КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ К. И.САТПАЕВА
Институт машиностроения
Кафедра Стандартизация, сертификация и технология машиностроения
«Утверждаю»
Директор института
«____» _________2011 г
ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)
По дисциплине « Методы и средства измерений и контроля механических величин»
для специальности 5В073200 – «Стандартизация, метрология и сертификация»
Специальность 5В073200- «Стандартизация, метрология и сертификация»
Форма обучения дневная
Всего 3 кредита
Курс 2
Семестр 4
Лекции 15 часа
Лабораторные занятия 30 часов
Рубежный контроль 2
СРС 45 часов
СРСП 45часов
Всего аудиторных часов 60
Всего внеаудиторных часов 75
Трудоемкость 135 часов
Экзамен семестр 4
АЛМАТЫ 2011
Программа курса составлена и. о. доцент к. т.н. , ст. преп. на основе типовой учебной программы разработанной в соответствии с государственным общеобразовательным стандартом образования ГОСО РК 3.08.338–2006, утвержденной приказом министерства образования и науки РК № 000 от 01.01.01 года. Утверждена и введена в действие решением заседания Республиканского учебно-методического совета высшего и послевузовского образования от 01.01.01 г.
Рассмотрена на заседании кафедры «Стандартизация, сертификация и технология машиностроения»
«20» апреля 2011 г. Протокол № 8
Заведующий кафедрой ______________
Одобрено методическим Советом института машиностроения
«28» апреля 2011 г. Протокол №4
Председатель ______________________
Сведения о преподавателе:
Бектибай Биржан Жапсарбекулы закончил Казахский национальный технический университет по специальности «Технология машиностроения» в 1994 году. Общий стаж работы -17 лет, стаж в КазНТУ -9лет.
закончила Казахский национальный технический университет им. 2000 году. Общий стаж работы 11 лет, стаж в КазНТУ 7 лет.
Офис: Кафедра «Стандартизация, сертификация и технология машиностроения», ИМС 208
Адрес: г.Алматы, улица Сатпаева, 22
Телефон: +7 (7– 71 – 84
Факс: ___________________________________
Е-mail:__________________________________
1 Цель и задачи дисциплины
1.1 Цель преподавания дисциплины
Цель преподавания дисциплины– это формирование у студентов устойчивой системы знаний в области принципов измерений и контроля, как ключевого элемента получения первичной информации о качестве и соответствии типу произведенных, вводимых или выводимых продуктов, изделий, технологий.
В результате изучения дисциплины студент должен:
- Иметь представление о существующих средствах измерений, их назначении и принципах действия.
- Знать методы и принципы измерения измерений физических величин, основные технические и метрологические характеристики наиболее применимых средств измерении; основы анализа и структуру погрешностей измерений физических величин.
- Уметь применять методы и средства измерений физических величин и ходе решения измерительных задач.
1.2 Задачи дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
- технико-экономическое обоснование выбора измерений;
- специфику выбора методов и средств измерений;
- специфику анализа и структуру погрешностей измерений;
- математические методы обработки результатов;
- использование стандартов.
1.3 Пререквизиты:
- Математика I
- Математика II
- Начертательная геометрия
- Информатика
- Физика «Международная система единиц»
1.4 Постреквизиты:
- Прикладная механика
- Общая теория измерения
- Стандартизация, сертификация и метрология
- Электротехника и электроника
2 Система оценки знаний студентов
По дисциплине «Методы и средства измерения и контроля механических величин» предусматривается: распределение рейтинга в процентах по видам контроля (таблица 1), календарный график сдачи всех видов контроля (таблица 2) и итоговая оценка по дисциплине (таблица 3).
Таблица 1
Распределение рейтинговых баллов по видам контроля
№ варианта | Вид итогового контроля | Виды контроля | % |
1. | Экзамен | Итоговый контроль | 100% |
Рубежный контроль | 100% | ||
Текущий контроль | 100% |
Таблица 2
Календарный график учебного процесса
По дицеплине «Методы и средства и контроля механических величин»
Недели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Виды контроля | Л1 | Л2 | Л3 | Л4 | Л5 | Л6 | Л7/РК1 | Л8 | Л9 | Л 10 | Л11 | Л12 | Л13 | Л14/РК2 | Л15 |
Кол-во видов контроля | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 |
Виды контроля: Л – лабораторная работа; РК – рубежный контроль, | |||||||||||||||
Студент допускается к сдаче итогового контроля при наличии суммарного рейтингового балла 
30. Итоговый контроль считается сданным в случае набора 20 баллов. Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3).
