Нормирование точности (стр. 1 )

Министерство образования Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Златоустовский филиал

Кафедра ²Технология машиностроения, станки и инструмент²

621.753(07)

Д369

,

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ

Учебное пособие по выполнению

лабораторных работ

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

2001

УДК 621.753(07)

, Миронова точности: Учебное пособие по выполнению лабораторных работ. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. — 32 с.

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 1201 и 2102 при изучении курсов «Нормирование точности» и «Метрология, стандартизация и сертификация».

В процессе выполнения лабораторных работ студенты знакомятся с наиболее распространенными измерительными приборами, приобретают навыки в обращении с ними.

Ил. 21, табл. 1 , список лит. — 2 назв.

Одобрено учебно-методической комиссией Златоустовского филиала.

Рецензенты: ,

ã Издательство ЮУрГУ, 2001.

ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Измерения выполняют как с целью установления действительных размеров изделий и соответствия их требованиям чертежа, так и с целью контроля точности технологической системы и подналадки ее для предупреждения появления брака. Различают два понятия — измерение и контроль.

Измерение — это процесс получения и обработки информации об измеряемой величине с целью нахождения числового значения этой величины, выраженного в принятых единицах. При контроле чаще всего проверяют, находится ли действительное значение этой величины в установленных пределах.

Наука об единицах, средствах измерения и методах измерения называется метрологией. Единица измерения — это значение физической величины, принятой за основание для количественной оценки величин того же рода.

Для определения действительного значения величины с допустимой погрешностью применяют рабочие меры, измерительные инструменты и приборы, градуировку шкал и поверку которых выполняют по эталонам и образцовым измерительным приборам. По назначению измерительные приборы бывают универсальными и специальными. Специальные приборы предназначены для измерения одного или нескольких параметров одного типа изделий.

По числу параметров, проверяемых при одной установке изделия, измерительные приборы разделяют на одномерные и многомерные, а по принципу действия — на механические, оптические, электрические, пневматические и др. По способу взаимодействия измерительного устройства прибора и измеряемого объекта различают приборы контактные и бесконтактные.

В зависимости от способа определения действительного значения измеряемой величины различают прямые и косвенные измерения, а в зависимости от применяемых средств измерений и приемов их использования методы измерения бывают следующие:

а) непосредственный (абсолютный);

б) относительный (сравнительный);

в) дифференциальный (поэлементный);

г) комплексный.

Метрологические (эксплуатационные) показатели измерения таковы:

1. Цена деления шкалы — изменение измеряемой величины, соответствующее перемещению указателя на одно деление.

2. Пределы измерений по шкале (диапазон показаний) — значения измеряемой величины, соответствующие начальной и конечной отметкам шкалы.

3. Пределы измерений прибора (диапазон измерений) — наибольшее и наименьшее значения измеряемой величины, которые может показать данный

прибор.

4. Предел допускаемой погрешности средства измерения — наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерения, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению.

5. Предел допускаемой погрешности измерения — наибольшая (без учета знака) погрешность измерения, которая может быть допущена при измерении величин, имеющих допустимые отклонения.

6. Cлучайная погрешность измерения — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Работа 1

РАБОТА СО СПРАВОЧНИКОМ ПО ДОПУСКАМ

Форма отчета

Кафедра ТМСИ

Работа N 1 «Работа со справочником по допускам»

Группа Ф. И.О.

Дано соединение вала и втулки диаметром ______________________________

Квалитет точности отверстия _________________________________________

Квалитет точности вала ______________________________________________

Основные отклонения неосновных отверстий и вала ______________________

1. Согласно выданному заданию подсчитать в системе отверстия и в системе вала перечисленные ниже параметры и результаты занести в таблицу.

N п/п	Наименование определяемого параметра	Раз- мер- ность	Система отверстия	Система вала
1.	Номинальный размер вала,	dн	мм
2.	Номинальный размер отверстия,	Dн	мм
3.	Предельные отклонения вала	es	мм
ei	мм
4.	Предельные отклонения отверстия	ES	мм
EI	мм
5.	Предельные размеры вала	dmax	мм
dmin	мм
6.	Предельные размеры отверстия	Dmax	мм
Dmin	мм
7.	Допуск вала	IT	мм
8.	Допуск отверстия	IT	мм
9.	Зазор наибольший	Smax	мкм
10.	Зазор наименьший	Smin	мкм
11.	Натяг наибольший	Nmax	мкм
12.	Натяг наименьший	Nmin	мкм
13.	Допуск посадки (допуск зазора или натяга)	TS, TN	мкм

2. Построить схему расположения полей допусков для заданного соединения в системе отверстия и в системе вала с простановкой на границах полей допусков отклонений в мкм.

3. Сделать эскизы узла и отдельных деталей для заданного соединения и показать номинальные размеры с условным обозначением полей допусков и предельными отклонениями по СТ СЭВ.

Работа 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ

ПО ПРОФИЛОГРАММЕ

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности детали и рассматриваемых в пределах базовой длины.

Количественно шероховатость поверхности по ГОСТ 2789-73, 2.309-73 может быть оценена одним из шести параметров, например высотой неровностей Rz (среднее расстояние между находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин).

Принцип работы профилографа — профилометра модели 201 основан на ощупывании исследуемой поверхности алмазной иглой и преобразовании колебаний иглы в изменения напряжения индуктивным методом.

