Методические рекомендации по выполнению практических занятий по дисциплине метрология, стандартизация и сертификация

Государственное автономное профессиональное

образовательное учреждение Самарской области

«Новокуйбышевский нефтехимический техникум»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (УКАЗАНИЯ)

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Дисциплины  Метрология, стандартизация, сертификация

Профиль профессионального образования Технический

Специальность СПО

13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования

Базовая подготовка

г. Новокуйбышевск, 2015 г.

 Рассмотрено и одобрено на

                                                                 Заседании ПЦК

Протокол № 1  от 12 сентября 2016г.

                                                               Председатель ПЦК _______О.П. Тарасова

Составитель: Моханова Н.А., преподаватель ГАПОУ  СО «Новокуйбышевский нефтехимический техникум».

         Методические рекомендации (указания) по выполнению лабораторных работ и практических занятий по дисциплине Метрология, стандартизация и сертификация по специальности СПО Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям).

@ ГАПОУ СО «Новокуйбышевский нефтехимический техникум», 2016

@ Моханова Н.А., 2016.

СОДЕРЖАНИЕ

1.Лабораторная работа № 1 Выбор средств измерений линейных размеров

2. Лабораторная работа № 2 Измерение значений физических величин с помощью средств измерения, оценка и анализ результатов.

3. Практическое занятие  №1 Выбор параметрических рядов

4. Практическое занятие №2 Оформление технической документации согласно требованиям стандартов ЕСКД

5. Практическое занятие №3 Определение характера посадки, определение параметров соединений

6. Практическое занятие  №4 Формирование точности формы и взаимного расположения поверхностей

7. Практическое занятие №4  Расчёт размерных цепей

Лабораторная работа № 1

Тема: Выбор средств измерений линейных размеров

Цель работы:

- учебная - получить навыки работы с нормативными документами для выбора методов и средств измерений линейных размеров;

- практическая - выбрать для измерения линейных размеров детали, выданной руководителем в соответствии с номером подгруппы, соответствующие универсальные измерительные средства и ука­зать их метрологические характеристики.

1.Общие сведения

1,1 .Условия, определяющие выбор измерительных средств

В отраслях машиностроения и приборостроения, а также при ремонте до 70...80% всех видов измерений составляют линейные измерения. Любой линейный размер может быть измерен различными измерительными средствами, обеспечивающими разную точность измерения. В каждом конкретном случае точность измерения зависит от принципа действия, конструкции и точности изготовления измерительного прибора, а также от условий его настройки и применения.

Требуемая точность измерения может быть получена только при правильном выборе средств, условий и методики измерения, качественной подготовке их к работе и правильному их использованию.

Выбор средств измерения осуществляют с учетом метрологических и экономических факторов. При выполнении производственных измерений в первую очередь учитывают следующие метрологические характеристики приборов: пределы измерений, измерительное усилие, диапазон показаний шкалы, цену деления, чувствительность, погрешность измерения. При этом следует помнить, что показателем точности приборов, измеряющих линейные размеры, является предельная абсолютная погрешность измерения, которая выражается в микрометрах. К экономическим показателям относятся: стоимость и надежность измерительных средств; метод измерения; время, затрачиваемое на установку, настройку и сам процесс измерения; а также необходимая квалификация контролера и оператора.

Выбор средств измерения зависит от характера и массовости производства (годовой программы выпуска).

Например, в массовом производстве с отработанным технологическим процессом, включая контрольные операции, используют высокопроизводительные механизированные и автоматизированные средства измерения и контроля. Универсальные измерительные средства применяются преимущественно для наладки оборудования.

В серийном производстве основными средствами контроля должны быть жесткие предельные калибры, шаблоны, специальные контрольные приспособления. Возможно применение универсальных средств измерения.

В мелкосерийном и индивидуальном производствах основными являются универсальные средства измерения, поскольку другие организационно и экономически применять невыгодно: неэффективно будут использоваться специальные контрольные приспособления или потребуется большое количество калибров различных типов размеров.

При выборе и назначении средств измерения необходимо одновременно стремиться к более жесткому ограничению действительных размеров предельными размерами, предписанными стандартами, и к возможно большему расширению производственных допусков, остающихся за вычетом погрешности измерения.

В практике метрологического обеспечения производства существует правило "средство измерения должно быть оптимальным", т.е. одинаково нецелесообразно назначать излишне точный прибор и прибор с малой точностью. В первом случае это обусловлено экономическими потерями, вызванными использованием более дорогих, как правило, СИ, требующих более дорогих методик и средств их поверки (калибровки). Во втором случае потери будут создаваться более высоким уровнем брака.

Правильность выбора измерительного средства определяется отно­шением величины погрешности измерения, к величине допуска на обра­ботку в процентах, поскольку действительный размер - это размер, уста­новленный измерением с допустимой погрешностью.

Выбор измерительных средств с учетом допускаемых погрешностей измерений до 500 мм регламентирует ГОСТ 8.051-81. Допускаемые значения случайной погрешности измерения приняты при доверительной вероятности 0,954 (±2σ, где σ - среднее квадратическое отклонение погрешности измерения), исходя из предположения, что закон распределения погрешностей - нормальный. Случайная составляющая может быть уменьшена за счет многократности наблюдений, при которых она уменьшается в раз, где n - число наблюдений.

Значения предельных погрешностей измерений выбираемых средств измерений (СИ) приведены в РД 50-98-86. Для оценки пригодности выби­раемого средства измерения сопоставляют величину наибольшей предель­ной погрешности измерения СИ со случайной составляющей погрешности измерения. Если наибольшая предельная погрешность измерения выбран­ного средства измерения не превышает случайной составляющей погрешности измерения при оценке годности данного размера, то данное средст­во можно применить для заданного измерения.

1.2. Нормальные условия измерений

Реальные условия выполнения линейных измерений, как правило, не совпадают с нормальными условиями, которые должны обеспечиваться с целью исключения дополнительных погрешностей.

Нормальные условия выполнения линейных измерений регламенти­рует ГОСТ 8.050-73: температура окружающей среды 20°С; атмосферное давление 101324,72Па ( 760 мм рт.ст. ); относительная влажность воздуха 58% и др., по которым приводятся допускаемые от них отклонения.

2. Методика выбора средств измерения

Для выбора средств измерения применяют три методики:

2.1. Приближенная

Данная методика широко применяется при ориентировочном выборе средств измерения, при проведении метрологического контроля и экспер­тизы нормативно-технической и конструкторской и технологической до­кументации.

2.1.1.  Определяется допуск размера детали.

Допуск размера детали (Т_дет) выбирается в зависимости от заданно­го квалитета точности по ГОСТ 25347-81 и ГОСТ 25346-81.

2.1.2.  Рассчитывается допускаемая погрешность измерения: Допускаемая погрешность измерения принимается 25% от величины допуска на размер, то есть σ_изм = 0,25 • Т_дет

2.1.3.  Рассчитывается случайная  составляющая допускаемой погрешности измерения.

Допускаемая погрешность измерения в целом является комплексной погрешностью и включает погрешность измерительных средств, погрешность метода измерений и ряд других погрешностей, зависящих от температуры, базирования, измерительного усилия и пр. Наилучшее соотношение между погрешностью самого средства измерения σ_си и остальными погрешностями σ_доп будет при σ_си≈σ_доп.

Допускаемые погрешности измерения σ_изм определяют случайные и неучтенные систематические составляющие погрешности измерения. При этом случайная составляющая погрешности измерения σ_си должна быть на 25...30% ниже, чем σ_изм (т.е.  σ_си = 0,7 σ_изм). В этом случае оптимальное значение коэффициента К = σ_си / σ_изм = 0,7 

при

Обычно выбирают К = 0,6...0,8 .

Случайную составляющую можно выявить практически при всех видах измерений. Однако эту часть погрешности иногда принимают за всю предельную погрешность измерения. Ограничивать неучтенную сис­тематическую погрешность измерения не представляется возможным, по­скольку для ее непосредственного определения необходимо иметь рабочие эталоны, что особенно при точных измерениях практически сделать не­возможно.

2.1.4.  По справочным таблицам выбирается средство измерения в зависимости от детали (вал или отверстие).

Выбор измерительного средства заключается в том, чтобы наиболь­шая предельная погрешность , являющаяся нормированным метрологическим показателем данного измерительного средства, не пре­вышала случайной составляющей допускаемой погрешности измерения, т.е. при этом должно выполняться условие: .

2.1.5.  В метрологическую карту (прил.1) заносятся метрологические характеристики выбранного средства измерения.

2.2. Расчетная

Данная методика применяется при выборе средств измерения для единичного и мелкосерийного производства, для экспериментальных ис­следований, для измерения выборки при статистическом методе контроля, для повторной перепроверки деталей, забракованных контрольными авто­матами.

2.2.1.  Определяется допуск размера детали.

Допуск размера детали (Т_дет) выбирается в зависимости от заданно­го квалитета точности по ГОСТ 25347-81 и ГОСТ 25346-81.

2.2.2.  Определяется расчетная допускаемая погрешность измерения.
При расчете по данной методике необходимо пользоваться таблицей процентного соотношения допускаемой погрешности измерения и допус­ков деталей для различных квалитетов точности (табл. 1).

Табл. 1

Процентное соотношение допускаемой погрешности измерения

в зависимости от точности объекта измерения

Квалитет точности объекта измерения по ГОСТ 25347-81	Предельная погрешность измерения, % от допуска
Валы 5-го квалитета	35
Отверстия и валы 6-го и 7-го квалитетов Отверстия 5-го квалитета	30
Отверстия 8-го и 9-го квалитетов Валы 8-го квалитета	25
Отверстия 10-16-го квалитетов Валы 9-16-го квалитетов	20

В соответствии с табл.1, определяют расчетную допускаемую погрешность измерения из выражения

 табличной величины.

2.2.3. Рассчитывается случайная составляющая допускаемой погрешности измерения (аналогично п. 2.1.3.)

2.2.4. По справочным таблицам выбирается средство измерения в зависимости от детали (вал или отверстие) при условии

.

2.2.5.В метрологическую карту (прил.1) заносятся метрологические характеристики выбранного средства измерения.

2.3. Табличная

Табличная методика рекомендуется для выбора средств измерения при серийном, крупносерийном и массовом производстве, если предусмотрены измерения, а не контроль с применением калибров.

2.3.1.  Определяется допуск размера детали.

Допуск размера детали (Т_ДЕТ) выбирается в зависимости от заданного квалитета точности по ГОСТ 25347-81 и ГОСТ 25346-81.

2.3.2.  Определяется допускаемая погрешность измерения.

В основе табличной методики лежит ГОСТ 8.051-81 "Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм". Данный стандарт устанавливает значения допускаемых погрешностей измерения σ_изм в зависимости от допуска IT и 13 основных интервалов номинальных размеров для 2... 17-го квалитетов, которые приведены в данных методических указаниях в прил.2. Значение σ_изм определяют для любых значений допуска. При допусках, не соответствующих значениям, указанным в прил.2., допускаемая погрешность выбирается по ближайшему меньшему значению допуска для соответствующего размера.

2.3.3.  Рассчитывается случайная составляющая допускаемая погрешность измерения (аналогично п. 2.1.3.)

