ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 302
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
11
ВВЕДЕНИЕ
При любом уровне развития науки и техники вопросы стандартизации и метрологического обеспечения производства будут главенствующими. Изготовлению машин, узлов и дета- лей предшествует разработка технической документации, куда входят чертежи всех элементов конструкции. Эксплуатацион- ные свойства деталей будут соответствовать современным тре- бованиям производства только в случае грамотного нормиро- вания их геометрических параметров. Геометрические пара- метры деталей нормируются на чертежах погрешностью разме- ра, формы, взаимного расположения и шероховатостью по- верхностей.
Нужно отчетливо представлять, что погрешности геомет- рических параметров не только неизбежны, но и допустимы в тех пределах, в которых они не нарушают нормальную работу соединения.
В то же время необходимо четко понимать, что в процессе изготовления деталей на заводах невозможно абсолютно точно выдержать все параметры детали по чертежу, даже тогда, когда они изготавливаются на самом современном и точном обору- довании. Этот негативный эффект обусловлен возникновением производственных погрешностей, которые носят объективный характер.
Решение этих задач требует от специалиста глубоких зна- ний вопросов точности изготовления деталей машин и элемен- тов конструкций, изучаемых в курсе «Метрология, стандарти- зация и сертификация». Освоение теоретического курса «Мет- рология, стандартизация и сертификация» сопровождается обя- зательным прохождением лабораторных работ. Они развивают навыки самостоятельной работы: закрепляют в сознании связи между теорией и опытом, практикой; способствуют глубокому раскрытию физической сущности вопросов метрологии, стан- дартизации и сертификации и их усвоению; дают подтвержде- ние теории на опытах.
При выполнении лабораторных работ студенты изучают конструкцию приборов, знакомятся с методами исследований,
12
учатся работать с приборами, выполнять замеры, анализиро- вать полученные данные, делать необходимые выводы.
Лабораторные занятия по курсу «Метрология, стандарти- зация и сертификация» преследуют следующие цели:
1. Изучение и формирование навыков по использованию и соблюдению требований комплексных систем общетехниче- ских стандартов (ГСС, ЕСДП, ЕСТД, ЕСКД, МЭК, ГСИ).
2. Изучение объектов и средств измерений.
3. Изучение методов и погрешностей измерений.
4. Изучение методик измерения физических величин.
5. Изучение вопросов оптимизации точности и выбор средств измерения.
6. Изучение вопросов о закономерностях формирования результата измерений.
Настоящее пособие имеет своей целью повысить самосто- ятельность выполнения лабораторных работ студентами за счет лучшей их организации и методики проведения.
В процессе изучения лабораторных работ по курсу метро- логии, стандартизации и сертификации обучающиеся приобре- тают следующие общепрофессиональные и профессиональные компетенции:
- способность проводить и оценивать результаты измере- ний;
- способность использовать технические средства для определения параметров технологических процессов и качества продукции.
13
РАЗДЕЛ 1. СТАНДАРТИЗАЦИЯ
РАБОТА № 1. Основные положения и определения единой
системы допусков и посадок (ЕСДП)
Назначение работы: ознакомиться с основными поняти- ями, определениями и обозначениями, принятыми в гладких цилиндрических и плоских соединениях; изучить правила за- писи отклонений; освоить принципы построения схем полей допуска деталей; научиться указывать все обозначения на схе- ме полей допуска; уметь пририсовывать к полю допуска детали тело детали; освоить принцип определения годности детали.
Оборудование: копии стандартов, содержащие основные термины и определения, данные по выбору и обоснованию предельных отклонений, допусков и посадок гладких соедине- ний.
1. Основные понятия и определения
Конечной целью всякого производства является создание машины, которая собирается из узлов. Самый простой и рас- пространенный узел состоит из соединения вала и отверстия.
Соединение – это подвижное или неподвижное сопряже- ние двух или нескольких деталей.
Детали в соединении делятся на охватывающие и охваты- ваемые.
Все охватывающие детали носят название отверстия, все охватываемые– валы. Это определение является общим и от- носится не только кцилиндрическим соединениям, но и к ли- нейным.
