Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Вінницький коледж НУХТ
Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання
Лабораторний практикум
С.М. Осьмірко
Вінниця -2010
Розглянуто і схвалено Комісією загально- технічних дисциплін Вінницького коледжу НУХТ
Рецензент: Ю.Ю. Кукурудзяк,
голова циклової комісії автомеханічних дисциплін, к.т.н.
Автор: С.М. Осьмірко
викладач загально- технічних дисциплін Вінницького коледжу НУХТ
У методичному посібнику наведенні рекомендації щодо виконання та оформлення звітів лабораторних робіт із дисципліни «Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання».
В таблицях методичного посібника наводяться варіанти індивідуальних завдань та нормативні значення величин. Посібник призначений для студентів вищих навчальних закладів І-ІІ рівня акредитації, програма підготовки яких передбачає вивчення дисципліни «Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання»
Вступ
В сучасних умовах корінне підвищення якості продукції є одним з ключових економічних і політичних завдань, найважливішим фактором інтенсифікації економіки.
Проектування і виробництво нових машин як в Україні, так і за кордоном ґрунтується на принципі функціональної взаємозамінності, для забезпечення якої необхідно врахувати умови роботи кожної деталі, складальної одиниці та механізму в цілому. Це вказує на необхідність врахувати характер навантажень, швидкість, прискорення, температуру, тертя, знос та інші фактори, що впливають на величину і точність функціональних параметрів виробів.
Для тривалого збереження заданих функціональних параметрів машин необхідно правильно регламентувати відхилення форми поверхонь деталей, їх взаємне розташування, хвилястість і їх шорсткість, а також забезпечувати взаємозамінність деталей за цими параметрами. Функціональна взаємозамінність за геометричними параметрами вимагає визначеної методики розрахунку допусків і посадок.
Граничні відхилення і допуски, розраховані для забезпечення функціональної взаємозамінності, будуть мати реальне значення тільки при наявності досить точних і надійних методів вимірювання і вимірювальних засобів. Технічні вимірювання повинні бути органічно зв'язані з технологічним процесом і спрямовані головним чином на профілактику браку. Це досягається вбудованими в автоматичну лінію або встановленими безпосередньо на обладнанні засобами активного контролю, а також застосуванням статистичних методів контролю.
Особлива роль у здійсненні взаємозамінного виробництва деталей і вузлів машин належить стандартизації як діючому засобу поліпшення якості продукції, її надійності і довговічності.
Основна мета вивчення курсу - навчити студентів користуватися стандартами, правильно визначати допуски і посадки на спроектовані деталі машин відповідно до їх службового призначення, правильно призначати технічні засоби вимірювання
З
для контролю деталей при їх виготовленні і складанні, вміти складати програми розрахунків допусків і посадок та реалізовувати їх на ПК.
У процесі вивчення курсу передбачене виконання лабораторних робіт. Вони допомагають студентам засвоїти теоретичний матеріал і виробити практичні навички, необхідні для професійної інженерної діяльності. Ціль лабораторних робіт полягає в тому, щоб закріпити теоретичні відомості знання, одержанні під час вивчення теоретичного курсу, вивчити будову вимірювальних засобів і придбати навички їх налагоджування та застосування.
Кожну лабораторну роботу студент виконує в декілька етапів:
Вивчає будову приладу.
Здійснює його налагоджування.
Вимірює геометричні параметри деталі.
Формулює висновок щодо її придатності.
Оформляє звіт.
Захищає роботу.
Лабораторна робота №1 Вимірювання розмірів деталей штангенінструментами. Мета роботи: закріпити теоретичні знання про систему допусків і посадок гладеньких циліндричних з'єднань; вивчити будову штангенінструментів і набути навичок їх налагодження та використання.
Обладнання, інструменти, матеріали: штангенциркулі, партія готових деталей, креслярське приладдя.
Загальні відомості про штангенінструменти.
Штангенінструмент розподіляється не три групи: штангенциркулі, штангенрейсмуси і штангенглибиноміри. Вони призначені для абсолютних вимірювань лінійних розмірів.
Принцип дії штангенінструментів базується на використанні двох шкал - основної і додаткової. Основна шкала розташована на штанзі 2 /рис. 1.1./. Додаткова шкала 10, що називається шкалою ноніуса, призначена для підвищення точності відліку частків поділок основної шкали. Розташована вона на рамці 4.
