План-конспект урока на тему "Расчет размерных цепей"

ГАПОУ «Бугульминский машиностроительный техникум»

План- конспект урока

Тема «Расчет размерных цепей»

Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация»

Специальность 15.02.08  «Технология машиностроения»

                                                 Разработал преподаватель Э. М. Аверина

2016 г.

Тема урока:  Расчет размерных цепей

Формируемые  компетенции:

ПК 1.1. Использовать конструкторскую документацию при разработке                       технологических процессов изготовления деталей.

ПК 1.2. Выбирать метод получения заготовок и схемы их базирования.

ПК 1.3. Составлять маршруты изготовления деталей и проектировать технологические операции.

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК  2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность  и качество.

ОК 3.  Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

Цели урока:

 образовательная - формирование умения расчета размерных цепей методом «максимум-минимум»;

 развивающая - развивать умение анализировать, обобщать данные,                        сравнивать  и делать вывод;

- способствовать развитию логического мышления;

 воспитывающая - - воспитывать  познавательный интерес к выбранной специальности;

- воспитание  положительного отношения к знаниям.

Тип урока: комбинированный

Средства обучения:

 - учебная аудитория, оснащенная мультимедийным оборудованием;

- рисунки с видами размерных цепей, ГОСТ 25347-89 ЕСДП;

- презентация по теме урока;

- раздаточный материал: карточки-задания, справочные таблицы.

Методы обучения:  объянительно-иллюстративный, эвристический.

Источники  информации: Ганевский, Г.М. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении / Г.М. Ганевский, И.И. Гольдин. – М.: ПрофОбрИздат, 2002. – 288 с.

Внутрипредметные  связи: 1. Тема «Допуски и посадки»

                                                  2. Тема «Взаимозаменяемость»

Междисциплинарные  связи:  Инженерная графика, Технология машиностроения, Технологическое оборудование, Технологическая оснастка.

Ход учебного занятия

I.                   Организационный этап

Дидактическая задача	Приемы	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
1.  Подготовка к занятию 2.  .Мотивация	Словесная беседа	1.   Объявить тему занятия 2.   Сообщить план проведения занятия	1. Психологический настрой 2. Концентрация внимания, самоорганизация.

Содержание:

- приветствие;

- особенности занятия.

II.               Актуализация опорных знаний.

Дидактическая задача	Приемы	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
Систематизировать знания обучающихся по разделу «Основные нормы взаимозаменяемости»	Организация дискуссии в малых группах,  работа по карточкам и со стандартом ГОСТ 25347-89	1.Организация работы обучающихся с карточками и стандартом; 2.      Подготовка обучающихся к усвоению нового материала	Работа в команде направленная на закрепление знаний по разделу «Основные нормы взаимозаменяемости», анализ заданных вопросов, поиск единого правильного ответа.

Изучению данной темы предшествовало изучение раздела,  посвященного основным нормам взаимозаменяемости. Чтобы систематизировать и закрепить знания пройденного материала обучающимся предлагается ответить на вопросы (этап повторения пройденного материала) :

1.     При изготовлении изделий неизбежны погрешности размеров. Почему?

2.     Какой размер называется номинальным?

3.     В чем разница между номинальным и действительным размерами?

4.     Какие размеры называют предельными?

5.     Как связаны между собой предельный размер, номинальный размер и предельное отклонение?

6.     Как обозначают верхнее и нижнее отклонения на чертежах?

7.     Что такое допуск на размер?

8.     Определить предельные значения и допуск у размеров 75-0,3; 48Н6

9.     Что такое посадка?

10. Что такое взаимозаменяемость?

11. Виды взаимозаменяемости

Одновременно несколько студентов  работают по карточкам, розданным преподавателем перед фронтальным опросом. Проверяется умение правильно прочесть размер.

Вариант карточки №1:

Основные понятия, выявляемые при чтении размера	Обозначение размера на чертеже
	25Н8	112к6	89N5
Номинальный размер, мм
Верхнее предельное отклонение, мм
Нижнее предельное отклонение, мм
Наибольший предельный размер, мм
Наименьший предельный размер, мм
Допуск, мм

Вариант карточки №2:

Основные понятия, выявляемые при чтении размера	Обозначение размера на чертеже
	125n8	55К6	89h11
Номинальный размер, мм
Верхнее предельное отклонение, мм
Нижнее предельное отклонение, мм
Наибольший предельный размер, мм
Наименьший предельный размер, мм
Допуск, мм

Вариант карточки №3:

Основные понятия, выявляемые при чтении размера	Обозначение размера на чертеже
	86h8	115N6	40d9
Номинальный размер, мм
Верхнее предельное отклонение, мм
Нижнее предельное отклонение, мм
Наибольший предельный размер, мм
Наименьший предельный размер, мм
Допуск, мм

III.       Основной этап

Дидактическая задача	Приемы	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
Формирова-ние знаний, умений, ОК и ПК.	Репродуктив-ная и эвристическая беседа. Демонстра-ция слайдов	1. Формирование знаний, умений, ОК и ПК. 2. Закрепление	1.Усвоение нового материала 2. Рефлексия –выполнение задания

На данном уроке мы рассмотрим следующий материал:

1.      Понятие размерной цепи. Состав размерных цепей;

2.      Виды размерных цепей;

3.      Расчет размерных цепей методом «максимум-минимум»;

В ходе занятия мы постараемся ответить на следующий проблемный вопрос:  каким образом  расчет размерных цепей влияет на качество производимой продукции?

