Методы и средства измерений и контроля. Лабораторный практикум. Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Г.В. ПОПОВ, Н.Л. КЛЕЙМЕНОВА, И.С. КОСЕНКО, А.А. ЖАШКОВ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

ВОРОНЕЖ

2015

1

УДК 621.7.002(075)

ББК К5я7

М58

Научный редактор профессор Г.В. ПОПОВ

Р е ц е н з е н т ы :

кафедра материаловедения и физики металлов Воронежского государственного технического университета;

директор ООО НПП «ИЗМЕРОН – В» М. И. БИРЮКОВ

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного университета инженерных технологий

Методы и средства измерений и контроля. Лаборатор-

М58 ный практикум [Текст] : учеб. пособие / Г. В. Попов, Н. Л. Клейменова, И. С. Косенко, А. А. Жашков; Воронеж. гос. ун-т инж. технол. – Воронеж : ВГУИТ, 2015. - 75 с.

ISBN 978-5-00032-150-8

Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки выпускников по направлению27.03.01 – «Стандартизация и метрология». Оно предназначено для закрепления теоретических знаний дисциплин цикла Б1, Б.22. Изложены методики проведения лабораторных работ.

ISBN 978-5-00032-150-8

© Попов Г.В., Клейменова Н.Л., Косенко И.С., Жашков А.А., 2015

© ФГБОУ ВО «Воронеж. гос. ун-т инж. технол.», 2015

Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежского государственного университета инженерных технологий, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия университета запрещается.

2

От авторов

Цель изучения дисциплины - подготовка студентов к производственной и научно-исследовательской деятельности, направленной на обеспечение высокого качества выпускаемой продукции.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ПК-3 - участие в разработке планов, программ и методик выполнения измерений, испытаний и контроля, инструкций по эксплуатации оборудования и других текстовых инструментов, входящих в состав конструкторской и технологической документации;

ПК-4 - способность производить сбор и анализ исходных информационных данных для проектирования средств измерения, контроля и испытаний.

Пособие содержит 9 лабораторных работ, каждая из которых снабжена краткими теоретическими сведениями, методическими указаниями по порядку ее выполнения, а также контрольными вопросами для проверки полученных студентами знаний.

3

Лабораторная работа № 1. ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРАЛЬНЫХ И ЛИНЕЙНЫХ

РАЗМЕРОВ ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТАМИ И МИКРОИНСТРУМЕНТАМИ

(ПК-3)

Цель работы: ознакомиться с основными положениями единой системы допусков и посадок; изучить устройство и назначение штангенинструментов и микроинструментов.

Приборы: штангенциркуль, штангенглубиномер, штангенрейсмас, микрометрический нутромер, микрометр, микрометрический глубиномер.

Краткие теоретические сведения

Единой системой допусков и посадок (ЕСДП) называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, экспериментальных исследований, теоретиче-

ских обобщений. Для этой системы установлены следующие стандарты: СТ СЭВ 145-75 “Единая система допусков и посадок СЭВ. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений”, СТ СЭВ 144-75 “Единая система допусков и посадок СЭВ. Поля допусков и рекомендуемые посадки”, СТ СЭВ 177-75 “Единая система допусков и посадок СЭВ. Ряды допусков, основных

дельные отклонения размеров с неуказанными допусками”.

В основу ЕСДП положена система ISO. За исходные характеристики ЕСДП приняты величина допуска и положение поля допуска относительно нулевой линии, которая соответствует номинальному размеру. Величина допуска ЕСДП зависит от номинального размера и определяется квалитетом, т. е. совокупностью допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных диаметров. В ЕСДП для диапазона размеров от 1 до 500 мм установлено 19 квалитетов точности 0,1; 0; 1; 2; 3;…; 17, написанные в порядке понижения точности; номинальные размеры разделены на 13 основных и 22 промежуточных интервала. Значения величины допуска приведены в табл. 6. Поле

4

допуска в ЕСДП задается нормированием величины допуска и основного отклонения, которым является ближайшее к нулевой линии. Основные отклонения обозначают одной или двумя латинскими буквами: прописными - отверстий и строчными – валов.