2.3.4.По справочным таблицам выбирается средство измерения в зависимости от  детали (вал или отверстие) при условии

.

2.2.4.В метрологическую карту (прил.1) заносятся метрологические характеристики выбранного средства измерения.

Следует помнить, что наименования средств измерений выбираются из специальных таблиц предельных погрешностей измерений РД 50-98-86. Метрологические характеристики некоторых широко распространенных средств измерений приводятся в прил.З данных методических указаний.

3. Выбор метода измерений

Выбранное средство измерений линейных размеров, его конструк­ция определяют метод измерений.

Метод измерений представляет собой прием или совокупность приемов применения средств измерений и характеризуется совокупностью тех физических явлений, на которых основаны измерения.

По способу получения и характеру результатов измерения различаяют прямые, косвенные, абсолютные и относительные измерения (табл.2).

Таблица 2

Виды измерений линейных величин

Измерение	Определение	Примеры измерения
Прямое	Измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных	Измерение глубины линейкой глубиномера штангенциркуля; диаметра вала - микрометром
Косвенное	Измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подверженными прямым измерениям	Измерение среднего диаметра методом трех проволочек, устанавливаемых во впадины резьбы
Абсолютное	Измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант	Измерение линейных размеров штангенциркулем, микрометром, глубиномером, на инструментальном микроскопе и т.д.
Относительное	Измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную	Измерение диаметра отверстия индикаторным нутромером, настроенным по концевым мерам; диаметра вала – рычажной скобой

В производственных условиях наиболее широко применяются методы прямых измерений: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки значение измеряемой величины получают непосредственно по отсчетному устройству средства измерений, например штангенциркуля, микрометра и т.д. Кроме того, этот метод по характеру результата измерений является абсолютным, так как весь измеряемый параметр фиксируется непосредственно средством измерения.

Метод прост, не требует особых действий оператора и дополнительных вычислений. Особое внимание при измерениях этим методом уделяется используемым средствам измерений, так как они служат основными источниками погрешности измерений. Это обусловливает необходимость тщательного выбора средств измерений, обеспечивающих высокую точность. При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. В литературе этот метод называется также относительным, так как средство измерения фиксирует лишь отклонение параметра от установочного значения.

Метод используют при проведении более точных измерений. Погрешность метода характеризуется в основном погрешностью используемой высокоточной меры.

Мера - средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Примерами используемых мер являются плоскопараллельные концевые меры и штриховые меры.

Метод сравнения с мерой при линейных измерениях реализуется в следующих разновидностях, среди которых различают:

-    дифференциальный метод;

-    метод совпадений.

Дифференциальный (нулевой) метод измерений - метод сравнения с мерой, в котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой. Так, диаметр отверстия измеряют индикаторным нутромером, предварительно настроенным на размер с помощью концевых мер длины. Наружные раз­меры измеряют рычажными и индикаторными скобами. Рычажные скобы имеют большую жесткость по сравнению с индикаторными и как следст­вие меньшую предельную погрешность измерения.

Метод совпадений - метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины оценивают, используя совпадение ее с величиной, воспроизводимой мерой (т. е. с фиксированной отметкой на шкале физической величины). К примеру, при измерении длины штангенциркулем, наблюдают совпадение отметок на шкалах штангенциркуля и нониуса.

Если рассмотренные методы прямых измерений не позволяют решить измерительную задачу, прибегают к косвенным измерениям, что значительно расширяет диапазон измеряемых величин и возможности измерений.

4. Порядок выполнения работы

1.Освоить табличную методику выбора универсальных измерительных
средств, которая рекомендуется для серийного, крупносерийного и массового производства.

2.По чертежу детали (см. рис.1) определить заданные контролируемые разме­ры согласно своего варианта (табл.3).

Рис.1.

Таблица 3

Варианты заданий

Номер образца	Контролируемые параметры детали
	А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7
1		40 a 11			18,5 H 9	32 h 12	34 h 8
2		39,5 h 9			18,5 D 10	32 h 12	34 h 8
3		42 h 9			20,5 D 10	34 h 12	36 h 8
4		42 h 9			20,5 D 10	34 h 12	36 h 8
5		43,5 h 9			22,5 D 10	36 h 12	38 u 8
6		43,5 h 9			20,5 Js 10	36 js 10	38 u 8
7		46 u 8			24,5 Js 10	38 h 12	40 h 8
8		46 u 8			24,5 Js 10	38 h 12	40 h 8
9		46 u 8			26,5 D 10	40 h 12	42 u 8

Заданные контролируемые размеры представлены в следующем виде:

; 40a11;   20,5D10,

где 130, 40 и 20,5 – номинальный (теоретический) размер данного параметра детали,

IT, a и D – характеристика вида параметра детали (линейный размер, внутренний или внешний диаметры соответственно),

15, 11 и 10 - квалитет – характеристика класса точности изготовления данного размера.

3. Определить номинальный размер, квалитет, предельные отклонения элемента детали, используя ГОСТ 25347-81, ГОСТ 25346- 81.

Для выполнения задания в соответствии с буквенной частью условного обозначения допустимых предельных отклонений (IT, a, h или D, H) определить ГОСТ, из которого следует выбирать численные значения предельных отклонений:

IT – линейные размеры - ГОСТ 8.051-81

a, h – внешние диаметры - ГОСТ 25347-81

D, H – внутренние диаметры - ГОСТ 25346- 81.

Далее по номеру квалитета в соответствующем ГОСТе выбрать таблицу для определения предельных отклонений,

По условному обозначению предельных отклонений (, a 11 и D 10) и номинальному размеру (130, 40 и 20,5) из таблицы выбрать численные значения допустимых предельных отклонений на изготовление заданного размера (максимальное – верхнее число и минимальное – нижнее, в мкм).

4. Рассчитать предельно допустимую погрешность средства измерения.

Необходимо  определить допуск на изготовление заданного размера Т, который равен

Т = ΔH_max – ΔH_min

с учетом знаков.

Рассчитать предельную погрешность измерения данного параметра

σ_изм = (0,2 – 0,3) × Т.

Величину коэффициента выбирают в зависимости от важности объекта, в который входит данная деталь. Чем ответственнее объект, тем меньше численное значение коэффициента.

= рассчитать значение предельно-допустимой погрешности СИ, которое может быть использовано для контроля качества изготовления заданного размера детали.

Величину коэффициента выбирают в зависимости от квалификации человека, который будет использовать СИ. Чем выше квалификация, тем большую погрешность может иметь СИ.

5. Выбрать средства измерения для контроля параметров детали (штангенциркуль, микрометр, рычажная скоба, индикаторный нутромер) и указать их метрологические характеристики (предел измерения, цену деления и предельную погрешность СИ).

Средство  измерения выбирается исходя из анализа его метрологических характеристик, указанных в паспорте (технической документации, справочнике) и сравнения их с размером измеряемого параметра и  предельно-допустимой погрешностью, определенной в п.4., причем:

- измеряемый (номинальный) размер должен входить в предел измерения выбираемого СИ (0,7-0,8 от предела измерений),

- предельная погрешность выбираемого СИ должна быть меньше предельно допустимой погрешности, определенной в п.4.

В работе метрологические характеристики СИ линейных размеров приведены в таблице Приложения 3. Для входа в таблицу сначала определяется интервал размеров, в который входит измеряемый. Затем по этому столбцу опускаются до строки, в которой указана предельная погрешность СИ, способного измерять данный параметр, меньшая, чем допустимая. После этого в данной строке таблицы определяют вид СИ и его метрологические характеристики, которые заносят в метрологическую карту (характеристика объекта измерения; метрологические характеристики выбранных СИ), (прил.1).

6. Сделать соответствующие выводы по выбранным средствам измерения.

5. Форма отчета

1.  Наименование, цель работы и краткая теория.

2.  Чертеж детали и исходные данные по заданному варианту.

3.  Данные расчетов и выбора СИ для каждого размера.

4.  Метрологическая карта.

5.  Вывод о работе.

6. Контрольные вопросы

1.   Что является основой методик выбора средств измерений?

2.   Что такое допускаемая погрешность измерения?

3.   Как определяется предельная погрешность средств измерений?

4.   Какие условия влияют на выбор средств измерения?

5.   Какие факторы учитывают при выборе средств измерений линейных размеров?

6.   Какие существуют виды средств измерений?

7.   Какие методы прямых измерений вы знаете?

8.   Какая величина является основополагающей при выборе средств измерений?

9. Как влияет допуск на обеспечение функциональной взаимозаменяемо­сти?

10. Каков порядок действий при выборе средств для измерения линейных размеров?

11. Какие способы нанесения требований на линейные размеры в рабочих чертежах вы знаете?

12. Каким образом может быть уменьшена случайная составляющая по­ грешности измерения?

13. Какие нормативные документы используют при выборе средств изме­рений линейных размеров?

14. В чем заключается сущность дифференциального (нулевого) метода измерения линейных размеров?

15. Какие вы знаете метрологические характеристики средств измерений?

Литература:

1.                 Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: Учеб. для вузов/ Под ред. акад. Н.С. Соломенко. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

Приложение 1.

Метрологическая карта

Контролируемые параметры детали	А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7
Характеристика объекта измерения
Тип элемента детали
Условное обозначение
Обозначение на чертеже
Номинальный размер
Квалитет
Допуск, мкм
Допустимая погрешность измерения, мкм
Предельная допустимая погрешность средства измерения
Метрологические характеристики СИ
Вид СИ
Интервал измеряемых размеров, мм
Предельная погрешность СИ, мкм
Предел измерения, мм
Цена деления шкалы, мкм
Метод измерения

Приложение 2

Допустимые отклонения линейных размеров до 500 мм по ГОСТ 8.051-81, мкм

Интервалы	Для квалитетов
номинальных	2-го		3-го		4-го		5-го		6-го		7-го		8-го
размеров, мм	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ
До 3	1,2	0,4	2,0	0,8	3,0	1,0	4,0	1,4	6,0	1,8	10	3,0	14	3,0
Св. 3 до 6	1,5	0,6	2,5	1,0	4,0	1,4	5,0	1,6	8,0	2,0	12	3,0	18	4,0
Св. 6 до 10	1,5	0,6	2,5	1,0	4,0	1,4	6,0	2,0	9,0	2,0	15	4,0	22	5,0
Св. 10 до 18	2,0	0,8	3,0	1,2	5,0	1,6	8,0	2,8	11	3,0	18	5,0	27	7,0
Св. 18 до 30	2,5	1,0	4,0	1,4	6,0	2,0	9,0	3,0	13	4,0	21	6,0	33	8,0
Св. 30 до 50	2,5	1,0	4,0	1,4	7,0	2,4	11	4,0	16	5,0	25	7,0	39	10,0
Св. 50 до 80	3,0	1,2	5,0	1,8	8,0	2,8	13	4,0	19	5,0	30	9,0	46	12,0
Св. 80 до 120	4,0	1,6	6,0	2,0	10	3,3	15	5,0	22	6,0	35	10,0	54	12,0
Св. 120 до 180	5,0	2,0	8,0	2,8	12	4,0	18	6,0	25	7,0	40	12,0	63	16,0
Св. 180 до 250	7,0	2,8	10	4,0	14	5,0	20	7,0	29	8,0	46	12,0	72	18,0
Св. 250 до 315	8,0	3,0	12	4,0	16	5,0	23	8,0	32	10,0	52	14,0	81	20,0
Св. 315 до 400	9,0	3,0	13	5,0	18	6,0	25	9,0	36	10,0	57	16,0	89	24,0
Св. 400 до 500	10,0	4,0	15	5,0	20	6,0	27	9,0	40	12,0	63	18,0	97	26,0

