 145-75…………………..9

ПР № 3 Выбор посадок………………………………………………………………….13

ПР №4 «Обозначение на чертежах допусков формы и расположение

поверхностей деталей согласно ГОСТ 2.308-79»…………………………...…………18

ПР № 5. Измерение с помощью синусной линейки………………………………….24

ПР № 6. Посадки с зазором, натягом и переходные………………………………..26

ПР № 7. Контроль качества продукции………………………………………………..27

ПР № 8. Методы и виды измерений. Измерения прямые и косвенные,

абсолютные и относительные………………………………………………….…...….33

ПР № 9. Чтение показаний, правила измерений по ШЦ…………………………......39

ПР № 10. Чтение показаний, правила измерений по МК………………………….....41

5. Перечень учебно- методического, информационного обеспечения и

технических средств обучения………………………………………………………….43

6.Приложения…………………………………………………………………………….43

1. Пояснительная записка.

Рабочей учебной программой общепрофессиональной дисциплины «Метрология и стандартизация» предусмотрено проведение 10 практических работ.

В настоящей методической разработке подробно рассмотрен алгоритм решения типовых задач с предварительной теоретической подготовкой по данному материалу. Предоставлена возможность самоконтроля усвоения материала, а также изложены требования по выполнению и оформлению индивидуальных расчетно-графических работ, предусмотренных программой технической механики. К методическим рекомендациям прилагаются дифференцированные варианты заданий для закрепления навыков решения задач и список литературы по данной тематике.

В результате освоения общепрофессиональной дисциплины студент должен уметь:

- применять требования нормативных документов к основным видам продукции (услуг) и процессов;

- применять документацию систем качества;

- применять основные правила и документы системы сертификации Российской Федерации;

В результате освоения общепрофессиональной дисциплины студент должен знать:

- основные понятия метрологии и стандартизации;

- основные положения Государственной системы стандартизации Российской Федерации и систем (комплексов) общетехнических и организационно-методических стандартов

Выполнение студентами лабораторных работ/ практических занятий проводится с целью:

• формирования практических умений в соответствии с требованиями к уровню подготовки студентов, установленными рабочей программой дисциплины по разделам: «Стандартизация», «Качество продукции», «Метрология», «Сертификация»; обобщения, систематизации, углубления, закрепления полученных теоретических знаний;

• совершенствования умений применять полученные знания на практике, формирования профессиональных компетенций, реализации единства интеллектуальной и практической деятельности;

• развития интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных и др.;

• выработки таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива при решении поставленных задач при освоении общих компетенций.

Перед проведением практических занятий студенты обязаны проработать соответствующий материал, уяснить цель занятия, ознакомиться с содержанием и последовательностью его проведения, а преподаватель проверить их знания и готовность к выполнению задания.

Текст работ на практическом занятии студенты должны писать чернилами понятным почерком. Схемы, эскизы, таблицы необходимо выполнять только карандашом и только с помощью чертежных инструментов.

После каждого практического занятия проводится зачет, как правило, на следующем практическом занятии перед выполнением последующей работы. На зачете студент должен: знать теорию по данной теме; пояснить, как проводится расчет; уметь проанализировать полученные результаты (в соответствии с основными требованиями к знаниям и умениям по данной теме рабочей программы).

3.Перечень практических и лабораторных работ

3. Практические (лабораторные) работы

Практическая работа №1. Решение задач на определение допусков и посадок.

1. Цель работы:

Получить практические навыки расчёта параметров отверстия, вала и посадки, для посадок с зазором, натягом и переходной посадки.

2. Порядок проведения работы:

2.1 Определение параметров отверстия и вала для посадки зазором

Номинальный диаметр D_н =d_н

Построение схемы полей допусков отверстия и вала в посадке с зазором

Предельные зазоры:

S_{max =} ES – ei =

S _{min =} EI – es =

Допуск посадки:

ТП=TS=S_max-S_min=

2.2. Определение параметров отверстия и вала для посадки с натягом.

Расчёт и заполнение таблицы производится аналогично.

Посадка с натягом характеризуется предельными натягами, которые определяются по формулам:

N _{min =} ei – ES =

N _{max =} es – EI =

Допуск посадки:

ТП=TN=N_max-N_min=

2.3.Определение параметров отверстия и вала для переходной посадки.

Расчёт и заполнение таблицы производится аналогично.

Переходная посадка характеризуется максимальными зазором и натягом, которые определяются по формулам:

S_{max =} ES – ei =

N _{max =} es – EI =

Допуск посадки:

ТП=S_max+N_max=

3.Отчёт о проделанной работе должен содержать все расчёты по определению параметров отверстия и вала, а также схемы полей допусков для трёх видов посадок.

Контрольные вопросы.

1. Как обозначаются на чертежах поля допусков отверстия и вала?

2. Чем отличаются обозначения полей допусков отверстия и вала?

3. Как обозначаются поля допусков основного отверстия и основного вала? Как расположены поля допусков этих деталей?

4. Как наносятся предельные отклонения размеров на чертежах деталей?

5. Какие квалитеты предназначены для образования посадок?

6. Как обозначаются посадки на чертежах сборочных единиц?

Задание к практической работе №3

Практическая работа №2. Решение задач с применением ЕСДП СЭВ 144-75, 145-75

Цель: Научиться производить расчет допусков и посадок.

Студент должен

знать: основные понятия и определения по допускам и посадкам, понятие о квалитете и способах образования посадок;

уметь: определять предельные отклонения и размеры элементов детали; определять характер посадки, строить графическое изображение полей допусков и посадок.

Теоретическое обоснование

В машиностроении наиболее часто применяются размеры до 500 мм, то именно этот диа­пазон мы и будем рассматривать в дальнейшем.

Размеры выражают числовые значения и делятся на номинальные, действительные и предельные.

Номинальный размер (D) - размер, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают предельные отклонения. Сопрягаемые поверхности имеют общий номинальный размер

Предельные размеры - два предельно допустимых раз­мера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Больший из двух предельных размеров называют наибольшим предель­ным размером (D_max, d_max), а меньший - наименьшим пре­дельным размером (D_min, d_min).Предельные размеры позволяют оценивать точность обработки деталей.

Отклонением называют алгебраическую разность ме­жду размером (действительным, предельным) и соответ­ствующим номинальным размером. Отклонения отверстий обозначают E, валов е.

Предельное отклонение равно алгебраической разности предельного и номинального размеров. Различают верх­нее и нижнее отклонения. Верхнее отклонение (ES, es) равно алгебраической разности наибольшего пре­дельного и номинального размеров:

ES = D_max – D; es = d _max -d

Нижнее отклонение (EI, еi) равно алгебраической раз­ности наименьшего предельного и номинального разме­ров:

ЕI = D_min - D; ei = d_min - d

Разброс действительных размеров неизбежен, но при этом не должна нарушаться работоспособность деталей и их соединений, т.е действительные размеры должны находится в допустимых пределах, которые в каждом конкретном случае определяются предельными размерами или предельными отклонениями.

Отсюда и происходит понятие допуск размера.

Допуск ( TD - отверстия, Td - вала) равен разности наибольшего и наименьшего предельных размеров:

TD = D_max – D_min ; Td = d_max – d_min

Поле допуска - поле, ограниченное верхним и ниж­ним отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера.

Точность размеров определяется допуском с уменьшением допуска точность повышается, и наоборот. Однако значение допуска без учета величины и характера размера, назначения и условий работы детали не может служить мерой точности. Это объясняется следующим.

• Каждый технологический метод обработки деталей характеризуется своей экономически обоснованной оптимальной точностью, но на практике показывает, что с увеличением размеров возрастают технологические трудности обработки деталей с малыми допусками и оптимальные допуски при неизмененных условиях обработки несколько увеличиваются. Обобщение опыта обработки деталей на металлорежущем оборудовании позволило выразить взаимосвязь между экономически достижимой точностью и размерами с помощью условной величины, называемой единицей допуска.

Единица допуска i(I) выражает зависимость допуска от номинального размера и служит базой для определения стандартных допусков.

• К размерам, даже имеющим одинаковые значения, могут предъявляться различные требования в отношении точности. Это объясняется большим разнообразием механизмов, а также узлов и деталей, отличающихся конструкциями, назначением и условиями работы. Поэтому стандартная система допусков и посадок содержит ряд квалитетов.

Квалитетом называют совокупность допусков, соответствующих одинаковой точности для всех номинальных размеров.

Допуск для квалитетов за некоторым исключением устанавливают по формуле:

Т = a i(I)

где а - число единиц допуска.

В пределах одного и того же квалитета а постоянно, поэтому все номинальные размеры в каждом квалитете имеют одинаковую степень точности. Однако допуски в одном и том же квалитете для разных размеров все же изменяются, так как с увеличением размеров увеличивается единица допуска. В системе допусков и посадок СЭВ для гладких цилиндрических соединений допуски отверстий и валов обозначают IТ, что означает "допуск ИСО". В ЕСДП СЭВ для размеров до 10000 мм установлено 19 квалитетов: 01,0,1,2,....,17.В порядке убывания точности допуски квалитетов условно обозначаются 1Т01, ПО, 1Т2,......,

1Т16,1Т17. Допуски для размеров до 500 мм приведены в таблице 3.

При графическом изображении поля допусков показывают зонами, которые ограничены двумя линиями, проведенными на расстояниях, соответствующих верх­не- и нижнему отклонениям Положение поля допуска относительно номинального размера или нулевой линии определяется одним из двух отклонений - верхним или нижним, которое называют основным, в системе допусков и посадок СЭВ за основное отклонение принято меньшее из двух отклонений по абсо­лютному значению, т. е. ближайшее к нулевой линии.

Зазоры и натяги обеспечиваются не только точностью размеров отдельно взятых деталей, но главным образом соотношением размеров сопрягаемых поверхностей - посадкой.

- Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. Посадки характеризуют свободу относительного перемещения соединенных деталей или их способность сопротивляться взаимному смещению. В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяют на три группы:

1. посадки с зазором обеспечивают зазор в соединении (поле допуска

отверстия расположено над полем допуска вала);

2. посадки с натягом обеспечивают натяг в соединении (поле допуска

вала расположено над полем допуска от­верстия);

3. переходные посадки дают возможность получать в со­единении как

зазора, так и натяга (поля допусков отвер­стия и вала перекрываются).

Посадки в системе отверстия - это посадки, в которых различные зазоры и натяги полу­чаются соединением различных валов с основным от­верстием, смотрите рисунок 1

Рисунок 1- Графическое изображение посадок в системе отверстия

Посадки в системе вала - это посадки, в которых различные зазоры и натяги получа­ются соединением различных отверстий с основным валом.

В практике машиностроения предпочтение отдает­ся системе отверстия, поскольку изготовить отверстие и измерить его значительно труднее и дороже, чем из­готовить и измерить с той же точностью вал такого же размера.

Ход работы

Задание 1. Выбираем вариант работы согласно номеру в журнале. Каждому варианту соответствует соединение вала и отверстия, смотрите таблицу 6.1. Нужно определить предельные отклонения отверстия и вала, рассчитать предельные размеры деталей.

Таблица 4 – Исходные данные

4

5

6

7

8

9

10

1) Определяем параметры и предельные размеры деталей:

для отверстия - ES ,EI ,D_max,D_min;

для вала - es ,ei ,d _max ,d _min

2) Расчитываем допуск на размер:

отверстие TD=D _max – D _min;

TD= ES – EI

вал Td = d _max – d _min;

Td = es - ei

3) Строим графическое изображение полей допусков вала и отверстия, смотри

рисунок 1, указываем предельные размеры деталей, допуск размера детали (для отверстия и для вала), характер соединения.