Таблица 3
Оценка знаний студентов
Оценка | Буквенный эквивалент | Рейтинговый балл (в процентах %) | В баллах |
Отлично | А | 95-100 | 4 |
А- | 90-94 | 3,67 | |
Хорошо | В+ | 85-89 | 3,33 |
В | 80-84 | 3,0 | |
В- | 75-79 | 2,67 | |
Удовлетворительно | С+ | 70-74 | 2,33 |
С | 65-69 | 2,0 | |
С- | 60-64 | 1,67 | |
D+ | 55-59 | 1,33 | |
D | 50-54 | 1,0 | |
Неудовлетворительно | F | 0-49 | 0 |
3 содержание ДИСЦИПЛИНЫ
Таблица 4
Тематический план курса
Наименование темы | Количество академических часов | |||
Лекция | Лаб. | СРСП | СРС | |
1. Введение. Цели и задачи измерения механических величин. Этапы развития методов и средств измерений.. | 1 | 2 | 3 | 3 |
2.Общие сведения о механических величинах. Классификация механических величин. Классификация методов и средств измерений механических величин. Измерительные инструменты, приборы, датчики, преобразователи. | 1 | 2 | 3 | 3 |
3. Основные понятия о взаимозаменяемости. Взаимозаменяемость ее сущность и виды. Понятия о размерах, предельных отклонениях, допусках и посадках. Принципы построения системы допусков и посадок | 1 | 2 | 3 | 3 |
4.Методы и средства измерений линейных и угловых размеров. Физические основы измерений линейных и угловых размеров. Схема размерного контроля. | 1 | 2 | 3 | 3 |
5.Штриховые, концевые и угловые меры. Нониусные приборы. Микрометрические инструменты, пружинные приборы. | 1 | 2 | 3 | 3 |
6. Зубчатые, рычажное-зубчатые приборы, индикаторы, скобы, калибры, щупы, лекал, шаблоны. | 1 | 2 | 3 | 3 |
7. Оптико-механические средства контроля. Физические основы оптико-механических средств измерений. Окулярные микрометры. Измерительные микроскопы. Оптические длинно меры, оптимеры, оптикаторы, проекторы, волокнно-оптические приборы. | 1 | 2 | 3 | 3 |
8. Методы и средства измерений параметров формы и качества поверхностей. Классификация отклонений формы и расположения поверхностей, суммарное отклонение и допуски, их влияние на качество изделий. Числовые значения отклонений формы расположения. Обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей. | 1 | 2 | 3 | 3 |
9. Шероховатость поверхности Параметры шероховатости. Влияние шероховатости на функциональные свойства деталей и соединений. | 1 | 2 | 3 | 3 |
10. Оптико-механические средства контроля. Измерение шероховатости методом «светового сечения» (двойной микроскоп). Щуповой метод. Профилометр. Профилограф. Рефлексомер. Измерение прямолинейности методом автокалимации. | 1 | 2 | 3 | 3 |
11. Методы и средства измерений при механических испытаний металлов. Методика проведение испытаний. Статическое испытание. Средства проведение испытаний твердости и микротвердости. | 1 | 2 | 3 | 3 |
12. Методы и средства измерений динамических величин: массы, деформаций, момента сил и инерции. Физические основы измерения динамических величин. Тензорезисторные датчики деформаций и силы. | 1 | 2 | 3 | 3 |
13. Силоизмерительные и весоизмерительные приборы. Динамометры. Преобразователи. Классификация средств измерения массы. Весы, дозаторы. | 1 | 2 | 3 | 3 |
14. Автоматизация операций контроля механических величин в технологических процессах. Понятие автоматизированных систем контроля, управления, регулирования. Элементы автоматики. | 1 | 2 | 3 | 3 |
15. Средства автоматического контроля, как элемент автоматики. Правила выбора методов и средств активного контроля для автоматизированных технологических процессов и производств. | 1 | 2 | 3 | 3 |
Всего (часов) | 15 | 30 | 45 | 45 |
3.1 Содержание лекционных занятии
1. Введение. Цели и задачи измерения механических величин. Этапы развития методов и средств измерений..
2.Общие сведения о механических величинах. Классификация механических величин. Классификация методов и средств измерений механических величин. Измерительные инструменты, приборы, датчики, преобразователи.
3. Основные понятия о взаимозаменяемости. Взаимозаменяемость ее сущность и виды. Понятия о размерах, предельных отклонениях, допусках и посадках. Принципы построения системы допусков и посадок
4.Методы и средства измерений линейных и угловых размеров. Физические основы измерений линейных и угловых размеров. Схема размерного контроля.
