Принцип взаимозаменяемости

Одним из главных принципов использованным конструктором для разработки всех механизмов и их элементов является принцип взаимозаменяемости. Согласно этому принципу необходимо чтобы процессы конструирования механизмов, обработки деталей, сборки их соединения производились в соответствии с определенными принципами и нормами, которые называются стандартами.

Таким образом, любые детали должны входить в соединения друг с другом без каких-либо дополнительных пригоночных работ при этом должен обеспечиваться заданный срок службы изделия.

Принцип взаимозаменяемости обеспечивается за счет изготовления деталей с требуемой точностью.

Точность изготовления- это степень приближения действительных значений метров изделия их заданных значениях.

Понятие точности связанно с понятием погрешности, то есть разностью между фактическим и заданным значением параметра, при этом, чем больше погрешность, тем меньше точность.

Контроль и измерения

Под термином контроль понимается, процесс определения годности изделия, а измерения являются составной частью процесса контроля.

Существуют следующие разновидности контроля:

1. Пассивный и активный

При пассивном контроле производиться выявление бракованных деталей и их отделение от общей партии.

При активном контроле помимо этого, также вырабатывается информация о причинах, которые привели к браку. Он служит для последующего изменения хода технологического процесса и недопущения брака.

2. Прямой и косвенный

При прямом контроле исследуемые параметры выявляются путем непосредственных измерений, а при косвенном они выявляются через измерения других параметров связанных с ними.

3. Сплошной и выборочный

Сплошной это контроль всех деталей, а выборочный - контроль некоторых деталей из партии.

Назначение сплошного или выборочного контроля определяется степенью ответственности производства.

4. Альтернативный и измерительный

Альтернативный контроль это разделение деталей на пригодные и бракованные без измерительных действий.

При измерительном контроле совершаются измерительные действия.

Понятие физической величины и ее разновидности.

Физическая величина-это одно из свойств физического объекта, которое в качественном отношении является общим для многих физических объектов, а в количественном отношении индивидуально для каждого из них.

Принято выделять три понятия физической величины:

• Истинное значение физической величины - это такое значение, которое присуще физическому объекту в реальности, однако не может быть установлено по причине существования погрешности измерения.

• Измеренное значение физической величины- это значение физической величины, которое было получено в ходе однократного измерения физического объекта включающее в себя различные погрешности.

• Действительные значения физической величины - это такое значение, которое получено путем многократных измерений одного и того же параметрической и статической обработки полученных результатов.

Как правило, за место истинного значения используют действительное.

Классификация измерений.

• По характеристике точности

Выделяют равноточные- измерения выполнены одними тем же средствами в одинаковых условиях.

И неравноточные измерения-измерения выполнение различных типов точности, средние измерения в различных условиях.

• По числу измерений

Выделяют однократные измерения-измерения, которые выполненные один раз и многократные измерения - это такое измерение, результат которого получен в ходе нескольких типов измерений и последующих статических обработок.

• По выражению результата

Бывают абсолютные измерения- измерения, которые проводятся при постоянстве исходной точки отсчета (от абсолютного ноля).

И относительное измерение - это когда исходная точка отсчета может менять исходное положение.

• По прямым получениям результатом

Различают прямые измерения- такие измерения производиться непосредственно по искомым параметрам.

И косвенными измерениями- искомые параметры определяются через измерения связанных с ними параметры.

Средства измерения.

Это устройство способное в процессе измерения выявить числовое значение величины изменяемого параметра.

Средства измерения подразделяются на три вида:

• Меры- это средство измерения имеющие элементарную конструкцию и воспроизводящую некоторую физическую величину.

• Измерительные преобразователи- средства измерения, которые вырабатывают измерительную информацию, однако ее не пригодна для восприятия человека.

• Измерительные приборы- средства измерений, которые вырабатывают измерительную информацию в форме пригодной для восприятия человека.

Результат любого даже самого точного измерения всегда имеет погрешность, под которой подразумевается, отклонение полученного результата измерения от действительного значения измеряемой величины.

Основные метролоческие показатели средств измерения.

• Шкала - устройство для отсчета показаний прибора

• Цена делений - разность значений измеряемой величины, соответствующая 1-му делению шкалы.

• Диапазон измерений – интервал значений измеряемой величины, в которой средства измерений, способны работать и погрешность его показаний не выходит за нормы.

• Предел допускаемой погрешности средства измерения [СИ]-

Наибольшее по абсолютной величине погрешности среднего измерения, при которой оно может быть признано годным.

Погрешность измерения.

Отклонение результатов измерений от действительного размера измеряемой величины.

ТА

ΔА

А б

А изм

Аист

Ам

Аб- наибольшее значение размера

Ам- наименьшее значение размера

ТА- допуск на размеры

Аист- истинное значение размера

Аизм- измеренное значение размера

ΔА- погрешность измерения

Присутствие погрешности изменения на практике может быть таким нежелательным явлением как ложный брак и фиктивные годные детали.

Погрешности измерения подразделяются на три вида:

• Систематические (постоянные) погрешности - это такие погрешности, которые остаются постоянно или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины.

Данный вид погрешности может быть выявлен до начала измерений и компенсированным путем введения поправок в результате измерений.

• Случайные погрешности - это такие погрешности , которые случайным образом изменяются при повторных измерениях одной и той же величины.

