Размеры деталей, составляющих сборочную единицу, зависят от задания и варианта на курсовую работу. Для определения их номинальных значений необходимо вычислить масштабный коэффициент. Рассчитывается он следующим образом. На чертеже задания на курсовую работу измеряется размер, соответствующий диаметру вала под подшипником качения (d 3 измеренный). Заданный по заданию размер (d 3 заданный) делят на этот измеренный размер и получают масштабный коэффициент μ
Измеряя все другие размеры деталей сборочной единицы и умножая их на этот масштабный коэффициент, определяют расчётные размеры.
Для сокращения числа типоразмеров заготовок и деталей, режущего и измерительного инструмента значения номинальных размеров, полученные расчетом, необходимо округлить до значений, указанных в ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры» (таблица А.1). После этого округленные значения номинальных размеров следует занести в таблицу 1.1. Размеры, связанные с подшипником качения, при этом, следует принять по стандарту на это изделие, независимо от величины расчётного размера. Для этого следует расшифровать условное обозначение заданного подшипника качения, определив его серию, тип и конструктивные особенности, а затем по ГОСТ 520-2002 или справочникам выписать все параметры подшипника качения, необходимые для дальнейших расчетов (присоединительный диаметр наружного кольца, ширину колец, динамическую грузоподъемность подшипника).
Затем назначают размеры, связанные с подшипником качения. Такими размерами являются размер d 1 (посадочный диаметр сквозной крышки подшипника), d 2 (диаметр отверстия в корпусе для установки подшипника), d 4 (внутренний диаметр дистанционной втулки), d 5 (посадочный диаметр глухой крышки подшипника). Обозначения по .
Например, если по заданию известно, что d 3 = 30 мм, тип подшипника 7300, то это значит, что типоразмер подшипника 7306 (d 3 /5=30/5 = 6), подшипник роликовый конический и наружный его диаметр D = 72 мм . В соответствии с этим размеры d 1 = d 2 = d 5 = 72 мм, и d 4 = d 3 = 30 мм.
При заполнении таблицы 1.1 следует обращать внимание на размеры нормированных и стандартных деталей, которые необходимо также принимать согласно соответствующим нормативным документам. К таким деталям относятся уплотнения подшипниковых узлов, шпонки, гайки круглые шлицевые, крышки подшипников сквозные и глухие, стаканы подшипников .
По полученным размерам вычерчивают в соответствующем масштабе сборочную единицу.
2 Общие сведения о размерах, допусках, посадках и предельных отклонениях
Размер – числовое значение линейной величины (диаметр, длина и т. п.) в выбранных единицах измерения. На чертежах все линейные размеры указываются в миллиметрах.
Действительный размер – размер элемента, установленный измерением с допускаемой погрешностью.
Предельные размеры – два предельно допустимых размера, между которыми должны находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали. Больший из них называется наибольшим предельным размером, а меньший – наименьшим предельным размером. Обозначаются D max и D min для отверстия и d max и d min для вала.
Номинальный размер – размер, относительно которого определяются отклонения. Размер, который указан на чертеже является номинальным. Номинальный размер определяется конструктором в результате расчетов на прочность и жесткость или с учетом конструктивных и технологических особенностей. Для деталей, образующих посадочное соединение, номинальный размер является общим.
В
Таблица
1.1 - Размеры сборочной единицы Обозначение
размера Размер
измеренный, мм Размер
расчетный, мм Размер
по ГОСТ 6636-69
ерхнее отклонение
ES, es – алгебраическая разность между
наибольшим предельным и соответствующим
номинальным размерами.
ES = D max – D - для отверстия, (2.1)
es = d max – d - для вала. (2.2)
Нижнее отклонение EI, ei – алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
EI = D min – D - для отверстия, (2.3)
ei = d min – d - для вала. (2.4)
Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами.
Допуск Т – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями.
Т D = D max – D min = ES - EI - для отверстий, (2.5)
Т d = d max – d min = es - ei - для вала. (2.6)
Допуск всегда положителен. Он определяет допускаемое поле рассеивания действительных размеров годных деталей в партии, то есть заданную точность изготовления.
Поле допуска – поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска Т и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (рисунок 2.1).
Основное отклонение – одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. Основным является отклонение ближайшее к нулевой линии. Второе отклонение определяется через допуск.
Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок.
Вал – термин, условно применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Допуск отверстия обозначается T D , а вала T d . Помимо охватывающих и охватываемых элементов, называемых отверстиями и валами, в деталях имеются элементы, которые нельзя отнести ни к отверстию, ни к валу (уступы, расстояния между осями отверстий и т. д.).
Посадка - характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей или степень сопротивления их взаимному смещению. По характеру соединения различают три группы посадок: посадки с зазором, посадки с натягом и переходные посадки.
Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает возможность относительного перемещения собранных деталей. Наибольший, наименьший и средний зазоры определяются по формулам:
S max = D max – d min = ES - ei; (2.7)
S
Рисунок
2.1. а – сопряжение б
– схема расположения полей допусков
вала и отверстия
S m = (S max + S min)/2. (2.9)
Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг обеспечивает взаимную неподвижность деталей после их сборки. Наибольший, наименьший и средний натяги определяются по формулам:
N max = d max – D min = es - EI; (2.10)
N min = d min – D max = ei -ES; (2.11)
N m = (N max + N min)/2. (2.12)
Посадка с зазором – посадка, при которой обеспечивается зазор в соединении (поле допуска вала расположено ниже поля допуска отверстия или касается его при S min = 0) рисунок 2.2.