5.Штриховые, концевые и угловые меры. Нониусные приборы. Микрометрические инструменты, пружинные приборы.
6. Зубчатые, рычажное-зубчатые приборы, индикаторы, скобы, калибры, щупы, лекал, шаблоны.
7. Оптико-механические средства контроля. Физические основы оптико-механических средств измерений. Окулярные микрометры. Измерительные микроскопы. Оптические длинно меры, оптимеры, оптикаторы, проекторы, волокнно-оптические приборы.
8. Методы и средства измерений параметров формы и качества поверхностей. Классификация отклонений формы и расположения поверхностей, суммарное отклонение и допуски, их влияние на качество изделий. Числовые значения отклонений формы расположения. Обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.
9. Шероховатость поверхности Параметры шероховатости. Влияние шероховатости на функциональные свойства деталей и соединений.
10. Оптико-механические средства контроля. Измерение шероховатости методом «светового сечения» (двойной микроскоп). Щуповой метод. Профилометр. Профилограф. Рефлексомер. Измерение прямолинейности методом автокалимации.
11. Методы и средства измерений при механических испытаний металлов. Методика проведение испытаний. Статическое испытание. Средства проведение испытаний твердости и микротвердости.
12. Методы и средства измерений динамических величин: массы, деформаций, момента сил и инерции. Физические основы измерения динамических величин. Тензорезисторные датчики деформаций и силы.
13. Силоизмерительные и весоизмерительные приборы. Динамометры. Преобразователи. Классификация средств измерения массы. Весы, дозаторы.
14. Автоматизация операций контроля механических величин в технологических процессах. Понятие автоматизированных систем контроля, управления, регулирования. Элементы автоматики.
15. Средства автоматического контроля, как элемент автоматики. Правила выбора методов и средств активного контроля для автоматизированных технологических процессов и производств.
3.2 Содержание лабораторных занятии
1. Измерение диаметров с помощью штангенциркуля.
При абсолютных методах измерения значение измеряемой величины определяется непосредственно по показанию прибора. Этим методом замеряются размеры изделий при помощи штангенциркуля. Работа заключается в том, чтобы определить, в соответствии ли с чертежом изготовленный деталь.
2. Измерение диаметра вала микрометром.
При абсолютных методах измерения значение измеряемой величины определяется непосредственно по показанию прибора. Этим методом замеряются размеры изделий при помощи микрометра и др. Работа заключается в ознакомлением устройством прибора, выявлении отклонение формы поверхности и дать определение заключении о годности детали.
3. Измерение углов машин универсальным угломером с нониусом
1. Сопоставить действительные размеры углов aд с заданными по чертежу номинальным размером и предельными отклонениями (пользуясь таблицей 2.1, зная значения L1, L2, L3).
2. Вывод записать в графу отчетного бланка.
4. Измерение гладкого предельного калибра-пробки с помощью вертикального оптиметра
Вертикальный оптиметр предназначен для контактного относительного измерения наружных поверхностей. Так как цена деления оптиметра на шкале равна 0,001 мм, то его применяют только для измерения деталей высоких классов точности и калибров.
5. Измерение среднего диаметра резьбы микрометрическими инструментами.
Измерение среднего диаметра гладким микрометром методом трех проволочек и определить среднее значение М, вычислить средний диаметр и дать заключение о годности.
Измерение среднего диаметра резьбы резьбовым микрометром определить среднее значение и дать заключение о годности.
6. Рычажная скоба. Настоящая работа знакомит с устройством и принципом данного инструмента. Измерение производится шести сечениях и дается заключения о годности детали.
7. Двойной инструментальный микроскоп МИС –11. Шероховатость поверхности изделий можно оценить количественно одним или несколькими параметрами: средним арифметическим отклонением профиля Ra, высотой неровностей профиля по десяти точкам Rz, наибольшей высотой неровностей профиля Rmax, средним шагом неровностей Sm, средним шагом местных выступов профиля S, относительной опорной длиной профиля tp.
8. Тангенциальный зубомер. Ознакомиться с устройством зубомера и произвести измерение смещения исходного контура зубчатого колеса. Дать заключение о годности зубьев по толщине.
9. Контроль деталей на миниметре. Ознакомиться с устройством и методикой измерения на миниметре. Определить действительные размеры, конусообразность и овальность проходной стороны пробки.
10. Микрометр рычажной. Назначения и устройства рычажного микрометра. Подсчитать действительные размеры, сравнить результаты измерений обоими методами, сделать вывод о годности детали.
11. Индикаторный нутромер. Ознакомиться с устройством и принципом работы индикаторного нутромера. Произвести измерения и дать заключение о годности детали.