Задание 2. Выбираем из таблицы 4.1 вариант работы согласно номеру в журнале. Каждому варианту соответствует 3 вида соединения. Нужно определить предельные отклонения отверстия и вала, рассчитать предельные размеры деталей, определить характер посадки, вычислить значения зазоров и натягов и выполнить графическое изображение посадок.

Таблица 4.1

Вариант

1

2

3

1

ø25H8/h7

ø 36N7/p6

ø 25H8/js6

2

ø 50E9/h8

ø 15H8/e8

ø 8H7/js6

3

ø 8H7/n6

ø 30H7/s6

ø 16H9/s6

4

ø 10N7/d6

ø 12P7/h6

ø 18H9/f7

5

ø 60E9/h6

ø 10H7/r6

ø 18R6/h9

6

ø 18Js7/h6

ø 22H8/n6

ø 20F8/d9

7

ø 8H7/f7

ø 75H8/k6

ø 20F7/s8

8

ø 35H8/e8

ø 8H7/r6

ø 8H7/n6

9

ø 30E9/h8

ø 60H7/js6

ø 50N7/h6

10

ø 50K7/h8

ø 10N7/n6

ø 18H9/g6

11

Ø55H8/h9

ø 50E9/h8

ø 60F8/e6

12

ø 8K7/g6

ø25H8/h7

ø 12P7/h6

13

ø 60F8/js6

ø 8H7/s6

ø 18Js7/h6

14

ø 18P7/n6

ø 8H7/n6

ø 22R6/h9

15

ø 60E9/h6

ø 24K7/h8

ø 15H8/e8

16

ø 35H8/d9

ø 60K7/h6

ø 50P7/k6

17

ø 50E9/h8

ø 8Js7/h6

ø 16H9/d9

18

ø 8H7/s6

ø 10N7/k6

ø 12Js7/h9

19

ø 24Js7/h9

ø 8H7/p6

ø 60F8/js6

20

ø 8H7/g6

ø 22P7/h6

ø 20F8/d9

21

ø 40F8/e8

ø 60F8/js6

ø 8H8/e8

22

ø 18P7/n6

ø 25H7/f7

ø 30Js7/h9

23

ø 18Js7/h6

ø 10H7/r6

ø 22F8/s6

24

ø25H8/h7

ø 16E9/h6

ø 12N7/e8

25

ø 8H7/p6

ø 20Js7/h7

ø 30F8/r6

Контрольные вопросы

Какие поверхности называются сопрягаемыми?

Что такое посадка. Как классифицируются посадки?

Как определяется допуск размера и допуск посадки.

Дайте объяснение понятиям «посадка в системе отверстия» и «посадка в системе вала».

Дайте определение понятиям «поле допуска» и «квалитет», укажите их взаимосвязь.

Содержание отчета

1) Запишите номер, название и цель работы.

2) Ход работы.

3) Письменно ответить на контрольные вопросы.

Практическая работа № 3. Выбор посадок.

Термины и определения системы:

Размер – числовое значение величины в принятых единицах измерения.

Действительный размер – размер, определенный с допустимой погрешностью.

Предельные размеры – два допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Различают наибольший предельный размер Д_наиб, d_наиб; наименьший предельный размер Д_наим, d_наим.

Номинальный размер – размер, определенный исходя из функционального назначения детали и округленный до нормального; служит началом отсчета отклонений.

Отклонение – алгебраическая разность между действительным (предельным) и номинальным размерами^*

Верхнее (нижнее) отклонение – алгебраическая разность между наибольшим (наименьшим) предельным и номинальным размерами.

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок.

Допуск – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами; абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями.

Основное отклонение – отклонение (верхнее или нижнее), ближайшее к нулевой линии.

Квалитет (степень точности) – ступень градации значений допусков системы. Показатель одинаковой точности для всех номинальных размеров системы допусков и посадок.

Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Посадка – характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов.

Зазор – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала.

Натяг – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.

Посадки в системе отверстия (вала) – посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов (отверстий) с основным отверстием (валом).

В системе для каждого интервала номинальных размеров деталей предусмотрены ряды допусков и основных отклонений, характеризующих положение этих допусков относительно нулевой линии.

Ряды допусков нормированы квалитетами в порядке уменьшения точности: 01, 0, 1, 2, 3 ... 15, 16, 17, 18.

Условное обозначение квалитета: IТ5, IТ8 и т.д.

Допуск размера в общем виде определяется по зависимости:

,

где а – число единиц допуска (безразмерный коэффициент), установленное для данного квалитета и не зависящее от номинального размера; i – единица допуска, функция номинального диаметра, мкм, имеет вид

,

где «» – слагаемое, учитывающее зависимость погрешности изготовления детали от ее номинального размера; « 0,001D » – слагаемое, учитывающее погрешности измерения от температурных и силовых деформаций детали и средства измерения в момент измерения [22].

Основные отклонения обозначаются буквами латинского алфавита: отверстия – A, B, C,…, H, JS, J, K, M, N, P, R,…, Z, ZA, ZB, ZC; валы – a, b, c,…, h, js, j, k, m, n, p, r,…, z, za, zb, zc.

Абсолютную величину и знак для каждого буквенного обозначения основного отклонения вала (a…h – верхнего отклонения es и j…zc – нижнего отклонения ei) определяют по формулам. Например, ; ; и т.д.

Второе предельное отклонение вала определяют:

(при основных отклонениях a…h);

(при основных отклонениях j…zc).

Абсолютную величину и знак для каждого буквенного обозначения основного отклонения отверстия (А…Н – нижнего отклонения EI; J…ZC – верхнего отклонения ES) определяют из основного отклонения вала es или ei, обозначенной одноименной буквой по общему или специальному правилам.

Общее правило: основное отклонение отверстия должно быть симметрично относительно нулевой линии одноименному основному отклонению вала EI = –es – при основных отклонениях A…H; ES = – ei – при основных отклонениях J…ZC.

Специальное правило: две соответствующие друг другу посадки в системе отверстия и в системе вала, в которых отверстие сопрягается с валом ближайшего, более точного квалитета, должны иметь одинаковые зазоры или натяги (черт.1)

Черт.1. Схема расчета основного отклонения отверстия по специальному правилу: S_нб(СА)=S_нб(СВ); N_нб(СА)= N_нб(СВ); ES_N = –ei_n+Δ; Δ=IT7 – IT6.

Поле допуска размера образуется сочетанием допуска размера (номер квалитета) с основным отклонением. Величины допусков и основные отклонения для интервалов номинальных размеров от менее 1 до 3150 мм приведены в ГОСТ 25346–89; рекомендуемые поля допусков и посадки – в ГОСТ 25347–82.

Задание 1. Рассчитать основные параметры деталей сопряжений (табл.1). Деталей сопряжений 1 и 2 по ГОСТ 25346 – 89; деталей сопряжений 3 по ГОСТ 25347 – 82.

1. Сопряжение 1:  20 Н7/е8

1. 1. Записываем основные теоретические зависимости [23];

      1. «Вторые» отклонения деталей:

ES = EI + T_D; es = ei + T_d;

EI = ES – T_D; ei = es – T_d.

Таблица 1

Задание 1

17 H7/e8

1

0,22 Н8/e8

30 K7/h6

44 H8/f7

2

0,18 Н6/h5

80 F8/h6

73 H7/k6

3

0,35 Н7/n6

40 M7/h6

12 H6/p5

4

0,65 Н6/r5

75 N7/h6

84 H7/s6

5

0,75 Н7/s7

21 S7/h6

31 H8/m7

6

0,45 Н6/m5

53 JS6/h5

50 H6/g5

7

0,84 Н7/g6

110 G6/h5

105 H7/f7

8

0,92 Н8/d9

75 K7/h6

70 H6/n5

9

0,58 Н7/k6

20 F8/h7

33 H7/r6

1. 1. 2. Предельные размеры детали:

D_нб = D + ES; d_нб = D + es;

D_нм = D + EI; d_нм = D + ei.

1. 1. 3. Допуск детали

T_D = ES – EI и (или) T_D = D_нб – D_нм

T_d = es – ei и (или) T_d = d_нб – d_нм

1. 1. 4. Предельные зазоры, натяги:

S_нб = ES – ei; N_нб = es – EI;

S_нм = EI – es; N_нм = ei – ES.

1. 1. 5. Допуски посадки:

Т_Δ = Т_D + T_d; T_S = S_нб – S_нм; T_N = N_нб – N_нм.

где ES (es), EJ (ei) – отклонение, соответственно верхнее, нижнее отверстия (вала); T_D (T_d) – допуск отверстия (вала); D_нб (d_нб), D_нм (d_нм) – предельный размер, соответственно, наибольший, наименьший отверстия (вала); D – номинальный размер соединения; S_нб (N_нб), S_нм (N_нм) – зазор (натяг), соответственно, наибольший, наименьший; Т_Δ, Т_S, Т_N – допуск, соответственно посадки, зазора, натяга.

1.2. Расшифровываем условное обозначение сопряжения: гладкое цилиндрическое соединение, посадка с зазором (вал выполнен с основным отклонением "е") в системе отверстия (отверстие задано основным отклонением "Н"). Точность деталей, квалитет; отверстие – IТ7; вал – IТ8 .

1.3. Условное обозначение деталей соединения; отверстие – 20 Н7; вал – 20 е8.

1.4. По ГОСТ 25346–89 определяем (прил.10, 11, 12):

1.4.1. Допуск детали. Отверстие 20 Н7 – Т_D = 21 мкм;

вал 20 е8 – Т_d = 33 мкм,

1.4.2. Основное отклонение. Отверстие 20 Н7 – нижнее отклонение отверстия, EI = 0; вал 20 е8 – верхнее отклонение вала, es = – 40 мкм.

1.5. Рассчитываем "второе" отклонение детали.

Верхнее отклонение отверстия, ES: ES = EI + T_D = 0 + 21 = +21мкм.

Нижнее отклонение вала, ei: ei = es – T_d = –40 – 33 = –73мкм.

1.6. Строим схему расположения полей допусков деталей сопряжения в масштабе: 1 мкм – 1 мм. Обозначаем на схеме номинальный и предельные диаметры, отклонения деталей, предельные зазоры или натяги (черт.2).

1.7. Вычисляем параметры.

1.7.1. Предельные зазоры (натяги), допуск зазора (натяга):

зазор наименьший, S_нм = EI – es = 0 – (–40) = 40 мкм;

зазор наибольший, S_нб = ES – ei = +21 – (–73) = 94 мкм;

допуск зазора, T_S = S_нб – S_нм = 94 – 40 = 54 мкм.

Вывод: так как результаты расчетов положительны, то группа посадки (см. п.1.1) определена верно.

1.7.2. Предельные размеры деталей, допуск детали, допуск посадки.

Отверстие 20 Н7: D_нб = D + ES = 20 + 0,021 = 20,021 мм;

D_нм = D + EI = 20 + 0 = 20,000 мм;

T_D = D_нб – D_нм = 20,021 – 20,000 = 0,021 мм.

Вал 20 е8: d_нб = D + es = 20 + (–0,040) = 19,960 мм;

d_нм = D + ei = 20 + (–0,073) = 19,927 мм;

T_d = d_нб – d_нм = 19,960 – 19,927 = 0,033 мм.

Допуск посадки, T_Δ = T_D + T_d = 0,021 + 0,033 = 0,054 мм.

Проверка: T_Δ = T_S.