Посадка с натягом
– посадка, при которой обеспечивается
натяг в соединении (поле допуска вала
располагается выше поля допуска отверстия
или касается его при N min
= 0) (см. рисунок 2.2).
Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение как зазора так и натяга (поля допусков отверстия и вала перекрываются полностью или частично) (см. рисунок 2.2).
Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение:
Т (S , N) = Т D + Т d –. в общем виде, (2.13)
T N = N max – N min - для посадки с натягом, (2.14)
T S = S max – S min - для посадки с зазором. (2.15)
В переходных посадках допуск посадки определяется, как сумма наибольших натяга и зазора:
Т (S,N) = N max + S max . (2.16)
Пример.
В сопряжении типа вал - отверстие
известен номинальный размер сопряжения,
предельные отклонения отверстия и вала.
Определить предельные размеры отверстия
и вала, допуск отверстия, допуск вала,
допуск посадки, наибольший и наименьший
зазоры, построить схему расположения
полей допусков сопряжения с указанием
отклонений.
Решение.
Предельные размеры отверстия (уравнения 2.1 – 2.2):
наибольший D max =D + ES = 45 + 0,039 = 45,039 мм;
наименьший D min = D + EI = 45 + 0 = 45,000 мм.
Предельные размеры вала (уравнения 2.3 – 2.4):
наибольший d max = d + es = 45 + (-0,050) = 44,950 мм;
наименьший d min = d + ei =45 + (-0,089) = 44,911 мм.
Допуск отверстия, допуск вала и допуск посадки (уравнения 2.5, 2.6, 2.13):
Т D = ES - EI = +0,039 – 0 = 0,039 мм = 39 мкм,
Т d = es - ei = - 0,050 – (-0,089) = 0,039 мм = 39 мкм,
T S = Т D + Т d = 0,039 + 0,039 = 0,078 мм = 78 мкм.
Наибольший и наименьший зазоры (уравнения 2.7, 2.8):
S max = ES – ei = +0,039 – (- 0,089) = 0,128 мм = 128 мкм,
S min = EI – es = 0 – (- 0,050) = 0,050 мм = 50 мкм.
Схема расположения полей допусков приведена на рисунке 2.3.
Размер - количественный признак предмета (как правило, в метрах).
Номинальный размер - размер, полученный в результате расчёта и округлённый до ближайшего размера из нормального ряда (63,83мм ® 65мм). Относительно этого размера определяются отклонения. Номинальный размер определяется конструктором в результате расчётов на прочность, жёсткость и т.д., и выбирается из рядов предпочтительных чисел.
Действительный размер - размер, полученный при обработке и измерении деталей с определённой погрешностью.
MAX: 65.25 мм; MIN: 64.90 мм.
Предельные отклонения размеров
Предельное отклонение - алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами.
Верхнее отклонение размера - алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером (ВО = 65.25-65 = +0.25мм):
· es - верхнее отклонение вала (es = d MAX - d H = ei + IT);
· ES - верхнее отклонение отверстия (ES = D MAX - D H = EI + IT), где IT - допуск.
Нижнее отклонение размера - алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером (НО = 64.90-65 = - 0.10мм):
· ei - нижнее отклонение вала (ei = d MIN - d H = - ES);
· EI - нижнее отклонение отверстия (EI = D MIN - D H = - es).
Чертёжный размер: .
Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками:
Для металлических деталей, обработанных резанием, не указаны предельные отклонения линейных размеров (кроме радиуса закруглений и фасок). Назначаются либо по квалитетам, либо по условным классам точности:
IT 12 - точный;
IT 14 - средний;
IT 16 - грубый;
IT 17 - очень грубый.
Условные классы подразумевают использование округлённого допуска размера (t).
На чертежах указание допусков грубых размеров может быть выполнено так:
| Размеры валов | Размеры отверстий | Прочие | ||
| круглое | остальные | круглое | остальные | |
| - IT | + IT | |||
| - t | + t | |||
| - IT | + IT |
На чертежах предельные отклонения свободных размеров не проставляются, точность свободных размеров указывается надписью: "Размеры с неуказанными допусками выполнить: отв. по Н14, валы по h14, прочие ."
Допуск размера. Поле допуска
Допуск размера - разность наибольшего и наименьшего предельных размеров, или алгебраическая разность верхнего и нижнего предельных отклонений (Т).
Допуск всегда > 0. Допуск на чертеже (в тексте) изображается в виде прямоугольника, высота которого в некотором масштабе соответствует величине допуска.
Нулевая линия - линия, соответствующая номинальному размеру. Поле допуска - зона, заключённая между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям.
Примеры: 1) . Т = 0.05мм.
2) . Т = - 0,07- (- 0,019) = 0,012мм.
Отклонения равные 0 не записываются на чертеже.
3) Æ . Т = +0.42-0 = +0.42мм.
4) Æ . Т = 0 - (0,072) = +0.072мм.
Если одно из отклонений размеров равно нулю, то допуск равен численному значению другого отклонения.
5) 150 1,5. Т = +1,5 - (- 1,5) = 3мм.
Исполнительный (истинный) размер
Истинный размер - размер, полученный в результате изготовления и значение которого нам неизвестно, хотя он и существует. К значению истинного размера мы приближаемся по мере повышения точности измерений, поэтому понятие "истинный размер" часто заменяют понятием "действительный размер", который близок к истинному в условиях поставленной цели.