1.     Понятие размерной цепи. Состав размерных цепей.

Размерная цепь – совокупность взаимосвязанных размеров, расположенных по замкнутому контуру и определяющих взаимное расположение поверхностей одной или нескольких деталей.

                  Рисунок 1 – Вал

                Рисунок 2 – Ухо

Размерная цепь состоит из размеров.

Размер размерной цепи называется звеном размерной цепи.

Звенья размерной цепи делятся на замыкающее, составляющие увеличивающие и уменьшающие как показано на Рисунке 3.

Рисунок 3 – Состав размерной цепи

Замыкающее звено – это звено, которое получают последним при обработке или сборке узла. В цепи только одно замыкающее звено. Все остальные звенья называются составляющими.

Увеличивающее звено – это звено, при увеличении которого замыкающее звено увеличивается.

Уменьшающее звено – это звено, при увеличении которого замыкающее звено уменьшается.

По размерной цепи составляется схема размерной цепи.

Звенья размерной цепи в схеме обозначают буквой с порядковым цифровым индексом, кроме замыкающего звена. Замыкающее звено имеет индекс      или  о.

К условным обозначениям составляющих уменьшающих звеньев добавляется знак минус (–) или стрелочка, направленная справа налево.

К условным обозначениям составляющих увеличивающих звеньев добавляется стрелочка, направленная слева направо.

Обозначение звеньев размерной цепи показаны на Рисунке 4 и на

Рисунке 5.

В1 – увеличивающее звено         В2, В3 – уменьшающие звенья

                               В – замыкающее звено

                 Рисунок 4 – Вариант обозначения звеньев

            1 – Втулка       2 – Вал

А1 –  уменьшающее звено       А2 – увеличивающее звено

                                    А   – замыкающее звено

     Рисунок 5 – Вариант обозначения звеньев

Студенты совместно с  преподавателем строят схему размерной цепи представленного на плакате двигателя редуктора.

1) Выполнить схемы размерных цепей В и С сборочной единицы «Двигатель редуктора».

2)  Назвать замыкающий «элемент» размерной цепи

                  Рисунок 9 – Размерная цепь

2.       Виды размерных цепей

Мы рассмотрели принцип построения схем размерных цепей, познакомились с определениями  - размерная цепь, замыкающее звено, увеличивающее звено, уменьшающее звено но, может быть, есть какие-то дополнения к конспекту нашей лекции?

Работа с текстом учебника Г.М. Ганевский, И.И. Гольдин. «Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении»  стр. 281- 283 и конспектами предыдущих лекций , дополнение лекционного теоретического материала. Зачитывание дополнительных сведений.

Вопросы:

1.     Виды размерных цепей по целевому назначению.

2.     От чего зависит целевое назначение размерной цепи?

3.     Виды размерных цепей по месту в машине.

4.     Виды размерных цепей по расположению звеньев.

Проверка ответов на вопросы:

1.                По  целевому назначению: конструкторские, технологические и измерительные. 

2.                Целевое назначение размерной цепи зависит от решаемой

 задачи:

        – обеспечение работоспособности конструкции (конструкторские цепи);

        – обеспечение точности изготовления (технологические цепи);

        – обеспечение точности измерения (измерительные цепи).

3.                По месту в машине: детальные и сборочные.

Детальная размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются

 размеры одной детали.

      Сборочная размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются размеры отдельных деталей.

4.                По расположению звеньев: плоские и пространственные,

 линейные и угловые.

Плоская размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются линейные и угловые размеры, расположенные в одной или нескольких параллельных плоскостях.

Пространственная размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются линейные и угловые размеры, расположенные в пространстве произвольно.

Линейная размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются линейные размеры, расположенные на параллельных прямых  линиях.

Угловая размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются угловые размеры, расположенные в одной плоскости и имеющие общую вершину.

Студентам предлагается работа с рисунками.

1)   Определить вид размерной цепи в зависимости от целевого назначения.

Поставленная задача: получить в результате обработки требуемый размер радиуса валика.

2)  Определить вид размерной цепи в зависимости от целевого назначения.

Поставленная задача: в  процессе изготовления деталей и сборки обеспечить получение заданной конструктором величины зазора.

3)  Определить вид размерной цепи в зависимости от целевого назначения.