Интервалы	Для квалитетов
номинальных	9-го		10-го		11-го		12-го		13-го		14-го		15-го
размеров, мм	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ	IT	σ
До 3	25	6	40	8	60	12	100	20	140	30	250	50	400	80
Св. 3 до 6	30	8	48	10	75	16	120	30	180	40	300	50	480	100
Св. 6 до 10	36	9	58	12	90	18	150	30	220	50	360	80	580	120
Св. 10 до 18	43	10	70	14	110	30	180	40	270	60	430	90	700	140
Св. 18 до 30	52	12	84	18	130	30	210	50	330	70	520	120	840	180
Св. 30 до 50	62	16	100	20	160	40	250	50	390	80	620	140	1000	200
Св. 50 до 80	74	18	120	30	190	40	300	60	460	100	740	160	1200	240
Св. 80 до 120	87	20	140	30	220	50	350	70	540	120	870	180	1400	280
Св. 120 до 180	100	30	160	40	250	50	400	80	630	140	1000	200	1600	320
Св. 180 до 250	115	30	185	40	290	60	460	100	720	160	1150	240	1850	380
Св. 250 до 315	130	30	210	50	320	70	520	120	810	180	1300	260	2100	440
Св. 315 до 400	140	40	230	50	360	80	570	120	890	180	1400	280	2300	460
Св. 400 до 500	155	40	250	50	400	80	630	140	970	200	1550	320	2500	500

Приложение 3

Метрологические характеристики средств измерения

Средство		Условное	Цена	Предел	Интервалы измеряемых размеров
измерений		обозначе-	деления	измерения	До 10		10-50	50-80	80-120		120-180
		ние	шкалы, мкм	мм	Предельная погрешность СИ, Δ, мкм
Штангенинструмент
Штангенциркуль			0,1	0-125		100	150	150	170	190
(при измерении			0,1	0-160		100	150	150	170	190
вала)	ШЦ		0,05	0-160		80	80	90	100	100
			0,02	0-250		40	40	45	45	45
Штангенциркуль			0,1	0-125		100	150	150	170	190
(при измерении			0,1	0-160		100	150	150	170	190
отверстий)	ШЦ		0,05	0-160		100	80	90	100	100
			0,02	0-250		100	40	45	45	45
Микрометрические инструменты
Микрометры	МК 0-го кл.		0,01	0-25		4,5	5,5	-	-	-
гладкие	МК 1-го кл		0,01	0-25  и более		7	8	9	10	12
	МК 2-го кл		0,01	0-25  и более		12	13	14	15	18
Микрометрический	МГ 1-го кл		0,01	0-25  и более		14	16	18	22	30
глубиномер	МГ 2-го кл		0,01	0-25  и более		22	25	30	35	45
Микрометрический	МН 1-го кл		0,01	25-75  и более		-	-	18	22	30
нутромер	МН 2-го кл		0,01	25-75  и более		-	-	20	25	30
Рычажно-механические приборы
Скоба индикаторная	СИ		0,1	0-50  и более		7	7	7,5	7,5	8
Скоба рычажная	СР 0-го кл.		0,002	0-25  и более		3	3	3,5	3,5	4
	СР 1-го кл		0,002	0-25  и более		3	3,5	4	4,5	5
Микрометры	МР		0,02	0-25		3	4	-	-	-
рычажные	МРИ		0,02	100…125		-	-	-	-	5
Нутромер индика-				3-6		3	3	-	-	-
торный с измерит.	НИ		0,001	6-10		-	-	-	-	-
головкой типа ИГ				10-18		-	-	-	-	-
Нутромер индика-
торный с измерит.	НИ		0,002	18-50		3,5	4	4	-	-
головкой типа 2ИГ
Нутромер индика-
торный с измерит.	НИ 0 кл.		0,01	18-50		5,5	5,5	-	-	-
головкой типа ИЧ	НИ 1 кл.		0,01	18-50		8	8	-	-	-
Глубиномер инди- каторный с инди- катором типа ИЧ
	ГИ 0 кл.		0,01			11	11	12	12	13
	ГИ 1 кл.		0,01			16	16	17	17	18

 

 

Лабораторная работа № 2

Тема:  Измерение значений физических величин с помощью средств измерения, оценка и анализ результатов.

Цель:

1.Ознакомиться с устройством штангенинструментов, микрометрических инструментов, их техническими и метрологическими данными.

2.Освоить методы и приемы измерений.

Инструменты и принадлежности: штангенциркули ШЦ-1, ШЦ-2, ШЦ ГОСТ 166 - 80, штангенглубиномеры ШГ ГОСТ162 -80, штангенрейсмасы ШР ГОСТ 6507-78, микрометрические глубиномеры ГМ ГОСТ 7470 - 78, детали для контроля.

Общие сведения

По назначению все измерительные приборы и инструменты подразделяются на универсальные и специальные. Универсальные измерительные приборы предназначены для измерения самых разнообразных деталей, специальные – только для измерения определенных деталей или отдельных параметров. По конструктивным признакам универсальные приборы и инструменты можно разделить на: штриховые инструменты со шкалой нониуса и рычажно-механические приборы.

Универсальные измерительные инструменты и приборы характеризуются наличием у них шкал с отметками в виде рисок или точек. Для средств измерения установлены следующие основные метрологические показатели:

·        деление шкалы (промежуток между двумя соседними отметками шкалы);

·        длина деления шкалы (интервал) — расстояние между осями двух соседних отметок шкалы;

•     цена деления шкалы - разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы;

•     предел измерений - наибольшее и наименьшее значения размера, которые можно отсчитать непосредственно по шкале;

•     измерительная сила - сила действия измерительного наконечника на
поверхность проверяемой детали в зоне контакта.

1 Штангенинструменты

Штангенинструментами называются средства измерения линейных размеров, основанные на штанге со шкалой и нониусе — в вспомогательной для отсчета целых и дробных величин цены деления шкалы.

К ним относятся: штангенциркули, штангенглубиномеры и штангенрейсмасы. Они предназначены для измерения наружных и внутренних размеров и глубин, а также разметочных работ. Штангенинструменты изготавливают изI, инструментальной или конструкционной стаж с последующим хромированием. Твердость измерительных поверхностей 50 - 60 HRC.

2.     Микрометрические инструменты

К ним относятся: микрометры, микрометрические глубиномеры и нутромеры, рычажные микрометры, предназначенные для измерения наружных, внутренних размеров, высот, уступов и глубин.

Цена деления микрометрических инструментов 0,01 мм. Они выпускаются следующих типов: МК - гладкие, МЛ - листовые, предназначенные для измерения толщины листов и лент, МТ - трубные, предназначенные для измерения толщины стенок труб; МЗ - зубомерные; МП -для проволоки; МВП - для мягких материалов, предназначенные дм измерения мягких и ворсистых материалов; МВМ - резьбовые; МГ - горизонтальные настольного типа, предназначенные для измерения размеров малогабаритных деталей небольшой жесткости, применяемых в часовой и приборостроительной промышленности; MB – вертикальные настольного типа.

Гладкий микрометр МК имеет скобу 8, с одной стороны которой запрессована неподвижная пятка 1, а с другой стороны скобы микрометрическая головка, состоящая из стебля 4 и барабана 5 в сборе с микровинтом 3 и механизм трещотки 6. Закрепление микровинта в требуемом положении осуществляется зажимным винтом 2. Проверку нижнего предела измерения микрометров с пределом измерения свыше 25 мм осуществляют с помощью установочных мер 2.

Таблица 1-Технические характеристики штангенциркулей

Тип	Пределы измерения	Отсчет по нониусу	Допускаемая погрешность
			для участка шкалы	при отсчете по нониусу
	Штангенциркули (ГОСТ166-80)
ШЦ-1 ШЦТ-1	0-125	0,1	0	(+/-)0,05
ШЦ-2 ШЦ-3	0-160 0-200 0-250	0,1 и 0,5	0-100 100-200 200-250	(+/-)0,06 (+/-)0,07 (+/-)0,008	(+/-)0,05
ШЦ-3	0-315 0-400 0-500 250-630 250-800 320-1000 500-1250	0,1	250-300 300-400 400-1000 1000-1100 1100-1200 1200-1300 1300-1400	(+/-)0,008 (+/-)0,09 (+/-)0,1 (+/-)0,16 (+/-)0,17 (+/-)0,18 (+/-)0,19

Таблица 2-Техническая характеристика гладких микрометров

Наименование	Тип	Цена деления	Диапазон измерения	Погрешность приборов
				1	2
Микрометр гладкий ГОСТ 6507-78	МК	0,01	0-25, 25-50 25-50, 50-70, 70-100 100-125, 125-150 150-175, 175-200 200-225, 225-250 250-275, 275-300 300-400, 400-500 500-600	(+/-)0,002 (+/-)0,0025 (+/-)0,003 (+/-)0,004 (+/-)0,004 (+/-)0,005 (+/-)0,006	(+/-)0,004 (+/-)0,004 (+/-)0,005 (+/-)0,006 (+/-)0,008 (+/-)0,01

Порядок выполнения работы

Выполнение измерения размеров штангенциркулем.

·             Запишите в отчет основные технические данные штангенциркуля.

Ознакомьтесь с деталью, подлежащей обмеру и ее чертежом. Выполните в отчете эскиз детали.

·             Цилиндрическую поверхность элемента вала, который требуется измерить, тщательно протереть чистой тканью. Протереть штангенциркуль.

·             Положите измеряемую деталь на стол перед собой, осью вала от себя. Охватить цилиндрическую поверхность вала губками штангенциркуля в диаметральном сечении в местах, указанных на чертеже детали. Снимите показания штангенциркуля и запишите их в отчет.

·             Сделайте заключение о годности детали. Деталь признается годной, если действительные размеры диаметров, измеренных во всех расположения, назначенных схемой измерения не выходят за пределы наибольшего и наименьшего предельных размеров по чертежу детали.

·             Приведите штангенциркуль в порядок, уложите в футляр.

Измерение детали микрометром

·              Запишите в отчет основные технические данные микрометра.

·              Ознакомьтесь с деталью, подлежащей обмеру и ее чертежом. Выполните в отчете эскиз детали.

·              Цилиндрическую поверхность элемента вала, который требуется измерить, тщательно протереть чистой тканью.

·              Проверьте устанавливаемость. Отведите микровинт в исходное положение, для сего микрометр возьмите левой рукой за скобу около пятки, как показано на рисунке и правой рукой вращайте микровинт за трещотку

против часовой стрелки (на себя) до появления из-под барабана на шкале стебля штриха, показывающего размер на 0,5 мм больше, чем величина номинального размера, заданного по чертежу измеряемой детали.

·              Охватите измерительными поверхностями микровинта и пятки цилиндрическую поверхность измеряемого вала в диаметральном сечении, для чего:

·                            положите измеряемую деталь на стол пред собой, осью вала на себя.

