Метрология, стандартизация, сертификация / 1823

1

1. Программа

1.1 Введение

В курсе šМетрология, стандартизация, сертификацияŸ студенты изучают основы метрологии, стандартизации, общие принципы взаимозаменяемости в машиностроении, систему допусков и посадок типовых соединений деталей машин, назначение допусков на размер деталей, методы и средства измерений линейных и угловых величин, выбор параметров деталей машин.

Содержание курса определено программой. По отдельным темам курса читаются лекции. Вопросы технических измерений, кроме изучения по учебным пособиям, рассматриваются на занятиях в лаборатории.

Для более глубокого понимания предмета студентызаочники выполняют:

1)контрольные работы;

2)лабораторные работы;

3)курсовую работу .

После выполнения контрольных и лабораторных работ в лаборатории метрологии студенты сдают зачет или экзамен.

1.2 Государственная система стандартизации

Государственная система стандартизации в России – ГОСТ Р 1.0–92, 1.2–92, 1.4–93, 1.5–92, 1.8–95, 1.9–95, 1.10–95.

Основные положения и определения в области стандартизации. Система стандартизации. Органы и службы стандартизации. Категории и виды стандартов, их значение и содержание. Стадии разработки стандартов. Опережающая стандартизация. Параметрические ряды. Планирование стандартизации.

Унификация и агрегатирование машин. Унификация и агрегатирование типов и основных параметров машин и оборудования. Стандартизация узлов и деталей общего применения. Стандартизация технологических процессов и технологической оснастки. Единая система технологической документации (ЕСТД). Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Стандартизация научно-технической терминологии и кодирование на-

Только для студентов специальности 151001

2

учно-технической информации. Понятие о патентной чистоте стандартов.

Международная стандартизация. Международные и национальные организации по стандартизации и контролю качества. Стандартизация проводимая в рамках ИСО. Международная система единиц. Экономика стандартизации.

Методические указания

При изучении раздела студент должен ознакомиться с Государственной системой стандартизации, разработанной в нашей стране (ГОСТ Р 1.0–92, 1.2–92, 1.4–93, 1.5–92, 1.8–95, 1.9–95, 1.10–95); усвоить цели и задачи стандартизации; методы стандартизации; категории стандартов; виды стандартов; объекты стандартизации; основные положения методики разработки стандартов; ознакомиться с системой внедрения и пересмотра стандартов. [1]

Контрольные вопросы

1.Система органов и служб стандартизации.

2.Государственная система стандартизации.

3.Категории стандартов.

4.Виды стандартов.

5.Объекты стандартизации.

6.Разработка, внедрение и пересмотр стандартов.

7.Международная стандартизация.

8.Унификация и агрегатирование машин.

1.3 Основные понятия о взаимозаменяемости

Определение термина šвзаимозаменяемостьŸ. Виды и степень взаимозаменяемости: внешняя и внутренняя, полная и неполная (ограниченная).

Номинальный и действительный размеры. Ряды номинальных линейных размеров. Предельные размеры. Предельные отклонения, нормирование и простановка на чертежах.

Соединения и посадки. Сопрягаемые и несопрягаемые поверхности, охватывающие и охватываемые поверхности. Посадки. Три группы посадок. Предельные и средние зазоры и натяги. Допуск посадки (допуск зазора, допуск натяга).

3

Методические указания

В результате изучения раздела студент должен понять сущность взаимозаменяемости и ее значение при организации современного производства в машиностроении и приборостроении и повышении технических и экономических показателей производства.

Студенту необходимо усвоить основные определения и термины, относящиеся к размерам, отклонениям, посадкам, зазором и натягам, правильно графически изображать посадки с зазором, с натягом и переходные. [1]

Контрольные вопросы

1.Что такое взаимозаменяемость?

2.Взаимозаменяемость полная, неполная.

3.Номинальные, действительные, предельные размеры.

4.Предельные отклонения, допуски.

5.Постановка предельных отклонений на чертежах.

6.Понятие о посадках, зазорах, натягах.

7.Посадки подвижные, неподвижные и переходные.

8.Графическое изображение полей допусков и посадок на чертежах.

1.4 Понятие о метрологии, технических измерениях

Понятие о метрологии и ее задачах. Понятие о технических измерениях, позволяющих получить информацию о действительной точности и отклонениях нормируемых параметров.

Роль метрологии и технических измерений в обеспечении качества продукции и точности процессов производства. Роль Д.И. Менделеева в развитии метрологии. Определение терминов šизмерениеŸ и šконтрольŸ. Понятие об эталонах единиц. Классификация видов и методов измерения и их характеристика. Метрологические (эксплуатационные) показатели средств измерения. Погрешности измерительных средств и результатов измерений.