Основные отклонения валов и отверстий, обозначенные одинаковыми буквами, равны по величине и противоположны по знаку, например, для отклонений от A до H и от a до h: EI= - es.

Это позволяет обеспечить аналогичные посадки в системе отверстия и в системе вала. Второе отклонение определяется ква-

литетом: ES=EI+IT или EI=ES-IT; es=ei+IT или ei=es-IT.

На чертежах размер обозначается числом, за которым следует буква, характеризующая основное отклонение, и цифра, обозначающая номер квалитета, например, Ø30f7; Ø30Н9.

Посадки образуются сочетанием полей допусков отверстия и вала, например, Ø40 H7/f7, Ø40 N7/h6.

Рекомендуемыми посадками приняты посадки в системе отверстия и в системе вала. Отверстие в системе отверстия называют основным отверстием, его обозначают буквой H, основной вал в системе вала обозначают буквой h.

Порядок выполнения работы

По заданию преподавателя студент измеряет одну из дета-

лей (рис. 1 - 4).

1.Проверить правильность установки применяемого инструмента на нуль; если нулевая установка нарушена, произвести её.

2.Измерить каждый размер инструментом, указанным в табл. 1 – 4. Действительные размеры записать в колонку 2 табл. 5

сточностью, позволяемой данным инструментом.

3.Из табл. 6 найти цифровые отклонения, соответствующие условным буквенным обозначениям отклонений размеров, и занести результаты измерения деталей в колонки 3, 4 табл. 5.

4.Определить предельные (наибольшее и наименьшее) допускаемые значения каждого размера и занести в колонки 5 и 6 табл. 5.

5

5.Определить годность детали по каждому размеру. Деталь считается годной, если действительный размер лежит в пределах наибольшего и наименьшего допускаемых размеров либо равен им.

6.Занести в колонки 8, 9, 10, табл. 5 данные о применяемом мерительном инструменте.

С помощью инструментов, указанных в табл. 1 – 4, произвести измерение размеров данной детали и определить годность её по каждому размеру(рис. 1-4). Действительный размер, полученный в результате измерения, считается годным, если он не выходит за пределы наибольшего и наименьшего допускаемых размеров, установленных СТ СЭВ и чертежом.

Ø25Н9

Рис. 1. Измеряемая деталь № 1

6

7

8

Таблица 5

Оформление отчета

1.Название работы.

2.Цель работы.

3.Эскиз детали с простановкой размеров и предельных отклонений (в буквенном и цифровом обозначении).

9

4. Заполненная таблица: одну по своему варианту (из табл. 1 – 4) и табл. 5-6.

Контрольные вопросы

1.Что называется предельным размером, предельным отклонением и допуском?

2.Обозначение размеров с предельными отклонениями на чертежах.

3.Чем характеризуется поле допуска?

4.В чем заключается условие годности детали?

5.Назначение и устройство штангенинструментов.

6.Назначение и устройство микроинструментов.

7.Цена деления штангенинструментов и микроинстру-

ментов.

Лабораторная работа № 2. ИЗМЕРЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА

ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА С ПОМОЩЬЮ ИНДИКАТОРНОГО НУТРОМЕРА

(ПК-3)

Цель работы: изучить устройство и приемы работы с индикаторным нутромером; измерить диаметр внутренней поверхности гильзы цилиндра двигателя в нескольких сечениях; определить погрешность формы этой поверхности в поперечном и продольном сечениях и отклонение от цилиндричности.

Приборы: индикаторный нутромер модели НИ100, индикатор часового типа ИЧ 10, набор № 83 концевых мер длины 2-го класса точности, державка для крепления блока концевых мер длины, штангенциркуль ШЦ-II.

Краткие теоретические сведения

Для измерения гильз цилиндров с номинальными размерами от 80 до 100 мм по 7 квалитету точности (допуск 35 мкм) применяем индикаторный нутромер модели НИ100 с индикатором часового типа ИЧ 10 1 класса точности с ценой деления 0,01 мм. Основная погрешность в пределах 0,1 мм на любом уча-

10