·                            возьмите левой рукой микрометр за скобу около пятки, а правой рукой за трещотку и наложите микрометр на деталь так, чтобы измеряемая поверхность вала оказалась на оси измерения.

·                            Вращайте пальцами правой руки трещотку от себя и подведите микровинт к поверхности вала до зажима ее между торцами микровинта и пятки настолько плотно, чтобы трещотка повернулась 2…3 раза. Следует избегать перекоса детали.

·                                Снимите показания микрометра.

·                                Запишите снятые данные в отчет.

·                                Сделайте заключение о годности детали.

·                                Приведите микрометр в порядок, уложите его в футляр.

Контрольные вопросы.

1.     Из каких основных частей состоит штангенциркуль?

2.     Какие инструменты относятся к штангенинструментам?

3.     Метрологические показатели штангенциркуля?

4.     Как производится отчет по нониусу?

5.     Из каких основных частей состоит микрометр?

6.     Как проверяют микрометр пред началом?

 

2. Штанга

3. Губки (неподвижные)

4. Губки (подвижные)

5,6. Зажимные винты

7. Движок

8. Микрометрический винт

9. Микрометрическая гайка

Рисунок1-Штангенциркуль

Практическое занятие  №1

Тема: Выбор параметрических рядов

     Цель:

1        Научиться производить расчеты, связанные с выбором параметрического ряда.

2        Научиться определять экономическую целесообразность принятого решения.

Методические указания

Параметрическая стандартизация. Для уяснения сущности мето­да рассмотрим подробнее понятие параметра. Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойств.

Наиболее важными параметрами являются характеристики, опреде­ляющие назначение продукции и условия ее использования:

размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды);

параметры, характеризующие производительность машин и прибо­ров (производительность вентиляторов и полотеров, скорость движе­ния транспортных средств);

энергетические параметры (мощность двигателя и пр.).

Продукция определенного назначения, принципа действия и конст­рукции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется пара­метрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из от­дельных значений ширины тканей, для посуды — отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером.

Процесс стандартизации параметрических рядов — параметриче­ская стандартизация — заключается в выборе и обосновании целесооб­разной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.

Параметрические ряды машин, приборов, тары рекомендуется стро­ить согласно системе предпочтительных чисел — набору последова­тельных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл этой системы заключается в выборе лишь тех значений параметров, которые подчиняются строго определенной математической закономер­ности, а не любых значений, принимаемых в результате расчетов или в порядке волевого решения.

Основным стандартом в этой области явля­ется ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел». На базе этого стандарта утвержден ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры», устанавливающий ряды чисел для выбора линей­ных размеров.

ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтитель­ных чисел:

1-й ряд —R5—1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00... имеет знамена­тель прогрессии  j = 1,6;

2-й ряд— R10—1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50 ... имеет знаменатель   j = 1,25;

3-й ряд— R20—1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60 ... имеет знаменатель   j  =1,12;

4-й ряд—R40—1,00; 1,06; 1,12; 1,18; 1,25 ... имеет знаменатель   j  = 1,06.

Количество чисел в интервале 1-10: для ряда R5-5, RI0-10, R20- 20, для ряда R40- 40.

В некоторых технически обоснованных случаях допускается округле­ние предпочтительных чисел. Например, число 1,06 может быть округлено до 1,05; 1,12 —до 1,1; 1,18 —до 1,15 или 1,20.

При выборе того или иного ряда учитывают интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Частота параметриче­ского ряда должна быть оптимальной: слишком «густой» ряд позволя­ет максимально удовлетворить нужды потребителей (предприятий, ин­дивидуальных покупателей), но, с другой стороны, чрезмерно расширяется номенклатура продукции, распыляется ее производство, что приводит к большим производственным затратам. Поэтому ряд R5 является более предпочтительным по сравнению с рядом R10, а ряд R10 предпочтительнее ряда R20.

Применение системы предпочтительных чисел позволяет не толь­ко унифицировать параметры продукции определенного типа, но и увя­зать по параметрам продукцию различных видов — детали, изделия, транспортные средства и технологическое оборудование. Например, практика стандартизации в машиностроении показала, что параметри­ческие ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования. При этом целесообразно руководство­ваться следующим правилом: ряду параметров машин по R5 должен соответствовать ряд размеров деталей по R10, ряду параметров машин по R10 — ряд размеров деталей по R20 и т.д.

Задание: Даны объем и стоимость изготовления упругих втулочно-пальцевых муфт и диаметрами посадочных отверстий в полумуфтах по ряду R40. Опреде­лить целесообразность изготовления муфт с диаметрами d посадочных отвер­стий по ряду R20.

Затраты по эксплуатации муфт считать неизменными z=0,l. В- годовая программа, м - затраты на материал, с - прочие затраты.

Таблица 1

Вариант 1 м. руб								Вариант 2									Вариант  3
d. мм		В, тыс шт		м, руб		с, руб		d, мм			В,т тыс шт		м, руб		с. руб		d, мм					В, тыс		м, руб		с. руб
25		35		150		47		12			7		80		18		10					12		99		50
26		36		180		49		13			14		90		20		10,5					13		95		45
28		37		220		53		14			18		100		22		11					14		84		52
30		38		260		54		15			3		110		24		11,5					15		80		54
32		39		360		56		16			6		120		26		12					16		79		45
Вариант 4									Вариант  5										Вариант 6
d. мм		В, тыс шт		м, руб		с, руб		d, мм			В,т тыс шт		м, руб		с. руб		d, мм				В, тыс			м, руб		с. руб
10,5		41		55		30		42			3		300		24		15				25			100		61
11		42		60		20		45			8		80		26		16				26			105		65
11,5		43		65		25		48			2		200		28						30			126		64
12		44		70		60		50			16		160		30						24			120		63
Вариант 7								Вариант 8 16									Вариант 9
50		8		60		20		71			6		69		52		20				15			143		70
53		13		65		21		75			18		180		120		21				9			150		71
56		3		70		30		80			10		200		140		22				30			146		72
60		16		75		60		85			5		220		150		24				25			136		73
63		7		80		80		90			8		230		160		25				8			150		74
Вариант 10									Вариант 11 29									Вариант 12
90		4		240		60		100			2		100		60		25				36			121		55
95		5		250		70		105			10		110		80		26				40			122		56
100		8		260		80		110			12		115		85		28				55			125		57
105		6		270		30		120			16		120		90		30				43			140		58
110		7		280		40		125			18		125		95		32				50			150		59
Вариант 13									Вариант 14										Вариант 15
14		12		340		40		12			21		390		170		28				20			160		80
15		4		350		80		13			70		400		190		30				21			155		82
16		8		360		60		14			50		410		210		32				22			158		84
17		6		370		70		15			30		420		200		34				23			165		86
18		3		380		90		16			10		430		180		36				26			166		88
Вариант 16								Вариант 17									Вариант18
110		12		350		100		14			25		54		20		40				54			65		36
120		54		360		120		15			26		58		21		42				56			65		35
125		23		350		136		16			23		55		22		45				65			69		35
130		25		389		154		17			54		69		30		48				85			63		32
140		60		400		150		18			12		60		20		50				47			62		30
Вариант 19									Вариант 20									Вариант 21
16	100		30		10		20			56		254		123		18				20			45		20
17	120		30		13		21			58		265		145		19				21			47		18
18	98		32		15		22			50		214		125		20				22			48		14
19	68		33		15		24			52		300		146		21				23			49		15
20	80		35		13		25			54		255		153		22				25			50		12
Вариант 22							Вариант 23									Вариант 24
d. мм	В, тыс шт		м, руб		с, руб		d, мм			В,т тыс шт		м, руб		с. руб		d, мм				В, тыс			м, руб		с. руб
12	25		98		25		12			20		87		54		32				36			65		36
13	26		96		24		13			21		85		56		34				35			68		35
14	24		95		26		14			22		84		58		36				39			69		38
15	28		93		28		15			24		86		52		38				30			63		39
16	29		97		23		16			25		82		54		40				35			63		37
Вариант25							Вариант26									Вариант27
40	36		87		45		32			12		45		25		100				45			54		10
42	35		85		47		34			15		47		25		105				48			58		12
45	34		85		44		36			14		48		24		110				47			57		13
48	38		87		45		38			16		41		26		120				46			59		14
50	39		89		41		40			13		42		23		125				49			51		15
Вариант 28							Вариант 29									Вариант 30
90	41		54		38		28			45		75		25		14				65			54		36
95	45		52		36		30			46		58		24		15				66			58		35
100	42		56		36		32			48		60		22		16				68			55		36
105	43		58		35		34			47		65		21		17				69			56		33
110	46		59		32		36			49		68		23		18				63			59		39
Вариант 31							Вариант 32									Вариант 33
20	36		85		45		25			54		69		36		36				54			54		36
21	35		86		48		26			55		68		35		38				56			58		35
22	39		89		47		28			56		67		35		40				36			60		38
24	40		87		49		30			58		65		32		42				25			62		39
25	38		81		46		32			50		69		30		45				36			63		37

ПРИМЕР

Вычислить себестоимость годового выпуска валов, длины которых назначены по ряду R20, затраты по эксплуатации валов считать неизменными и при рас­четах не учитывать; z=0.2. Установить экономическую целесообразность изготовления этих валов с длинами по ряду R10. Годовая программа В, затраты на материалы м, прочие затраты  с представлены в таблице 1

Таблица 1

Длина вала l, мм	Годовая  программа В, тыс шт	Затраты на материалы м,        руб	Прочие затраты с', руб
400	10,0	84	42
450	16,0	90	45
500	3,0	96	53
560	10,0	102	121
630	3,6	113	124

РЕШЕНИЕ.

Себестоимость валов, имеющих длины по R20, вычисляем по  формуле:

С=В*с ,                                                             (1)

где: В-годовая программа, тыс.руб.;

       с- себестоимость изделий в объеме годовой программы, руб.

                                      с=м+с',                                                              (2)

где: м-стоимость материала одного изделия, руб;

        с'-прочие затраты на изготовление одного изделия, руб.

Таблица 2

Длина вала, l мм	400	450	500	560	630
Себестоимость изделия с, руб	126	135	149	223	237
Себестоимость   годовой   программы    С, тыс. руб	1260	2160	447	2230	853
Общая себестоимость валов	∑  С=6950 тыс.руб

Определим себестоимость валов с длинами, соответствующими размерному ряду R10.

Общая годовая программа не изменяется. Число валов, длины которых соответствуют по ряду R10 (например, 450мм), прибавляется к числу валов, имеющих ближайшую большую длину, соответст­вующую размерам принятого ряда (например, 500мм). Расчетная годовая программа валов с длиной 500 мм   В_п =16+3=19 тыс. шт.; с длиной 630 мм В_п=3,6+10=13,6тыс. шт.

Значение К_и.п.,, К_и.з., с'_п, с_п, С_п вычисляем по формулам (3), (4), (5), (6), и (7) и сводим в таблицу 2.

 С_п=с_п*В_п ,                                                           (3)

где: С_п- себестоимость годовой программы, изготовленной по ряду R10, тыс. руб,

       с_п- себестоимость изделия, руб:

       В_п-годовая программа , тыс.руб.