Вывод: расчеты верны, т.к. 0,054 мм = 54 мкм.

1.8. Определяем допуск формы детали [24]. Так как в начальных условиях требования к качеству работы сопряжения не оговорены, ограничиваемся назначением допуска цилиндричности, Т_/о/. Принимаем нормальную относительную геометрическую точность поверхности (табл. 2).

1.8.1. Устанавливаем предельную величину погрешности формы.

Отверстие 20 Н7: Т_/о/ = 0,3 ·Т_D = 0,3 · 21 = 6,3 мкм.

Вал 20 е8: Т_/о/ = 0,3 ·Т_d = 0,3 · 33 = 9,9 мкм.

1.8.2. Назначаем стандартный допуск цилиндричности

(для отверстия Т_/о/ = 6 мкм; для вала Т_/о/ = 6 мкм.

Ч

ерт.2. Схема расположения полей допусков деталей сопряжения 20 Н7/е8

При повышенных требованиях к качеству работы сопряжения вместо допуска цилиндричности назначают допуск круглости и допуск профиля продольного сечения. Допускается наряду с допуском цилиндричности использовать любой другой допуск формы, включая названные выше.

1.9. Рассчитываем высоту неровностей профиля поверхности детали. При нормальной относительной геометрической точности величина среднего арифметического отклонения профиля (см. таблицу 2) составит:

R_aD ≤ 0,05 Т_D = 0,05 · 21 = 1,05 мкм;

R_ad ≤ 0,05 Т_d = 0,05 · 33 = 1,65 мкм.

Таблица 2

Соотношение допуска размера Т, допуска формы поверхностей Т_Ф

и высоты неровностей профиля поверхности R_а, R_Z.

Принимаем по ГОСТ 2789 – 73 (прил.14): R_aD = 1,00 мкм; R_ad = 1,60 мкм.

1.10.Выполняем чертежи деталей и сопряжения, указываем расчетные параметры (черт.З). Оформляем отчет о проделанной работе.

П

рактическая работа №4. «Обозначение на чертежах допусков формы и расположение поверхностей деталей согласно ГОСТ 2.308-79»

Цель: Научить читать условные обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей отдельных элементов деталей.

Студент должен:

знать:

условные обозначения допусков формы и расположения поверхностей;

уметь:

читать условные обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей отдельных элементов деталей.

Теоретическое обоснование

Любую деталь можно представить как совокупность геометрических, идеально точных объемов, имеющих ци­линдрические, плоские, конические, эвольвентные и другие поверхности. В процессе изго­товления деталей и эксплуатации машин возникают по­грешности не только размеров, но также формы и располо­жения номинальных поверхностей.

Отклонения поверхностей деталей возникают в процессе обработки заготовок из-за неточности и де­формации станка, неточности и износа режущего ин­струмента, неточности зажимных устройств, деформа­ции заготовок во время обработки, неравномерности величины припуска на обработку, неодинаковой по длине и диаметру твердости заготовки и т. д.

К отклонениям поверхностей деталей относят:

- отклонения формы поверхности;

- отклонения расположения данной поверхности от­носительно других поверхностей;

- величину шероховатости окончательно обработанной поверхности элемента детали.

Рисунок 4.1

Отклонения формы, а часто и расположения поверх­ностей оценивают наибольшим отклонением Δ. При этом должно обеспечиваться условие Δ ≤ Т, где Т — допуск формы или расположения.

Поле допуска формы представляет собой область в про­странстве (рисунок 7.1, а) или на плоскости (рисунок 7.1, б), внутри которой должны находиться все точки реальной поверхности или реального профиля.

Номинальное расположение поверхности, оси или профиля определяется номинальными линейными или угловыми размерами между рассматриваемой поверхно­стью (прямой, профилем) и базой.

Базой называют элемент детали (поверхность, ось, точку), по отношению к которому заданы допуски рас­положения.

Зависимым называют переменный допуск расположения, который указывается на чертежах своим минимальным значением и может быть превышен на величину предельных отклонений вала или отверстия.

Независимым называют допуск расположения (формы), постоянный для всех одноименных деталей и не зависящий от действительных размеров рассматриваемых поверхностей.

В таблице 7.1 приведены условные обозначения допусков формы и расположения поверхностей и суммарные допуски формы и расположения поверхностей.

 Условные обозначения допусков помещают в прямоугольную рамку, разделенную на две или три части (рисунок 7.3, а). В первой проставляют условный знак допуска, во второй — числовое значение допуска в миллиметрах, в третьей — буквенное обозначение базы или другой поверхности, к которой относится отклонение.

Рамки вычерчивают сплошными тонкими линиями и располагают горизонтально. Высота цифр, букв и знаков, вписываемых в рамки, должна быть равна размеру шрифта размерных чисел, а высота рамки — на 2...3 мм больше. Не допускается пересекать рамку какими-либо линиями. В случае необходимости рамку можно располагать вертикально.

Рисунок 4.2 – Условные обозначения допусков расположения и формы на чертежах

  Таблица 4.1 - Условные обозначения допусков формы и расположения поверхностей

Группа допусков

Допуск (вид)

Условный знак

Допуски формы

Прямолинейности

Плоскостности

Круглости

Цилиндричности

Профиля продольного сечения

Допуски

расположения

Параллельности

Перпендикулярности

Наклона

Соосности

Симметричности

Позиционный

Пересечения осей

Суммарные

допуски формы

и расположения

Радиального биения

Торцевого биения

Биения в заданном направлении

Полного радиального биения

Полного торцевого биения

Заданного профиля

Формы заданной поверхности

  Практическое задание

1. Прочитайте чертеж элемента детали, т.е определите форму детали, виды возможных отклонений. Сделайте чертеж элемента детали и укажите необходимые отклонения согласно условным обозначениям ЕСКД ГОСТ 2.308-79

1 Вариант

2 Вариант

2. По указанным условным обозначениям на чертеже деталей допусков формы и расположения проведите письменные пояснения к чертежу.

Таблица 4.2 – Практическое задание 2

Ход работы:

1. Запишите номер, название и цель работы.

2. Изучите теоретическое обоснование работы.

3. Выполните и оформите практическое задание

4. Письменно ответьте на контрольные вопросы.

5. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы:

1. Что относят к отклонениям поверхностей деталей?

2. Какую поверхность называют номинальной?

3. Что называют отклонением формы поверхности?

4. Что называют отклонением расположения?

5. Какой допуск называют зависимым?

6. Как изображают условные обозначения допусков на чертежах

Содержание отчета

1) Запишите номер, название и цель работы.

2) Ход работы.

3) Письменно ответить на контрольные вопросы.

Практическая работа № 5. Измерение с помощью синусной линейки

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомление с косвенными измерениями углов и конусов.

ЗАДАЧИ: 1.По чертежу контролируемой детали проанализировать точностные требования к объекту измерения.

2.Измерить угол наружного конуса.

3.Дать заключение о годности детали по контролируемому параметру.

ОБЪЕКТКОНТРОЛЯ: конический калибр-пробка или конус наружный.

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА.

СТАНКОВЫЕ ПРИБОРЫ: стойка или штатив с индикатором часового типа или другой рычажно-зубчатой или пружинной головкой.

МЕРЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА:набор плоскопараллельных концевых мер длины (КМД), синусная линейка, измерительная линейка.

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ.

Используется метод сравнения с мерой, при котором заданный угол воспроизводится наклоном синусной линейки с помощью блока концевых мер длины.

ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ.

Предварительно рассчитывают размер блока концевых мер по формуле:

H=Lsinα ,

где L – база синусной линейки, α – угол конуса при вершине рисунок 1.

Собирают блок концевых мер и подкладывают под ролик линейки, у которого закрепляется меньшее основание конуса. При этом верхняя образующая конуса устанавливается параллельно рабочей поверхности плиты или штатива, на которой устанавливается синусная линейка, показывающий прибор устанавливают с натягом на нуль по наивысшей точке выбранного сечения конуса возле одного из оснований, для чего синусную линейку с блоком концевых мер перемещают перпендикулярно к линии измерения до получения максимального значения ординаты У2, которое соответствует нулевому показанию, затем синусную линейку с блоком концевых мер переставляют таким образом, чтобы на линии измерения находилась точка второго основания конуса на расстоянии l от первой контрольной точки, и находят максимальное значение ординатыУ1.Расстояниеlмежду контрольными точками измеряют с помощью линейки.

ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ.

Определяют отклонение от конусности:

∆C= (Y2 –Y1)/l

Отклонение угла конуса от номинального значения (в радианах):

∆α = arcSin (Y1-Y2)/l

Результаты измерений должны быть представлены в виде таблицы 1.

Таблица 1.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Провести анализ требований к точности угла конуса, подлежащего контролю.

2. Выбрать предварительную методику выполнения измерений (МВИ), обеспечивающую требуемую точность каждого параметра.

3. Выполнить измерения параметров, входящих в расчетные зависимости. При необходимости уточнить МВИ. Результаты измерений представить в табличной форме.

4. Выполнить анализ результатов измерений. Сравнить их с допустимыми значениями параметров, дать заключение о годности по контролируемому параметру.

5. Оформить отчет о лабораторной работе.

Информация для справок:

Конус Морзе №3 Конус Морзе №4

α= 2◦ 52′ 32 ″α= 2◦ 58′ 31″

Sin α= 0,05015Sin α= 0,05189

С = 0,05020 ±0,00011 С = 0,05194 ±0,00010

Практическая работа № 6. Посадки с зазором, натягом и переходные

Рассчитать предельные размеры деталей, допуски размеров, величины зазоров (натягов), допуски посадки в сопряжении при изготовлении механизма и ремонта механизма. Выполнить графическое построение расположения полей допусков сопряженных деталей относительно нулевой линии с указанием номинального размера, отклонений, допусков предельных зазоров (натягов).

Методические указания к решению задачи 1.

    Для решения задачи 1 необходимо проработать материал по литературным источникам, указанным к темам 1-2, твердо усвоить определения и обозначения отклонений, допусков и посадок в системе ОСТ и ЕСДП СЭВ. Варианты задачи 1 приведены в табл. 1, исходные данные – в табл. 2.

    Для выполнения задачи 1 необходимо пользоваться таблицами допусков и посадок по стандартам: ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75), ГОСТ 25346-82 (СТ СЭВ 144-75) [2].

    Необходимо усвоить основные обозначения и термины, принятые в стандартах.

    Классы точности (степени) В ЕСДП СЭВ названы квалитетами, всего в ЕСДП СЭВ предусмотрено 19 квалитетов, обозначаемых порядковым номером, возрастающим с увеличением допуска: 0,1; 0; 1; 2; …; 17. Характерной особенностью расположения поля допуска по ЕСДП СЭВ является знак и числовое значение основного отклонения (верхнего или нижнего), которое находится ближе к нулевой линии. Каждому из основных отклонений соответствует определенный уровень относительно нулевой линии, от которого начинается поле допуска. Каждое расположение основного отклонения обозначается буквой латинского алфавита – малой для валов (a, b, c, d) и большой для отверстий (A, B, C, D).

    Поля допусков в ЕСДП СЭВ образуются сочетанием основного отклонения и квалитета. Соответственно условное обозначение поля допуска состоит из буквы основного отклонения и числа – номера квалитета. Например, поля до-пусков валов: h6, d10, n7, s7; поля допусков отверстий: H6, D10, N7, S7.

    Посадки в ЕСДП СЭВ образуются сочетанием поля допуска отверстия и поля допуска вала. Условное обозначение посадки дается в виде дроби: в чис-лителе указывают поле допуска отверстия, в знаменателе – поле допуска вала. Посадки можно применять либо в системе отверстия (основное отверстие H), либо в системе вала (основной вал – h). В обозначении посадки входит номинальный размер, за которым следует обозначение посадки.