Действительный размер
Действительный размер - размер, полученный при обработке и измерении деталей с определённой погрешностью. Он выявляется экспериментальным путём, и называется действительным, если он выявлен с допустимой погрешностью, которая определена какими-либо нормативными документами.
Наибольший предельный размер и наименьший предельный размер ограничивают действительные размеры годных деталей:
MAX: 65.25 мм; MIN: 64.90 мм.
Вал. Отверстие
Вал - соединение двух деталей, охватываемое деталью.
Отверстие - соединение двух деталей, охватывающее деталь.
Номинальный размер отверстий и вала, а также поперечное сечение отверстий и вала одинаковы (поперечное сечение может быть любым).
Поле допуска отверстий и вала предпочтительно направлять в тело деталей.
Сопряжения вала и отверстия
Соединение отверстий с валами образует сопряжение (посадку). В зависимости от размеров соединяемых валов и отверстий они могут после сборки иметь различную степень свободы относительного взаимного смешения. В одних случаях после соединения одна деталь может смещаться относительно другой на определённую величину, а в других такой возможности нет.
Посадка
В зависимости от возможности относительного перемещения сопрягаемых деталей или степени сопротивления их взаимному смещению посадки разделяют на три вида: посадки с зазором, посадки с натягом, переходные посадки.
9. Зазор, натяг, посадка, образование посадок
В зависимости от действительных размеров отверстий и вала в соединении может возникать зазор, когда размер отверстия превышает размер вала. Если перед сборкой соединения размер вала превышает размер отверстия, то в соединении возникает натяг.
Кроме соединений с зазором или натягом имеются и соединения в одной части которых может возникнуть зазор, а в другой части - натяг.
Зазор - разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала. Натяг - разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. "До сборки" означает, что в результате сборки может происходить деформация сопрягаемых поверхностей, что может привести к изменению итогового характера посадки.
в) Переходная:
Посадка - характер соединения деталей, определяемый значениями получающихся в ней зазоров и натягов.
1. Посадка с зазором - посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. Поле допуска отверстия всегда расположено над полем допуска вала. Наименьший зазор может быть равен нулю. Наименьший зазор - при сопряжении наименьшего предельного размера отверстия с наибольшим предельным размером вала. Наибольший зазор - при сопряжении наибольшего предельного размера отверстия с наименьшим предельным размером вала.
2. Посадка с натягом - посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наименьший предельный размер вала больше наибольшего предельного размера отверстия. Поле допуска вала всегда расположено над полем допуска отверстия. Наименьший натяг - при сопряжении наименьшего предельного размера вала с наибольшим предельным размером отверстия. Наибольший натяг - при сопряжении наибольшего предельного размера вала с наименьшим предельным размером отверстия.
3. Переходная посадка - посадка, при которой можно получить в соединении как зазор так и натяг в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. Поля допусков отверстий и валов перекрываются частично или полностью. Эти посадки характеризуются наибольшим натягом и наибольшим зазором.
Для образования посадок в системе ЕСДП используются поля допусков валов с 6-ого по 11-ый квалитет, поля допусков отверстий с 6-ого по 11-ый квалитет. В редких случаях используются валы и отверстия 12-ого квалитета. Посадки в точных квалитетах по 5-ый квалитет включительно не образуются, а размеры отверстий и валов с 12-ого по 17-ый квалитет не используются для образования посадок, а используются как детали со свободными размерами.
При образовании посадок поступают так: для точных посадок, т.е. используется отверстие не грубее 7-ого квалитета, вал берётся на квалитет точнее. В грубых квалитетах (с 8-ого по 11-ый) квалитет отверстия и вала берётся одинаковым. В квалитетах, начиная с 12-ого, посадки не образуются, и эти квалитеты используются для "свободных размеров". На чертеже для "свободных размеров" указаны только номинальные значения.
Метрологической практикой установлено, что изготовить абсолютно точно размеры детали невозможно, да и нет необходимости иметь всегда очень точное значение размера обработанной детали.
Надо помнить, что чем точнее должен быть обработан размер, тем дороже производство. Видимо, не следует особо объяснять, что в разных механизмах и машинах есть детали, которые должны быть обработаны особенно тщательно, и есть детали, для которых не требуется тщательного изготовления. Поэтому и возникает необходимость говорить о точности размеров.
Как и в каждом деле, в отношении точности размеров существует ряд понятий и определений, которые необходимы, чтобы говорить на одном языке и короче выражать свои мысли.
Рассмотрим ряд практически используемых определений и понятий размеров и их отклонений.
Размер - числовое значение физической величины, полученное в результате измерения характеристики или параметра объекта (процесса) в выбранных единицах измерения. В большинстве случаев он представляет собой разность состояний объекта или процесса по выбранному параметру, характеристике, показателю во времени по сравнению с мерой, эталоном истинным или действительным значением физической величины.
Действительный размер - размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Размер только тогда называется действительным, когда он измеряется с погрешностью, которая может быть допущена каким-либо нормативным документом. Данный термин относится к случаю, когда измерение производится с целью определения годности размеров объекта или процесса определенным требованиям. Когда же такие требования не установлены и измерения производятся не с целью приемки продукции, иногда используется термин измеренный размер, т.е. размер, полученный по результатам измерения, вместо термина «действительный размер». В этом случае точность измерения выбирается в зависимости от поставленной цели перед измерением.
