Допуски посадки и технические измерения. Комплект лекций по учебной дисциплине "допуски и технические измерения"

по курсу:

«Взаимозаменяемость,

стандартизация

технические измерения»

Донецк 2008г

Лекция №1 «Понятие о взаимозаменяемости и стандартизации. Основы принципа взаимозаменяемости.» 3

Лекция № 2 «Системы допусков и посадок для элементов цилиндрических и плоских соединений» 10

Лекция № 3 «Расчет и выбор посадок для ГЦС» 17

Лекция № 4 «Расчет и конструирование калибров для контроля деталей гладких соединений» 28

Лекция № 5 «Допуски и посадки подшипников качения» 36

Лекция № 6 «Нормирование и обозначение шероховатости поверхности» 42

Лекция № 7 «Допуски формы и расположения поверхностей» 47

Лекция № 8 «Размерные цепи» 56

Лекция № 9 «Взаимозаменяемость, методы и средства измерения и контроля зубчатых передач» 68

Лекция №10 «Взаимозаменяемость резьбовых соединений» 77

Лекция № 11 «Взаимозаменяемость шпоночных и шлицевых соединений» 82

Лекция № 12 «Допуски углов. Взаимозаменяемость конических соединений» 86

Лекция № 13 «Понятие о метрологии и технических измерениях» 91

Лекция №1 «Понятие о взаимозаменяемости и стандартизации. Основы принципа взаимозаменяемости.»

Современное машиностроение характеризуется:

непрерывным увеличением мощностей и производительности машин;

постоянным совершенствованием конструкций машин и других изделий;

повышением требований к точности изготовления машин;

ростом механизации и автоматизации производства.

Для успешного развития машиностроения по этим направлениям большое значение имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости и стандартизации.

Цель дисциплины: знакомство с методами обеспечения взаимозаменяемости,

стандартизацией, а также методами измерения и контроля

применительно к современным изделиям машиностроения.

Из истории развития взаимозаменяемости и стандартизации.

Элементы взаимозаменяемости и стандартизации появились очень давно.

Так, например, водопровод, построенный рабами Рима, был выполнен из труб строго определенного диаметра. Для строительства пирамид в Древнем Египте использовались унифицированные каменные блоки.

В 18 веке по указу Петра 1 была построена серия военных судов с одинаковыми размерами, вооружением, якорями. В металлообрабатывающей промышленности взаимозаменяемость и стандартизация впервые были применены в 1761 году на Тульском, а затем Ижевском оружейных заводах.

Понятие о взаимозаменяемости и ее видах.

Взаимозаменяемость – это возможность сборки независимо изготовленных деталей в узел, а узлов в машину без дополнительных операций обработки и пригонки. При этом должна обеспечиваться нормальная работа механизма.

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц они должны быть изготовлены с заданной точностью, т.е. так, чтобы их размеры, форма поверхностей и другие параметры находились в пределах заданных при проектировании изделия.

Комплекс научно – технических исходных положений, выполнение которых при конструировании, производстве и эксплуатации обеспечивает взаимозаменяемость деталей, сборочных единиц и изделий называют принципом взаимозаменяемости.

Различают полную и неполную взаимозаменяемость деталей, собираемых в сборочные единицы.

Полная взаимозаменяемость обеспечивает возможность беспригонной сборки (или замены при ремонте) любых независимо изготовленных с заданной точностью однотипных деталей в сборочную единицу. (Например, болты, гайки, шайбы, втулки, зубчатые колеса).

Ограниченно взаимозаменяемыми называются такие детали, при сборке или смене которых может потребоваться групповой подбор деталей (селективная сборка), применение компенсаторов, регулирование положения деталей, пригонка. (Например, сборка редуктора, подшипников качения).

Уровень взаимозаменяемости производства изделия характеризуется коэффициентом взаимозаменяемости, равным отношению трудоемкости изготовления взаимозаменяемых деталей к общей трудоемкости изготовления изделия.

Различают также внешнюю и внутреннюю взаимозаменяемость.

Внешняя – это взаимозаменяемость покупных или кооперируемых изделий (монтируемых в другие более сложные изделия) и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, по размерам и форме присоединительных поверхностей. (Например, в электродвигателях внешнюю взаимозаменяемость обеспечивают по частоте вращения вала, мощности, а также по диаметру вала; в подшипниках качения – по наружному диаметру наружного кольца и внутреннему диаметру внутреннего кольца, а также по точности вращения).

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные единицы и механизмы, входящие в изделие. (Например, в подшипнике качения внутреннюю групповую взаимозаменяемость имеют тела качения и кольца).

Базой для осуществления взаимозаменяемости в современном промышленном производстве является стандартизация.