Так, в шпоночном соединении (рис. 1): шпонка – это вал
(охватываемая поверхность), а пазы в валу и втулке – отвер- стия (охватывающие). Соединение происходит по ширине шпонки b (основной размер).
Номинальный размер – это размер, определенный из функционального назначения детали, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяются предельные размеры.
Номинальный размер отверстия обозначается буквой D,
вала– d (рис. 2).
14
Рис. 1. Схема шпоночного соединения: b – ширина шпонки; h – высота шпонки
Рис. 2. Схема соединения деталей: d, D – номинальный размер соответственно вала и отверстия
Номинальные размеры деталей устанавливаются кон- структором и проставляются на чертежах.
Номинальный размер определяется:
1) расчетным методом в зависимости от передаваемого крутящего момента;
2) методом аналогии (прецедента) на основе опыта экс- плуатации подобной детали в аналогичных условиях;
3) исходя из технологических и экономических соображе- ний. Например, вал изготавливается из ближайшего по размеру калиброванного прутка.
15
Все обозначения, относящиеся к отверстию, записываются прописными (заглавными) буквами, а к валу – строчными (ма- ленькими).
Действительным размером (D
r
, d
r
) называется размер, установленный измерением с допустимой погрешностью.
Другого способа определения действительного размера, кроме измерения прибором, не существует.
Предельными размерами называются два предельно до- пустимых размера, между которыми должен находиться дей- ствительный размер годной детали.
Больший из них называется наибольшим предельным раз- мером, а меньший – наименьшим предельным размером. Обо- значаются они: для отверстия D
max
, D
min и для вала – d max
, d min
Сравнивая действительный размер с предельными, можно судить о годности детали.
Деталь называется годной, если действительный размер не больше наибольшего предельного размера и не меньше наименьшего предельного размера, т.е. D
max
³ D
r
³ D
min
Все детали изготавливаются с отклонениями (погрешно- стями) от номинальных размеров. Отклонения могут быть по- ложительные, отрицательные и равные нулю.
Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.
Верхнее отклонение – это алгебраическая разность меж- ду наибольшим предельным и номинальным размерами: для отверстия: ES = D
max
- D, следовательно, D
max
= D + ES; для вала: es = d max
- d, следовательно, d max
= d + es.
Нижнее отклонение – это алгебраическая разность меж- ду наименьшим предельным и номинальным размерами: для отверстия: EI = D
min
- D, следовательно, D
min
= D + EI; для вала: ei = d min
- d, следовательно, d min
= d + ei.
16
2. Правила записи отклонений
При обозначении предельных отклонений размеров необ- ходимо выполнять следующие основные правила записи от- клонений:
1. Отклонения обязательно записываются со знаками.
Верхнее записывается вверху, а нижнее – внизу от номиналь- ного размера (номинала):
01
,
0 03
,
0 30
+
-
Æ
2. Отклонение равное нулю не записывается, а место для него оставляется:
01
,
0 30
+
Æ
3. Если число знаков в отклонении разное, то их количе- ство уравнивается путем дописывания нулей:
115
,
0 100
,
0 30
+
-
Æ
4. Количество знаков в отклонении должно быть мини- мально:
115
,
0 100
,
0 30
+
-
Æ
5. Если отклонения одинаковые по абсолютной величине, то они записываются после номинала со знаками ± шрифтом равным номиналу:
03
,
0 30
±
Æ
6. Если после номинала указано буквенное обозначение и квалитет, то отклонение записывается в скобках:
( )
03
,
0 7
30
+
Æ
H
7. При записи соединения в числителе записываются обо- значения только отверстий, а в знаменателе – только валов:
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
Æ
-
+
03
,
0 03
,
0 7
7 30
h
H
Разность между предельными размерами или отклонения- ми называют допуском: для отверстия:ТD = D
max
- D
min
= ES - EI ; для вала:Td = d max
- d min
= es - ei.
Допуск определяет точность изготовления детали: чем меньше допуск, тем выше точность и наоборот. Допуск – вели- чина всегда положительная.
17
3. Графическое изображение полей допуска
Полем допуска называется поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями.
Рассмотрим поле допуска отверстия
2
,
0 1
,
0 30
+
-
Æ
(рис. 3).