Истинный размер - размер, полученный в результате обработки, изготовления, значение которого нам неизвестно, хотя он и существует, так как невозможно измерить совершенно без погрешности. Поэтому понятие «истинный размер» заменяется понятием «действительный размер», которое близко к истинному в условиях поставленной цели.
Предельные размеры - это предельно допустимые размеры, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Из этого определения видно, что когда необходимо изготовить деталь, то ее размер должен задаваться двумя значениями, т.е. допустимыми значениями. И эти два значения имеют название наибольший предельный размер - больший из двух предельных размеров и наименьший предельный размер - меньший из двух предельных размеров. У годной детали размер должен находиться между этими предельными размерами. Однако указывать требования к точности изготовления двумя значениями размеров очень неудобно при оформлении чертежей, хотя в США так задается размер. Поэтому в большинстве стран мира используются понятия «номинальный размер», «отклонения» и «допуск».
Номинальный размер - размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений. Размер, который указан на чертеже, и является номинальным. Номинальный размер определяется конструктором в результате расчетов габаритных размеров или на прочность, или на жесткость, или с учетом конструктивных и технологических соображений.
Однако нельзя брать за номинальный любой размер, который получился при расчете.
Необходимо запомнить, что экономическая эффективность метрологического обеспечения достигается тогда, когда представляется возможность обойтись небольшой номенклатурой размеров без ухудшения качества. Так, если представить себе, что конструктор будет ставить на чертеже любой номинальный размер, например размер отверстий, тогда практически невозможно будет выпускать сверла централизованно на инструментальных заводах, так как будет бесконечное множество размеров сверл.
В связи с этим в промышленности используются понятия предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел, т.е. значения, до которых должны округляться расчетные значения. Обычно округляют до ближайшего большего. Такой подход дает возможность сократить количество типоразмеров деталей и узлов, количество режущего инструмента и другой технологической и контрольной оснастки.
Ряды предпочтительных чисел во всем мире приняты одинаковые и представляют собой геометрические прогрессии со знаменателями Ш; “VWVW 4 VlO, которые приблизительно равны 1,6; 1,25; 1,12; 1,06 (геометрическая прогрессия - это ряд чисел, в которых каждое последующее число получается умножением предыдущего на одно и то же число - знаменатель прогрессии). Эти ряды условно названы R5; RIO; R20; R40.
Предпочтительные числа широко используются в стандартизации, когда необходимо установить ряд значений нормируемых параметров или свойств в определенных диапазонах. Номинальные значения линейных размеров в существующих стандартах также берутся из указанных рядов предпочтительных чисел с определенным округлением. Например, по R5 (знаменатель 1,6) берутся значения 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 и т.д.
Отклонение - алгебраическая разность между предельным и действительным, т.е. измеренным, размерами. Следовательно, под отклонением следует понимать, насколько размер отличается от допустимого значения при нормировании требований или по результатам измерения.
Поскольку при нормировании по допустимым отклонениям существуют два предельных размера - наибольший и наименьший, то приняты термины верхнее и нижнее отклонения при нормировании допускаемых отклонений, т.е. указаний требований в пределах допуска на размер. Верхнее отклонение - алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Нижнее отклонение - алгебраическая разность между действительным и наименьшим предельным размерами при нормировании по величине допуска.
Особенность отклонений заключается в том, что они всегда имеют знак или плюс, или минус. Указание в определении об алгебраической разности показывает, что оба отклонения, т.е. и верхнее, и нижнее, могут иметь плюсовые значения, т.е. наибольший и наименьший предельные размеры будут больше номинального, или минусовые значения (оба меньше номинального), или верхнее отклонение может иметь плюсовое, а нижнее - минусовое отклонение.
В то же время могут быть случаи, когда верхнее отклонение больше номинального, тогда отклонение примет знак плюс, а нежнее отклонение меньше номинального, тогда оно имеет знак минус.
Верхнее отклонение обозначают ES у отверстий и es у валов, а иногда - ВО.
Нижнее отклонение обозначают EI у отверстий, ei у валов или же - НО.
Допуск (обычно обозначается Т) - разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами, или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями. Особенностью допуска является то, что он не имеет знака. Это как бы зона значений размеров, между которыми должен находиться действительный размер, т.е. размер годной детали.
Синонимы этого термина могут быть следующими: «допустимое значение», «размеры», «характеристика», «параметры».
Если мы говорим о допуске в 10 мкм, то это значит, что в партии годных могут быть детали, размеры которых в предельном случае отличаются друг от друга не более 10 мкм.
Понятие допуска очень важно и используется в качестве критерия точности изготовления деталей. Чем меньше допуск, тем точнее будет изготовлена деталь. Чем допуск больше, тем грубее деталь. Но в то же время, чем меньше допуск, тем труднее, сложнее и отсюда дороже изготовление деталей; чем допуски больше, тем проще и дешевле изготовить деталь. Вот и имеется в определенной мере противоречие между разработчиками и изготовителями. Разработчики хотят, чтобы допуски были малыми (точнее будет изделие), а изготовители хотят, чтобы допуски были большими (легче изготавливать).
Поэтому выбор допуска должен быть обоснован. Во всех случаях, где есть возможность, следует использовать большие допуски, так как это экономически выгодно для производства, но при условии, чтобы качество выпускаемой продукции не ухудшалось.
