Файл: Метрология, стандартизация и.pdf

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Воронежский государственный аграрный университет
имени императора Петра I»
Т.В. Тришина
В.И. Трухачев
А.Н. Беляев
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Учебное пособие
Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов
Российской Федерации по агроинженерному образованию в качестве учебного пособия для студентов, осваивающих образовательные программы бакалавриата по направлению подготовки «Агроинженерия»
ВОРОНЕЖ
2017

2
УДК 531.7.08:658. 516(075)
ББК 30.10+30 ц я7
Т 67
Рецензенты: кафедра деталей машин и инженерной графики Воронежского государственного лесотехнического университета; профессор кафедры технического сервиса в агропромышленном комплексе Белгородского государственного аграрного университета
Н.Ф. Скурятин
Т.В. Тришина
Т67 Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторный практикум: учебное пособие/ Т.В. Тришина, В.И. Трухачев, А.Н. Беля- ев.
- Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2017. - 231 с.
ISBN 978-5-7267-0960-4
В учебном пособии даны рекомендации по вопросам ор- ганизации лабораторных работ, сведения о методах и средствах измерения. Приведены цели лабораторных работ, теоретиче- ские сведения, порядок выполнения работ, описание оборудо- вания, материалов и инструментов, правил их эксплуатации, а также методики обработки результатов измерений.
Структура учебного пособия направлена на возможность использования в технологии дистанционного обучения.
Для студентов агроинженерных направлений и специаль- ностей вузов, слушателей дополнительных образовательных программ. Может быть полезно преподавателям и специали- стам производства.
ISBN 978-5-7267-0960-4
© Тришина Т.В., Трухачев В.И., Беляев А.Н., 2017
© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», 2017

3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .....................................................................................11
РАЗДЕЛ 1. СТАНДАРТИЗАЦИЯ ................................................13
РАБОТА № 1. Основные положения и определения единой системы допусков и посадок (ЕСДП) ..........................................13 1. Основные понятия и определения .........................................13 2. Правила записи отклонений ...................................................16 3. Графическое изображение полей допуска ............................17 4. Отчет по работе .......................................................................18 5. Индивидуальные задания (примеры) ....................................18
Контрольные вопросы ................................................................20
РАБОТА № 2. Схемные признаки посадок.
Система отверстия и вала ..............................................................21 1. Виды посадок и их схемные признаки ..................................21 2. Система отверстия и система вала ........................................24 3. Отчет по работе .......................................................................27 4. Индивидуальные задания (примеры) ....................................28
Контрольные вопросы ................................................................29
РАБОТА № 3. Стандартные посадки ...........................................30 1. Основные отклонения .............................................................30 2. Квалитет ...................................................................................31 3. Стандартные посадки и их обозначение ...............................32 4. Определение отклонений посадок .........................................36 5. Характеристика посадки .........................................................37 6. Отчет по работе .......................................................................37 7. Индивидуальные задания (примеры) ....................................37
Контрольные вопросы ................................................................39

4
РАБОТА № 4. Селективная сборка .............................................. 40 1. Общие сведения о селективной сборке ................................ 40 2. Отчет по работе ....................................................................... 43 3. Индивидуальные задания (примеры).................................... 43
Контрольные вопросы ................................................................ 45
РАБОТА № 5. Нормирование погрешности формы, расположения и шероховатости поверхности на чертежах ...... 47 1. Общие сведения о погрешностях формы и расположения поверхностей и осей ................................................................... 47 2. Нормирование погрешностей формы и расположения поверхностей и осей ................................................................... 49 4. Параметры и знаки шероховатости поверхности и их нормирование на чертежах ........................................................ 53 5. Отчет по работе ....................................................................... 58 6. Индивидуальные задания (примеры).................................... 59
Контрольные вопросы ................................................................ 62
РАБОТА № 6. Посадки подшипников качения .......................... 63 1. Общие сведения о радиальных подшипниках качения ...... 63 2. Классы точности и обозначения подшипников качения .... 64 3. Допуски и посадки подшипников качения .......................... 65 4. Виды нагружения колец подшипников ................................ 67 5. Посадки, применяемые для подшипников ........................... 68 6. Выбор посадок для колец подшипников .............................. 69 7. Обозначение подшипниковых посадок на чертежах .......... 71 8. Отчет по работе ....................................................................... 72 9. Индивидуальные задания (примеры).................................... 73
Контрольные вопросы ................................................................ 75
РАБОТА № 7. Посадки в шпоночных соединениях ................. 76 1. Шпоночные соединения ......................................................... 76