    Например: обозначения посадки в системе отверстия

обозначение аналогичной посадки в системе вала

    Произведя расчеты и определив величины наибольших зазоров (натягов), допуск посадки (точность сопряжения), приступают к вычислению размеров одной из деталей сопряжения.

    Для восстановления сопряженной (трущейся) пары одну из деталей подвергают механической обработке для придания соответствующей формы и размера, называемого ремонтным. Другую, основную деталь сопряжения, предварительно наращивают, затем подвергают механической обработке. За основную деталь принимают наиболее сложную и дорогую. В паре коленчатый вал – подшипник такой деталью будет вал, в паре цилиндровая втулка – поршень – цилиндровая втулка.

    Детали обрабатывают на металлорежущих станках, обеспечивая требуемую степень точности и тип посадки.

    Пример. При изготовлении механизма тип соединения характеризуется посадкой  (рис. 1). Тогда наибольший зазор S_max=0,100 мм, наименьший зазор S_min=0,050 мм.

    При ремонте отверстие расточено до D_р = 40,8^+0.025.
    Определить ремонтные размеры вала при сохранении первоначальных значений зазора и требуемой степени точности сопряжения.
 

    Решение: Отверстие: D_p max = 40, 825 мм, D_{p min} = 40, 800 мм,
                                        S_max = D_{p max} – d_{p min} = 0,100,
                       откуда
                                        d_{p min} = D_{p max} – S_max = 40,825 – 0,100 = 40,725 мм.
                                        S_min = D_{p min} - d_{p max} = 0,050 мм,
                                        d_{p max} = D_{p min} - S_min = 40,800 – 0,050 = 40,750 мм.
                                        Вал: d_{p max} = 40,750 мм, d_{p min} = 40,725 мм. 
                                        

Таблица 1

Исходные данные к задаче 1

Практическая работа № 7. Контроль качества продукции

Задание: выполнить конспект и подготовить доклад по предоставленному материалу.

Сущность контроля качества продукции. На всех этапах создания продукции, а также при ее эксплуатации необходимым элементом управления качества является контроль. Контроль не только необходим для достоверной оценки ре­зультатов деятельности предприятий и его подразделений, но также служит основным информатив­ным источником, используемым для принятия решений о необходимости и степени корректировки системы управления качеством продукции.

Совершенствование форм контроля определяет достоверность и своевременность получаемой информации. Организационные формы и технические средства контроля качества продукции чрез­вычайно разнообразны, и основной задачей современного контроля следует считать предупреждение появления бракованной продукции [1-4].

Важно создать такую систему контроля качества на этих этапах жизненного цикла изделия, что­бы не допускать появления дефектной, недоброкачественной продукции, а также обеспечить ста­бильность показателей качества продукции.

Сущность всякого контроля можно свести к получению информации о фактическом состоянии некоторого объекта, его признаках и показателях (первичная информация); сопоставлению первич­ной информации с ранее установленными требованиями и нормами, т.е. определению соответствия или несоответствия фактических данных ожидаемым (вторичная информация).

Принципы рациональной организации технического контроля на машиностроительных предприятиях

Традиционно выделяют две группы методов контроля: технический и автоматизированный. Большое значение для улучшения качества продукции имеет правильная организация техниче­ского контроля на предприятии.

Под техническим контролем понимается проверка соблюдения требований, предъявляемых к качеству продукции на всех стадиях ее изготовления, и наличие производственных условий, обес­печивающих требуемое качество.

Технический контроль включает:

• -    контроль качества материалов и полуфабрикатов, поступающих на предприятие от поставщи­ков;

• -    контроль качества продукции, предупреждение, выявление и учет брака;

• -    установление причин брака и разработку мероприятий по их устранению;

• -    разработку и осуществление мероприятий по улучшению качества продукции;

• -    контроль орудий труда (оборудования и технологического оснащения).

Основными принципами рациональной организации технического контроля на машинострои­тельных предприятиях являются:

• -    профилактичность — предупреждение возникновения брака. Обеспечивается правильным вы­бором соответствующих видов и объектов технического контроля;

• -    точность и объективность определения качества продукции (количества, видов, причин и ви­новников). Обеспечивается соответствием ТУ, используемых измерительных инструментов и приборов, квалификацией персонала, осуществляющего контроль, выбором видов контроля;

• -    максимальное привлечение к контролю качества изготовителей продукции.

Повышает ответст­венность исполнителей, снижает затраты на контрольные операции. Система контроля представляет собой совокупность средств контроля, методов выполнения контрольных операций и исполнителей, взаимодействующих с объектом контроля по правилам, установленным документацией.

На машиностроительных предприятиях контрольные операции выполняются представителями многих служб, цехов, отделов. Так, контроль за правильным использованием стандартов, техниче­ских условий, руководящих материалов и другой нормативно-технической документации в процессе подготовки производства осуществляет служба нормоконтроля. Кроме того, качество технической документации контролируется непосредственными исполнителями и руководителями всех уровней в отделах главного конструктора, главного технолога, главного металлурга и в других службах завода. Контроль качества в процессе изготовления продукции осуществляют отдел технического кон­троля (ОТК), а также исполнители и руководители производственных подразделений. Автоматизированный контроль качества продукции имеет своей целью повышение быстродей­ствия и точности измерительных операций, сокращение времени на обработку и оценку результатов измерений, а также повышение объективности контрольных операций.

При пассивном контроле продукции либо пооперационно, либо комплексно автоматизация кон­трольных операций производится, как правило, с помощью универсальных средств многофункцио­нального действия либо с применением специализированных приборов, устройств, стендов и т. д.

Активный контроль в автоматизированных решениях применяют, как правило, во время выпол­нения технологических операций или во всем процессе. При этом методы контроля деталей делят на прямые и косвенные.

При прямом методе, например, контролируют непосредственно размер обрабатываемой детали, при косвенном — определяют параметры, косвенно связанные с основным параметром детали, на­пример, положение обрабатываемой поверхности относительно контрольной базы или величину пе­ремещения суппорта станка, несущего режущий инструмент.

Устройства прямого метода обеспечивают более высокую точность контроля, так как имеется возможность устранить многие составляющие погрешности контроля.

Преимущество косвенного метода — размещение контрольного устройства вне рабочей зоны станка и более простая конфигурация измерительной схемы, а также возможность использовать стандартизованные или типовые отсчетные устройства.

Виды контроля качества продукции

Для качественного выполнения задач технического контроля необходимо правильно определить вид контроля на той или иной стадии производственного процесса изготовления изделия.

Виды технического контроля на машиностроительных предприятиях удобно свести в таблицу следующей формы (табл. 1).

1. Контроль технологического процесса заключается в контроле режимов, характеристик, пара­метров технологического процесса. По своей сути, он является частным случаем производственного контроля.

2. Контроль проектирования — это контроль конструкторской и технологической документации с целью определения соответствия разрабатываемой продукции техническому заданию и необходи­мому техническому уровню и качеству. Контроль проектирования включает также проверку внедре­ния и соблюдения стандартов, соответствие разрабатываемой продукции требованиям безопасности и санитарно-гигиеническим нормам, возможности сокращения номенклатуры и типоразмеров состав­ных частей, дальнейшей унификации и уменьшения количества применяемых марок и сортаментов материалов, а также правильность оформления конструкторской документации. Такая проверка осу­ществляется службами нормоконтроля.

3. Производственный контроль — контроль качества, осуществляемый при изготовлении про­дукции службой технического контроля. Он заключается в контроле производственного процесса и его результатов. Производственный контроль охватывает вспомогательные, подготовительные и тех­нологические операции и должен быть организован таким образом, чтобы снизить брак в производ­стве, уменьшив объем доработок, потерь и отходов.

4. Эксплуатационный контроль осуществляется, как правило, в условиях эксплуатации, после сдачи продукции потребителю. Насколько бы тщательно ни проводился контроль продукции в про­изводственных условиях, практически невозможно учесть и воспроизвести все многообразие внеш­них воздействий, условий и режимов работы, встречающихся в реальных эксплуатационных услови­ях. Поэтому эксплуатационный контроль, проводимый путем наблюдения и сбора информации о на­дежности и других свойствах продукции, позволяет определить наиболее слабые места продукции, выявить основные виды разрушений и причины их возникновения, получить фактические данные о показателях надежности, в частности ремонтопригодности.

5. Входной контроль заключается в контроле продукции поставщика, поступающей к потреби­телю (заказчику) и предназначенной для использования при изготовлении, ремонте и эксплуатации продукции. Он осуществляется при контроле материалов, полуфабрикатов и комплектующих изде­лий, поступающих на предприятие.

6. Операционный контроль состоит в контроле продукции или процесса во время выполнения или после завершения определенной операции. Он проводится на основе предварительно разрабо­танной схемы, с указанием технологических операций, во время или после которых следует операция технического контроля.

7. Приемочный контроль — это контроль готовой продукции, по результатам которого принима­ется решение о ее пригодности к поставке и использованию. Он является важным заключительным этапом всего процесса изготовления продукции.

В зависимости от полноты охвата контролем может быть предусмотрен сплошной или выбороч­ный контроль.

1. Сплошной контроль — контроль, при котором решение о качестве продукции принимается по результатам проверки каждой единицы продукции. Такой контроль должен исключать возможность попадания к потребителю дефектной продукции.

2. Эффективный выборочный контроль можно организовать только на основании методов мате­матической статистики, принимая во внимание как статистическую, так и практическую (технико-экономическую) стороны, поскольку его применение не всегда можно считать целесообразным.

3.  Летучий контроль является разновидностью предупредительного контроля, в ходе которого контролер, или контрольный мастер Бюро технического контроля (БТК), периодически обходит за­крепленные за ним рабочие места. При этом осуществляется выборочный контроль качества изготов­ленных рабочими деталей и проверяется соблюдение технологических процессов и дисциплины.

4. Разрушающий контроль применяют для получения показателей качества материалов (образ­цов и заготовок), деталей, узлов и машин в целом. Например, оценка механических свойств материалов проводится путем растяжения и сжатия, изгиба и кручения, воздействием коррозионной среды и др.

5. Неразрушающий контроль осуществляется такими методами, которые не оказывают влияния на работоспособность изделия. Поэтому после проведения неразрушающего контроля изделие оста­ется полностью пригодным к эксплуатации.

6. По степени использования измерительных средств и средств вычислительной и организаци­онной техники выделяют измерительный контроль, характеризующийся процессами измерения па­раметров качества изделия на всех стадиях его жизненного цикла.

7. В тех случаях, когда нет необходимости в получении точных значений параметров качества продукции, а требуется провести ее идентификацию и дать количественную оценку численности (объем продукции, ее количество, вид, форма и т.д.), применяют регистрационный контроль. Эта форма контроля наиболее эффективно используется при контроле документации в управлении произ­водством.

8. Контроль по контрольному образцу требует, как правило, эталонирования продукции и ис­пользует сравнительный метод контроля изделия с эталонным (контрольным) образцом.

9. Органолептический контроль подразумевает ощупывание, осматривание и описание внешне­го вида изделия с помощью средств обоняния, осязания, зрения человека. Он очень тесно связан с визуальным контролем — контролем внешнего вида изделия и, как правило, они применяются со­вместно.

10. Технический контроль предусматривает применение технических ручных, механизирован­ных и автоматизированных средств в контрольных процедурах.