                                         с_п=м+с_п’ ,                                                            (4)

где: с_П-прочие затраты на единицу изделия при изменении программы, руб

                                      с_п’=с’ *К_и.з.   ,                                                          (5)

где: К_и.з –коэффициент изменение прочих затрат

                                       К_и.з=1/К_и.п.  ,                                                          (6)

где: К_и.п-  коэффициент изменения программы

                                         К_и._п=В_п/В                                                                 (7)

Таблица 3

Длина вала l,  мм	Годов. программа Вп тыс.шт.	Затраты на материалы м, руб	Коэффициент изменения		Прочие затраты сП’, руб	Себестоимость изделия – сП, руб	Себестоимость годовой программ Сп, тыс.руб
			Программы Ки.п	Прочих Затрат Ки.з
400	10,0	84	1,00	1,000	42	126	1260
500	19	96	6,33	0,690	37	133	2527
630	13,6	113	3,78	0,766	95	208	2829
							∑Сп =6616

Себестоимость годовой программы при применении ряда   R10    оказалась меньше, чем в предыдущем случае (С_п  = 6616 тыс.руб < С_п =6950 тыс.руб). Следовательно, применение ряда R10 в технологическом отношении экономичнее, чем ряда R20.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается процесс стандартизации параметрических рядов?

2. В чем смысл системы предпочтительных чисел?

3. Какой ряд является более предпочтительным R5 или R10 –

а) для изготовителей?

б) для потребителей?

4. Какой ряд размеров деталей должен соответствовать ряду параметров машин по R10 – R5 или R20?

Литература:

1  И.М.Лифиц Стандартизация, метрология и сертификация.-М.:Юрайт-Издат, 2004.

2  А.К.Козловский, Н.К Ключников «Сборник задач по допускам, посадкам и техническим измерениям», М., Машиностроение, 1985

Практическое занятие №2

Тема: Оформление технической документации согласно требованиям стандартов ЕСКД

Цель занятия:

1.Знакомство с общими правилами оформления конструкторской документации.

2.Изучение правил отрисовки составляющих конструкторских документов.

3.Выполнение текстовых документов и чертежей.

4. Научиться выполнять штамп согласно требованиям ЕСКД

Содержание

Единая система конструкторской документации представляет собой комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями и предприятиями Российской Федерации.

Применение и использование стандартов ЕСКД обеспечивает:

1.возможность взаимообмена конструкторскими документациями между организацией и предприятиями без их переоформления;

2.исключение дублирования и разработки не требуемых производству документов;

3.возможность расширения унификации при конструкторской разработке проектов промышленных изделий;

4.упрощение форм конструкторских документов и графических изображений, что приводит к снижению трудоемкостипроектно-конструкторскихразработок промышленных изделий;

5.механизацию и автоматизацию обработки технических документов;

6.улучшение условий технической подготовки производства;

7.улучшение условий эксплуатации промышленных изделий;

8.оперативную подготовку документации для быстрой переналадки дей-

ствующего производства.

Ниже приведено распределение стандартов ЕСКД по классификационным группам:

Шифр	Содержание стандартов в группе
группы
0	Общие положения
1	Основные положения
2	Классификация и обозначение изделий в конструкторских докумен-
	тах
3	Общие правила выполнения чертежей
4	Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и прибо-
	ростроения
5	Правила обращения конструкторских документов (учет, хранение,
	дублирование, внесение изменений)
6	Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации
7	Правила выполнения схем
8	Правила выполнения документов строительных и судостроения
9	Прочие стандарты

                                             ГОСТ 2. 303 – 68*

Обозначение стандартов выполняют по схеме:

год регистрации

Порядковый номер стандарта в группе

Классификационная группа стандартов

Класс (стандарты ЕСКД)

Категория нормативно-технического

документа (государственный стандарт)

Расшифровка: стандарт 2 – класс стандартов (ЕСКД)

3 – группа стандартов – общие правила оформления чертежей; 03 – номер стандартов в группе (линии); 68 – год регистрации.

1.     Виды конструкторских документов

Кконструкторским документам относят графические и текстовые документы. В зависимости от стадии разработки конструкторские документы делятся на:

    •проектные (техническое предложение, эскизные проекты, технический проект);

•рабочие (рабочая документация),

которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки (изготовления), контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

1.1 Графические документы

Графические документы делятся на следующие виды:

1.Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

2.Сборочный чертеж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля.

3.Чертеж общего вида – документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных составных частей и поясняющий принцип работы изделия.

4.Теоретический чертеж – документ, определяющий геометрическую форму (обводы) изделия и координаты в расположениях составных частей.

5.Габаритный чертеж – документ, содержащий контурное (упрощенное) изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами.

6.Монтажный чертеж – документ, содержащий контурное изображение изделия, а также данные, необходимые для его установки (монтажа) на месте применения. К монтажным чертежам также относят чертежи фундаментов, специально разрабатываемых для установки изделия.

7.Схема – документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделий и связи между ними.

8.Спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.

9.Пояснительная записка – документ, содержащий описание устройства, принцип действия его, а также обоснование принятых при его разработке

технических и технико-экономическихрешений.

10.Технические условия – документ, содержащий требования к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые нецелесообразно указывать в других конструкторских документах.

Конструкторские документы делятся на следующие виды:

1.Оригинал – документ, выполненный на любом материале и предназначенный для изготовления по ним подлинников.

2.Подлинник – документ, оформленный подлинными установленными подписями и выполненный на любом материале, позволяющем многократное воспроизведение с них копий.

3.Дубликат – копия подлинника, обеспечивающая идентичность воспроизведения подлинника, выполненная на любом материале, позволяющая снятие с нее копий.

4.Копия – документ, выполненный способом, обеспечивающим их идентичность с подлинником (дубликатом) и предназначенный для непосредственного использования при разработке, в производстве, эксплуатации и ремонте изделий.

Ккопиям относятся микрофильмы – копии, полученные с микрофильма дубликата.

1.2. Текстовые документы

Текстовые документы выполняют на формах, установленных соответствующими стандартами единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и системы проектной документации для строительства (СПДС).

Текстовые документы выполняются следующими способами:

9

1)машинописным – на одной стороне листа через два интервала. Шрифт пишущей машинки должен быть четким высотой не менее 2,5 мм, лента черного цвета;

2)рукописным – основным чертежным шрифтом по ГОСТ 2.304-81с высотой букв и цифр не менее 2,5 мм. Цифры и буквы пишут четко черной тушью;

3)типографским;

4)с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ.

Текст документа при необходимости разделяют на разделы и подразделы. Разделы должны иметь порядковые номера в пределах всего документа,

обозначенные арабскими цифрами с точкой.

Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номера подразделов состоят из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела ставится точка.

Если документ не имеет подразделов, то нумерация пунктов в нем должна быть в пределах каждого раздела.

 Номер пункта должен состоять из номеров раздела и пункта, разделенных точкой. В конце номера пункта ставится точка.

Наименования разделов записывают в виде заголовков прописными буквами (симметрично тексту). Наименования подразделов записывают в виде заголовков строчными буквами (первая буква прописная).

Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце заголовка не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой.

Расстояние между заголовком и текстом при выполнении документа машинописным способом должно быть равно 3-4интервала, при выполнении рукописным способом – 15 мм. Расстояние между заголовками раздела и подраздела – 2 интервала.

Каждый раздел текстового документа следует начинать с новой страницы. В конце документа помещают содержание, включающее номера и наименования разделов и подразделов с указанием номеров страниц. Слово «Содержание» записывают в виде заголовка прописными буквами. Наименование, включенное в содержание, записывают строчными буквами.

Текст документа должен быть кратким, четким и не допускать различных толкований. Если в документе принята специфическая терминология, то в конце его должен быть приведен перечень принятых терминов с соответствующими разъяснениями.

Втексте документа не допускается:

1)применять для одного и того же понятия различныенаучно-техническиетермины (синонимы), а также иностранные слова и термины при наличии равнозначных слов и терминов в русском языке;

2)сокращать обозначения единиц физических величин, если они употребляются без цифр, за исключением единиц физических величин в заголовках и боковинах таблиц и в расшифровках буквенных обозначений, входящих в формулы;

3)применять сокращение слов, кроме установленных правилами русской орфографии, пунктуации;

4)использовать в тексте математический знак минус (-)перед отрицательными значениями величин. Вместо знака(-)следует писать слово “минус”;

5)употреблять математические знаки без цифр (≤, ≥, ≠, №, %);

6)применять индексы стандартов без регистрационного номера.

Числовые значения величин в тексте должны указываться с необходимой степенью точности , при этом в ряду величин выравнивание числа знаков после запятой не обязательно.

Втексте документа числа с размерностью следует писать цифрами, а без размерности – словами («Толщина не более 2 мм», «Операцию провести два раза»).

Вформах в качестве символов следует применять общепринятые обозначения. Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу,

должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа дают с новой строки в той последовательности, в какой они приведены

вформуле. Первая строка расшифровки должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него.

Если в документе формул более одной, то их нумеруют арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой. Номер указывают с правой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках, например:

		U	(2.2)
		R

Ссылки в тексте на номер формулы дают в скобках по типу «в формуле (2.2)

1.3.          Построение таблиц

Цифрово           таблиц (табл.1). Таблица 1

 Таблица______номер

Заголовок таблицы

Боковик (заголовок строк)		Графы (колонки)

Заголовок таблиц помещают над таблицей посередине и выполняют строчными буквами кроме первой. Он должен быть кратким и полностью отражать содержание таблицы.

11

Заголовок граф начинают с прописных букв, а подзаголовки – со строчных, если они составляют одно предложение. Подзаголовки, имеющие самостоятельные значения, пишут с прописной буквы. Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм.

В случае выхода строки или графы за формат листа таблицу делят на части. Таблицу переносят на другие места или помещают на одном листе рядом

	или одну под другой (табл.3)
	Таблица 2						Продолжение табл.2
	Размеры болтов, мм						Размеры болтов, мм
d		2,5	3	4	5
l		0,45	0,5	0,7	0,8
d1		2,5	2	4	5
s		5	5,5	7	8
h		1,7	2	2,8	3,5
D		5,5	6	7,7	8,8

					d		2,5	3	4		5
					r		0,1	0,1	0,2		0,25
					d0		-	-	1		1,2
					d2		-	-	1		1,2
					l2		-	-	1,4		1,8
													Таблица 3
			Размеры гаек, мм
d	1,6	2	2,5	3		4				5					6
t	0,35	0,4	0,45	0,5		0,7				0,8					1
S	3,2	4	5	5,5		7				8					10
D	3,6	4,4	5,5	6		7,7				8,8					11
h	1,2	1,2	2,6	2		2,5				3					4

Продолжение табл.3

d	8	10	12	16	20	24	30	36
t	1,25	1,5	1,75	2	2,5	3	3,5	4
S	13	17	19	24	30	36	46	55
D	14,4	48,9	21,1	26,8	33,6	40,3	51,6	61,7
h	5	6	7	8	9	10	12	14

При помещении части таблицы рядом в каждой части повторяют головку, при размещении частей таблицы одну под другой – повторяется боковик.

Слово таблица, заголовок и порядковый номер таблицы указывают один раз над первой частью таблицы: над последующими частями пишут слово

«Продолжение» или «Продолжение табл.3», если документ содержит две и более таблицы.

