Контрольные вопросы
Что такое точность в машиностроении?
Точностью изделия в машиностроении называют степень соответствия заранее установленному образцу. Под точностью детали понимается степень соответствия реальной детали, полученной механической обработкой заготовки, по отношению к детали, заданной чертежом и техническими условиями на изготовление, т.е. соответствие формы, размеров, взаимного расположения обработанных поверхностей, шероховатости поверхности обработанной детали требованиям чертежа.
Параметры, характеризующие геометрическую точность элементов деталей.
Точность геометрических параметров является комплексным понятием, включающим в себя: — точность размеров элементов деталей; — точность геометрических форм поверхностей элементов деталей; — точность взаимного расположения элементов деталей; — шероховатость поверхностей деталей (микрогеометрия); — волнистость поверхностей (макрогеометрия).
Основные причины появления погрешностей геометрических параметров элементов деталей.
Состояние оборудования и его точность.
Качество и состояние технологической оснастки.
Режимы обработки.
Неоднородность материала заготовок и неодинаковость припуска на обработку.
Температурные условия.
Упругие деформации детали, станка, инструмента.
Квалификация и субъективные ошибки рабочего.
Что такое взаимозаменяемость и ее виды?
Взаимозаменяемостью называется принцип нормирования требований к размерам элементов деталей, узлов, механизмов, используемый при конструировании, благодаря которому представляется возможным изготавливать их независимо и собирать или заменять без дополнительной обработки при соблюдении тех.требований к изделию
Можно выделить несколько видов взаимозаменяемости:
1 Полная и неполная ограниченная взаимозаменяемость. Полностью взаимозаменяемыми называются детали и узлы, которые устанавливают при сборке без дополнительных операций по обработке, без регулировок и без подбора.
Неполная ограниченная взаимозаменяемость имеет место, когда при сборке может потребоваться установка детали, либо узла только с определенными размерами размерами определенной группы.
2 Размерная геометрическая и параметрическая взаимозаменяемость.
3 Внешняя и внутренняя взаимозаменяемость.
Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость по выходным данным узла: его присоединительным размерам и эксплуатационным параметрам.
Внутренняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость деталей входящих в узел, или узлов, входящих в изделие.
Основное назначение взаимозаменяемости — обеспечение производства изделий необходимого качества с мин.затратами.
Какой размер называется номинальным, действительным, наибольшим и наименьшим предельным?
Номинальным размером называется основной (расчетный) размер, показанный на чертеже. Он обычно указывается на чертеже целыми числами миллиметра, но иногда встречаются и доли миллиметра.
Действительный размер - это размер готовой детали, определенный в результате непосредственного измерения.
Предельными размерами называются такие размеры, между которыми колеблется действительный размер. Один из предельных размеров (верхняя граница) называется наибольшим предельным размером, а другой (нижняя граница) -наименьшим предельным размером. Действительный размер не должен быть выше наибольшего предельного размера и ниже наименьшего предельного размера.
Что такое отклонение, верхнее и нижнее отклонения? Какое отклонение называется основным?
Отклонение — алгебраическая разность между размером (действительным или предельным размером) и соответствующим номинальным размером.
Верхним отклонением называется разность между наибольшим предельным размером и номинальным.
Нижним отклонением называется разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.
Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.
Что называется допуском?
До́пуск — разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями параметров (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической точности или требований к изделию (продукту). Любое значение параметра, оказывающееся в заданном интервале, является допустимым.
В чем заключается графическое изображение размеров и отклонений? Что означает нулевая линия? Что называется полем допуска?
Поле допуска — поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.
Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные — вниз.
Что такое пределы максимума и минимума материала и каким размерам вала и отверстия они соответствуют?
Предел максимума материала - термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наибольший объем материала, т.е. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия
Предел минимума материала - это термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наименьший объем материала, т.е. наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия.
Какие детали называются сопрягаемыми?
поверхность одной детали, которая предназначена для соединения с поверхностью другой детали для формирования соединения.
Какие элементы детали называются валом и отверстием?
Вал — деталь машины, предназначенная для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил со стороны расположенных на нём деталей и опор.