Их нельзя устранить заранее. Результат измерения может быть уточнен лишь путем многократного повторения измерения одной и той же величины.

• Грубые погрешности (промахи) – это такие погрешности, которые по своей величине значительно превышают ожидаемые в данных условиях систематических и случайных погрешностях.

Результаты измерений содержащих в себе грубые погрешности должны быть исключены из общего ряда результатов.

Правила выбора средств измерений.

1. Определение допустимой погрешности анализируемого показателя качества

=(0,2…0,35)ТА

2. Определение ориентировочного значения цены деления средств измерения, которое может быть использовано.

3. Подбирается средство измерения, которое по своей конструкции соответствует измерительной задачей.

4. Диапазон измерений выбранного средства должен включать в себя предельно допустимые значения измеряемого показателя.

5. Окончательный выбор средства измерения . Производится по условию, согласно которому погрешность средства измерения по паспорту не превышает допустимой погрешности измерения.

Существенное влияние на выбор средств измерения оказывает тип производства.

Классификация измерительных средств

С.И.

Специальные

Универсальные

Для абсолютных измерений

Для относительных измерений

Специальные средства измерения предназначены для контроля определенного значения измеряемого параметра, то есть они имеют узкую специализацию.

Процесс измерения в данном случае заключается в сопоставлении заданного значения параметра, которое материализовано в приборе и реальной величины параметра.

Таким образом производиться разделения деталей на бракованные и годные, измерительных действий не совершается.

Пример. Колибр-скоба,колибр-пробка, шаблон, эталон и так далее.

Специальные средства измерений используются при массовом типе производства.

Универсальные средства измерения для абсолютных измерений.

Предназначенные для контроля какого-либо параметра в определенном интервале размеров имеющие постоянные точки отсчета. Они представляют собой механические устройства различной конструкции и точности измерений.

Процесс измерений заключается в совмещении измерительных элементов прибора с измеряемыми поверхностями детали. Результатам измерений является некоторая величина, выражающая измеряемый параметр.

Пример. Штангенциркуль, микрометр и так далее.

Данные средства измерения рационально использовать в единичных и серийных типов производства.

Универсальные средства измерений для относительных измерений.

Представляют собой механические устройства сложной конструкции, которые способны проводить измерения с высокой точностью , но при этом имеющие особую специфику измерения. Она заключается в том, что результат измерения представляет собой не абсолютную величину, а отклонение от предварительного настроенного положения (измерения производятся не от абсолютного нуля, а от относительного нуля).

В связи с этим такие устройства требуют вспомогательных приспособлений для своей установки и закрепления вспомогательной предварительной настройки на условный нуль, а также последующего измерения полученных результатов из относительной формы в абсолютную.

Пример таких измерительных средств являются измерительные головки, которые по своему принципу действия разделяются на пружинные и рычажно-зубчатые. Применение данных устройств наиболее целесообразно в крупносерийном производстве.

Понятие о размерах , отклонения и допусках.

При проектировании деталей конструктор определяет размеры их элементов исходя из расчетов на прочность. Размеры , полученные в ходе расчетов на основании функционального измерения деталей получаемые путем расчетов проставляемый на чертеже называются номинальными размерами.

Как правило, всегда происходит округление полученных расчетных данных до значений рекомендуемых справочниками. Смысл этого заключается в необходимости стандартизации размеров деталей. На чертежах номинальные размеры проставляются в миллиметрах, при этом размерность не указывается. При изготовлении деталей ее размеры не могут быть выполнены точно из-за наличия погрешности.

Наличие погрешности неизбежно, по- этому конструктор всегда задает допустимый предел измерения размера и таким образом, помимо номинального значения размера присутствует.

Номинальные и наибольшие предельные значение.

Н а чертежах предельные размеры принято не указывать, а проставлять только номинальные значение и отклонение от него.

ТА

ВА

Ам

Ан

Аб

НА

Ам

ТА-допуск (поле допуска) размера

ВА - верхнее отклонение

НА- нижнее отклонение

Ам- наименьшее значение размера

Аб- наибольшее значение размера

Ан- номинальное значение размера

Верхние отклонения называется алгебраическая разность между наибольшими и наименьшими размерами.

Нижнее отклонение называется алгебраическая разность между наименьшим предельным отклонением и номинальным размерам.

Отклонения всегда проставляются со знаками “плюс” и “минус”.

Правила записи предельных отклонений.

1. Предельные отклонения указываются справа от номинальных значений при этом размеры цифр у отклонений меньше чем у номинального значения.

2. Отклонение равные нулю не указываются.

3. Если абсолютные значения обоих отклонений равны между собой, то из значения указываются один раз, со знаком “плюс” при этом величина цифр такая же как и у номинальных цифр.

30±0.05

Разность между наибольшими и наименьшими предельными отклонениями либо наибольшим или наименьшим предельным значением размера называется допуск размера.

ТА=ВА-НА

ТА=Аб-Ам

30,05-29,98=0,07

+0,05-(-0,02)=0.07

При расчетах размеров принято пользоваться графическими схемами их допускных значений.

При этом поле допуска изображается в виде прямоугольной рамки , которая занимает определенное положение относительно нулевой линии соответствующий номинальному размеру, при этом верхняя граница рамки, является верхней отклонением размера, а нижняя грань соответственно нижним отклонением размера.

+0,05

-0,02

0

Ø30

Ан