Понятия о стандартизации. Категории стандартов

Крупнейшей международной организацией в области стандартизации является ИСО (до 1941 г. называлась ИСА, организована в 1926 г.) Высшим органом ИСО является Генеральная Ассамблея, которая собирается раз в 3 года, принимает решения по наиболее важным вопросам и избирает Президента организации. Организация состоит из большого количества клиентов. В Уставе указывается основная цель ИСО – «содействовать благоприятному развитию стандартизации во всем мире для того, чтобы облегчить международный обмен товарами и развивать взаимное сотрудничество в различных областях деятельности.

Основные термины и определения в области стандартизации установлены Комитетом ИСО по изучению научных принципов стандартизации (СТАКО).

Стандартизация – это плановая деятельность по установлению обязательных правил, норм и требований, выполнение которых повышает качество продукции и производительность труда.

Стандарт – это нормативно – технический документ, устанавливающий требования к группам однородной продукции и правила, обеспечивающие её разработку, производство и применение.

Технические условия (ТУ) – нормативно – технический документ, устанавливающий требования к конкретным изделиям, материалу, их изготовлению и контролю.

Для усиления роли стандартизации разработана и введена в действия государственная (державна)система стандартизации ДСС. Она определяет цели и задачи стандартизации, структуру органов и служб стандартизации, порядок разработки, оформления, утверждения, издания и внедрения стандартов.

Основными целями стандартизации являются:

повышение качества продукции;

развитие экспорта;

развитие специализации;

развитие кооперации.

В зависимости от сферы действия ДСС предусматривает следующие категории стандартов:

ГОСТ (ДСТ) – государственные;

ОСТ – отраслевые;

СТП – предприятий.

Основные термины и определения принципа взаимозаменяемости

Основные термины и определения установлены в ГОСТ 25346 – 82.

Соединение – это две или несколько деталей подвижно или неподвижно сопряженные друг с другом.

Рисунок 1 – Примеры соединений

Номинальный размер – это общий для деталей соединения размер, полученный в результате расчета и округленный в соответствии с рядами нормальных линейных размеров установленных ГОСТ 6636 – 69 и распространенных на базе рядов предпочтительных чисел ГОСТ 8032 – 56.

Ряды предпочтительных чисел (ряды Ренара) представляют собой геометрические прогрессии.

R5:
=1,6 – 10; 16; 25; 40; 63; 100…

R10:
= 1,25 – 10; 12,5; 16; 20; 25…

Действительный размер – это размер, полученный в результате обработки детали и измеренный с допустимой погрешностью.

При выполнении чертежей размер удобнее всего проставлять в виде номинального размера с отклонениями.

55

Предельные размеры – это два предельно допускаемых размера, между которыми должен находиться действительный размер годной детали. (
)

Рисунок 2 – Предельные размеры отверстия, вала

Допуск размера – это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами (Т – Tolerance)

Допуск является мерой точности размера и определяет трудоемкость изготовления детали. Чем больше допуск, тем проще и дешевле изготовление детали.

Понятия о номинальном размере и отклонениях упрощает графическое изображение допусков в виде схем расположения полей допусков.

Рисунок 3 – Схема гладкого цилиндрического соединения

Зона, заключенная между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям, называется полем допуска.

Поле допуска более широкое понятие, чем допуск. Поле допуска характеризуется своей величиной (допуском) и расположением относительно номинального размера. Таким образом, поле допуска может задаваться двумя способами:

а) в виде верхнего (es,ES) и нижнего (ei,EI) отклонения;

б) в виде основного отклонения и допуска (Т).

Рассмотрим соединение отверстия и вала.

Разность размеров отверстия и вала до сборки определяет характер соединения деталей, или посадку.

Если
(зазор)

Если
(натяг)

В соединениях, где необходим зазор, действительный зазор должен находиться между двумя предельными значениями – наибольшим и наименьшим зазорами (S
).Соответственно в соединениях с натягом – между
.

Предельные зазоры и натяги на чертежах не указывают. Конструктор назначает посадку в виде определенного сочетания полей допусков отверстия и вала. При этом номинальный размер отверстия и вала является общим и называется номинальным размером соединения d
.

Типы посадок.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала различают посадки трех типов: с зазором, натягом и переходные.

Рисунок 4 – Типы посадок

ГБОУ СПО «НАТК»

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора по НПО __________ Г.Б.Коротыш

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для проведения лабораторно-практических занятий

по дисциплине: Технические измерения.

Разработал Рассмотрено и утверждено на заседании

Предметной (цикловой) комиссии

Преподаватель Протокол №___ от ____________

М.С.Лобанова Председатель ______Л.Н.Веселова

2014

Предварительный просмотр:

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«НИЖЕГОРОДСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

(ГБОУ СПО «НАТК»)

Утверждаю

Зам.директора по СПО

Т.В.Афанасьева

«___»_______2013г.