При необходимости нумерации показателей, параметров или других данных порядковые номера указывают в боковинке таблицы перед их наименованием. Для облегчения ссылок в тексте документа допускается нумерация граф

(табл.4)

						Таблица 4
	Наименование			Норма для типа
	параметра
			Р-25	Р-75	Р-150	Р-300
		1	2	3		5
1.	Максимальная пропускная спо-
	3	/с, не менее	25	75	150	300
собность, дм
2.	Масса, кг, не более		10	30	60	200

Если цифровые данные в графах таблицы выражены в разных единицах физических величин, то их указывают в заголовке каждой графы. Если все параметры выражены в одной и той же единице физической величины (например, миллиметрах), сокращенные обозначения единицы физической величины помещают над таблицей (табл.3).

Если в таблице помещены графы с параметрами, выраженными разными единицами физических величин, то над таблицей помещают надпись с преобладающей единицей физических величин, а сведения о других единицах физических величин дают в заголовках соответствующих граф (табл.5).

					Таблица 5
		Размеры в мм
Условный	D	L	L1	L2	Масса, кг
проход D4
50	160	180	525	600	180
80	195	210	525	600	170
100	215	230	530	610	190

Если параметры одной графы имеют одинаковые значения в двух и более последующих строках, то допускается этот параметр вписывать в таблицу для этих строк только один раз (см. табл.5).

Если все данные в строке приведены для одной физической величины, то единицу физической величины указывают в соответствующей строке боковика таблицы (см. табл.4)

Слова «более», «не более», «менее», «не менее», «в пределах» следует помещать рядом с наименованием соответствующего параметра (показателя) после единицы физической величины в боковике таблицы (см. табл.4) или в заголовке графы.

Повторяющийся в графе таблицы текст, состоящий из одного слова, допускается заменять кавычками, если строки в таблице не разделены линиями.

Если повторяющийся текст состоит из двух и более слов, то при первом повторении его заменяют словами «то же», а далее – кавычками (табл.6).

	Таблица 6
Наименование отливки	Положение оси вращения
Гильза цилиндрическая	Горизонтальные
То же	“
“	“

Если повторяется часть фразы, то допускается эту часть заменять словами «то же» с добавлением дополнительных сведений.

Ставить кавычки вместо повторяющихся цифр, марок, знаков, математических и химических символов не допускается.

Если цифровые или иные данные в таблице не приводят, то в графе ставят прочерк (табл.7).

					Таблица 7
Диаметр зен-	С	С1	n	n1	n2
кера, мм
от 10 до 11	3,17	0,45	-	3,0	0,25
св.11>12	4,85	1,30	0,44	3,84	-
св.12>14	5,0	2,30	4,20	7,45	1,45

Единицы измерения угловых величин при отсутствии горизонтальных линий указывают только в первой строке таблицы (табл.8).

При наличии в таблице горизонтальных линий единицы измерения угловых величин проставляют во всех строках.

Таблица 8

α	ß
2°10/30//	5°30/
3°27/45//	8°25/
5°00/30//	10°30/

Цифры в графах таблиц, как правило, располагают так, чтобы классы чисел во всей графе были точно один под другим. Исключение составляют случаи, аналогичные указанным в табл.9.

	Таблица 9
Наименование сплава	Температура плавления, 0С
Латунь	850-900
Чугун	1300-1350
Сталь	1400-1500

Числовые значения величин в одной графе должны иметь одинаковые количества десятичных знаков (см. табл.7). Дробные числа приводят в виде десятичных дробей. Размеры в дюймах записывают по типу ½//, ¾//.

Для сокращения текста заголовков и подзаголовков граф отдельные понятия заменяют буквенными обозначениями, если они пояснены в тексте или приведены на иллюстрациях.

Показатели с одним и тем же буквенным обозначением группируют последовательно в порядке возрастания индексов (l, l1, l2…).

При указании в таблицах последовательных интервалов значений величин, охватывающих все значения ряда, перед ними пишут «от», «св.» и «до», имея в виду «до» «включительно» (см. таблица 7). В интервалах, охватывающих любые значения величин, между величинами следует ставить тире (см. табл. 9).

Интервалы значений величин в тексте записывают со словами «от» и «до», например «толщина слоя должна быть от 0,5 до 20 мм» или через тире, например, «черт. 10-12».

Пределы размеров указывают от меньших к большим.

Если в документе таблицы более одной, то их нумеруют в пределах раздела арабскими цифрами. Номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой. Допускается нумерация таблиц в пределах всего документа.

Над правым верхним углом таблицы помещают надпись «таблица» с указанием ее номера, например: «Таблица 1.5». При наличии заголовка надпись «Таблица…» пишут выше заголовка.

Если в документе только одна таблица, то номер ей не присваивают и слово «Таблица» не пишут.

На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Слово «таблица» в тексте пишут полностью, если таблица не имеет номера, и сокращенно – если она имеет номер, например: «в табл. 1.5».

                              2. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ

Чтобы не утонуть в многообразии конструкторских документов, выполненных разными людьми, находящимися друг от друга на значительном расстоянии, используют общие правила их оформления. Ниже приводим требования к размерам листа бумаги, типам линий и правилам написания букв, цифр и знаков.

2.1. Форматы (ГОСТ 2.301-68)

Согласно ГОСТ 2.301.68 размеры листов чертежей и других документов устанавливаются следующими (табл.2.2.1)

Таблица 2.2.1

Основные форматы

Обозначение	А0	А1	А2	А3	А4	А5
Формата
Размер, мм	841×1189	594×841	420×594	297×420	210×297	148×210

Кроме основных форматов ГОСТом предусматриваются производные (дополнительные) форматы. Обозначение производного формата состоит из обозначения основного формата и его кратности, например, А0 × 2, А4× 8 и

т.д. (табл. 1.2.2)

Таблица 2.2.2

Производные форматы

Кратность	Формат
	А0	А1	А2	А3	А4
2	1189×1682
3	1189×2523	841×1783	594×1261	420×891	297×630
4		841×2378	594×1682	420×1189	297×841
5			594×2102	420×1486	297×1051
6				420×1782	297×1261
7				420×2080	297×1471
8					297×1682
9					297×1892

Размер формата ограничивается или размерами листа или сплошной лини-

ей.

Поле чертежа ограничивается основными линиями, отстающими от верхней, правой и нижней кромок листа на 5мм и от левой кромки – на 20мм (поле для подшивки).

В правом нижнем углу располагается основная надпись (форма 1) по
ГОСТ 2.104-68.(табл. 2.2.3)
Внимание!
Только на формате А4 основная надпись располагается на короткой стороне.
Удивительно, но факт: Отношение длины большой стороны формата к
меньшей равно	2 . Такое соотношение	наиболее благоприятно воспринима-
ется глазом человека.

Под основной надписью понимают совокупность установленных характеристик изделия и выполненного на него конструкторского документа, указываемых совместно с установленными надписями и сведениями об изменении документа.

В таблице 2.2.3. в скобках указаны номера граф, в которых приводят следующие данные:

Графа 1 – наименование изделия.

Графа 2 – обозначение документа по ГОСТ 2. 201-80.

Графа 3 – обозначение материала детали (только на чертежах и эскиза деталей).

Графа 4 – литеру, присвоенную данному документу. В учебных чертежах можно проставлять У.

Графа 5 – массу изделия. Графа 6 – масштаб.

Графа 7 – порядковый номер листа (на документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют).

Графа 8 – общее число листов документа (графу заполняют только на первом листе).

Графа 9 – наименование предприятия, выпускающего документ.

Графа 10 – характер работы, выполняемой лицом, подписывающим документ: разработал, проверил, утвердил.

Графа 11 – фамилии лиц, подписывающих документ.

17

Графа 12 – подписи лиц, фамилии которых указаны в графе 11. Графа 13 – дату подписания документа.

Графа 14 – сведения об изменениях на чертеже.

2.2. Линии (ГОСТ 2.303-68)

Стандартом (ГОСТ 2.303-68)устанавливаются девять типов начертания линий, используемых при выполнении конструкторских документов, а также определяется их назначение и параметры. Основной параметр – толщина линии S, которая лежит в пределах от 0,5 до 1,5 миллиметров. Ниже приведены наименования, начертания, толщины (по отношению к толщине основной) и назначения всех типов линий (табл. 2.2.4).

На практике (для форматов А1 и меньше), толщина сплошной основной линии S составляет приблизительно 0.7–0.8миллиметра, сплошной тонкой, волни

стой, штрихпунктирной, сплошной тонкой с изломом и штрихпунктирной с двумя точками – 0.3 миллиметра. Штриховая линия несколько толще последних (≈0.5 мм). Для разомкнутой линии толщину принимают больше, чем у сплошной основной (≈1.5 S). Длина штриха штриховой линии – 5, штрихпунктирной - 20 миллиметров, расстояние между штрихами, соответственно, 1 и 3 миллиметра. Эти данные носят характер рекомендаций и могут в рамках ограниченных стандартом (таб. 2.2.4), варьироваться в зависимости от размера и типа изображения, оставаясь постоянными в пределах чертежа.

Штрихпунктирные линии должны пересекаться и заканчиваться штрихами. Причём, если пересекаются линии центровые, то точка их пересечения должна находиться в середине штриха.

Штрихпунктирные линии, применяемые в качестве центровых, заменяются сплошными тонкими линиями, если диаметр окружности или размеры других геометрических фигур в изображении менее 12 мм.

Задание:

Выполнить штамп по размерам   согласно требованиям ЕСКД на листе А4

Практическое занятие №3

Тема: Определение характера посадки, определение

параметров соединений

Цель:

1 Приобретение навыков работы со справочниками, технической

литературой.

2 Закрепление теоретических знании по теме «Расчет посадок».

Задание: В заданных соединениях определить предельные отклонения валов и отверстий, размеры, допуски. Построить на миллиметровой бумаге схемы расположения полей допусков с указанием на ней всех рассчитанных величин.

Методические указания

Посадка-характер соединения деталей (вала и отверстия), определяемый величиной получаю­щихся в нем зазоров или натягов.

Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала различают посадки трех типов: с зазором, натягом и переходные.

Зазор S - разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера ва­ла. Зазор обеспечивает возможность свободного перемещения «соединяемых деталей».

Натяг N — разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после сборки.

Посадка с зазором - посадка, при которой гарантируется зазор в соединении (поле допуска от­верстия расположено выше поля допуска вала или нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с верхней границей поля допуска вала).

Такие посадки назначаются для подвижных соединений.

30F8/h6

Посадка с натягом - посадка, при которой гарантируется натяг в соединении (после допуска от­верстия расположено выше поля допуска вала или нижняя граница поля допуска отверстия совпадает с нижней границей поля допуска вала).

Такие посадки назначаются для неразъемных соединений.

50Н7/и8

Переходная посадка - при которой в соединении может получиться, как натяг, так и зазор (после допусков отверстия и вала частично или полностью перекрывается). Натяг получается при наибольшем предельном размере вала и наименьшем предельном размере отверстия, а в случае наибольшего пре­дельного размера отверстия и наименьшего предельного размера вала получается зазор.

25N6/h6

Примеры

1 Дана посадка 48 F8/h6

Выписываем из справочника отклонения отверстия и вала.