11. Особое место среди использованных на предприятии методов технического контроля отво­дится инспекционному контролю. Он осуществляется специально уполномоченными представителя­ми с целью проверки эффективности ранее выполненного контроля.

Испытания продукции

Испытания — это экспериментальное определение количественных и (или) качественных харак­теристик свойств объекта испытаний в результате воздействия на него предельных нагрузок и воз­мущающих отклонений внешней среды. Испытания могут производиться путем измерений, анализов, диагностирования, регистрации определенных событий (отказы, повреждения) и т.п. При испытаниях полученные характеристики объектов могут оцениваться, если целью испытаний является получение количественных или качественных оценок, и контролироваться, если задачей испытаний является установление соответствия характеристик объекта заданным требованиям. Многие виды испытаний на предприятиях, как показывает практика, являются контрольными: приемно-сдаточные, периодиче­ские, инспекционные, квалификационные и т. п.

Объектами испытаний могут быть материалы, детали, узлы машин, машины и технические сис­темы, включающие множество машин и приборов. Широко распространены испытания отдельных частей машин, в частности, испытания редукторов и коробок передач на долговечность, а также дета­лей машин — валов на изгиб, подшипников на изнашивание.

Методом испытаний называют совокупность правил применения определенных принципов осу­ществления испытаний.

На многие виды испытаний существуют стандарты, устанавливающие условия испытаний, ре­жимы, форму и размеры образцов, перечень регистрируемых параметров, правила, устанавливающие объем выборки, порядок проведения испытаний и критерии их прекращения.

Анализ брака

Продукция, соответствующая чертежам, ТУ или стандартам, признается годной, или качествен­ной. Продукция, имеющая отступления от перечисленных документов, считается дефектной, или браком. Дефектная продукция, которая после исправления (дополнительной обработки) может быть использована как годная, называется исправимым браком. Продукция, исправление которой техниче­ски невозможно или экономически нецелесообразно, называется неисправимым или полным браком.

По месту обнаружения брак подразделяется на внутренний, обнаруженный внутри предприятия на различных стадиях производственного процесса, и внешний, обнаруженный у потребителя про­дукции в процессе монтажа или эксплуатации. Брак классифицируется также по признакам (видам), причинам и виновникам. Под признаком (видом) брака понимается содержание дефекта (отступление от чертежа, непараллельность, забоины и т.п.). Под причинами брака понимаются недостатки или ошибки, возникающие в ходе производственного процесса (небрежность рабочего, ошибка конструк­тора, скрытые пороки литья, неисправность оборудования и т.п.). Виновником брака может быть ли­цо, работающее на предприятии, или внешняя организация.

Практическая работа № 8. Методы и виды измерений. Измерения прямые и косвенные, абсолютные и относительные

Теоретические сведения

Измерение - познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем эксперимента измеряемой физической величины с некоторым ее значением, принятым за единицу. Поэтому измерением называют нахождение значений физических величин опытным путем с помощью специальных технических средств.

Средства электрических измерений -- технические средства, используемые при электрических измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. К средствам электрических измерений относятся меры, электроизмерительные приборы, измерительные преобразователи, электроизмерительные установки и измерительные информационные системы.

Мера - средство измерения, предназначенное для воспроизведения заданного значения физической величины.

В зависимости от степени точности и области применения меры подразделяются на эталоны, образцовые и рабочие. Эталоны обеспечивают воспроизведение и хранение единицы физической величины для передачи ее значения другим средствам измерения. Образцовые меры служат для поверки и градуировки рабочих мер и измерительных приборов. Рабочие меры используют для поверки измерительных приборов, а также для измерения в научных организациях и на промышленных предприятиях.

Электроизмерительные приборы - средства электрических измерений, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации. К ним относятся, например, амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики электрической энергии.

Их подразделяют на преобразователи электрических величии в электрические (шунты, делители напряжения, измерительные трансформаторы и т.д.) и преобразователи неэлектрических величин в электрические - первичные преобразователи (терморезисторы, термопары, тем- зорезисторы, емкостные и индуктивные преобразователи и т.д.)

Электроизмерительная установка - совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенная в одном месте.

Измерительная информационная система - совокупность средств измерений н вспомогательных устройств, соединенных каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации от ряда источников в форме, удобной для обработки, передачи и использования в автоматических системах управления.

Виды и методы измерений. В зависимости от способа получения результата измерения подразделяются на два вида: прямые и косвенные.

Прямыми называют измерения, при которых искомое значение физической величины определяют непосредственно по показанию прибора (измерение тока амперметром электроэнергии счетчиком, напряжения вольтметром и др.).

Косвенными называют измерения, при которых искомое значение физической величины находят на основании известной функциональной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений. Примером может служить определение электрического сопротивления по показаниям амперметра н вольтметра.

Измерительные преобразователи - средства электрических измерений, предназначенные для выработки сигнала электрической информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования и обработки.

Под методом непосредственной оценки понимают метод, при котором значение измеряемой величины определяется. Методом сравнения называют метод, при котором измеряемая величина в специальной измерительной цели сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Методы сравнения подразделяют та нулевой, дифференциальный и замещения.

Нулевой метод - метод сравнения измеряемой величины с мерой, в котором результирующий эффект воздействия сравниваемых величии на прибор сравнения доводят до нуля.

Дифференциальный метод - метод сравнения, в котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой (например, измерение электрического сопротивления с помощью неуравновешенного моста).

Метод замещения - метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замешают в измерительной установке известной величиной, воспроизводимой мерой. При этом путем изменения известной величины добиваются такого же показания прибора, которое было при действии измеряемой величины (например, сравнение сопротивления резистора с сопротивлением образцовой катушки* включаемых попеременно в одно и то же плечо моста).

Рис. 1

2. Погрешность измерений, обработка и предоставление результатов измерений

Теоретические сведения

Погрешности средств измерений и погрешности измерения. Каждое средство измерения, в том числе и электроизмерительный прибор, характеризуется тем, что отсчитанные по его шкале значения физических величин отличаются от их истинных значений. Разность между этими значениями называется погрешностью средств измерении Погрешность характеризует точность средства измерения, отражающую близость действительного значения физической величины к обозначенной в паспорте или иа шкале прибора.

Погрешности средств измерений классифицируют по способу выражения. характеру проявления, зависимостям от текущего значения и режима изменения измеряемой величины, условиям возникновения

По способу выражения погрешности средств измерений подразделяют на абсолютные, относительные и приведенные.

Абсолютная погрешность ∆А - разность между показанием прибора А и действительным значением измеряемой величины А_д:

∆А = А- А_д(1.1)

Относите погрешность - отношение абсолютной погрешности ∆А к значению измеряемой величины А. Обычно относительную погрешность, так же как и приведенную, выражают в процентах:

Приведенная погрешность у (в процентах) - отношение абсолютной погрешности АА к нормирующему значению

Нормирующее значение принимают равным:

а) верхнему пределу рабочей части шкалы для приборов, у которых нулевая отметка находится на краю шкалы или вне ее;

б) арифметической сумме конечных значений диапазона измерений, если нулевая отметка находится внутри шкалы;

в) номинальному значению, если прибор предназначен для измерения величин, имеющих номинальные значения;

г) длине всей шкалы для приборов с логарифмической или гиперболической шкалой.

По характеру проявления погрешности средств измерения подразделяют на систематические и случайные.

Систематическая погрешность - погрешность, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону. Ее значение всегда можно учесть введением соответствующих поправок.

Случайная погрешность - погрешность, изменяющаяся не по определенному закону, а как центрированная случайная величина. Случайные погрешности нельзя исключить опытным путем.

По зависимости от текущего значения измеряемой величины погрешности средств измерения делятся на аддитивные и мульпшппикативные.

Аддитивные погрешности не зависят от значения измеряемой величины в пределах диапазона измерения. Источниками их могут быть напряжение смещения в усилителях постоянного тока, шумы элементов схемы, внешние наводки и утечки в схемах, термоЭДС и др.

Мультипликативные погрешности- пропорциональны текущему значению измеряемой величины. Источниками их являются нестабильность коэффициента передачи отдельных функциональных узлов средств измерения.

По зависимости от режима изменения во времени измеряемой величины различают статический и динамические . погрешности средств измерения. вольтметр

Статические погрешности возникают при измерении постоянной во времени измеряемой величины (измерение постоянного напряжения, частоты переменного напряжения и т.д.).

Динамические погрешности- возникают при измерении изменяющихся во времени величин. Причина их появления заключается в инерционности средств измерения, а значение определяется характером изменения измеряемой величины.

По зависимости от условий возникновения различают основные и дополнительные погрешности средств измерения.

Основная погрешность- погрешность средств измерения, находящихся в нормальных условиях эксплуатации, под которыми понимают нормируемые стандартами температуру внешней среды, влажность, атмосферное давление, напряжение и частоту питания, внешние электрические и магнитные поля и др.

Дополнительная погрешность - погрешность средств измерения, возникающая при отклонении одной или более влияющих величин от нормального значения.

Обобщенной характеристикой средств измерения, отражающей уровень их точности, является класс точности, определяемый пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей. Следует иметь в виду, что класс точности не является непосредственным показателем точности измерения, выполненного с помощью данного средства.

Для электроизмерительных приборов, класс точности которых выражен одним числом, основная приведенная погрешность в рабочем диапазоне шкалы, выраженная в процентах, не превышает значения, соответствующего классу точности. Основная абсолютная и относительная погрешности в этом случае представляются в виде

Для приборов, класс точности которых выражается дробью, относительную погрешность определяют по формуле

=± [c+d(А_ном/А-1)] (1.6)

где c и d- постоянные числа;

c/d - класс точности,

А_ном - конечное значение диапазона измерения. Это цифровые приборы, мосты и компенсаторы с ручным и автоматическим уравновешиванием.

Измерение любой физической величины сопровождается погрешностями измерения - отклонениями результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Численно погрешности измерения выражаются, так же как и погрешности средств измерения, абсолютными Аи относительными величинами:

∆А = А_х-А_д; =(∆А/А)100,

где А_{д -} действительное значение измеряемой величины;

А_х - результат измерения.

Погрешности измерения возникают вследствие несовершенства метода измерения, ограниченной точности средств измерений, индивидуальных особенностей экспериментатора.

В первом случае погрешности измерения называют методическими. Они являются следствием недостаточной разработанности теории явлений, положенных в основу метода измерения, неточности соотношений, используемых для нахождения измеряемой величины, влияния на режим работы объекта подключаемых средств измерения и др

Во втором случае погрешности измерения называются инструмент инструментальными т.е. погрешностями средств измерения.

В третьем случае погрешности измерения называются субъективными.

Связаны они, как правило, с особенностями органов чувств экспериментатора, его тренированностью и опытом. Любая из перечисленных погрешностей измерения содержит систематическую и случайную, аддитивную и мультипликативную составляющие.

Обработка результатов измерений. Обработка результатов измерений имеет цель дать оценку истинному значению измеряемой величины и определить степень достоверности этой оценки.

Наиболее достоверным значением измеряемой величины А при наличии только случайных погрешностей и многократном измерении ее является среднеарифметическое

где - результаты отдельных измерений; п - число измерений.

Оценить точность измерения при зтом можно, зная закон распределения случайных погрешностей.

Закон нормального распределения случайных погрешностей, наиболее распространенный в практике измерений, математически описывается выражением

P() =

где Р() - плотность вероятности случайной абсолютной погрешности

: - среднеквадратическое отклонение;

- случайное отклонение результата наблюдения от среднеарифметического.

Значение характеризует степень рассеяния результата измерения вокруг среднеарифметического, параметр ² называют дисперсией.