У цилиндрических соединений охватывающая поверхность носит название отверстия, а охватываемая — вала
Что такое посадка? Виды посадок.
Посадка — характер соединения сопрягаемых деталей, определяемый зазором или натягом, то есть разностью их размеров до сборки в соответствии с назначенным допуском.
Посадка с (гарантированным) зазором
Переходная посадка
Посадка с (гарантированным) натягом
Что такое зазор и натяг?
Положительная разность между диаметрами отверстия и вала (диаметр отверстия больше диаметра вала), создающая свободу относительного движения соединенных деталей, называется зазором
Если до сборки диаметр вала больше диаметра отверстия, то сборка может быть выполнена только с натягом, величина которого характеризует степень сопротивления смещению одной детали относительно другой после их сборки. Поэтому отрицательная разность между диаметрами отверстия и вала (диаметр вала больше диаметра отверстия) называется натягом
Чем характеризуются посадки с зазором, с натягом и переходные?
а) посадки с натягом (неподвижные); б) переходные посадки, когда при посадке возможно получение как натяга, так и зазора; в) посадки с зазором (подвижные).
Что такое основное отверстие и основной вал?
Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.
Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.
Что такое система допусков и посадок? Принципы построения систем допусков и посадок.
Системой допусков и посадок СДП называется совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов.
Система предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей машин, дает возможность стандартизировать режущие инструменты и калибры, облегчает конструирование, производство и взаимозаменяемость деталей машин, а также обусловливает их качество.
Принцип применении рядов предпочтительных чисел заключается в том, что числовые ряды интервалов размеров, градаций точности и других показателей строятся по одному из основных или производных рядов предпочтительных чисел.
Принцип масштабных коэффициентов основан на том, что изменение величины допуска в зависимости от размера подчиняется определенной закономерности, описываемой некоторой функцией размера, называемой единицей допуска.
Принцип применения коэффициентов точности заключается в том, что числовые значения допусков размеров получаются умножением единицы допуска (значения масштабного коэффициента при среднем в данном интервале значении размера) на определенное число (коэффициент точности).
Принцип применения упрощающих способов построения посадок заключается в использовании двух эквивалентных по простоте способов, при которых расположение поля допуска одной, называемой основной деталью, из двух соединяемых деталей оставляют неизменным, необходимую же посадку обеспечивают за счет смешения поля допуска сопрягаемой детали, что обеспечивает требуемый для посадки зазор или натяг.
Принцип экономии материала при установлении поля допуска основной детали заключается в расположении последнего "в тело": поле допуска отверстия располагается вверх (в сторону положительных отклонений) при нижнем отклонении Е1 = 0, а вала - вниз (в сторону отрицательных отклонений) при верхнем отклонении е$ = 0. Экономия получается в результате того, что допустимые отклонения действительных размеров уменьшают массу основной детали.
Принцип унификации полей допусков предусматривает выделение из общего числа стандартизованных полей допусков полей допусков предпочтительного применения.
Принцип физически обоснованного изменения зазора в зависимости от размера соединения заключается в том, что зазоры и натяги изменяются в зависимости от размера соединения по законам, отвечающим физическим условиям применения посадок.
Принцип приведения норм точности к определенному температурному режиму указывает на необходимость отнесения стандартизованных предельных отклонений размерных параметров к определенной температуре. Такой температурой является 293,15 К (+20°С) по международной практической температурной шкале.
Каковы основные признаки системы допусков и посадок для гладких элементов деталей?
ТУТ ОПЯТЬ ДЛИННЫЙ ГОСТ http://stehmash.narod.ru/stm2str74.htm
Что такое интервалы размеров и зачем они даются?
Основные интервалы размеров используются для нормирования предельных отклонений, которые меняются плавно в зависимости от номинальных размеров. Для номинальных размеров свыше 10 мм введены промежуточные интервалы, которые делят каждый интервал на 2 или 3 интервала. Введение промежуточных интервалов объясняется необходимостью учесть не только зависимость допуска от номинального размера, но и зависимость назначаемых предельных отклонений для некоторых посадок от номинальных размеров.
Что такое единица допуска, для чего она используется?