Построение поля допуска начинается с проведения нуле- вой линии
Рис. 3. Схема поля допуска отверстия: D –номинал; D
max
,
D
min
–наибольший и наименьший предельные размеры;
ES, EI –верхнее и нижнее предельные отклонения;
TD –допуск отверстия
Нулевой линией называется линия, соответствующая но- минальному размеру и служащая началом отсчета отклонений.
При графическом изображении поля допуска отклонения размеров откладываются от нулевой линии в определенном масштабе. Положительные отклонения откладываются вверх, а отрицательные – вниз от нулевой линии. Положение поля до- пуска относительно нулевой линии определяется основным
отклонением, которое задается буквой латинского алфавита.
Взаимосвязь полей допусков с телами деталей отверстия и вала показана на рисунке 4 а, б.
Схемы полей допусков (рис. 4) построены для отверстия
2
,
0 1
,
0 30
+
-
Æ
и вала
4
,
0 6
,
0 30
-
-
Æ
18
Рис. 4. Взаимосвязь полей допусков с телами деталей отверстия (а) и вала (б): D –номинал; D
max
, D
min
, (d max
, d min
) –наибольший и наименьший предельные размеры соответственно отверстия (вала);
TD (Td)– допуск отверстия (вала)
4. Отчет по работе
1. Построить схему поля допуска отверстия и вала по за- данному заданию.
2. Нанести на схему поля допуска все размеры и отклоне- ния, допуск детали.
3. К схеме поля допуска пририсовать тело детали.
4. Дать заключение о годности детали по заданному дей- ствительному размеру.
5. Найти примеры с нарушениями правил записи откло- нений и внести исправления. Указать, какое правило нарушено.
5. Индивидуальные задания (примеры)
Вариант 1 1. Построить схему поля допуска вала
03
,
0 01
,
0 30
+
+
Æ
2. Нанести на схему поля допуска все размеры и отклоне- ния.
19 3. К схеме поля допуска пририсовать тело детали.
4. На эскизе детали указать действительный размер
d
r
= 30,01 мм. Дать заключение о годности этого размера.
5. Найти примеры с нарушениями правил записи откло- нений и внести исправления. Указать, какое правило нарушено:
01
,
0 03
,
0 30
+
-
Æ
;
01
,
0 30
+
Æ
;
110
,
0 100
,
0 30
+
-
Æ
;
115
,
0 100
,
0 30
+
-
Æ
;
2
,
0 0
30
+
Æ
Вариант 2 1. Построить схему поля допуска вала
03
,
0 01
,
0 40
+
-
Æ
2. Нанести на схему поля допуска все размеры и отклоне- ния.
3. К схеме поля допуска пририсовать тело детали.
4. На эскизе детали указать действительный размер
d
r
= 40,05 мм. Дать заключение о годности этого размера.
5. Найти примеры с нарушениями правил записи откло- нений и внести исправления. Указать, какое правило нарушено:
01
,
0 03
,
0 30
+
-
Æ
;
01
,
0 30
+
Æ
;
11
,
0 10
,
0 30
+
-
Æ
;
1150
,
0 1000
,
0 30
+
-
Æ
;
2
,
0 01
,
0 30
+
-
Æ
Вариант 3 1. Построить схему поля допуска вала
02
,
0 55
±
Æ
2. Нанести на схему поля допуска все размеры и отклоне- ния.
3. К схеме поля допуска пририсовать тело детали.
4. На эскизе детали указать действительный размер d
r
=
= 54,97 мм. Дать заключение о годности этого размера.
5. Найти примеры с нарушениями правил записи откло- нений и внести исправления. Указать, какое правило нарушено:
01
,
0 01
,
0 30
+
-
Æ
;
01
,
0 30
+
Æ
;
11
,
0 1
,
0 30
+
-
Æ
;
115
,
0 100
,
0 30
+
-
Æ
;
02
,
0 01
,
0 30
+
-
Æ
Вариант 4 1. Построить схему поля допуска отверстия
02
,
0 05
,
0 40
-
-
Æ
2. Нанести на схему поля допуска все размеры и отклоне- ния.
3. К схеме поля допуска пририсовать тело детали.
4. На эскизе детали указать действительный размер D
r
=
= 39,94 мм. Дать заключение о годности этого размера.