Вертикальное увеличение Vy профилограммы зависит от коэффициента

усиления усилителя, изменяется в пределах от коэффициента усиления усилителя, изменяется в пределах от до и выбирается наибольшим допустимым для данной ширины бумажной ленты.

Горизонтальное увеличение профилограммы Vx зависит от соотношения скоростей перемещения датчика со щупом по измеряемой поверхности и бумажной ленты в записывающем устройстве:

(от 2 x до 4000 x).

Vx выбирается так, чтобы угол наклона боковых сторон профиля был не более 80° (рис. 1).

Порядок обработки профилограммы

1. Определение горизонтального увеличения Vx.

Из соотношения Vл : Vд определяем Vx.

2. Определение положения средней линии m на участке базовой длины l. Точное положение средней линии находится по способу наименьших квадратов, т. е. на базовой длине. Проведение средней линии "на глаз" требует определенного навыка. Поэтому положение средней линии задано на профилограмме.

Рис. 1. Профилограмма

3. Выбор участка измерения. Для надежности оценки параметра, измерения

обычно проводят последовательно на нескольких базовых длинах, и затем находят среднее значение параметра. В целях сокращения трудоемкости работы измерения производим на одной базовой длине.

4. Измерение параметров шероховатости, определяемых ГОСТ 2789-73 "Шероховатость поверхностей. Параметры и характеристики". Комплекс измеряемых параметров выбирается по табл. 1 в зависимости от необходимых для работы эксплуатационных свойств поверхности, указанных на выданной профилограмме.

Таблица 1

Эксплуатационные свойства Поверхности	Рекомендуемые параметры Шероховатости
Износоустойчивость при всех видах трения Виброустойчивость Контактная жесткость Прочность при циклических нагрузках Герметичность соединений Сопротивление в волноводах	Ra (Rя), tp, направление неровностей Ra (Rz), Sm, S, направление неровностей Ra (Rz), tp Rmax, Sm, S, направление неровностей Ra(Rz), Rmax, tp Ra, Sm, S

Измерения величин на профилограмме проводить с помощью измерителя и линейки с четкими делениями.

Необходимые построения на профилограмме производить хорошо отточенным карандашом.

Измерение среднего арифметического отклонения профиля Ra

1. Определение шага дискретизации Dx — расстояния между измеряемыми ординатами по средней линии. Обычно Dx = 2...3 мм. Чем сложнее профиль поверхности (больше вершин на базовой длине), тем меньше Dx для уменьшения погрешности измерения. Примем Dx = 2 мм.

2. В точках, соответствующих Dx, измеряем ординаты yi (в мм) перпендику-

лярно средней линии.

3.Определяем Ra

где N — количество измеренных ординат на базовой длине.

Измерение высоты неровностей профиля по десяти точкам Rz

1. Измеряем отклонения пяти наибольших максимумов профиля Hi max и пяти наибольших минимумов профиля Hi min от средней линии (в мм).

2. Определяем Rz:

Для номинально прямолинейного профиля при нахождении Rz можно, не определяя положения средней линии, провести базовую линию m параллельно общему направлению профилограммы и не пересекать профиль на базовой длине. При этом измеряют расстояния от пяти наибольших максимумов профиля до базовой линии hi max и от пяти наибольших минимумов профиля до базовой линии

hi min (см. рис.1).

Тогда

Измерение наибольшей высоты неровностей профиля Rmax

1. Через наивысшую и наинизшую точки профиля в пределах базовой длины проводим линию выступов и линию впадин, параллельно средней линии.

2. Измеряем расстояние между линией выступов и линией впадин С (в мм).

3. Определяем Rmax :

(мкм).

Измерение среднего шага неровностей Sm

1. Считаем k — число пересечений профиля со средней линией в пределах базовой длины.

2. Измеряем длину отрезка средней линии l0, ограниченную первым и последним нечетным пересечениями профиля со средней линией (l0 £ l £ Vx).

3. Определяем Sm:

.

Примечание. Возможно определение среднего шага неровностей (см. рис. 1) как

,

где n — число шагов неровностей профиля.

Но этот способ оказывается более трудоемким.

Измерение относительной опорной длины

профиля tp

1. На заданном от линии выступов уровне p (рис. 1) проводим линию, пересекающую профиль эквидистантно линии выступов.

2. Измеряем отрезки bi в мм (рис. 1), полученные в сечении профиля.

3. Определяем tp:

где n — число отрезков.

Измерение среднего шага неровностей по вершинам

1. Считаем М — число вершин (максимумов) профиля на длине l0, лежащей

между первым и последним максимумом.

2. Определяем S:

Примечание. Возможно определение среднего шага неровностей по вершинам (рис. 1) как

,

где n — число шагов неровностей по вершинам.

Но этот способ оказывается намного более трудоемким.

Форма отчета

Кафедра ТМСИ

Работа N 2 «Определение параметров шероховатости по профилограмме»

Группа Ф. И.О.

Задание: по выданной профилограмме определить требуемый комплекс параметров шероховатости поверхности.

1. Горизонтальное увеличение Vx=Vл; Vд= ______________________

2. Комплекс измеряемых параметров ___________________________

3. Результаты измерений:

а) среднее арифметическое отклонение профиля Ra

Шаг DХ	Ординаты U1
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
31	32	33	34	35	36	37	38	39	40