Очень часто наравне с термином «допуск» и вместо него (не совсем верно) употребляют термин «поле допуска», поскольку, как было сказано выше, допуск - это зона (поле), в пределах которой находятся размеры годной детали.
Поле допуска, или поле допустимого значения, - поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера.
1. Визуальный контроль
Визуальным контролем называется контроль, который проводится путем осмотра объекта невооруженным глазом или с применением несложных оптических средств: зеркал и луп.
При визуальном контроле оператор должен обнаружить невооруженным глазом дефект типа трещины или точки коррозии размером 0,1 мм и более.
Зеркала применяются для осмотра труднодоступных мест. Их основная функция - изменение угла зрения. Очень удобны зеркала с переменным углом наклона.
Лупы применяются для увеличения разрешающей способности глаза, т.е. позволяют рассмотреть более мелкие детали объекта контроля.
2. Измерительный контроль
Задача измерительного контроля
- установление соответствия требованиям нормативной документации численного значения контролируемых параметров.
Элементы измерительного контроля могут присутствовать в любом методе неразрушающего или разрушающего контроля.
2.1. Понятия и термины, используемые при измерительном контроле
Размер, указанный в чертеже, называется номинальный размер.
Поскольку никакое изделие не может быть изготовлено абсолютно точно, в чертежах указываются также предельные размеры
изделия, при которых не будет нарушаться работоспособность конструкции: наибольший предельный размер и наименьший предельный размер.
Разность между предельным и номинальным размерами называется отклонением.
Разность между наибольшим предельным и номинальным размерами называется верхнее предельное отклонение.
Разность между наименьшим предельным и номинальным размерами называется нижнее предельное отклонение.
Как правило, в чертеже указывается номинальный размер плюс-минус отклонение.
Интервал между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется полем допуска.
Если мы измерили величину диаметра готовой детали и получили значение, например, 19.8 мм, то мы говорим, что оно находится в поле допуска.
Измерительный контроль должен подтвердить или опровергнуть то, что истинный размер изделия не выходит за пределы поля допуска, а истинный размер дефекта не превышает наибольший предельный размер.
Это задача может быть решена двумя путями.
Первый путь - это определение истинного размера измерением, которое выполняется с применением измерительных приборов.
Второй путь - это оценка интервала, внутри которого лежит истинный размер. Это делается с применением измерительных инструментов - калибров (шаблонов и щупов).
Шаблон предназначен для контроля геометрических размеров и отклонений.
Щуп предназначен для контроля зазоров.
Измерением называется определение численного значения физической величины опытным путем с использованием специальных технических средств в установленных единицах измерения.
Измерительным прибором называется средство измерения, которое позволяет определить численное значение физической величины в установленных единицах измерения.
Измерительным инструментом (калибром) называется бесшкальное техническое средство, предназначенное для контроля размеров и отклонений геометрической формы.
2.2. Ошибки измерения
Чтобы подчеркнуть, что результат измерений и истинный размер - не одно и то же, принято численное значение величины, полученное как результат процедуры измерения, называть действительный размер .
Несовпадение истинного и действительного размеров или отклонение действительного размера от истинного называется ошибкой или погрешностью измерения . Слова ошибка и погрешность - синонимы.
Ошибка, обусловленная свойствами самого средства измерения, несовершенством его изготовления называется систематической ошибкой. Она постоянная при всех измерениях, проводимых данным прибором, или может изменяться по определенному закону при изменении условий измерения.
Чем точнее средство измерения, тем ближе действительное значение к истинному значению, тем выше класс точности средства измерения.
Класс точности измерительного прибора - это величина систематической ошибки, вносимой данным прибором при измерении, выраженная в процентах от шкалы прибора.
Рассмотри пример. Амперметр имеет предел измерений 100 А, цена деления шкалы 1 А, класс точности 2. Систематическая ошибка, вносимая при измерении, вычисляется так: 2 0,01 100 = 2 (А).
Представим, что мы провели измерение силы тока и получили результат (действительное значение) 58 А. Правильная запись результата измерения выглядит так:
58 2 (А) и означает, что истинное значение силы тока лежит в интервале от 56 до 60 А.. Ничего более точного мы не имеем права утверждать, поскольку точность в нашем случае ограничена классом точности использованного прибора.
Ошибки, вызванные воздействием разнообразных мешающих факторов, называются случайными. Т.е. сказываются различные случайные факторы. Пылинка села, на деталь масло попало, у микрометра имеется люфт и т.п. Это воздействие случайных причин приводит к тому, что мы получаем разброс значений.
2.3. Допустимая погрешность измерения
Выполняя измерение, т.е. стараясь определить истинный размер объекта контроля, мы на самом деле с большей или меньшей надежностью определяем интервал, в котором находится истинный размер. Ширина этого интервала, равная удвоенной суммарной ошибке измерения (систематической плюс случайной), зависит от точности средства измерения и количества выполняемых измерений.
Существует критерий, который ограничивает ширину этого интервала, и которым руководствуются при выборе средства измерения и необходимого количества измерений.
Этот критерий называется допустимая погрешность измерения. По ГОСТ 8.051 допустимая погрешность измерений не должна превышать 25-30% допуска.
2.4. Обеспечение единства измерений
Существует государственная поверка и калибровка (ведомственная поверка) средств измерений.