Визначення розміру за допомогою шкали ноніуса зводиться до знаходження поділки ноніуса, яка з одним із штрихів основної шкали. Наприклад, нарис. 1.36 тертя поділки шкали ноніусу збігається з однією із поділок основної шкали. Враховуючи те, що ціна поділки шкали ноніуса у цьому випадку є 0,1мм, обсягнений розмір буде А=20,3мм.
Таким чином, результат вимірювання складається в відліку цілих поділок основної шкали та відліку дрібної частки поділки по шкалі ноніусу.
Принцип побудови ноніуса полягає в тому, що інтервали «а» між його штрихами /рис. 1.3а/ відрізняється від інтервалів «е» основної шкали на величину відліку по ноніусу, причому число інтервалів ноніуса «п» точно укладається у визначене число «п» інтервалів основної шкали.
Якщо величина відліку по ноніусу повинна складати С=0,1мм, то інтервал між штрихами ноніуса буде дорівнювати в=е-с=1-0,1=0,9мм, коли модуль ноніуса є У=1.
Модуль ноніуса показує скільки поділок основної шкали відповідає одній поділці шкали ноніуса. Як правило, У=1, або У=2. Ціна поділки шкали ноніуса /відлік по ноніусу/ визначається С= е/п Штангенінструмент виготовляють з відліком по ноніусу 0,1; 0,05 і І інколи 0,02мм.
« На рис. 1.1 наведений загальний вигляд штангенциркуля.
Штанга 2, на якій нанесена основна шкала, виконана разом з нерухомою губкоюі. Рамка 4 з нон існую шкалою 10 і рухомою губкою 3 вільно переміщуються по штанзі при відкріплених гвинтах 5 і 7.
Гвинт 5 служить для фіксації рамки 4 у визначеному положенні, а гвинт 7 для закріплення хомутика 6 на штанзі 2. Це буває необхідно для точного положення штангенциркуля на заданий розмір, яка здійснюється за допомогою гайки 8 і гвинта 9. При вимірюванні отвору використовують зовнішні поверхні губок штангенциркуля /рис.1.4/.
Вимір деталі штангенциркулем здійснюється таким чином. При відстопорених гвинтах 5 і 7 /рис. 1.1./ вимірювальні губки штангенциркуля приводять в нещільне стиснення з вимірювальною поверхнею деталі. Хомутик 6 фіксує гвинт 7. Повільно переміщують рухому губку 3 з рамкою 4 і ноніусом 10 за допомогою гайки 8 і гвинта 9 допоки поверхні губок не відійдуть без зусилля в щільний контакт з вимірювальною поверхнею. Рамку 4 фіксують гвинтом 5, знімають штангенциркуль з інструменту і, користуючись основною шкалою і шкалою ноніуса, визначають результат вимірювання.
При вимірюванні внутрішніх розмірів до одержаного результату додають товщину губок /зазвичай 10мм/.
Для одержання надійних результатів контролю проводять чотири вимірювання на повіряємих поверхнях деталей і роблять висновок . про її придатність.
' Штангенглибиноміри /рис. 1.6./ призначенні для вимірювання пазів
| та отворів, а також для вимірювальних виступів
Штангенрейсмуси /рис.1.7./ використовують для вимірювання висот і розмічувальних робіт. Ті і інші складаються з основи 1 штанги 2 основною шкалою, рамки 3 з ноніусом.
Штангенрейсмуси мають дві ножки, вимірювальну 4 та розмічувальну 5.
Оснащення лабораторної роботи.
Штангенциркулі, штангенрейсмуси і штангенглибиноміри.
Зразки деталей згідно варіанту завдання (табл.1).
Креслення деталей, що контролюються.
Порядок виконання роботи.
Лабораторна робота №2
Вимірювання розмірів деталей мікрометричним вимірювальними
засобами
Мета роботи: 1. Вивчення конструкції |||К^Сметричних вимірювальних засобів та набуття навиків їх використання.
2. Оцінка придатності готових деталей за точністю розмірів і формою поверхні.
Об єкт вимірювання - деталь, що контролюється (згідно варіанту завдань)
Засоби вимірювання: мікрометр, мікрометричний глибиномір.
Приладдя - еталон довжини для перевірки налагодження мікрометра на «нуль».
Загальні відомості про мікрометричні інструменти.