5 2. Взаимозаменяемость шпоночных соединений ....................77 3. Типы шпоночных соединений ...............................................79 4. Отчет по работе .......................................................................80 5. Индивидуальные задания (примеры) ....................................82
Контрольные вопросы ................................................................82
РАБОТА № 8. Посадки в шлицевых соединениях .....................83 1. Общие сведения о шлицевых соединениях ..........................83 2. Допуски и посадки прямобочных шлицевых соединений ...................................................................................83 3. Условные обозначения прямобочных шлицевых соединений ...................................................................................85 4. Отчет по работе .......................................................................87 5. Индивидуальные задания (примеры) ....................................88
Контрольные вопросы ................................................................88
РАБОТА № 9. Размерный анализ .................................................89 1. Основные понятия о размерных цепях .................................89 2. Основные уравнения размерного анализа ............................90 3. Расчет цепей .............................................................................91 4. Отчет по работе .......................................................................95 5. Индивидуальные задания (примеры) ....................................95
Контрольные вопросы ................................................................96
РАЗДЕЛ 2. МЕТРОЛОГИЯ ...........................................................97
РАБОТА № 10. Плоскопараллельные концевые меры длины и штангенинструменты .....................................................................97 1. Плоскопараллельные концевые меры длины .......................97 2. Штангенинструменты .............................................................99 3. Отчет по работе .................................................................... 101
Контрольные вопросы ............................................................. 104

6
РАБОТА № 11. Инструменты и приборы для измерения углов и конусов ............................................................................ 105 1. Средства и методы измерения углов и конусов ................ 105 1.1. Призматические угловые меры ..................................... 105 1.2. Угломеры ......................................................................... 106 1.3. Синусная линейка ........................................................... 108 2. Отчет по работе ..................................................................... 109
Контрольные вопросы .............................................................. 110
РАБОТА № 12. Микрометрические инструменты ................... 111 1. Микрометрические инструменты .......................................... 111 1.1. Микрометры для наружных измерений типа МК и
МКЦ ......................................................................................... 111 1.2. Микрометрические нутромеры типа НМ ..................... 113 1.3. Микрометрические глубиномеры типа ГМ ................. 115 2. Отчет по работе ..................................................................... 116
Контрольные вопросы .............................................................. 119
РАБОТА № 13. Индикаторный нутромер ................................. 120 1. Общие сведения об измерительных головках и области их применения ......................................................... 120 1.1. Зубчатые измерительные головки (индикаторы часового типа ИЧ) .................................................................. 121 1.2. Рычажно-зубчатые головки ........................................... 122 1.4. Цифровые индикаторные головки ................................ 124 1.5. Индикаторный нутромер ............................................... 125 2. Отчет по работе ..................................................................... 126
Контрольные вопросы .............................................................. 130
РАБОТА № 14. Рычажно-зубчатые приборы ........................... 131 1. Общие сведения о калибрах для контроля отверстий
(пробках) .................................................................................... 131 1.1. Основные понятия о калибрах-пробках ....................... 131 1.2. Маркировка калибров ..................................................... 133 1.3. Исполнительные размеры калибров ............................. 134

7 2. Рычажно-зубчатые скобы .................................................... 134 3. Отчет по работе .................................................................... 135 3.1. Настройка рычажно-зубчатой скобы на номинальный размер и измерение действительных отклонений пробки ..................................................................................... 135 3.2. Определение годности и назначения калибра ............ 138 3.3. Расчет исполнительных размеров калибра-пробки .... 138
Контрольные вопросы ............................................................. 139
РАБОТА № 15. Настройка регулируемой скобы с помощью плоскопараллельных концевых мер длины ......... 140 1. Общие сведения о калибрах для контроля валов
(скобах) ...................................................................................... 140 1.1. Основные понятия о калибрах-скобах ......................... 140 1.2. Нерегулируемые скобы для контроля валов ............... 141 1.3. Регулируемые скобы ...................................................... 142 1.4. Исполнительные размеры калибров ............................ 144 2. Отчет по работе .................................................................... 144 2.1. Настройка регулируемой скобы на номинальный размер ..................................................................................... 144 2.2. Расчет исполнительных размеров калибра-скобы...... 146
Контрольные вопросы ............................................................. 146
РАБОТА № 16. Измерение наружной метрической резьбы ... 148 1. Общие сведения о резьбовых соединениях, методах обеспечения их взаимозаменяемости и контроля размеров резьбовых изделий с метрической резьбой ........................... 148 2. Методы измерения и контроля резьбовых элементов ..... 149 3. Отчет по работе .................................................................... 151
Контрольные вопросы ............................................................. 154
РАБОТА № 17. Измерение толщины зубьев зубчатых колёс 155 1. Общие сведения о зубчатых колёсах ................................. 155 2. Штангензубомер ................................................................... 158 3. Отчет по работе .................................................................... 160