Процедура поверки состоит в сравнении показаний поверяемого средства измерения с показаниями образцового средства измерения более высокого класса точности и на основании этого установление пригодности прибора к использованию. Поверка проводится после изготовления, после ремонта и периодически. Срок периодической поверхности указывается в паспорте средства измерения.
По результатам поверки выдается Свидетельство о поверке установленного государственного образца, в котором отражается факт исправности и приводятся сведения о погрешности средства измерения.
2.5 Линейки
Цена деления линейки 1 мм. Практически погрешность (систематическая ошибка) принимается равной половине цены деления шкалы, т.е. о, 5 мм. В том случае, когда начало шкалы жестко совмещено с измеряемым объектом, например, при измерении глубины уступа, пример правильной записи действительного размера, полученного с использованием линейки: 18,5 0,5 (мм).
Если жесткого совмещения нет, возникает погрешность за счет совмещения начала и конца отсчета, в этом случае практическая погрешность принимается равной цене деления шкалы, т.е. 1 мм. Результат измерения мы должны при этом записать так: 18 1 (мм).
3. Параметры шероховатости поверхности
Параметры шероховатости поверхности регламентирует ГОСТ 2789-73. Следует различать понятия «шероховатость» и «волнистость». ГОСТ 2789-73 дает следующие определения:
Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине.
Волнистость поверхности - это совокупность неровностей поверхности с относительно большими шагами на участке, превышающем базовую длину.
Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.
Из этого определения следует, что за размер принимается расстояние между двумя точками, т. к. все детали – это объёмные тела.
Размер номинальный – это размер, относительно которого определяются отклонения.
Номинальный размер определяется конструктором в результате расчётов габаритных размеров или на прочность, или на жёсткость, или с учётом конструктивных и технологических соображений. Но т. к. экономическая эффективность взаимозаменяемости заключается в ограничении номенклатуры различных изделий, а также в ограничении номенклатуры размеров каждого изделия, конструктор не может принять любой расчётный размер за номинальный. Поэтому расчётный размер округляется до ближайшего нормального размера (большего или меньшего чем расчётный в зависимости от требований, определяющих расчётный размер) из ряда предпочтительных чисел.
Размер действительный – размер элементов детали, установленный измерением, с допускаемой погрешностью.
Размер истинный – это размер, полученный в результате изготовления и значение его нам не известно, хотя он и существует.
Этот размер близок к действительному размеру. Поэтому понятие «истинный размер» часто заменяют понятием «действительный размер».
Размер нормальный – это размер выбранный из ряда предпочтительных чисел, представляющих собой геометрическую прогрессию.
Ряды предпочтительных чисел, т.е. значения, до которых должны округляться расчётные значения, имеют ограниченный набор чисел и во всём мире приняты одинаковые, т.к. от этого зависит экономическая эффективность взаимозаменяемости. Это даёт возможность сократить количество типоразмеров деталей и узлов, количество режущего инструмента и другой технологической и измерительной оснастки.
(Геометрическая прогрессия – это ряд чисел, в котором каждое последующее число получается умножением предыдущего на одно и тоже число – знаменатель прогрессии.)
Для определения нормальных чисел приняты следующие знаменатели: 5 √10; 10 √101; 20 √10; 40 √10, которые приблизительно равны 1,6; 1,25; 1,12; 1,06.
Ряды нормальных чисел условно названы R5; R10; R20; R40.
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
Метрология, стандартизация и сертификация
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение.. высшего профессионального образования.. пермский национальный исследовательский политехнический университет..
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Все темы данного раздела:
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Методические указания по организации самостоятельной работы студентов
Направления: 150900.62 «Технология, оборудование и автоматизация
машинострои
Перечень лабораторных занятий
1. Измерение деталей с применением плоскопараллельных концевых мер длины;
2. Измерение размеров деталей с применением штангенинструментов;
3. Определение шероховатости поверхности
Развитие и роль метрологии, стандартизации и сертификации в обеспечении высокого качества продукции
Переход России к рыночной экономике определил новые условия для деятельности отечественных фирм, предприятий и организаций не только на внутреннем рынке, но и на внешнем.
Право предприятий
Метрологическое обеспечение. Технические основы метрологического обеспечения
Метрологическое обеспечение– это комплекс работ, направленных на обеспечение единства измерений, при котором результаты измерений выражены в узаконенных единицах величин и погрешно
Основные виды работ по метрологическому обеспечению
1)Проведение анализа состояния с измерением.
Постоянный анализ – основной вид работ метрологического обеспечения, т. к. изготовитель должен знать, с какой достоверностью выявляются значени
Единство, достоверность, точность измерений. Единообразие средств измерений
Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пр
Государственный метрологический контроль. Утверждение типа средств измерений
Закон «Об обеспечении единства измерений» устанавливает следующие виды государственного метрологического контроля:
1) утверждение типа средств измерений;
2) поверка средств измере
Поверка средств измерений
Поверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы или другими уполномоченными на то органами и организациями с целью определения и подтв
Калибровка средств измерений. Калибровочная служба России (РСК)
Калибровка СИ – это совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению ср
Государственный метрологический надзор (ГМН)
ГМН – процедуры проверок соблюдения метрологических правил и норм, требований закона, нормативных документов системы ГСИ, принятых в связи с введением Закона, а также действующих ранее и противореч
Метрологический контроль и надзор на предприятиях и в организациях (у юридических лиц)
В соответствии с законом «Об обеспечении единства измерений» на предприятиях, организациях, учреждениях, являющихся юридическими лицами, создаются в необходимых случаях метрологические службы для в
Физические величины как объект измерений
Объектом измерений являются физические величины, которые принято делить на основные и производные.