Единица допуска i, I — множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска.
Что такое квалитет и что он характеризует?
Квалитет (степень точности) — совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.
Что такое основной набор полей допусков и предпочтительные поля допусков?
ОПЯТЬ ДЛИННЫЙ ГОСТ
Что называется системой отверстия?
Система отверстия, система посадок для сопрягаемых гладких деталей машин, основной деталью (основанием) которой служит деталь с отверстием; характеризуется тем, что при данном номинальном размере сопрягаемых деталей предельные размеры отверстия остаются постоянными для всех посадок. Различные посадки в Системе отверстия осуществляются изменением предельных размеров валов. Система отверстия распространена в машиностроении более широко, чем система вала.
Что такое система вала?
Система вала — это совокупность посадок, в которых предельные отклонения вала одинаковы (при одном номинальном размере и одном классе точности), а различные посадки достигаются путем изменения предельных отношений отверстия (рис. 95, б). Во всех стандартных посадках системы вала верхнее отклонение вала равно нулю. Такой вал называется основным.
Какая из систем посадок является предпочтительной и почему?
В машиностроении применяется в основном система отверстия, так как при этом необходимо меньше режущих инструментов с различными размерами, например, для всех посадок одного и того же класса точности при определенном номинальном размере потребуются развертки одного диаметра.
В каком случае применяются посадки в системе вала?
когда на одном валу должно быть помещено несколько деталей с разными посадками. В этом случае при системе отверстия вал нужно было бы делать ступенчатым, а это не всегда позволит осуществить сборку.
Как образуются посадки? Обозначение посадок.
Посадки во всех системах образуются сочетанием полей допусков, отверстия и вала.
Обозначают посадки записью полей допусков отверстия и вала, обычно в виде дроби. При этом поле допуска отверстия всегда указывается в числителе дроби, а поле допуска вала - в знаменателе.
Как обозначаются предельные отклонения, классы точности и посадки на чертежах?
Предельные отклонения указываются на чертежах справа от номинального размера детали буквенными обозначениями или цифрами либо одновременно тем и другим способами. В последнем случае числовое значение отклонений указывается в скобках после буквенного обозначения (рисунок 1,а). Верхнее отклонение с соответствующим знаком указывается сверху, а нижнее – снизу. Высота цифр отклонений должна быть меньше, чем у цифр, указывающих номинальный размер.
Обозначения класса точности могут иметь вид заглавных букв латинского алфавита, римских цифр и арабских цифр с добавлением условных знаков. Если класс точности обозначается латинскими буквами, то класс точности определяется пределами абсолютной погрешности. Если класс точности обозначается арабскими цифрами без условных знаков, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности и в качестве нормирующего значения используется наибольший по модулю из пределов измерений. Если класс точности обозначается арабскими цифрами с галочкой, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности, но в качестве нормирующего значения используется длина шкалы. Если класс точности обозначается римскими цифрами, то класс точности определяется пределами относительной погрешности.
Обозначают посадки записью полей допусков отверстия и вала, обычно в виде дроби. При этом поле допуска отверстия всегда указывается в числителе дроби, а поле допуска вала - в знаменателе.
Что такое предельные отклонения размеров с неуказанными допусками? Какие классы точности для них существуют и какие применяются поля допусков?
Предельные отклонения, не указанные непосредственно после номинальных размеров на чертежах, а оговоренные общей записью в технических требованиях чертежа, называют неуказанными предельными отклонениями. Неуказанные предельные отклонения допускаются для размеров сравнительно низкой точности. Для этого установлено четыре класса точности: - точный, соответствующий округленно допускам 12-го квалитета; - средний, соответствующий 14-му квалитету; - грубый, соответствующий 16-му квалитету; - очень грубый, соответствующий 17-му квалитету.
Что такое нормальный температурный режим и нормальная температура?
Такой температурой является 293,15 К (+20°С) по международной практической температурной шкале.
5.4 Контрольные вопросы по дисциплине:
Метрология. Разделы метрологии.
Метроло́гия— наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности[1]. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого — метрологические стандарты.