Для отверстия: верхнее отклонение ES = 0.064 мм, нижнее отклонение EI = 0.025мм;

для вала: верхнее отклонение es=0, нижнее отклонение ei=- 0,016мм. По формулам находим предельные размеры и допуск отверстия: наибольший предельный размер

D_max=D + ES

D_max = 48 + 0,064 = 48,064

наименьший предельный размер

D_min = D + EI

D_min = 48 + 0,025 = 48,025

допуск отверстия

TD=D_max-D_min=ES-EI

TD =48,064- 48,025 = 0,064 – 0,025 =0,039

Предельные размеры и допуск вала:

наибольший предельный размер

      d_max=d+es

      d_max =48+0=48,0

 наименьший предельный размер

     d_min=d + ei

    d_min =48+(-0,016) = 47,984

допуск вала

      Td=d_max- d_min= es-ei

     Td = 48,064 - 47,984 = 0 - (- 0,016 ) = 0,016

Строим схему расположения полей допусков и определяем вид посадки.

Так как поле допуска отверстия расположено выше, чем поле допуска вала, следовательно рассматриваемая посадка - с зазором.

Предельные зазоры и допуск посадки с зазором по определяем по формулам:

наибольший зазор

S_max= D_max- d_min= ES- ei

S_max= 48.064 - 47,984 = 0,064- ( - 0.016 ) = 0,080

наименьший зазор

S_min= D_min- d_max

S_min = EI - es = 48.025 - 48.0 = 0.025 - 0 = 0.025

допуск посадки с зазором

TS= S_max - S_min=0.080 - 0.025= 0.055

2. Дана посадка 53 H7/s7

Верхнее отклонение отверстия ES=0.030 мм. нижнее отклонение отверстия Е1=0:

верхнее отклонение вала es=0,083 мм. нижнее отклонение вала ei=0,053 мм

Определяем допуск отверстия TD и допуск вала Td

TD = D_max-D_min=ES-EI

TD =53.030 - 53,0= 0,030 - 0 = 0,030

Td = d_max - d_min =es - ei

Td = 53.083 - 53.053 = 0.083 - 0.053 = 0.020

Строим схему расположения полей допусков и определяем вид посадки. Так как поле допуска вала расположено выше, чем поле допуска отверстия, следовательно рассматриваемая посадка - с натягом.

Вычисляем предельные натяги и допуск посадки с натягом:

наибольший натяг

N_max = d_max - D_min=es -EI

N_max = 53.083 - 53,0= 0.53 - 0.030 = 0,083

наименьший натяг

N_min = d_min - D_max = ei - ES

N_min =53.053- 53.030 = 0,053 - 0.030 = 0.023

допуск посадки с натягом

TN = N_max- N_min= 0,083 - 0.023 = 0.060

3. Дана посадка 48 N6/h6.

ES = - 0,012 мм; El =-0.028 мм:

es = 0; ei = -0,016 мм.

Находим допуск отверстия и допуск вала:

TD = D_max-D_min=ES-EI

TD = 47,988 - 47,972 = - 0.012 –(-0.028) = 0.016 мм

Td = d_max -d_min = es-ei

Td = 48,0 – 47,984 = 0 - ( - 0.016 ) = 0.016

Строим схему расположения полей допусков и определяем вид посадки. Так как поля допус­ков вала и отверстия перекрываются, следовательно, рассматриваемая посадка - переходная.

находим:

наибольший зазор

S_max= D_max- d_min= ES- ei

S_max = 47,988-47,984 = -0,012 - (-0,016) = 0,004 мм

наибольший натяг

N_max = d_max - D_min =es - EI

N_max =48,0 -47,972 = 0- (-0,028) = 0,028

Переходная посадка позволяет получить как зазор, так и натяг в соединении.

Допуск посадки:

T(SN) = TD + Td = 0,016 + 0,016 = 0,032

Таблица 1

Вариант	Номинальный размер	Посадки
1	48	H6/m5	G7/h6	H11/d11
2	18	H7/f7	H7/s6	H7/h6
3	23	H7/f7	G7/g6	H7/r6
4	34	K7/h6	H6/p6	H7/k6
5	68	H8/u8	E9/h8	H6/g6
6	72	H11/d11	H7/js6	N6/h6
7	12	HU/h11	N7/K6	P6/h6
8	27	H9/d9	H8/k7	R7/h6
9	52	H8/e8	M7/h6	U8/h7
10	31	H7/f7	H8/n7	P7/h6
11	29	D9/H8	K7/h6	H6/n6
12	64	E9/h8	H7/m6	H8/s7
13	89	H7/f7	К8/h7	H7/t6
14	17	G7/H6	H8/n7	H6/p6
15	35	F8/h8	Js7/h8	H6/r6
16	40	H6/m5	H7/p7	Н7/f7
17	42	G7/g6	G7/h6	H7/s6
18	51	H7/r6	K7/h6	H11/d11
19	20	H7/h6	H8/p6	H8/u8
20	54	M7/k6	E9/h8	H11/d11
21	47	H6/g6	H7/js6	H11/h10
22	56	H6/h5	N7/h6	H9/d9
23	19	P6/h5	H8/k7	H8/e8
24	15	R7/h6	M7/h6	Н7/f7
25	24	U8/h7	H8/m7	D9/h8
26	36	P7/h7	K7/h6	E9/h8
27	67	H6/n5	H7/m6	H7/f7
28	13	H8/s7	K8/h7	G7/h6
29	25	H7/t6	H8/n7	F8/h8
30	21	G7/h6	H6/g6	H7/s6

   Литература

1 Никифоров А.Д. , Бакиев Т.А. Метрология, стандартизация и сертифи   кация.-М.: Высшая школа, 2002.

   2 И.М.Лифиц Стандартизация, метрология и сертификация.-М.:Юрайт-Издат, 2004.

3 А.К.Козловский, Н.К Ключников «Сборник задач по допускам, посадкам и техническим измерениям», М., Машиностроение, 1985

Практическое занятие №4

Тема: Формирование точности формы и взаимного расположения поверхностей

Цель:

Научиться назначать технические требования, шероховатость, требования по форме и расположению поверхностей.

Оснащение: чертеж детали, справочная литература.

Задание: Выполнить чертеж детали на А4. Разработать технические требования, назначить шероховатость, требования по форме и расположению поверхностей, марку материала. Степень точности по СТ СЭВ 636-77.

Методические указания

В некоторых случаях на чертежах кроме предельных размеров подставляются величины допустимых отклонений формы и расположения поверхностей. Допуски формы и расположения ограничиваются величиной допуска на изготовление размера.

Допуски формы и расположения назначаются только в тех случаях, когда необходимо к указанным поверхностям предъявить другие точные требования. При этом почти во всех случаях заданный допуск формы меньше допуска на изготовление размера, исключением могут являться допуски формы на детали с малой жесткостью.

Правила обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей установлены СТ СЭВ 368-76 ЕСКД.

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности от формы идеальной поверхности и оценивается величиной расстояния между точками реальной прилегающей идеальной поверхности.

Отклонением расположения называется отклонение реального расположения поверхности, оси или плоскости симметрии от идеального расположения, определяемого номинальным линейным или угловыми размерами между рассматриваемым элементом и базами.

При условном обозначении предельные отклонения формы и расположения поверхностей вписываются в прямоугольную рамку, разделенную на две или три части, в которых пишут: в первой - знак допуска; во второй - числовое значение допуска, мм; в третьей - буквенное обозначение базы.

Базы, в виде зачерченного треугольника указывают на чертеже. Рамку, содержащую знак допуска, числовые значения и базу соединяют с поверхностью, для которой установлены отклонения.

Высота знаков, цифр, букв должна быть равна размеру шрифта размерных чисел, а высота рамки должна превышать размер на два . три мм. Под шероховатостью поверхности понимается совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами. Величина шероховатости наряду с точностью формы является одной из основных геометрических характеристик ее качества. Уменьшение шероховатости играет большую роль в подвижных соединениях, увеличивает прочность и коррозионную стойкость деталей.

Нормирование шероховатости поверхности устанавливается по ГОСТ 2789-73, которым определяются параметры в пределах базовой длины.

Все параметры шероховатости представляются в микрометрах, кроме S, Sm и tp. Размеры, определяющие эти параметры, измеряются на нескольких участках.

Для выполнения задания необходимо усвоить порядок простановки на чертежах допустимых величин параметров шероховатости устанавливаемый ГОСТ 2309-73. Угол между линиями знака и линии, изображающей границу поверхности, равен 60 градусов. Правая наклонная линия примерно в 1,5-3 раза длиннее левой.

Примеры применения знаков:

 - шероховатость данным чертежом не устанавливается (т.е. поверхность по чертежу не обрабатывается) и обработка производится без снятия стружки (при ковке, литье, прокате, штамповке).

- предпочтительный знак, когда вид механической обработки не установлен.

Таблица к эскизу 1

Вариант	d	d2	D	L1	L2	L3	d3	Степень точности
											О
1	10	30	5	15	25	60	15	3	4	3	4	3
2	12	32	5	10	20	45	17	5	6	5	6	6
3	14	34	5	17	27	46	19	4	3	4	3	3
4	16	36	6	21	31	78	21	6	5	5	5	6
5	18	38	7	12	32	61	23	9	8	8	9	9
6	20	40	7	18	38	79	25	7	6	6	'6	7
7	22	42	9	16	36	73	27	10	9	9	10	6
8	24	44	9	20	40	85	29	8	7	8	8	7
9	26	46	10	22	41	90	31	6	5	6	5	6
10	28	48	10	22	40	89	33	10	10	9	9	9
11	30	50	10	14	42	75	35	4	3	3	4	4
12	32	32	11	19	42	85	37	9	9	8	9	8
13	34	54	11	17	45	84	39	7	6	7	6	7
14	36	56	12	21	45	92	41	3	3	4	4	3
15	38	58	12	15	47	78	43	6	6	6	6	6
16	40	60	12	23	50	101	45	8	8	8	8	8
17	42	62	12	25	50	105	47	5	5	5	5	5

Ва­ри­ант	D1	D2	l1	12	13	14	Степень точности
18	1Q	10	25	45	60	20	3	4	3	4	3
19	12	12	27	47	65	23	5	6	5	6	6
20	11	11	31	51	70	26	4	3	4	3	3
21	14	14	24	44	75	21	6	5	5	5	6
22	11	И	35	55	80	24	9	8	8	9	9
23	13	13	33	53	85	21	7	6	6	6	7
24	10	10	36	56	90	25	10	9	9	10	10
25	14	14	30	50	95	22	8	7	8	8	7
26	13	13	32	52	100	20	6	5	6	5	6
27	14	14	29	49'	66	24	10	10	9	9	9
28	12	12	33	53	72	28	4	3	3	4	4
29	11	11	30	50	82	22	9	9	8	9	8
30	10	10	26	46	92	26	7	6	7	6	7
31	12	12	24	44	68	27	3	3	4	4	3
32	13	13	28	48	78	25	6	6	6	6	6
33	10	10	34	54	88	23	8	8	8	8	8
34	14	14	27	47	98	30	5	5	5	5	5

Таблица к эскизу 2

Числовые значения параметров шероховатости по ГОСТ 2789-73

Rz, Rmax		Ra, Rz, Rmax				Ra
-	1000	100	1.00	1.00	0.100	-	0.010
-	800	80	8	0.80	0.080	-	0.008
-	630	63	6.3	0.63	0.063	-	-
-	500	50	5	0.50	0.050	-	-
-	400	40	4	0.40	0.040	-	-
-	320	32	3.2	0.32	0.032	-	-
-	250	25	2.5	0.25	0.025	-	-
-	200	20	2	0.20	-	0.020	-
1600	160	16	1.6	0.16	-	0.016	-
1250	125	12.5	1.25	0.125	-	0.012	-

Примечания: 1. В рамке заключены предпочтительные значения параметров шероховатостей R_a, R_z и R_max. 2. Базовая длина l, мм: 0.01; 0.03; 0.08; 0.25; 0.80; 2.5; 8 и 25. 