Основные величиныне зависимы друг от друга, но они могут служить основой
Виды средств измерений
Для практического измерения единицы величины применяются технические средства, которые имеют нормированные погрешности и называются средствами измерений. К средствам измерений отно
Измерение. Виды измерений
Измерение –Совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины и позволяющего сопоставить с нею измеряемую величину.
Полученное
Основные параметры средств измерений
Длина деления шкалы –расстояние между осями (центрами) двух соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы.
Погрешности измерения
Под погрешностью измерения подразумевают отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Точность измерений –качество измерения
Выбор средств измерений
При выборе средств измерений учитываются их метрологические параметры, эксплуатационные факторы (организационная форма контроля, особенности конструкции и размеры изделий, производительность оборуд
Метрологические показатели средств измерений
Меры характеризуются номинальным и действительным значениями.
Номинальное значение меры –значение величины, указанное на мере или приписываемое ей.
Действ
Штриховые меры длины. Плоскопараллельные концевые меры длины
Штриховые меры длины изготовляют в виде брусков четырёх типов с различными формами поперечного сечения. Однозначные меры имеют два штриха на краях бруса. Шкалы многозначных мер мог
Угловые призматические меры
Угловые призматические меры являются наиболее точным средством измерения углов в машиностроении. Они предназначены для передачи размера единицы плоского угла от эталонов образцовым и рабочим угловы
Штангенинструменты
Штангенинструменты представляют собой показывающие приборы прямого действия, у которых размер изделия определяется по положению измерительной рамки, перемещающейся вдоль штанги со штриховой шкалой.
Микрометры
Микрометрические инструменты относятся к группе универсальных измерительных инструментов. Они предназначены для измерения диаметров валов и отверстий, глубин и высот деталей.
Конструкция м
Калибры. Профильные шаблоны
По методу контроля калибры делят на нормальные и предельные.
Нормальные калибрыкопируют размеры и форму изделий.
Предельные калибрывоспроизводят
Методы измерения углов.
Углы изделий измеряют тремя основными методами: методом сравнения с жёсткими контрольными инструментами – угловыми мерами, угольниками, конусными калибрами и шаблонами; абс
Угольники и конусные калибры.
Угольники поверочные 90° предназначены для проверки и разметки прямых углов изделий, для контроля изделий при сборке или монтаже и т. п. Угольники имеют измерительные и опорные пов
Точность геометрических параметров элементов деталей
В отношении элементов деталей в машиностроении нормирование точности, т.е. установление требований о степени приближения к заданному значению, состоянию или положению можно и нужно рассматривать в
Предельные размеры. Отклонения. Обозначения отклонений
Предельные размеры – это два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер.
Из этого следует
Система допусков и посадок. Принципы построения системы
Т. к. получить посадку (с зазором, с натягом или переходную) можно при любых соотношениях отклонений размеров элементов относительно номинального размера, поэтому с развитием различных отраслей про
Интервалы размеров.
Номинальные размеры элементов деталей после их определения расчётом выбираются из рядов предпочтительных чисел, представляющих собой геометрическую прогрессию с определёнными знаменателями.
Единица допуска.
При назначении допусков необходимо выбрать закономерность изменения допусков с учётом значения номинального размера. Поэтому в системе имеется так называемая единица допуска, которая является как б
Квалитеты размеров
В зависимости от места использования элементов деталей, имеющих одинаковый номинальный размер, к ним могут предъявляться различные требования в отношении точности размера.
Образование поля допуска. Основные отклонения
В ЕСДП для указания положения поля допуска относительно номинала нормируются значения основных отклонений, которые обозначаются латинскими буквами прописными (большими) для отверстия и строчными (м
Обозначение допусков и посадок на чертежах
Поле допуска с внутренней сопрягаемой поверхностью (отверстие) всегда указывается в числителе, а поле допуска с внешней сопрягаемой поверхностью (вал) – в знаменателе, например:
20H7/g6,
Нормальная температура.
Температурный режим – один из важнейших элементов системы допусков и посадок; с ним связано суждение о годности изделий с точки зрения соответствия его размеров размерам, заданным чертежом, а такж
Задачи, решаемые при обеспечении точности размерных цепей. Проверочная.
Задача 1. Определение предельных размеров замыкающего звена размерной цепи (точности этого звена), когда известны предельные размеры остальных составляющих звеньев (рис.2: А
Задачи, решаемые при обеспечении точности размерных цепей. Проектировочная
Известны допуск замыкающего звена (исходного звена) и номинальные размеры составляющих звеньев.
Требуется определить допуски составляющих звеньев.
Способ 1
Параметры для нормирования и обозначения шероховатости поверхности
Способы нормирования шероховатости поверхности установлены в ГОСТ 2789 – 73 и распространяются на поверхности изделий, изготовленных из любых материалов и любыми методами, кроме ворсистых поверхнос
Выбор шероховатости поверхности.
Выбор параметров для нормирования шероховатости должен производиться с учётом назначения и эксплуатационных свойств поверхности. Основным во всех случаях является нормирование высотных параметров.
