Министерство образования и науки Российской Федерации



Санкт-Петербургский государственный

политехнический университет

С. А. Любомудров А. А. Смирнов С. Б. Тарасов

Метрология, стандартизация

и сертификация

Нормирование точности

Учебное пособие

Санкт-Петербург

Издательство Политехнического университета

2011

УДК 621: 006.89

ББК 34.4 ц99

Л 546

Рецензенты:

Федюкин В. К., доктор технических наук, профессор кафедры «Управления качеством» Санкт-Петербургского инженерно-экономического университета

Дьяченко В. А.., доктор технических наук, профессор, зав. Кафедрой «Автоматы» Санкт-петербургского политехнического университета

Любомудров С. А., Смирнов А. А., Тарасов С. Б. Метрология, стандартизация и сертификация. Нормирование точности.: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2007. 206 с.

Соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», направления подготовки бакалавров 150400.62 – «Технологические машины и оборудование» и «150900.62 – «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств».

Содержит сведения по основам метрологии; стандартизации; взаимозаменяемости: гладких цилиндрических соединений, подшипников, резьбовых соединений и зубчатых зацеплений; расчету размерных цепей, требования к шероховатости, форме и взаимному расположению поверхностей; основам сертификации.

Предназначено для студентов машиностроительных ВУЗов изучающих дисциплины: «Метрология, стандартизация и сертификация», «Нормирование точности в машиностроении» и «Технология производства».

Табл. 53. Ил. 100. Библиогр.: 9 назв.

Рекомендовано

Учебно-методическим объединением

по университетскому политехническому образованию

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлениям «Технологические машины и

оборудование» и «Мехатроника и робототехника»



ISBN

Санкт-Петербургский государственный

политехнический университет, 2 011

Введение

Настоящее пособие отражает вопросы нормирования геометрической точности деталей машиностроения на основе стандартизации, вопросы измерения и контроля качества изготовленных деталей на основе метрологии и вопросы сертификации качества деталей и производств.

Качество деталей в машиностроении определяется четырьмя показателями геометрической точности – допусками на размер, допусками формы и расположения и шероховатостью поверхностей.

В основе нормирования геометрической точности лежит взаимозаменяемость, которая является одной из важнейших предпосылок организации серийного и массового производства, обеспечивает кооперацию, концентрацию и специализацию производства, ускоряет технологический процесс сборки, и в конечном счете, значительно снижает себестоимость продукции, позволяет существенно сократить сроки и повысить качество ремонта в процессе эксплуатации изделий.

Принято считать, что взаимозаменяемость является азбукой машиностроение, поэтому в пособии ей уделено значительное внимание.

Основой взаимозаменяемости является стандартизация. В настоящее время работа по стандартизации из узконациональной переросло в международную. Ведущей международной организацией в области геометрической точности и измерений в настоящее время является ISO (International Organization for Standardization), стандарты которые аккумулируют международный опыт и делают его доступным для всех стран мира. Стандарты ISO используются непосредственно или при разработке национальных стандартов.

Качество деталей машиностроения объективно можно оценить только с помощью измерения или контроля, поэтому в промышленно развитых странах измерения составляют 10% человеческого труда. Основой измерений является метрология. В пособии не только приводятся основные термины и определения по метрологии, но и рассматриваются различные схемы и методы измерений параметров деталей.

В современном мире недостаточно просто производить продукцию в соответствии с нормативно-технической документацией. В условиях открытого мирового рыночного пространства необходимо постоянно выпускать продукцию высокого качества. Это подтверждение осуществляется с помощью сертификации продукции, производства и систем менеджмента качества.

В пособии рассмотрены основные принципы и схемы сертификации.

Глава 1 основы метрологии

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Нормативно-правовой основой метрологического обеспечения измерений является государственная система обеспечения единства измерений.

Термины и определения в области метрологии приведены в РМГ 29-99 «Метрология. Основные термины и определения».

1.1. Основные термины и определения

Теоретическая метрология – раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии.

Законодательная метрология – раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимости точности измерений в интересах общества.

Практическая метрология – раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.

1.1.1. Физические величины

Физическая величина – свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта (длина, масса, температура и т. д.).

Размер физической величины – количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Значение физической величины – выражение физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Отвлеченное число, входящее в значение физической величины, называется числовым значением. Например, диаметр отверстия 10 мм.

Действительное значение физической величины – значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него. При технических измерениях значение физической величины, найденное с допустимой по техническим требованиям погрешностью, принимается за действительное значение.

Истинное значение физической величины – значение физической величины, которое идеальным образом характеризовало бы в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину.

Единица измерения физической величины – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин.

В качестве единицы измерения длины в системе СИ принят метр. 17 Генеральная конференция мер и весов, проходившая в 1983 году, приняла определение метра. Метр – это длина пути, проходимого в вакууме светом за 1/299792458 долю секунды.

Единицей измерения плоского угла является радиан, который равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.

В машиностроении применяются дольные единицы (единицы, в целое число раз меньшие системной или внесистемной единицы): линейные единицы - миллиметры и микрометры; угловые единицы - градусы, минуты и секунды.

Истинный размер – размер, полученный в результате обработки, изготовления, значение которого нам не известно, хотя оно и существует.

Действительный размер – размер, установленный измерением с допустимой погрешностью.

Линейный размер (размер) – числовое значение линейной величины в метрах или его частях.

Угловой размер – угол между двумя поверхностями или осями в радианах, градусах, минутах или секундах. Частный случай – отклонение от прямого угла или точность расположения зубьев зубчатого колеса в микрометрах.