Метрология состоит из 3 разделов:
Теоретическая
Рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
Прикладная
Изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
Законодательная
Основные понятия метрологии.
Единство измерений
Сходимость
Воспроизводимость результатов измерений
Правильность результатов измерений
Точность измерений
Средство измерения
Результат измерения
Погрешность
Измерение. Результат измерения. Метод и методика измерений. Основные методы измерений.
Измерение — совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой за единицу, хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений).
Метод измерений (англ. method of measurement) – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.
Методика выполнения измерений (англ. measurement procedure) – установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.
Метод непосредственной оценки
Метод сравнения с мерой
Нулевой метод измерений
Метод измерений замещением
Метод измерений дополнением
Дифференциальный метод измерений
Контактный метод измерений
Бесконтактный метод измерений
Основные понятия измерений. Основное уравнение измерений.
Мера — это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например: гиря — мера массы, резистор — мера электрического сопротивления.
Измерительный преобразователь — это средство измерения, предназначенное для выработки измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки или хранения, но недоступной для непосредственного восприятия наблюдателем (термопара, частотный преобразовател ь).
Измерительные преобразователи могут быть первичными, к которым подведена измеряемая величина, и промежуточными, которые располагаются в измерительной цепи за первичными. Примерами первичных измерительных преобразователей являются термопары, датчики.
Измерительный прибор — средство измерения, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне (рН-метры, весы, фото-электроколориметры и т.д.).
Под измерительной установкой понимают совокупность средств измерений (мер, измерительных приборов, преобразователей) и вспомогательных устройств для выработки сигналов информации в форме, удобной для восприятия и расположенных в одном месте (испытательный стенд).
Измерительная система — это совокупность средств измере-ний и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, размещенных в разных точках контролируемого пространства с целью измерения одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству (контролирующие, управляющие системы с ЭВМ).
Основное уравнение измерений имеет
вид:
,где:
Q — измеряемая физическая величина;
q — её числовое представление в принятых единицах измерения физической величины Q;
v — принятая единица измерения физической величины Q.
Виды измерений.
Наиболее распространена классификация видов измерений в зависимости от способа обработки экспериментальных данных. В соответствии с этой классификацией измерения делятся на прямые, косвенные, совместные и совокупные.
Классификация величин. Физическая величина.
Физи́ческая величина́ — физическое свойство материального объекта, физического явления, процесса, которое может быть охарактеризовано количественно.
Основные физические величины. Основные единицы физических величин.
Длина, Масса, Время, Сила электрического тока, температура, Количество вещества, Сила света
Метр, Килограмм, Секунда, Ампер, Кельвин, Моль, Кандела
Шкалы измерений.
основополагающее понятие метрологии, позволяющее количественно или к.-л. другим способом определить свойство объекта.
Размерность, уравнение размерности, показатель размерности, математические действия над размерностями.
Разме́рность физической величины — выражение, показывающее связь этой величины с основными величинами данной системы физических величин; записывается в виде произведения степеней сомножителей, соответствующих основным величинам, в котором численные коэффициенты опущены.
В общем случае размерность физической величины представляет собой произведение размерностей основных величин, возведённых в различные (положительные или отрицательные, целые или дробные) степени. Показатели степеней в этом выражении называют показателями размерности физической величины.
Международная система единиц.
Международная система единиц, СИ — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике.
Внесистемные, кратные и дольные единицы.
ВНЕСИСТЕМНЫЕ ЕДИНИЦЫ — единицы физических величин, не входящие ни в одну из систем единиц. Примеры: лошадиная сила, миллиметр
Кратные единицы — единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения некоторой физической величины
Дольные единицы, составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений дольных единиц:
Средства измерений. Элементарные средства измерений.
Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» средство измерений определено как техническое средство, предназначенное для измерений.
Элементарными средствами измерений называют меры, устройства сравнения (компараторы) и измерительные преобразователи.Каждое из этих средств, взятое в отдельности, не может осуществить операцию измерения. При выполнении простейших прямых измерений методом сравнения необходимо только два элементарных средства: мера и компаратор. Например, при измерении длины — линейка и человек, выполняющий функции компаратора.