Государственная система обеспечения единства измерений. Государственные испытания средств измерения. Поверка средств измерения, находящихся в эксплуатации.

4

Методические указания

Изучая этот раздел, надо понять разницу между контролем и измерением, существующие методы измерения, метрологические показатели средств измерения; разобраться в государственной системе обеспечения единства измерений. [1]

Контрольные вопросы

1.Понятие о метрологии и измерениях.

2.Средства измерения.

3.Методы измерения.

4.Основные параметры средства измерений.

5.Погрешности измерений.

6.Эталоны.

1.5 Приборы, используемые для измерения линейных и угловых размеров

Выбор средств производственного контроля. Автоматизированные приспособления. Контрольные полуавтоматические машины и автоматические системы. Устройство активного контроля и самонастраивающиеся контрольные системы.

Автоматизация процессов измерения, контроля, выбора и обработки результатов. Автоматизация обработки результатов измерений и проектирование процессов контроля.

Методические указания

В результате изучения раздела следует усвоить основные типы приборов, принцип их действия, их назначение, основные метрологические показатели. Из каждого типа приборов подробно изучить схему и принцип действия не менее одного прибора. Рассмотреть вопрос выбора измерительных средств. [1]

Контрольные вопросы

1.Выбор средств производственного контроля.

2.Универсальные измерительные приборы:

а) измерительные инструменты; б) измерительные головки;

в) оптико-механические измерительные приборы;

5

г) измерительные микроскопы.

3.Автоматизированные приспособления.

4.Контрольные полуавтоматические машины.

5.Устройства активного контроля.

1.6 Нормирование, методы и средства контроля отклонений формы, расположения, волнистости и шероховатости поверхности деталей

Система допусков на отклонения формы и расположения взаимосвязанных поверхностей. Систематизация отклонений геометрических параметров. Принцип нормирования отклонений формы и расположений. Понятие о прилегающих прямых, окружностях и цилиндрах. Количественная оценка отклонений в расположении взаимосвязанных поверхностей и осей. Количественная оценка отклонений на нормируемом участке. Нормирование отклонений формы и расположения поверхностей и осей. Обозначение отклонений на чертежах. Методы и средства измерения отклонений формы и расположения.

Нормирование геометрических параметров поверхности. Понятие о шероховатости. Основные термины и определения. Система отсчета шероховатости и параметры ее оценки. Обозначение параметров шероховатости на чертежах. Методы и средства измерения параметров шероховатости. Факторы, определяющие образование волнистости поверхности.

Методические указания

При изучении материала данной темы необходимо особо обратить внимание на усвоение обозначений отклонений от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей, шероховатости поверхности и их влияние на эксплуатационные показатели качества работы сборочных единиц машин. Надо знать основные термины и определения. Должны быть рассмотрены источники возникновения погрешностей обработки. [1]

Контрольные вопросы

1. Классификация отклонений геометрических параметров деталей.

6

2.Понятие о прилегающих прямых, окружностях, плоскостях и цилиндрах.

3.Отклонения формы цилиндрических поверхностей.

4.Отклонения формы плоских поверхностей.

5.Отклонения формы заданного профиля.

6.Отклонения расположения поверхностей.

7.Суммарные отклонения формы и расположения поверх-

ностей.

8.Зависимые и независимые допуски расположения.

9.Обозначение на чертежах допусков формы и расположения поверхностей деталей.

10.Параметры, оценивающие шероховатость поверхностей

деталей.

11.Обозначение шероховатости на чертежах.

12.Понятие о волнистости поверхностей деталей.

13.Методы и средства измерения отклонений формы, расположения и шероховатости поверхностей.

1.7 Взаимозаменяемость, методы и средства контроля гладких цилиндрических соединений

Основные эксплуатационные требования к гладким цилиндрическим соединениям.

Единая система допусков и посадок для гладких соединений. Посадки в системе отверстия и системе вала, единица допуска. Квалитеты точности, основные отклонения, интервалы размеров, нормальная температура, предпочтительные поля допусков. Обозначение квалитетов точности, полей допусков и посадок на чертежах.

Посадки с зазором. Метод расчета посадок с зазором. Переходные посадки. Посадки с натягом. Метод расчета посадок с натягом.

Допуски размеров несопрягаемых поверхностей.

Система допусков и посадок подшипников качения. Классы точности подшипников и их выбор. Расчет посадок подшипников качения, исходя из функционального назначения и режима работы.