Поскольку среднеарифметическое значение А_ср обладает некоторой случайной погрешностью, вводят понятие среднеквадратической погрешности среднеарифметического значения характеризующее погрешности результата измерения.

(1.9)

Из (1.9) видно, что увеличение количества повторных измерений приводит к уменьшению среднеквадратической погрешностиА_ср результата измерений, что позволяет дать количественную оценки степени достоверности результата измерения.

Практическая работа

Задача 1

К какому виду и методу относятся измерения мощности Р ( рис. 1 а,б), параметров R(x) и Цх) (рис1 в), напряжения U(x) (рис.1 г), сопротивления R(x) (рис.1 д)?

Ответ: А) Прямое Б) Косвенное В) Косвенное, метод непосредственной оценки. Г) Дифференциальный Д) Дифференциальный

Задача 1.1

Аналоговым вольтметром измерено напряжение на выходе двухполюсника и получен отсчет а=81,6 делений. Выходное сопротивление R_вых двухполюсника находится в пределах 50-300 Ом. Температура среды, в которой проводилось измерение, находилось в пределах 2010°С, Вольтметр имеет следующие характеристики: диапазон измерений от 0 до 10 В; класс точности 0,5; шкала содержит 100 делений; входное сопротивление R_вх=(10 0,1) кОм. Необходимо представить результат измерения,

Решение задачи

1. Найдите цену деления вольтметра.

2. Определяю, какому значению напряжения соответствует отсчет прибора.

3. Определяю предельное значение модуля основной погрешности, используя класс точности прибора по формуле

. Определяю погрешность отсчитывания прибора, приняв ее равной четверти деления

. Определяю предельное значение абсолютной дополнительной погрешности, вызванной отклонением температуры среды от 20 градусов

6. Определяю методическую погрешность измерения по формуле

7. Определю результирующую предельную погрешность измерения, которая находится как арифметическая сумма составляющих

8. Ответ:

Задача 1.2

Аналоговым прибором измеряются напряжение и ток получен отсчет . Выходное сопротивление двухполюсника R_вых Температура среды, в которой проводились измерения Вольтметр и амперметр имеют следующие характеристики: U_ном и I_ном, класс точности , число делений шкал; входные сопро тивления R_вх.Числовые значения указанных величин приведены в табл 1.1. Необходимо представить результат измерения

Таблица 1.1

Величина

Исходные данные

Отсчет , делR_вых,Ом,_СА_ном,В,АКласс точности,%А_ном,делR_вх,Ом

Напряжение

80

200

2010100,510010кОм

Ток

40

300

201052,55010

Используя методику решения задачи 1 проведите необходимые вычисления и запишите ответ.

Практическая работа № 9. Чтение показаний, правила измерений по ШЦ.

Цель работы: Ознакомиться с устройством и работой штангенциркуля. Научиться определять размеры деталей с точностью до 0,1 мм.

Оборудование: Штангенциркуль с точностью отсчета 0,1 мм, образцы для измерения.

Основные теоретические сведения

Рис. 1. Штангенциркуль с точностью измерения до О,1 мм: 1, 2 — неподвижные губкн;

3, 8— подвижные губки; 4 — подвижная рамка;

5 —штанга; 6 — глубиномер; 7 — нониус.

Линейкой можно определить размеры деталей с точностью до 1 мм. Для измерения с большей точностью (до 0,1. мм) применяется специальный инструмент, называе­мый штангенциркулем (рис. 1). С его помощью можно опре­делить и проконтролировать линейные наружные и внутренние размеры деталей (диаметр изделия, длину и глубину отверстия ит. д.).

Штангенциркуль состоит из штанги с неподвижными губками, по которой перемещается рамка с подвижными губками.

Рамку можно закреплять в нужном положении стопорным винтом. На штанге нанесены деления, которые образуют миллиметровую шкалу. Цена ее деления — 1 мм. Длина миллиметровой шкалы —150 мм. На подвижных губках нанесена вспомогательная шкала, на­зываемая нониусом (рис.2). Она разделена на 10 равных частей, но вся длина нониусной шкалы составляет 19 мм.

Для того чтобы проверить штангенциркуль на точность, надо совместить губки инструмента. При этом нулевые риски обеих шкал должны сов­пасть. Одновременно должен совместиться десятый штрих нониуса с девятнадцатым штрихом миллиметровой шкалы.

Рис. 2. Нониус штангенциркуля.

При измерении штанген­циркулем целые миллиметры отсчитываются по миллиметровой шкале, а десятые доли — по шкале нониуса, начиная от нулевой отметки до той риски, которая совпадает с какой-либо риской миллиметровой шкалы.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Начертить эскиз измеряемой детали.

2. Подготовить рабочую таблицу:

измерения

Результаты измерений:

А

Б

В

Г

Д

3. Осмотреть штангенциркуль и проверить его точность.

4. Измерить размеры А, Б, В, Г, Д.

Примечание. Каждое измерение проводить три раза.

5. Определить среднее арифметическое каждого измеренного размера и результаты занести в таблицу.

6. Проставить полученные размеры на эскизе.

Контрольные вопросы.

1. С какой целью применяют штангенциркуль?

2. Сколько шкал имеет штангенциркуль?

3. Как проводится отсчет целых и десятых долей миллиметра?

Практическая работа № 10. Чтение показаний, правила измерений по МК.

Цель работы: Ознакомиться с устройством и работой микрометра. Научиться определять размеры деталей с точностью до 0,1 мм.

Оборудование: микрометр, образцы для измерения.

Основные теоретические сведения

Микрометрические измерительные инструменты основаны на использовании точной винтовой пары (винт-гайка), которая преобразует вращательные движение микровинта в поступательные. К микрометрическим инструментам относятся: микрометры, микрометрические глубиномеры, микрометрические нутромеры. Микрометрические инструменты предназначены для абсолютного контактного метода измерения. Цена деления прибора 0.01 мм. Погрешность измерения зависит от пределов измерения микрометра и составляет: от 3 мкм для микрометров 0-25 мм до 50 мкм для микрометров с пределами измерения 400-500 мм. Принцип микрометрической пары используется в конструкциях многих измерительных приборов.

Устройство микрометра. Общий вид микрометра показан на рис.1. Корпусом инструмента служит скоба 1, в которую запрессованы с одной стороны пятка 2, с другой - стебель 5, на котором закреплена микрогайка и нанесена продольная шкала. Одной измерительной поверхностью является торец микрометрического винта 3, выдвигающегося из стебля, второй - торец пятки 2. Микровинт связан с корпусом барабана 6, имеющим на конусном конце круговую шкалу. Заканчивается барабан резьбой, на которую навинчивается гайка 9, являющаяся корпусом механизма трещетки. Основное назначение - трещетки обеспечивать постоянство измерительного усилия за счет храповика 7 и подпружиненного стержня 8. Микрометр снабжен устройством 4, позволяющим стопорить микровинт и гайкой 10 для регулировки зазора в паре микровинт - микрогаика.

Отсчет показаний микрометрических инструментов. Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из двух шкал (рис. 1). Продольная шкала имеет два ряда штрихов с интервалом 1 мм, расположенных по обе стороны горизонтальной линии и смещенных относительно друг друга на 0.5 мм. Таким образом, оба ряда штрихов образуют одну продольную шкалу с ценой деления 0.5 мм.

Микровинт связан с барабаном 6, который на конусном конце имеет круговую шкалу с числом делений n=50. Учитывая, что шаг резьбы винтовой пары S=0,5мм, цена деления круговой шкалы (нониуса) микрометра "C" равна:

C = S / n = 0,5 / 50 = 0,01мм.

Размер измеряемой детали с точностью до 0.5 мм отсчитывают по шкале стебля указателем, которым является скошенный край барабана. Сотые доли миллиметра отсчитывают по круговой шкале барабана, указателем которой является продольный штрих на стебле микрометра.

Установка микрометра на нуль. Перед началом измерений микрометрическими инструментами производят их проверку и установку на нуль. Установку микрометров на нуль производят на начальном делении шкалы. Для микрометров с пределом измерений 0-25 мм -на нулевом делении шкалы, для микрометров с пределами измерений 25-50 мм -на делении 25 и т.д. Осторожно вращая микровинт за трещетку, приводят в соприкосновение измерительные поверхности микровинта и пятки. У микровинтов с пределом измерения 25- 50, 50-75 и т.д. микровинт и пятка соединяются между собой через блок концевых мер длины размером 25, 50 мм и т.д. или через специально установочные цилиндрические меры, прилагаемые в комплект к микрометрам.

При указанном соприкосновении скошенный край барабана микрометра должен установиться так, чтобы штрих начального деления основной шкалы (нуль или 25, 50 мм и т.д.) был полностью виден, а нулевое деление круговой шкалы барабана совпадало с продольной горизонтальной линией на стебле 5 (рис. 1). Если такого совпадения нет, то стопором 4 необходимо зафиксировать микровинт 3 и, придерживая барабан 6 за накатанный выступ ослабить накидную гайку 9. Затем, поворачивая освобожденный корпус барабана, совмещают нулевое деление на барабане с горизонтальной линией на стебле 5 микрометра, и, придерживая корпус барабана за накатанный выступ, снова закрепляют барабан гайкой 9.

Следует иметь в виду, что при затягивании гайки 9 нулевая установка может снова нарушиться, поэтому нужно снова проверить ее и при необходимости исправить.

Измерение микрометром. При измерении микрометром (рис. 1) отводят измерительную поверхность микровинта 3, вращая барабан 6, на необходимое растояние. Между микровинтом 3 и пяткой 2 помещают измеряемую деталь и при помощи барабана 6 сокращают зазор между измеряемой деталью и измерительными поверхностями до 1-2 мм. Окончательное соприкосновение измерительных поверхностей с деталью производят вращением трещотки 7 и снимают показания прибора.

Порядок выполнения работы

1. Начертить эскиз измеряемой детали.

2. Подготовить рабочую таблицу:

   измерения

   Результаты измерений:

   А

   Б

   В

   Г

   Д

3. Осмотреть микрометр и проверить его точность.

4. Измерить размеры А, Б, В, Г, Д.

Примечание. Каждое измерение проводить три раза.

5. Определить среднее арифметическое каждого измеренного размера и результаты занести в таблицу.

6. Проставить полученные размеры на эскизе.

Контрольные вопросы.

1. С какой целью применяют микрометр?

2. Сколько шкал имеет микрометр?

3. Как установить микрометр на нуль? Зачем производят установку микрометра на нуль?

5.Перечень учебно- методического, информационного обеспечения и технических средств обучения

Основные источники:

1. Панфилов В.А. Электрические измерения. – М.: Академия, 2012. – 281 с.

2. Хрусталева З.А. Метрология, стандартизация и сертификация: Практикум. – М.: Кнорус, 2013. – 176 с.

3. Шишмарев В.Ю. Метрология, стандартизация, сертификация и техническое регулирование. – М.: Академия, 2011. – 320 с.

4. Ильянков А.И. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении. Практикум. – М.: Академия, 2012. – 160 с.

Дополнительные источники:

1. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации и метрологии.

М.: Юнити, 2007-671с.

2. Мишин В.М. Основы стандартизации, метрологии и сертификации.

М.; Юнити, 2007-447с.

3. Герасимова Е.Б., Герасимов Б.И. Метрология, стандартизация и

сертификация. М.; Инфа-М, 2008-356с.

4. Дудников А.А. «Основы стандартизации, допуски, посадки и тех-

нические измерения», М.: ВО Агропромиздат, 2005-176с.