12. Измерение основного шага зубчатых колес. Ознакомится с устройством и принципом действия шагомера и с методикой измерения основного шага зубчатых колес. Дать заключение о годности детали.
13. Измерение шероховатости. Ознакомится с устройством и принципом действия профилограф- профилометра. Вычертить эскиз детали и нанести полученные значения параметра шероховатости на контролируемые поверхности.
14. Длинномер вертикальный. Конструкция длинномера и измерение гладкой предельной пробки. Определить действительный размер и дать заключение.
15. Измерение смещения исходного контура зубчатого колеса тонгенцальным зубомером
Ознокомиться с методикой проведения расчетов. Ознокомиться с устройством и принципом действия штангензубомера.
3.2 Содержание СРСП
1.Общие сведения о механических величинах. Классификация механических величин. Классификация методов и средств измерений механических величин. Измерительные инструменты, приборы, датчики, преобразователи.
2. Основные понятия о взаимозаменяемости. Взаимозаменяемость ее сущность и виды. Понятия о размерах, предельных отклонениях, допусках и посадках. Принципы построения системы допусков и посадок.
3. Методы и средства измерений линейных и угловых размеров. Физические основы измерений линейных и угловых размеров. Схема размерного контроля.
4. Штриховые, концевые и угловые меры. Нониусные приборы. Микрометрические инструменты, пружинные приборы.
5. Зубчатые, рычажное-зубчатые приборы, индикаторы, скобы, калибры, щупы, лекал, шаблоны.
6. Оптико-механические средства контроля. Физические основы оптико–механических средств измерений. Окулярные микрометры. Измерительные микроскопы. Оптические длинно меры, оптиметры, оптикаторы, проекторы, волокнно-оптические приборы.
7. Методы и средства измерений параметров формы и качества поверхностей. Классификация отклонений формы и расположения поверхностей, суммарное отклонение и допуски, их влияние на качество изделий. Числовые значения отклонений формы расположения. Обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.
8.Шероховатость поверхности Параметры шероховатости. Влияние шероховатости на функциональные свойства деталей и соединений.
9. Оптико-механические средства контроля. Измерение шероховатости методом «светового сечения» (двойной микроскоп). Щуповой метод. Профиломер. Профилограф. Рефлексомер. Измерение прямолинейности методом автокалимации.
10. Методы и средства измерений при механических испытаний металлов. Методика проведение испытаний. Статическое испытание. Средства проведение испытаний твердости и микро твердости.
11. Методы и средства измерений динамических величин: массы, деформаций, момента сил и инерции. Физические основы измерения динамических величин. Тензорезисторные датчики деформаций и силы.
12. Силоизмерительные и весоизмерительные приборы. Динамометры. Преобразователи. Классификация средств измерения массы. Весы, дозаторы.
13. Автоматизация операций контроля механических величин в технологических процессах. Понятие автоматизированных систем контроля, управления, регулирования. Элементы автоматики.
14. Средства автоматического контроля, как элемент автоматики. Правила выбора методов и средств активного контроля для автоматизированных технологических процессов и производств.
15. Средства автоматического контроля, как элемент автоматики. Правила выбора методов и средств активного контроля для автоматизированных технологических процессов и производств.
3.3 Содержание СРС
1.Система допусков и посадок.
2.Допуски и посадки деталей из пластмасс.
3.Обозначение на чертежах допусков формы и расположения поверхностей деталей.
4.Классификация отклонений формы и расположения поверхностей деталей.
5.Система допусков зубьев и зубчатых колес.
6.Система допусков углов.
7. Расчет и назначение допусков на изготовление, и износ предельных калибров.
8. Система допусков и посадок метрических резьб.
9.Влияние шероховатости, волнистости, отклонений формы и расположения поверхностей деталей на взаимозаменяемость и качество машин.
10.Методы и средства измерения отклонений формы.
11.Нормы точности цилиндрических зубчатых колес.
12.Методы и средства контроля зубчатых передач.
13.Метод расчета размерных цепей, обеспечивающий полную взаимозаменяемость.
14.Методы регулирования и пригонки.
