- •1. Основы метрологии и измерений
- •1.1. Понятие, предмет и задачи метрологии
- •1.2. Качество измерений и способы его достижения
- •1.3. Понятие метрологического обеспечения
- •1.4. Организационные основы метрологического обеспечения
- •1.5. Научные и методические основы метрологического обеспечения
- •1.6. Правовые основы обеспечения единства измерений
- •1.7. Поверка (калибровка) средств измерений
- •1.8. Поверочные схемы и поверочное оборудование
- •1.9. Классы точности средств измерений
- •1.10. Универсальные измерительные средства
- •1.11. Ремонт и юстировка средств измерений
- •1.12. Структура и функции метрологических служб
- •1.13. Системы обеспечения единства измерений
- •1.14. Основы теории измерений
- •1.15. Средства измерений и методы измерений
- •1.16. Погрешности измерения
- •1.17. Международные организации по метрологии
- •1.18. Организация метрологического обеспечения качества продукции
- •2. Стандартизация и ее роль в современной промышленности
- •2.1. Сущность стандартизации
- •2.2. Научная база стандартизации
- •2.3. Роль стандартизации в повышении качества продукции на промежуточном, региональном и национальном уровнях
- •2.4. Термины в области стандартизации
- •2.5. Экономическое и правовое обеспечение стандартизации
- •2.6. Нормативные документы по стандартизации и виды стандартов
- •2.7. Содержание ескд, естд, естпп, гси
- •2.8. Системы стандартизации
- •2.9. Экономические проблемы стандартизации
- •2.10. Основные положения Государственной системы стандартизации
- •2.11. Порядок разработки, утверждения, внедрения
- •3. Основы взаимозаменяемости деталей машин
- •3.1. Понятие о взаимозаменяемости и ее видах
- •3.2. Понятие о номинальном, действительном и предельных размерах, предельных отклонениях, допусках и посадках
- •3.3. Расчет и выбор посадок с гарантированным зазором
- •3.4. Области применения некоторых рекомендуемых посадок с зазором
- •3.5. Расчет и выбор переходных посадок
- •3.6. Расчет и выбор посадок с гарантированным натягом
- •3.7. Система допусков и посадок для подшипников качения
- •3.8. Предельные калибры для гладких цилиндрических деталей
- •3.9. Взаимозаменяемость, методы и средства
- •3.10. Взаимозаменяемость, методы и средства контроля резьбовых соединений
- •3.11. Понятие о размерных цепях. Методы расчета размерных цепей
- •4. Назначение и обозначение параметров шероховатости поверхностей деталей машин
- •4.1. Основные параметры шероховатости поверхности
- •4.2. Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные свойства детали
- •4.3. Обозначение и правила нанесения шероховатости поверхностей на чертежах
- •5. Погрешности формы и расположения поверхностей деталей машин
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Технологический институт
Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
"Южный федеральный университет"
ПРИОРИТЕТНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ "ОБРАЗОВАНИЕ"
В. И. Бутенко
Конспект лекций
по метрологии и стандартизации
Таганрог 2008
УДК 389.008
Рецензенты:
доктор техн. наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения Донского государственного технического университета (г.Ростов-на-Дону) Тамаркин М. А.;
доктор техн. наук, профессор, заведующий кафедрой эксплуатации и ремонта машин Ростовского государственного университета путей сообщения Бойко Н. И.
В.И. Бутенко. Конспект лекций по метрологии и стандартизации. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. − 91с.
В данной работе приведены основные сведения о метрологии, стандартизации и взаимозаменяемости машиностроительного производства. Рассмотрены параметры шероховатости поверхностей деталей и правила нанесения их на чертежах. Лекции предназначены для студентов специальностей «Самолето- и вертолетостроение» и «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей»
Табл. 3. Ил. 15. Библиогр.: 13 назв.