5. Лифиц И.М. «Основы стандартизации, метрологии и сертификации»

М.: Юрайт, 2006-286с.

6. Исаев Л.К., Моклинский В Л Метрология и стандартизация в

сертификации. М.: ИПК издательство стандартов, 2005-172с.

7. Зепкин А.С., Педко И.В. Допуски и посадки в машиностроении

справочник Киев, Техника,2005- 292с.

8. Иванова А.М., Полещенко П.В. Практикум по взаимозаменяемости,

стандартизации и техническим измерениям М.: Колос, 2005-256с.

6.ПРИЛОЖЕНИЕ

Международная система единиц

Таблица 1

Основные и дополнительные единицы СИ

Буквенные обозначения единиц физических величин (ФВ) выполняют прямым шрифтом. Точка как знак сокращения в обозначении единиц ФВ не ставится.

Таблица 2

Производные единицы СИ

Множители и приставки кратных и дольных единиц T

G

M

k

h

da

d

c

m



n

p

f

a

Приложение 2

Условные обозначения

элементов машиностроения

1. Соединение (сопряжение) гладких элементов деталей.

   1. Линейный размер: 20 (или 20 Н7/f7, или 20 Н7-f7).

Допускается: 20 или 20 .

Детали соединения:

Охватывающая (отверстие) – 20 Н7, 20 Н7 ^(+0,021); 20 ^+0,021;

Охватывающая (вал) - 20 f7; 20 f7 , 20 .

1.2. Диаметральный размер (цилиндрическое соединение) и его детали: Ø20 ; Ø20 Н7; Ø20 f7, где 20 – номинальный размер соединения; Н7/f7 – характер соединения деталей (посадка с зазором); Н7(f7) – поле допуска отверстия (вала); Н(f) – основное отклонение отверстия (вала), характеризует положение поля допуска детали относительно номинального размера; 7 – квалитет (степень точности), определяет точность изготовления детали.

2. Соединение «кольцо подшипника – деталь»:

внутреннее кольцо – вал Ø20 LO/g6;

наружное кольцо – корпус Ø50 Н7/l0.

3. Резьба метрическая цилиндрическая с наружным диаметром d=12 мм с крупным шагом Р=1,75 мм:

соединение М12-6Н/6g ; гайка М12-6Н ; болт М12-6g.

То же, с мелким шагом Р=1 мм:

М 12х1 – 6Н/6g; М 12х1-6Н; М 12х1-6g.

То же, с левой резьбой:

М 12х1LH – 6Н/6g; М 12х1LH – 6Н; М 12х1LH – 6g.

То же, с длиной свинчивания, отличной от нормальной:

М 12х1LH – 6Н/6g - 30; М 12х1LH – 6Н - 30; М 12х1LH – 6g – 30.

4. Резьба метрическая коническая с наружным диаметром d=20 мм шагом Р=1,5 мм.

4.1. Гайка и болт конические:

соединение МК 20х1,5; гайка МК 20х1,5; болт МК 20х1,5.

4.2. Гайка цилиндрическая с болтом коническим:

соединение М/МК 20х1,5 ГОСТ 25229-82;

гайка М 20х1,5 ГОСТ 25229-82; болт МК 20х1,5.

5. Резьба круглая Rd 12-7Н6Н/7е6е.

6. Резьба трапецеидальная

однозаходная Tr 32x6-7H/7e

многозаходная Tr 20x4 (P2)-8H/8e.

7. Резьба упорная S 80x10-7AZ/7h.

8. Шлицевое соединение прямобочного профиля с числом зубьев Z=8, с внутренним диаметром d=36 мм, наружным диаметром D=40 мм, шириной зуба ß=7 мм, центрированное по внутреннему диаметру d, с посадкой по диаметру центрирования Н8/е8 и по ширине зуба D9/f8:

соединение d-8х36 х40 х7 ;

втулка d-8х36 Н8х40 Н12х7 D9;

вал d-8х36 е8х40 а11х7 f8.

То же, при центрировании по наружному диаметру:

соединение D-8х36х40 х7 ;

втулка D-8х36х40 Н8х7 D9;

вал D-8х36х40 е8х7 f8.

9. Шлицевое соединение прямобочного профиля с числом зубьев z=20, внутренним диаметром d=82 мм, наружным диаметром D=92 мм, шириной зуба ß=6 мм, центрированное по боковым поверхностям зуба:

ß-20х82х92 х6 .

10. Шлицевое соединение эвольвентного профиля с наружным диаметром D=50 мм, модулем m=2 мм, центрированное по боковым сторонам профиля:

соединение 50х2х9Н/9g ГОСТ 6033-80;

втулка 50х2х9Н ГОСТ 6033-80;

вал 50х2х9g ГОСТ 6033-80.

То же, при центрировании по наружному диаметру:

50хН7/g6х2 ГОСТ 6033-80.

То же, при центрировании по внутреннему диаметру:

i50х2хН7/g6 ГОСТ 6033-80.

11. Передача зубчатая цилиндрическая со степенью точности 7 по всем нормам (кинематической, плавности и пятна контакта), с видом сопряжения колес D и видом допуска на боковой зазор d (соответствует виду сопряжения колес):

7- D ГОСТ 1643-72.

То же, со степенью 8 по нормам кинематической точности, со степенью 7 по нормам плавности, со степенью 6 по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения колес С и видом допуска на боковой зазор ß :

8-7-6-Сß ГОСТ 1643-72.

То же, с гарантированным боковым зазором 600 мм (не соответствует стандартному виду сопряжений) и допуском на боковой зазор вида y:

8-7-6- 600y ГОСТ 1643-72.

12. Передача зубчатая коническая мелкомодульная со степенью точности 7 по всем трем нормам, с видом сопряжения колес F и соответствием между видом сопряжения и допуска на боковой зазор:

7- F ГОСТ 9368-81.

ПРИЛОЖЕНИЕ №.

Нормальные значения основных влияющих величин

1. Температура окружающей среды 20 °С (по ГОСТ 9249-59).

2. Атмосферное давление 101 324,72 Па (760 мм рт. Ст.).

3. Относительная влажность окружающего воздуха 58 %

(нормальное парциальное давление водяных паров 1 333,22 Па).

4. Ускорение свободного падения (ускорение силы тяжести) 9,8 м/с².

5. Направление линии измерения линейных размеров до 160 мм у наружных поверхностей – вертикальное; в остальных случаях – горизонтальное.

6. Положение плоскости измерения углов – горизонтальное.

7. Относительная скорость движения внешней среды равна нулю.

8. Значения внешних сил, кроме силы тяжести, атмосферного давления, действия магнитного поля Земли и сил сцепления элементов измерительной системы (установки), равны нулю.

Примечание. Результаты измерения для сопоставимости должны приводиться к нормальным значениям влияющих величин с погрешностью, не превышающей 35 % допускаемой погрешности измерения. Поддержание нормальных условий в рабочем пространстве должно обеспечиваться в течение всего процесса измерения. При измерениях должны соблюдаться действующие санитарные нормы и правила техники безопасности. Воздух, подаваемый в рабочее пространство, должен быть очищен от пыли, паров, масел, аэрозолей, токсичных и агрессивных газов.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.

Основные единицы Международной системы единиц

Метр (м) - единица длины, равная пути, проходимому в вакууме светом за 1/299 792 458 долю секунды.

Килограмм (кг) - единица массы, равная массе международного прототипа килограмма.

Секунда (с) - единица времени, равная 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующая переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия - 133.

Ампер (А) - единица силы электрического тока, равная силе неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным•

в вакууме на расстоянии I м один от другого, вызывал бы на каждом участке проводника длиной I м силу взаимодействия, равную 2*10^-7 Н.

Кельвин (К) - единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.

Кандела (кд) - единица силы света, равная силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540*10¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Моль (моль) - единица количества вещества, равная количеству вещества, содержащему столько же структурных элементов (атомов, молекул), сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода - 12.

Дополнительные единицы

Радиан (рад) - единица плоского угла, равная внутреннему углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.

Стерадиан (ср) - единица телесного угла, равная телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности этой сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы

ПРИЛОЖЕНИЕ 5.

Числовые значения допусков

Квалитет

01

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Свыше

До

мкм

мм

3

0,3

0,5

0,8

1,2

2

3

4

6

10

14

25

40

60

0,10

0,14

0,25

0,40

0,60

1,00

1,40

3

6

0,4

0,6

1

1,5

2,5

4

5

8

12

18

30

48

75

0,12

0,18

0,30

0,48

0,75

1,20

1,80

6

10

0,4

0,6

1

1,5

2,5

4

6

9

15

22

36

58

90

0,15

0,22

0,36

0,58

0,90

1,50

2,20

10

18

0,5

0,8

1,2

2

3

5

8

11

18

27

43

70

110

0,18

0,27

0,43

0,70

1,10

1,80

2,70

18

30

0,6

1

1,5

2,5

4

6

9

13

21

33

52

84

130

0,21

0,33

0,52

0,84

1,30

2,10

3,30

30

50

0,6

1

1,5

2,5

4

7

11

16

25

39

62

100

160

0,25

0,39

0,62

1,00

1,60

2,50

3,90

50

80

0,8

1,2

2

3

5

8

13

19

30

46

74

120

190

0,30

0,46

0,74

1,20

1,90

3,00

4,60

80

120

1

1,5

2,5

4

6

10

15

22

35

54

87

140

220

0,35

0,54

0,87

1,40

2,20

3,50

5,40

120

180

1,2

2

3,5

5

8

12

18

25

40

63

100

160

250

0,40

0,63

1,00

1,60

2,50

4,00

6,30

180

250

2

3

4,5

7

10

14

20

29

46

72

115

185

290

0,46

0,72

1,15

1,85

2,90

4,60

7,20

250

315

2,5

4

6

8

12

16

23

32

52

81

130

210

320

0,52

0,81

1,30

2,10

3,20

5,20

8,10

315

400

3

5

7

9

13

18

25

36

57

89

140

230

360

0,57

0,89

1,40

2,30

3,60

5,70

8,90

400

500

4

6

8

10

15

20

27

40

63

97

155

250

400

0,63

0,97

1,55

2,50

4,00

6,30

9,70

ПРИЛОЖЕНИЕ 6.