Измерение отклонений формы
Отклонения формы определяют с помощью универсальных и специальных средств измерения. При этом используют поверочные чугунные плиты и плиты из твёрдых каменных пород, поверочные линейки, угольники,
Измерение шероховатости поверхности
Качественный контроль шероховатости поверхности осуществляют путём сравнения с образцами или образцовыми деталями визуально или на ощупь. ГОСТ 9378-75 устанавливает образцы шерохов
Цели и задачи стандартизации
Стандартизация –это деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, обеспечива
Категории стандартов. Стандарты предприятий. Стандарты общественных объединений. Технические условия
Стандарты предприятий.разрабатываются и принимаются самим предприятием. Объектами стандартизации в этом случае обычно являются составляющие организации и управления производством,
Государственные органы и службы стандартизации, их задачи и направления работы. Национальный орган по стандартизации. Технические комитеты
Согласно Руководству 2 ИСО/МЭК деятельность по стандартизации осуществляют соответствующие органы и организации. Орган рассматривается как юридическая или административная единица, имеющая конкретн
Технические комитеты по стандартизации
Постоянными рабочими органами по стандартизации являются технические комитеты (ТК), но это не исключает разработку нормативных документов предприятиями, общественными объединениями, другими субъект
Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов
Государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов осуществляются в России на основании Закона РФ «О стандартизации» и составляют часть государствен
Правовые основы стандартизации
Правовые основы стандартизации в России установлены Законом РФ «О стандартизации». Положения Закона обязательны к выполнению всеми государственными органами управления, субъектами хозяйственной дея
Унификация и агрегатирование
Унификация.Для рационального сокращения номенклатуры изготавливаемых изделий проводят их унификацию и разрабатывают стандарты на параметрические ряды изделий, что повышает серийнос
Международная организация по стандартизации (ИСО)
Основные цели и задачи.Международная организация по стандартизации создана в 1946г. двадцатью пятью национальными организациями по стандартизации. СССР был одним из основателей орг
Организационная структура ИСО
Организационно в ИСО входят руководящие и рабочие органы. Руководящие органы: Генеральная ассамблея (высший орган), Совет, Техническое руководящее бюро. Рабочие органы – технические комитеты (ТК),
Порядок разработки международных стандартов
Непосредственную работу по созданию международных стандартов ведут технические комитеты (ТК); подкомитеты (ПК, которые могут учреждать ТК) и рабочие группы (РГ) по конкретным направлениям деятельно
Перспективные задачи ИСО
ИСО определила свои задачи до конца столетия, выделив наиболее актуальные стратегические направления работ:
1. Установление более тесных связей деятельности организации с рынком, что прежд
Основные термины и понятия
Установление соответствия заданным требованиям сопряжено с испытанием.
Испытание –техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик данн
Национальный орган Совет по
По сертификации │----------------→сертификации
(Госстандарт России) │
│ │
│
Исполнители)
Типовая структура взаимодействия участников системы сертификации.
Испытательная лабораторияосуществляет испытания конкретной продукции или конкретные виды
Схемы сертификации
Сертификация проводится по установленным в системе сертификации схемам.
Схема сертификации –это состав и последовательность действий третьей стороны при оценке соответстви
Обязательная сертификация
Обязательная сертификация осуществляется на основании законов и законодательных положений и обеспечивает доказательство соответствия товара (процесса, услуги) требованиям технических регламентов, о
Добровольная сертификация
Добровольная сертификация проводится по инициативе юридических или физических лиц на договорных условиях между заявителем и органом по сертификации в системах добровольной сертификации. Допускается
Правила по проведению сертификации
Правила по проведению сертификации устанавливают общие рекомендации, которые применяются при организации и проведении работ по обязательной и добровольной сертификации.
Эти правила распрос
Порядок проведения сертификации продукции
Порядок проведения сертификации в России установлен постановлением Госстандарта РФ в 1994г. по отношению к обязательной сертификации (в том числе и импортируемой продукции), но может применяться и
Обязанности и основные функции органа по сертификации.
Обязанности:
1. Проведение сертификации продукции по правилам и в пределах аккредитации.
2. Выдача лицензии на применение знака соответствия обладателю сертификата.
3. Пр
Требования к персоналу органа по сертификации.
1. Руководитель органа по сертификации назначается по согласованию с аккредитующим органом.
2. Орган должен иметь постоянный персонал. Условия работы персонала должны полностью исключать в
Сертификация систем обеспечения качества
Сертификация систем обеспечения качества на соответствие стандартам ИСО серии 9000 широко развита в зарубежных странах, в России этим занимаются недавно.
Зарубежные специалисты считают, чт
Сертификация услуг
Основные принципы систем сертификации услуг те же, что и для систем сертификации продукции: обязательность и добровольность, условие третьей стороны, аккредитация органов по сертификации, выдача се
Задачи, решаемые при обеспечении точности размерных цепей.
Задача 1. Определение предельных размеров замыкающего звена размерной цепи (точности этого звена), когда известны предельные размеры остальных составляющих звеньев
Результаты расчета замыкающего звена
Размер номинальный, мм
Допуск, мм
Верхнее отклонение, мм
Нижнее отклонение, мм
Для проектного расчета
Звено
Номинальный размер, мм
Допуск размера, мм
Вид звена
Аδ
Результаты расчета составляющих звеньев
Звено
Номинальный диаметр, мм
Допуск, мм
Отклонение нижнее, мм
Отклонение верхнее, мм
Учебно-методические материалы
Литература основная
1. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: Учебник для вузов. – М.: Аудит-ЮНИТИ.1998.
2. Лифиц И.М. Основы стандартизации, метроло