15. Измерение смещения исходного контура зубчатого колеса тонгенцальным зубомером
Таблица 5
График проведения занятий
№ | Дата | Время | Наименование тем |
1 | Введение. Цели и задачи измерения механических величин. Этапы развития методов и средств измерений. | ||
2 | Общие сведения о механических величинах. Классификация механических величин. Классификация методов и средств измерений механических величин. Измерительные инструменты, приборы, датчики, преобразователи. | ||
3 | Основные понятия о взаимозаменяемости. Взаимозаменяемость ее сущность и виды. Понятия о размерах, предельных отклонениях, допусках и посадках. Принципы построения системы допусков и посадок | ||
4 | Методы и средства измерений линейных и угловых размеров. Физические основы измерений линейных и угловых размеров. Схема размерного контроля. | ||
5 | Штриховые, концевые и угловые меры. Нониусные приборы. Микрометрические инструменты, пружинные приборы. | ||
6 | Зубчатые, рычажное-зубчатые приборы, индикаторы, скобы, калибры, щупы, лекал, шаблоны. .. | ||
7 | Оптико-механические средства контроля. Физические основы оптико – механических средств измерений. Окулярные микрометры. Измерительные микроскопы. Оптические длинно меры, оптимеры, оптикаторы, проекторы, волокнно-оптические приборы | ||
8 | Методы и средства измерений параметров формы и качества поверхностей. Классификация отклонений формы и расположения поверхностей, суммарное отклонение и допуски, их влияние на качество изделий. Числовые значения отклонений формы расположения. Обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей. | ||
9 | Шероховатость поверхности Параметры шероховатости. Влияние шероховатости на функциональные свойства деталей и соединений. | ||
10 | Оптико-механические средства контроля. Измерение шероховатости методом «светового сечения» (двойной микроскоп). Щуповой метод. Профилометр. Профилограф. Рефлексомер. Измерение прямолинейности методом автокалимации. | ||
11 | Методы и средства измерений при механических испытаний металлов. Методика проведение испытаний. Статическое испытание. Средства проведение испытаний твердости и микротвердости. | ||
12 | Методы и средства измерений динамических величин: массы, деформаций, момента сил и инерции. Физические основы измерения динамических величин. Тензорезисторные датчики деформаций и силы. | ||
13 | Силоизмерительные и весоизмерительные приборы. Динамометры. Преобразователи. Классификация средств измерения массы. Весы, дозаторы. | ||
14 | Автоматизация операций контроля механических величин в технологических процессах. Понятие автоматизированных систем контроля, управления, регулирования. Элементы автоматики. | ||
15 | Автоматизация операций контроля механических величин в технологических процессах. Понятие автоматизированных систем контроля, управления, регулирования. Элементы автоматики. | ||
Лабораторные занятия | |||
1 | Измерение диаметров с помощью штангенциркуля. | ||
2 | Измерение диаметров вала микрометром. | ||
3 | Измерение углов машин универсальным угломером с нониусом. | ||
4 | Измерение гладкого предельного калибра-пробки с помощью вертикального оптиметра. | ||
5 | Измерение среднего диаметра резьбы микрометрическими инструментами. | ||
6 | Рычажная скоба. | ||
7 | Двойной инструментальный микроскоп. | ||
8 | Тангенциальный зубомер. | ||
9 | Контроль деталей на миниметре. | ||
10 | Микрометр рычажной. | ||
11 | Индикаторный нутромер. | ||
12 | Измерение основного шага зубчатых колес. | ||
13 | Определение формы и расположения поверхностей деталей. | ||
14 | Длиномер вертикальный. | ||
15 | Измерение смещения исходного контура толщины зуба по постоянной хорде штангензубомером. |
4 Учебно-методические материалы
Основная:
1. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1987.
2.. Основы метрологии и технические измерения. М: Машиностроение, 1988.
3. Боднер. В.А., Алферов приборы / Учеб. Для вузов в 2-х т.-Москва: Изд-во стандартов, 1986. 1т.-392с.,2т.-224с.
Дополнительная:
4. Земельман основы технических измерений. М.: Издательство стандартов, 1991.
6. , Крохин . М.: Логос, 2001.
7. , Егошин обеспечение промышленного производства. Справочник. Киев: Техника, 1982.
8. , , Кудряшова измерений: Метрологическая справочная книга. Л.: Лениздат, 1987.
9. Белкин линейно-угловых измерений. М.: Машиностроение, 1987.
10. Журавлев и технические измерения. М.: Машиностроение, 1981.
11. Основы стандартизации в машиностроении/Под ред. . М.: Издательство стандартов, 1983.
12. , , Лысенко и практика поверки и калибровки. М.: Издательство стандартов, 1994.
13. , Чигирева в нефтяной промышленности. М.: Недра, 1982.
14. , , Пособие к решению задач по курсу взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. Высшая шк., 1977.
15. Допуски и посадки. Справочник в 2-х томах/ под ред. Л.: Машиностроения, 1982.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Цель и задачи дисциплины 3
2 Система оценки знаний студентов 3
3 Содержание дисциплины 5
4 Учебно-методические материалы 13