Значения основных отклонений отверстий, мкм

Таблица 1

Все квалитеты

Для интервалов размеров, мм

До 3

+270

+140

+60

+34

+20

+14

+10

+6

+4

+2

0

Св. 3 до 6

+270

+140

+70

+46

+30

+20

+14

+10

+6

+4

0

“6 “10

+280

+150

+80

+56

+40

+25

+18

+13

+8

+5

0

“10 « 14

+290

+150

+95

–

+50

+32

–

+16

–

+6

0

“14 « 18

“18 « 24

+300

+160

+110

–

+65

+40

–

+20

–

+7

0

“ 24 « 30

“ 30 « 40

+310

+170

+120

–

+80

+50

–

+25

–

+9

0

“ 40 « 50

+320

+180

+130

“ 50 « 65

+340

+190

+140

–

+100

+60

–

+30

–

+10

0

“ 65 « 80

+360

+200

+150

“ 80 « 100

+380

+220

+170

–

+120

+72

–

+36

–

+12

0

“100 « 120

+410

+240

+180

“ 120 « 140

+460

+260

+200

–

+145

+85

–

+43

–

+14

0

“ 140 « 160

+520

+280

+210

“ 160 « 180

+580

+310

+230

“ 180 « 200

+660

+340

+240

–

+170

+100

–

+50

–

+15

0

“ 200 « 225

+740

+380

+260

“ 225 « 250

+820

+420

+280

“ 250 « 280

+920

+480

+300

–

+190

+110

–

+56

–

+17

0

“ 280 « 315

+1050

+540

+330

“ 315 « 355

+1200

+600

+360

–

+210

+125

–

+62

–

+18

0

“ 355 « 400

+1350

+680

+400

“ 400 « 450

+1500

+760

+440

–

+230

+135

–

+68

–

+20

0

“450 « 500

+1650

+840

+480

Таблица 2

Квалитет

6

7

8

До 8

Свыше 8

До 8^*

Свыше 8

До 8

Св. 8 ^****

Для интервалов размеров, мм

До 3

+2

+4

+6

0

0

-2

-2

-4

-4

Св. 3 до 6

Предельные отклонения = IT

2

+5

+6

+10

-1+ Δ

-

-4+ Δ

-4

-8+ Δ

0

« 6 « 10

+5

+8

+12

-1+ Δ

-

-6+ Δ

-6

-10+ Δ

0

« 10 « 14

+6

+10

+15

-1+ Δ

-

-7+ Δ

-7

-12+ Δ

0

« 14 « 18

« 18 « 24

+8

+12

+20

-2+ Δ

-

-8+ Δ

-8

-15+ Δ

0

« 24 « 30

« 30 « 40

+10

+14

+24

-2+ Δ

-

-9+ Δ

-9

-17+ Δ

0

« 40 « 50

« 50 « 65

+13

+18

+28

-2+ Δ

-

-11+ Δ

-11

-20+ Δ

0

« 65 « 80

« 80 « 100

+16

+22

+34

-3+ Δ

-

-13+Δ

-13

-23+ Δ

0

« 100 « 120

« 120 « 140

+18

+26

41

-3+ Δ

-

-15+ Δ

-15

-27+ Δ

0

« 140 « 160

« 160 « 180

« 180 « 200

+22

+30

+47

-4+ Δ

-

-17+ Δ

-17

-31+ Δ

0

« 200 « 225

« 225 « 250

« 250 « 280

+25

+36

+55

-4+ Δ

-

-20+ Δ

-20

-34+ Δ

0

« 280 « 315

« 315 « 355

+29

+39

+60

-4+ Δ

-

-21+ Δ

-21

-37+ Δ

0

« 355 « 400

« 400 « 450

+33

+43

+66

-5+ Δ

-

-23+ Δ

-23

-40+ Δ

0

« 450 « 500

Таблица 3

Квалитет

до 7

Свыше 7

3

4

5

6

7

8

Для интервалов размеров, мм

До 3

-6

-10

-14

-

-18

-

-20

-

-26

-32

-40

-60

0

Св. 3 до 6

Отклонение, как для квалитетов свыше 7,

увеличенное на Δ

-12

-15

-19

-

-23

-

-28

-

-35

-42

-50

-80

1

1,5

1

3

4

6

« 6 « 10

-15

-19

-23

-

-28

-

-34

-

-42

-52

-67

-97

1

1,5

2

3

6

7

« 10 « 14

-18

-23

-28

-

-33

-

-40

-

-50

-64

-90

-130

1

2

3

3

7

9

« 14 « 18

-39

-45

-

-60

-77

-108

-150

« 18 « 24

-22

-28

-35

-

-41

-47

-54

-63

-73

-98

-136

-188

1,5

2

3

4

8

12

« 24 « 30

-41

-48

-55

-64

-75

-88

-118

-160

-218

« 30 « 40

-26

-34

-43

-48

-60

-68

-80

-94

-112

-148

-200

-274

1,5

3

4

5

9

14

« 40 « 50

-54

-70

-81

-97

-114

-136

-180

-242

-325

« 50 « 65

-32

-41

-53

-66

-87

-102

-122

-144

-172

-226

-300

-405

2

3

5

6

11

16

« 65 « 80

-43

-59

-75

-102

-120

-146

-174

-210

-274

-360

-480

« 80 « 100

-37

-51

-71

-91

-124

-146

-178

-214

-258

-335

-445

-585

2

4

5

7

13

19

« 100 « 120

-54

-79

-104

-144

-172

-210

-254

-310

-400

-525

-690

« 120 « 140

-43

-63

-92

-122

-170

-202

-248

-300

-365

-470

-620

-800

3

4

6

7

15

23

« 140 « 160

-65

-100

-134

-190

-228

-280

-340

-415

-535

-700

-900

« 160 « 180

-68

-108

-146

-210

-252

-310

-380

-465

-600

-780

-1000

« 180 « 200

-50

-77

-122

-166

-236

-284

-350

-425

-520

-670

-880

-1150

3

4

6

9

17

26

« 200 « 225

-80

-130

-180

-258

-310

-385

-470

-575

-740

-960

-1250

« 225 « 250

-84

-140

-196

-284

-340

-425

-520

-640

-820

-1050

-1350

« 250 « 280

-56

-94

-158

-218

-315

-385

-475

-580

-710

-920

-1200

-1550

4

4

7

9

20

29

« 280 « 315

-98

-170

-240

-350

-425

-525

-650

-790

-1000

-1300

-1700

« 315 « 355

-62

-108

-190

-268

-390

-475

-590

-730

-900

-1150

-1500

-1900

4

5

7

11

21

32

« 355 « 400

-114

-208

-294

-435

-530

-660

-820

-1000

-1300

-1650

-2100

« 400 « 450

-68

-126

-232

-330

-490

-595

-740

-920

-1100

-1450

-1850

-2400

5

5

7

13

23

34

« 450 « 500

-132

-252

-360

-540

-660

-820

-1000

-1250

-1600

-2100

-2600

^* Для вычисления от P до ZC до 7-го квалитета берут значения Δ в графах справа. Пример: для P7 от 18 до 30: Δ =8, отсюда ES=-14

ПРИЛОЖЕНИЕ 7.

Значения основных отклонений валов, мкм

Таблица 1

Все квалитеты

Для интервалов размеров, мм

До 3

–270

–140

–60

-34

–20

–14

–10

–6

–4

–2

0

Св. 3 до 6

–270

–140

–70

-46

–30

–20

–14

–10

–6

–4

0

« 6 « 10

–280

–150

–80

-56

–40

–25

–18

–13

–8

–5

0

« 10 « 14

–290

–150

–95

–

–50

–32

–

–16

–

–6

0

« 14 « 18

« 18 « 24

–300

–160

–110

–

–65

–40

–

–20

–

–7

0

« 24 « 30

« 30 « 40

–310

–170

–120

–

–80

–50

–

–25

–

–9

0

« 40 « 50

–320

–180

–130

« 50 « 65

–340

–190

–140

–

–100

–60

–

–30

–

–10

0

« 65 « 80

–360

–200

–150

« 80 « 100

–380

–220

–170

–

–120

–72

–

–36

–

–12

0

« 100 « 120

–410

–240

–180

« 120 « 140

–460

–260

–200

–

–145

–85

–

–43

–

–14

0

« 140 « 160

–520

–280

–210

« 160 « 180

–580

–310

–230

« 180 « 200

–660

–340

–240

–

–170

–100

–

–50

–

–15

0

« 200 « 225

–740

–380

–260

« 225 « 250

–820

–420

–280

« 250 « 280

–920

–480

–300

–

–190

–110

–

–56

–

–17

0

« 280 « 315

–1050

–540

–330

« 315 « 355

–1200

–600

–360

–

–210

–125

–

–62

–

–18

0

« 355 « 400

–1350

–680

–400

« 400 « 450

–1500

–760

–440

–

–230

–135

–

–68

–

–20

0

« 450 « 500

–1650

–840

–480

Таблица 2

Квалитет

5 и 6

7

8

От 4 до 7

До 3 и свыше 7

Все квалитеты

Для интервалов размеров, мм

До 3

-2

-4

-6

0

0

+2

+4

+ 6

+10

+14

Св. 3 до 6

Предельные отклонения = IT

2

-2

-4

-

+1

0

+4

+8

+ 12

+15

+19

« 6 « 10

-2

-5

-

+1

0

+6

+10

+15

+19

+23

« 10 « 14

-3

-6

-

+1

0

+7

+12

+18

+23

+28

« 14 « 18

« 18 « 24

-4

-8

-

+2

0

+8

+15

+22

+28

+35

« 24 « 30

« 30 « 40

-5

-10

-

+2

0

+9

+17

+26

+34

+43

« 40 « 50

« 50 « 65

-7

-12

-

+2

0

+11

+20

+32

+41

+53

« 65 « 80

+43

+59

« 80 « 100

-9

-15

-

+3

0

+13

+23

+37

+51

+71

« 100 « 120

+54

+79

« 120 « 140

-11

-18

-

+3

0

+15

+27

+43

+63

+92

« 140 « 160

+65

+100

« 160 « 180

+68

+108

« 180 « 200

-13

-21

-

+4

0

+17

+31

+50

+77

+122

« 200 « 225

+80

+130

« 225 « 250

+84

+140

« 250 « 280

-16

-26

-

+4

0

+20

+34

+56

+94

+158

« 280 « 315

+98

+170

« 315 « 355

-18

-28

-

+4

0

+21

+37

+62

+108

+190

« 355 « 400

+114

+208

« 400 « 450

-20

-32

-

+5

0

+23

+40

+68

+126

+232

« 450 « 500

+132

+252

Таблица 3

Квалитет

Все квалитеты

Для интервалов размеров, мм

До 3

-

+18

-

+20

-

+26

+32

+40

+60

Св. 3 до 6

-

+23

-

+28

-

+35

+42

+50

+80

« 6 « 10

-

+28

-

+34

-

+42

+52

+67

+97

« 10 « 14

-

+33

-

+40

-

+50

+64

+90

+130

« 14 « 18

+39

+45

-

+60

+77

+108

+150

« 18 « 24

-

+41

+47

+54

+63

+73

+98

+136

+188

« 24 « 30

+41

+48

+55

+64

+75

+88

+118

+160

+218

« 30 « 40

+48

+60

+68

+80

+94

+112

+148

+200

+274

« 40 « 50

+54

+70

+81

+97

+114

+136

+180

+242

+325

« 50 « 65

+66

+87

+102

+122

+144

+172

+226

+300

+405

« 65 « 80

+75

+102

+120

+146

+174

+210

+274

+360

+480

« 80 « 100

+91

+124

+146

+178

+214

+258

+335

+445

+585

« 100 « 120

+104

+144

+172

+210

+254

+310

+400

+525

+690

« 120 « 140

+122

+170

+202

+248

+300

+365

+470

+620

+800

« 140 « 160

+134

+199

+228

+280

+340

+415

+535

+700

+900

« 160 « 180

+146

+210

+252

+310

+380

+465

+600

+780

+1000

« 180 « 200

+166

+236

+284

+350

+425

+520

+670

+880

+1150

« 200 « 225

+180

+258

+310

+385

+470

+575

+740

+960

+1250

« 225 « 250

+196

+284

+340

+425

+520

+640

+820

+1050

+1350

« 250 « 280

+218

+315

+385

+475

+580

+710

+920

+1200

+1550

« 280 « 315

+240

+350

+425

+525

+650

+790

+1000

+1300

+1700

« 315 « 355

+268

+390

+475

+590

+730

+900

+1150

+1500

+1900

« 355 « 400

+294

+435

+530

+660

+820

+1000

+1300

+1650

+2100

« 400 « 450

+330

+490

+595

+740

+920

+1100

+1450

+1850

+2400

« 450 « 500

+360

+540

+660

+820

+1000

+1250

+1600

+2100

+2600

48