Поставленная задача: обеспечить совпадение оси заднего центра токарного станка с осью переднего центра в вертикальной плоскости

3.     Расчет размерных цепей методом «максимум-минимум».

Расчет размерных цепей позволяет обоснованно назначать допуски на взаимосвязанные размеры деталей и сборочных единиц, облегчает правильную простановку размеров на чертежах.

При расчете размерных цепей применяют методы:

– полной взаимозаменяемости (максимум-минимум);

– теоретико-вероятностный;

– групповой взаимозаменяемости;

– регулирования;

– пригонки.

Метод «максимум-минимум»

Преимущества метода – сборка без пригонки, регулирования и подбора.

Недостатки метода – допуски составляющих звеньев получаются меньше, чем при расчетах остальными методами, это повышает точность, но может оказаться неэкономичным в случае серийного и массового производства.

Область применения – в индивидуальном и мелкосерийном производстве, которым присуще назначение малых допусков на исходное

звено при небольшом числе составляющих звеньев размерной цепи.

Рассмотрим расчет методом «максимум-минимум» на примере:

Известны: A1., A2, A3

Необходимо найти: А0 и определить допуск на обработку

 

Алгоритм решения:

1. Составляется схема размерной цепи, определяется общее число звеньев цепи, определяются уменьшающие, увеличивающие и замыкающее звенья

А1 , А2 – уменьшающие звенья; А3 – увеличивающее звено; А0 – замыкающее звено

2. Определяется номинальное значение замыкающего звена по формуле:

 

где m – общее количество звеньев, включая замыкающее звено;

      n – количестве увеличивающих звеньев.

3. Определяется верхнее отклонение замыкающего звена по формуле:

 

4.  Определяется нижнее отклонение замыкающего звена по формуле:

 

5. Определяется максимальное значение замыкающего звена по формуле:

	ESА0

 

6. Определяется минимальное значение замыкающего звена по формуле:

7. Определяется допуск на обработку по формуле:

     ТА0 = ESА0 - EIА0

Студентам предлагается проанализировать решенную преподавателем задачу, определить искомые величины и составить алгоритм действий.

Задача

Звено	Номинальное значение размера, мм	Верхнее отклонение, мм	Нижнее отклонение, мм
А1	7	+0,075	–0,075
А2	2	0	–0,1
А3	250	0	–0,46
А4	2	0	–0,1
А5	7	+0,075	–0,075
А6	15	0	–0,12
А7	19	–0,255	–0,465
А8	60	0	–0,3
А9	130	0	–0,4
А10	15	0	–0,12
А	?	?	?

 Проверка решения у доски.

Решение занимательной задачи .

У крестьянина есть 6 кусков цепи по 5 звеньев в каждом, из которых он хочет сделать одну длинную и замкнутую цепь, состоящую из 30 звеньев. Разрезать одно звено стоит 8 копеек, а вновь соединить его — 18 копеек. Однако можно просто купить новую замкнутую цепь из 30 звеньев за полтора рубля. Каким образом возможно изготовить цепь из имеющихся 6 кусков и при этом сэкономить деньги? Насколько дешевле новой получится цепь изготовленная?

 

                       ––  кусок цепи из 5-и звеньев

    

Ответ:

Необходимо распилить все 5 звеньев одного куска и с их помощью соединить остальные 5 кусков. При этом общая стоимость работ составит 1 руб. 30 коп., что на 20 коп. дешевле стоимости новой цепи

Заключительное слово и подведение итогов.

Для решения данной задачи нам необходимо было овладеть теоретическими знаниями.

Подводя итоги сегодняшнего урока, давайте вспомним основные понятия.

Фронтальный опрос:

Что называется размерной цепью?

Какие звенья цепи называются увеличивающими, какие уменьшающими?

Обозначение звеньев размерной цепи.

Методы расчета размерных цепей.

Преимущества метода «максимум-минимум».

Недостатки метода «максимум-минимум».

IV. Заключительный этап

Дидактическая задача	Приемы	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
Анализ результативности занятия	1.      Словесная беседа 2.      Оценка ответов	1.      Анализ результативности занятия 2.      Подведение итогов 3.      Оглашение домашнего задания	1.      Самоанализ 2.      Записывание домашнего задания

Домашнее задание.

конспект, учебник страница 281-285 (читать).

Список литературы.

1.     Зайцев С.А. и др. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении: Учебник для начального проф.образования – М.: Издательский центр «Академия», 2012

2.     Ганевский Г.М., Гольдин И. И. Допуски посадки и технические измерения в машиностроении – М.: Высшая школа, 2008.

3.     Лифиц И.М., Основы стандартизации, метрологии и сертификации – М.: Юрайт – М, 2008.

Дополнительные источники:

1.     Козловский Н. С., Виноградов О. Н. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения – М.: Машиностроение, 1982

2.     Н.С. Козловский, В.М. Ключников Сборник примеров и задач по курсу «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения»: Учебное пособие для учащихся техникумов – М.: Машиностроение, 1983