© Технологический институт Южного
федерального университета в г. Таганроге, 2008
© Бутенко В. И., 2008
Содержание
Введение 5
1. ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ И ИЗМЕРЕНИЙ 5
1.1. Понятие, предмет и задачи метрологии 5
1.2. Качество измерений и способы его достижения 7
1.3. Понятие метрологического обеспечения 9
1.4. Организационные основы метрологического обеспечения 10
1.5. Научные и методические основы метрологического
обеспечения 12
1.6. Правовые основы обеспечения единства измерений 14
1.7. Поверка (калибровка) средств измерений 15
1.8. Поверочные схемы и поверочное оборудование 17
1.9. Классы точности средств измерений 18
1.10. Универсальные измерительные средства 20
1.11. Ремонт и юстировка средств измерений 22
1.12. Структура и функции метрологических служб 23
1.13. Системы обеспечения единства измерений 25
1.14. Основы теории измерений 27
1.15. Средства измерений и методы измерений 28
1.16. Погрешности измерения 30
1.17. Международные организации по метрологии 31
1.18. Организация метрологического обеспечения качества продукции 33
2. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И ЕЕ РОЛЬ В СОВРЕМЕННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 35
2.1. Сущность стандартизации 35
2.2. Научная база стандартизации 36
2.3. Роль стандартизации в повышении качества продукции на промежуточном, региональном и национальном уровнях 38
2.4. Термины в области стандартизации 39
2.5. Экономическое и правовое обеспечение стандартизации 41
2.6. Нормативные документы по стандартизации и виды стандартов 42
2.7. Содержание ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПП, ГСИ 44
2.8. Системы стандартизации 46
2.9. Экономические проблемы стандартизации 47
2.10. Основные положения Государственной системы
с
2.11. Порядок разработки, утверждения, внедрения и обозначения стандартов 50
3. ОСНОВЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 52
3.1. Понятие о взаимозаменяемости и ее видах 52
3.2. Понятие о номинальном, действительном и предельных размерах, предельных отклонениях, допусках, посадках 54
3.3. Расчет и выбор посадок с гарантированным зазором 59
3.4. Области применения некоторых рекомендуемых посадок с зазором 61
3.5. Расчет и выбор переходных посадок 63
3.6. Расчет и выбор посадок с гарантированным натягом 64
3.7. Система допусков и посадок для подшипников качения 65
3.8. Предельные калибры для гладких цилиндрических деталей 67
3.9. Взаимозаменяемость, методы и средства контроля зубчатых передач 70
3.10. Взаимозаменяемость, методы и средства контроля резьбовых соединений 72
3.11. Понятие о размерных цепях. Методы расчета размерных
цепей 74
4. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 77
4.1. Основные параметры шероховатости поверхности 77
4.2. Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные свойства детали 81
4.3. Обозначение и правила нанесения шероховатости поверхностей на чертежах 83
5. ПОГРЕШНОСТИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 86
Библиографический список 90
Введение
Бурное развитие современной машиностроительной промышленности невозможно без четко организованной метрологической службы, стандартизации и взаимозаменяемости при создании качественной продукции. Поэтому целью курса «Метрология, стандартизация» является изучение студентами базовых основ метрологии, стандартизации, взаимозаменяемости и возможности использования их в будущей профессиональной деятельности. В результате изучения настоящего курса студент должен знать:
– средства технических измерений и методы измерения;
– роль технических измерений и метрологии в целом и в обеспечении качества выпускаемой продукции;
– принципы стандартизации, виды стандартов и их роль в повышении качества продукции;
– виды взаимозаменяемости изделий и пути их осуществления;
– порядок расчета и выбора допусков и посадок;
– правила указания отклонений, допусков, посадок и шероховатости на чертежах деталей и сборочных единиц.
Изучение курса «Метрология, стандартизация» опирается на знания, полученные студентами по дисциплинам математика, физика, техническое черчение и материаловедение.
Знания, полученные студентами при изучении курса «Метрология, стандартизация», будут использованы ими для успешного усвоения таких дисциплин, как «Детали машин и основы конструирования», «Сертификация авиационной техники», «Технология производства самолетов и вертолетов», «Эксплуатационная технологичность летательных аппаратов» и других.
1. Основы метрологии и измерений
1.1. Понятие, предмет и задачи метрологии
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства к требуемой точности.
Современная метрология включает три составляющие: законодательную метрологию, фундаментальную (научную) и практическую (прикладную) метрологию. Из прикладной метрологии для нужд машиностроения выделяют технические измерения. В настоящее время к техническим измерениям, рассматриваемым во взаимной связи с точностью и взаимозаменяемостью в машиностроении, относят измерения линейных, угловых и радиусных величин. Результаты измерений выражают в узаконенных величинах.
Главная задача метрологии – обеспечение единства измерений, которая может быть решена при соблюдении двух условий:
1) выражение результатов измерений в единых узаконенных единицах;
2) установление допускаемых погрешностей результатов измерений и пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероятности.
Основные задачи метрологии:
1) установление единиц физических величин, государственных эталонов и образцовых средств измерений, контроля и испытаний;
2) обеспечение единства измерений и единообразных средств измерений;
3) разработка методов оценки погрешностей состояния средств измерения, контроля и испытаний;
4) передача размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средством измерений.
Нормативно-правовой основой метрологического обеспечения точности измерений является Государственная служба обеспечения единства измерений (ГСИ). Основные нормативные документы ГСИ − государственные стандарты. Принята Международная система единиц (СИ), на основе которой для обязательного применения разработан ГОСТ 8.417-2002.
Главными единицами физических величин в СИ являются семь основных единиц и свыше 50 производных, имеющих специальные названия.
Основные единицы: метр − м (длина), килограмм − кг (масса), секунда − с (время), ампер − А (сила тока), кельвин − К (термодинамическая температура), моль (количество вещества) и кандела − кд (сила света).
Кратные и дольные единицы образуются умножением на степень числа 10. Им присвоены определенные названия и обозначения; мега – М (106), кило – к (103), милли – м (10–3), микро – мк (10–6) и др. Единство измерений поддерживают путем передачи единиц величин от элемента к рабочим средствам измерений, осуществляемой по ступенькам образцовых мер и измерительных приборов. Точность указанных мер понижается от ступеньки к ступеньке в 2–4 раза.
Средства измерений (СИ) в соответствии с поверочной схемой периодически подвергаются поверке, которая заключается в определении метрологическим органом погрешности средств измерений и установлении его пригодности к применению. Сеть метрологических органов называется метрологической службой. Деятельность этих органов направлена на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений путем проведения поверки, ревизии и экспертизы средств измерений.
Единообразие средств измерений – их состояние, характеризующееся тем, что они проградуированы в узаконенных единицах, а их метрологические свойства соответствуют нормам.