Допуски и посадки деталей из пластмасс.

Характеристика методов и средств контроля гладких цилиндрических деталей. Калибры для цилиндрических деталей и их

7

классификация по назначению. Принцип конструирования калибров. Допуски на изготовление и износ калибров.

Методические указания

При изучении настоящей темы надлежит усвоить закономерности построения допусков и посадок и закономерности построения таблиц допусков. Необходимо знать квалитеты и посадки для размеров от 1 до 500 мм, графическое изображение допусков и посадок и обозначение допусков и посадок на чертежах.

Студенты также должны научиться обосновывать назначение посадок и квалитетов на основе эксплуатационных требований и других факторов. Освоить расчет натягов, обеспечивающих прочность сопряжения, и расчет наивыгоднейшего зазора подшипников скольжения.

Изучая посадки подшипников качения, необходимо обратить внимание на особенность расположения допусков на внутреннем диаметре внутреннего кольца подшипника, как это влияет на изменение характера применяемых посадок.

Необходимо знать основные требования, предъявляемые к калибрам, усвоить графическое изображение допусков на калибры, знать назначение каждого калибра. Надо уметь пользоваться таблицами допусков для подсчета исполнительных размеров калибров. [1]

Контрольные вопросы

1.Единая система допусков и посадок гладких цилиндрических соединений:

а) система отверстия и система вала; б) основные отклонения; в) поля допусков; г) квалитеты точности;

д) интервалы размеров; е) единица допуска.

2.Обозначение предельных отклонений и посадок на черте-

жах.

3.Расчет и выбор посадок с зазором.

4.Применение посадок с зазором.

5.Расчет и выбор переходных посадок.

8

6.Применение переходных посадок.

7.Расчет и выбор посадок с натягом.

8.Применение посадок с натягом

9.Система допусков и посадок подшипников качения: а) классы точности подшипников качения; б) допуски колец подшипников качения;

в) выбор посадок подшипников качения на валы и в корпуса; г) обозначение посадок подшипников качения на чертежах.

10.Калибры гладкие для размеров до 500 мм:

а) типы калибров и их назначение; б) определение номинальных размеров проходных и непро-

ходных предельных калибров; в) калибры для контроля вала;

г) калибры для контроля отверстия; д) допуски калибров;

е) принцип конструирования калибров; ж) расчет исполнительных размеров калибров; з) маркировка калибров.

1.8 Расчет допусков, входящих в размерные цепи

Основы размерного анализа. Понятие о размерной цепи. Основные термины и определения. Классификация размерных цепей по различным признакам. Основные закономерности в теории размерных цепей. Виды решаемых задач. Методы достижения точности исходного звена. Способы решения задач и рекомендуемая область их применения. Методика выявления и построения размерных цепей.

Методические указания

Изучение данной темы имеет большое значение для будущих инженеров-механиков, так как в ней рассматривается взаимозаменяемость сложных сопряжений в сборочных единицах машин и приборов.

Особое внимание следует обратить на усвоение зависимостей при расчете размерных цепей и на применение теории вероятности к расчету допусков на размеры в размерных цепях. Необходимо рассмотреть решение раз мерных цепей различными методами. [1]

9

Контрольные вопросы

1. Термины, обозначения, определения в размерных цепях: а) размерная цепь; типы размерных цепей; б) размеры замыкающий и составляющие; увеличивающий

и уменьшающий; в) типы задач при решении размерных цепей.

2.Метод расчета размерных цепей, обеспечивающий полную взаимозаменяемость (решение прямой и обратной задачи).

3.Теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей (решение прямой и обратной задачи).

4.Метод групповой взаимозаменяемости (селективная сбор-

ка).

5.Метод регулирования и пригонки.

1.9 Взаимозаменяемость, методы и средства контроля конических соединений и деталей по угловым размерам

Допуски на угловые размеры в машино- и приборостроении. Нормальные углы.

Основные эксплуатационные требования к коническим соединениям. Геометрические параметры конических соединений, ограничиваемые допусками. Нормальные конусности. Взаимосвязь между отклонениями геометрических параметров в конических соединениях. Допуски на размеры инструментальных конусов.

Методы и средства измерения углов и конусов.

Методические указания

При изучении конических сопряжений хорошо усвоить основные термины, а также взаимосвязь отклонений от номинальных величин угла конуса, диаметра и базорасстояния. [1]

Контрольные вопросы

1.Основные эксплуатационные требования к коническим соединениям.

2.Геометрические параметры конических соединений, ограничиваемые допусками. Нормальные конусности.

3.Взаимосвязь между отклонениями геометрических пара-