Мікрометричні інструменти призначенні для абсолютних вимірювань і базуються на використанні точної гвинтової пари для перетворення обертального руху мікрометричного гвинта в його поступний рух.
В скобу 1 мікрометра/рис.2.1.а/ запресовують п'ятку 2 і стебло 10 з закріпленою в ньому гайкою 8, нагвинченою на мікрометричний гвинт 3. З стеблом з'єднаний барабан 9, на конічній частині якого нанесено 50 поділок. Барабан 9 стягується з мікрогвинтом з установочним ковпачком 5.
В ковпачку просвердлений отвір, в який встановлюють підпружинений зуб 7, який зв'язує ковпачок з тріскачкою 6.
При обертанні тріскачки мікрогвинту 3 передається певний обертальний Момент, необхідний для забезпечення постійного за величиною вимірювального зусилля.
На стебло мікрометра для відліку вимірювального розміру наносять повздовжню риску 11 /рис2.1б/ і дві шкали - верхню та нижню, з відносним зміщенням 0,5мм, дорівнює кроку гвинта Р. По нижній шкалі відліковують цілі міліметри, по верхній - половини міліметра. На конічному кінці барабана нанесена шкала з числом поділок 2=50, що призначена для відліку десятих та сотих часток мікрометра. Ціна поділки шкали барабану міліметра визначається:
С=Р/2=0,5/50=0,01 мм
Перед вимірюванням мікрогвинт установлюють в нульове положення, обертаючи його за тріскачку до стискання п'ятки 2 з мікрогвинтом.
Установка мікрогвинту на «нуль» виконання правильно, якщо нульова риска на круговій шкалі барабану збігаться з поздовжньою рискою стебла, а торець барабану поєднується з нульовою рискою нижньої поздовжньої шкали.
Якщо ж налагодження на «нуль» порушена, то для її відновлення виконують такі маніпуляції:
Обертаючи мікрогвинта за тріскачку 6, підводять його до стискання з п'яткою 2.
Фіксують положення мікрогвинту стопорним гвинтом 4.
Відгвинчують установочний ковпачок 5 на півоберту, звільнюючи тим самим барабан від кріплення з мікрогвинтом.
Повертають барабан 9 відносно мікрогвинту 3 до збігу нульової риски кругової шкали барабану з поздовжньою рискою стебла.
Затримуючи барабан в такому положенні, затягують установочний ковпачок 5.
Відпускають стопорний гвинт.
Повторно перевіряють налагодження на «нуль».
При вимірюванні деталь розташовують між нерухомою п'яткою і
мікрогвинтом, який обертають за тріскачку до моменту її клацання. Після цього підліковують покази. Відлік виконують підсумуванням показів на поздовжній та круговій шкалах. На рис. 2.1.6 наведений приклад відліку - 21,71 мм.
Мікрометри випускають з діапазоном вимірювань 25мм в інтервалі від Одо 300мм. Для підвищення зносу стійкості
мікрометра в кінці мікрогвинта і п'ятки армують твердим сплавом.
Допустима похибка показів ± (4... 10) мкм для границь вимірювання від 0 до 600.
Різновидом мікрометричних інструментів є мікрометричні глибиноміри і мікрометричні нутроміри.
Для всіх мікрометричних приладів загальних вимірювальних деталей є мікрометрична головка, опис якої нанесений вище. Мікрометричні глибиноміри (рис.2.2) призначені для вимірювання глибини пазів, канавок висоти уступів та інше. При вимірюванні глибиномір установлюють основою 2 на базову поверхню деталі і доводять вимірювальний наконечник з тріскачкою 1 до контакту з поверхнею деталі.
Мікрометричні нутроміри (рис2.3.) служать для вимірювання діаметрів отворів, ширини пазів та інше. Вони складаються з власно мікрометричної головки і набору здовжувачів які дозволяють розширити діапазон вимірювальних розмірів. Схема вимірювання деталі, що контролюється, наведена в протоколі лабораторної роботи. За результатами вимірювань визначають:
овацщрть - Дов= (4-4)/2 перерізах І, II, і, III;
конусоподібність Дк=(с1іі-сіі)/2 в площинах А і В;
бочкоподібність або сідлоподібність:
Лб=(с1іі-с1і)/2 в площинах АіВ
Ас=(с1і-сіп)/2
Загортання для самоконтролю
2. Для чого на ^^„метричного ГВИНТ^ ЙН0Ю,