8 4. Пример выполнения работы ................................................ 162
Контрольные вопросы .............................................................. 164
РАБОТА № 18. Измерение смещения исходного контура рейки .............................................................................................. 165 1. Общие сведения о зубчатых колесах .................................. 165 2. Тангенциальный (индикаторный) зубомер ........................ 166 3. Отчет по работе ..................................................................... 168 4. Пример выполнения работы ................................................ 170
Контрольные вопросы .............................................................. 172
РАБОТА № 19. Обработка ряда измерений .............................. 173 1. Общие сведения об обработке ряда измерений ................. 173 1.1. Обработка ряда измерений ............................................ 173 1.2. Выбор необходимого числа измерений для получения надежного результата ................................. 175 2. Пример расчета ..................................................................... 175 2.1. Определение результата измерения с надежностью Р ..................................................................... 175 2.2. Определение числа измерений с заданной надёжностью ........................................................................... 177 3. Отчет по работе ..................................................................... 179
Контрольные вопросы .............................................................. 180
РАБОТА № 20. Оценка годности колец радиального подшипника качения ................................................................... 181 1. Основные сведения о подшипниках ................................... 181 1.1. Общие понятия о радиальных подшипниках .............. 181 1.2. Оценка годности колец подшипников качения ........... 182 2. Индикаторные нутромеры повышенной точности и рычажные микрометры ............................................................ 183 2.1. Индикаторный нутромер повышенной точности........ 183 2.2. Рычажно-зубчатые головки ........................................... 185 2.3. Рычажный микрометр .................................................... 186

9 3. Отчет по работе .................................................................... 188
Контрольные вопросы ............................................................. 193
РАБОТА № 21. Измерение отклонений от круглости и цилиндричности универсальными средствами измерения ..... 194 1. Теоретические сведения ...................................................... 194 1.1. Отклонение формы цилиндрических изделий ............ 194 1.2. Отклонение от круглости .............................................. 194 1.3. Отклонение от цилиндричности ................................... 195 2. Рычажно-зубчатые скобы и микрометры с цифровым отсчетным устройством ........................................................... 196 2.1. Рычажно-зубчатая скоба ................................................ 196 2.2. Микрометры с цифровым отсчетным устройством ... 197 3. Отчет по работе .................................................................... 199
Контрольные вопросы ............................................................. 204
РАБОТА № 22. Контроль технического состояния гильзы цилиндра двигателя ..................................................................... 206 1. Теоретические сведения ...................................................... 206 1.1. Конструктивно-технологическая характеристика деталей .................................................................................... 206 1.2. Описание метода измерения гильзы цилиндра ........... 206 2. Индикаторный нутромер ..................................................... 208 3. Отчет по работе .................................................................... 210
Контрольные вопросы ............................................................. 214
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................... 215
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................... 216
ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................... 219

10
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие соответствует федеральному государ- ственному образовательному стандарту высшего образования и программе курса «Метрология, стандартизация и сертифика- ция» для агроинженерных направлений.
Изложенный в учебном пособии материал сформирован на основе опыта преподавания метрологии, стандартизации и сертификации на агроинженерном факультете в ФГБОУ ВО
«Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I»; в нем учтены качественные изменения в инженерном образовании за последние время, потребовавшие серьезной переработки курса как по содержанию, так и по ме- тодике преподавания.
Курс дисциплины «Метрология, стандартизация и серти- фикация» является одним из основополагающих в системе под- готовки специалистов для агроинженерного направления.
Успешному освоению курса способствует качественное выпол- нение лабораторных работ, в ходе реализации которых студен- ты применяют теоретические знания на практике при решении конкретных технических задач.
Предлагаемое учебное пособие содержит сведения о:
- объектах, методах и средствах измерений;
- погрешностях измерений;
- принципах построения системы измерения и контроля;
- методиках измерения физических величин;
- оптимизациях точности и выборе средств измерения;
- закономерностях формирования результата измерения.
В пособии уделено внимание вопросам организации и ме- тодики проведения лабораторных работ, приведено описание устройства применяемого мерительного оборудования, даны рекомендации по технике измерений и обработке результатов, приведены практические примеры выполнения лабораторных работ.
Пособие содержит также сведения по сертификации средств измерения и дает понятие об основах технического регулирования.