Практическое занятие №5

Тема: Расчёт размерных цепей

 

Цель работы: Закрепить теоретические положения раздела “Расчет размерных цепей” курса “Основы метрологии, стандартизации и сертификации”, привить навыки в пользовании справочным материалом, ознакомить студентов с основными типами расчетов размерных цепей.

 Содержание работы

1.     Изучить основные понятия взаимозаменяемости.

2.     Изучить методику расчета размерных цепей, обеспечивающую полную взаимозаменяемость.

3.     Определить номинальное значение, предельные отклонения и допуск замыкающего звена.

4.     Изобразить графически схему размерной цепи.

 Материальное обеспечение

1. Методические указания.

2.Задание (приложение).

3. Справочный материал.

 Организация работы

Группа студентов в составе 25 – 30 человек изучает под руководством преподавателя вопросы, входящие в содержание работы.

Каждому студенту в соответствии с его вариантом (приложение) выдается задание:

Составить схему размерной цепи для узла, изображенного нарис.1.

По заданным номинальным значениям размеров и полям допусков составляющих звеньев А₁, А₂, А₃, А₄(приложение) определить номинальное значение, предельные отклонения и допуск замыкающего звена А_Dв условиях полной взаимозаменяемости.

Студент производит расчеты, рисует схему размерной цепи, по результатам выполнения расчетно-практической работы оформляет отчет.

Расчет размерных цепей

Рис.1. Эскиз узла редуктора

Для нормальной работы машины или другого изделия необходимо, чтобы составляющие их детали и поверхности последних занимали одна относительно другой определенное, соответствующее служебному значению положение. При расчете точности относительного положения деталей и их поверхностей учитывают взаимосвязь многих размеров деталей в изделии.

Размерной цепьюназывают совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно учитывающих в решении поставленной задачи.

Замкнутость размерного контура - необходимое условие для составления и анализа размерной цепи. Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой цепи; не проставляют размер замыкающего звена, так как для обработки он не требуется. Размеры, образующие размерную цепь, называют звеньями размерной цепи.

Размерная цепь состоит из составляющих звеньев и одного замыкающего. Замыкающимназывают размер (А_Dнарис.2), который получается последним в процессе обработки детали, сборки узла машины или измерения. Его назначение и точность зависят от значений и точности остальных (составляющих) размеров цепи.Составляющее звено- звено размерной цепи, изменение которого вызывает изменение замыкающего звена (но не может и не должно вызывать изменение исходного звена). Составляющие размеры обозначаютА₁ , А₂ , ... , А_m-1(для цепи А),В₁ , В₂ , ... , В_m-1(для цепиВ) и т.д.Исходное звено- звено размерной цепи, заданные номинальный размер и предельные отклонения которого определяют функционирование механизма и должны быть обеспечены в результате решения размерной цепи.

Рис.2. Схемы размерных цепей

Исходя из предельных значений этого размера рассчитывают допуски и отклонения всех остальных размеров цепи. В процессе сборки исходный размер, как правило, становится замыкающим. В подетальной размерной цепи размер, исходя из точности которого определяется степень точности остальных размеров, также называют исходным.

Замыкающий размер А_Dв трехзвенной цепи зависит от размера А₁ , называемогоувеличивающим(чем больше этот размер, тем больше значениеА_D), и размераА₂, называемогоуменьшающим(при его увеличенииА_Dуменьшается). Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Размерную цепь можно условно изображать в виде схемы (см.рис.2,в). По схеме удобно выявлять увеличивающие и уменьшающие звенья. Над буквенными значениями звеньев принято изображать стрелку, направленную вправо, для увеличивающих звеньев и влево - для уменьшающих.

Сущность расчета размерной цепизаключается в установлении допусков и предельных отношений всех ее звеньев исходя из требований конструкции и технологии. При этом различают две задачи:

– определение номинального размера, предельных отклонений и допуска замыкающего звена по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих звеньев (в случаях, когда требуется проверить соответствие допуска замыкающего размера допускам составляющих размеров, проставленных на чертеже, проверочный расчет);

– определение допуска и предельных отклонений составляющих размеров по данным номинальным размерам всех размеров цепи и заданным предельным размерам исходного размера (при проектном расчете размерной цепи).

В общем случае при nувеличивающих иpуменьшающих размерах номинальный размер замыкающего звена линейной размерной цепи можно определить по формуле:

_{n n+p}

А_D = S А _j ув – S А _j ум (1)

^j=1j=n+1

Составляющие размеры могут изменяться в установленных допусками пределах. При сочетании наибольших увеличивающих и наименьших уменьшающих составляющих размеров замыкающий размер имеет наибольшее значение, при сочетании наименьших увеличивающих и наибольших составляющих размеров - наименьшее значение:

_nn+p

А_D = S А _j ув – S А _j ум (2)

^j=1j=n+1

_nn+p

А_D = S А _j ув – S А _j ум (3)

^j=1j=n+1

Если принять общее число звеньев в цепи равным m, а общее число составляющих звеньевm - 1 = n + p, то допуск замыкающего размера

_m–1

ТА_D = S ТА _j , (4)

^j=1

т.е. допуск замыкающего размера равен сумме допусков составляющих размеров.

При расчете предельных отклонений звеньев удобно использовать координату середины поля допуска Е_с(А_j)и половину допускаТА_j / 2, определяемые по значениям верхнегоЕ_s(А_j) и нижнего Е_i(А_j)предельных отклонений (рис.3).

Рис.3. Схема определения координаты середины поля допуска Е_с(А_j)

Координата середины поля допуска замыкающего звена определяется по формуле:

_nn+p

Е_с(А_D) = S Е_с(А _j) _ув – S Ес(А _j) _ум (5)

^j=1j=n+1

Для замыкающего звена предельные отклонения

Е_s(А_D) = Е_с(А_D) + ТА_D /2; Е_i(А_D) = Е_с(А_D) – ТА_D /2 (6)

Пример выполнения расчетно-практической работы

Составить схему размерной цепи для узла, изображенного нарис.1.По заданным номинальным значениям размеров и полям допусков всех составляющих звеньев (А₁ = 120 Н11,А₂ = 30 Н11,А₃ = 4 h12,А₄ = 140 b12) определить номинальное значение, предельные отклонения и допуск замыкающего звена А_Dв условиях полной взаимозаменяемости.

1 Составляется схема размерной цепи (рис.4) и по ней выявляются увеличивающие (A₁, A₂) и уменьшающие (A₃, A₄, A₅) размеры.

Рис.4. Схема размерной цепи

2. По формуле (1) определяется номинальное значение замыкающего размера:

А_D= (А₁+ А₂) – (А₃+ А₄+ А₃) = (120 + 30) – (4 +140 + 4) = 2 (мм).

3. По табл. 1.27, 1.28[1] находятся отклонения составляющих размеров (учитывая, что верхние и нижние отклонения записываются в тысячных единицах, т.е. 1мкм = 0,001мм):

А₁= 120^+0,22, А₂= 30^+0,13, А₃= 4_–0,12, А₄= 140_–0,59.

Допуски составляющих размеров:

ТА₁= 220 мкм;

ТА₂= 130 мкм;

ТА₃= 120 мкм;

ТА₄= 590 – 240 = 350 (мкм), где число 240 - является частью формулы

Координаты середин полей допусков:

Е_с(А₁) = 110 мкм;

Е_с(А₂) = 65 мкм;

Е_с(А₃) = –60 мкм;

Е_с(А₄) = –240 + (–350)/2 = –240 + (–350)/2 = –415 (мкм), ), где число –240 является частью формулы

4. По формуле (4) определяется допуск замыкающего размера:

ТА_D= ТА₁+ ТА₂+ 2ТА₃+ ТА₄120 + 350 = 940 (мкм).×= 220 + 130 + 2

5. По формуле (5) определяется координата середины поля допуска замыкающего размера:

Е_с(А_D) = Е_с(А₁) + Е_с(А₂) – [ Е_с(А₃) + Е_с(А₄) + Е_с(А₃) ] =

= 110 + 65 – [ –60 + (–415) + (–60) ] = 710 (мкм).

6. По формулам (6) определяются верхнее и нижнее предельные отклонения замыкающего звена:

Е_s(А_D) = Е_с(А_D) + ТА_D/ 2 = 710 + 940 / 2 = 1180 (мкм);

Е_i(А_D) = Е_c(А_D) – ТА_D/ 2 = 710 – 940 / 2 = 240 (мкм).

Таким образом, при заданных номинальных размерах и предельных отклонениях составляющих размеров замыкающий размер должен быть выполнен с верхним предельным отклонением 1,18 мми нижним 0,24мм, т.е. А_D= 2_+0,240мм.

7. Правильность решения проверяется определением по формулам (2) и (3) предельных размеров замыкающего звена:

А^max= (А^max+ А^max) – (А^min+ А^min+ А^min) =

= (120,22 + 30,13) – (3,88 + 139,41 + 3,88) = 3,18 мм;

А^min= (А^min+ А^min) – (А^max+ А^max+ А^max) =

= (120,00 + 30,00) – (4,00 + 139,76 + 4,00) = 2,24 мм,

т.е. А_D= 2_+0,240мм.

Литература

 

1.Бейзельман Р.Д. и др. Подшипники качения. Справочник, изд. 6-е, перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1975. – 572 с.

2.Допуски и посадки. Справочник в 2-х ч. Под редакцией Мягкова В.Д. 5-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленинград, отделение, 1979. - 1032 с.

3.Зенкин А.С. Петко И.В. Допуски и посадки в машиностроении. Справочник. –К.: Техника, 1990. – 320 с.

4. Крылова Г. Д. Основы стандартизации сертификации метрологии. М., 1998.

5. Лифиц И. М. Основы стандартизации метрологии и управления качеством товаров. М., 1994.

6. Лифиц И. М. Основы стандартизации метрологии и сертификации. М., 1999.

7. Ловчева Р. Н. Стандартизация и контроль качества продукции. М., 1990.

8.Свидерский В.И., Головкин А.В., Е.А. Головкина. Учебное пособие по курсу Метрология, Стандартизация и Сертификация. Тюмень. 2011. -106 с.

9. Сергеев А. Г., Лотышев М. В. Сертификация. М., 1999.

10. Серый И.С. Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения. – М.: Колос, 1981. – 351 с.

11. Справочник контролёра машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения. Под ред. Якушева А. И. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 527 с.