Комплект

контрольно-измерительных материалов

для проведения промежуточной аттестации по учебной дисциплине

ОП.01Техническиеизмерения

код и наименование

основной профессиональной образовательной программы

по профессии/ специальности

15.01.25 Станочник(металлообработка)

код и наименование

г. Нижний Новгород

2013 г.

Разработчики: Преподаватель Лобанова М.С

Рассмотрено ПЦК «Машиностроения

Протокол №____ от «___»________2013г.

Председатель ПЦК Веселова.Л.Н ______

1. Общие положения

Контрольно-измерительные материалы предназначены для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся, освоивших программу учебной дисциплины Технические измерения

КИМ включают контрольные материалы для проведения промежуточной аттестации в форме устной по билетам.

2. Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверке

(указываются результаты освоения дисциплины в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины)

3. Измерительные материалы для оценивания результатов освоения учебной дисциплины Технические измерения

3.1 Форма дифференцированного зачета - устная по билетам

3.2 Задания для дифференцированного зачета:

Билет №1

1.Дать определение допуска, предельных размеров, отклонений

2.Шерохователость поверхности и её параметры

Билет №2

1.Взаимозаменяемость, погрешность измерений

2.Суммарные допуски, их определение

Билет №3

1.Начертить схему расположения полей допусков в системе отверстия и вала

2.Параметры шероховатости

Билет №4

Билет №5

1.Порядок выбора и назначение квалитетов точности и выбор посадок

2.Обозначение шероховатости на чертежах

Билет №6

1.Классификация посадок

Билет №7

2.Устройство гладкого микрометра

Билет №8

1.Таблица условных обозначений допусков формы и расположения

2.Контроль калибрами, их устройства

Билет №9

1.Влияние шероховатости на эксплуатационные свойства узлов и механизмов

2.Автоматические средства контроля

Билет №10

1.Назвать основные принципы построения допусков и посадок

2.Проверочные линейки и плиты

Билет №11

1.Понятие погрешности и точности размера

2.Средства измерения и контроля линейных величин

Билет №12

1.Измерительные линейки

2.Предельные размеры и отклонения

Билет №13

1.Допуски и посадки конических соединений

2.Шероховатость поверхности. Основные термины и определения

Билет №14

1.Обозначение посадок на чертежах

2.Устройство штангенциркуля ШЦ-2

Билет №15

1.Контроль калибрами

2.Характеристика крепежных резьб

Билет №16

1.Знак шероховатости. Обозначение шероховатости на чертежах

2.Допуски и посадки резьб с зазором

Билет №17

1.Допуски и посадки резьб с натягом

2.Устройство штангенциркуля ШЦ-1

Билет №18

1.Допуски и посадки шпоночных соединений

2.Микрометрический инструмент

Билет №19

1.Методы и средства контроля резьб

2.Отклонения формы цилиндрических поверхностей

Билет №20

1.Классификация калибров

2.Определение предельных отклонений

Критерии оценивания заданий

«5» 2 вопроса билета + дополнительное задание

«4» 2 вопроса билета

«3» 1 вопрос билета

«2» Отсутствие ответа на билет

Условия выполнения задания

1. Место, условия выполнения задания - учебный класс

2. Максимальное время выполнения задания: 2 часа

3. Источники информации, разрешенные к использованию на экзамене, оборудование – учебник Зайцев.С.А, плакаты, стенды, справочник

Заполняется пункт (пункты), соответствующие результатам (объектам) и типам аттестации, указанным в разделе 1. Остальные удаляются.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа №1

Измерение и контроль среднего диаметра наружной резьбы резьбовыми калибрами

Цель работы:

Изучить способы измерения и контроля среднего диаметра наружной резьбы рабочими и контрольными калибрами

1.Рабочие и контрольные калибры для болтов

2.Резьбовые проходные и непроходные кольца

3.Резьбовые скобы

4.Деталь – болт для измерения резьбы

5.Резьбовые микрометры

6.Проволочки

Порядок выполнения работы:

1.Повторить общие сведения о резьбах: элементы резьбы, рабочие поверхности

2.Ознакомиться с предусмотренными контрольными калибрами в виде КПР-HЕ, У-ПР, У-НЕ, К-И, КИ-НЕ KHE-ПР, КHE-HE

3.Измерить средний диаметр методом трех проволок резьбы и калибром

4.Составить отчет

Алгоритм составления отчета:

1.Записывается измеренный размер H (по наружным диаметром проволочек)

2.По формуле d 2 = M - 3d + 0,866Р подсчитывается средний диаметр резьбы d – диаметр проволочек

3.По специальной таблице, зная размер M, шаг резьбы и диаметр проволочек находим значения среднего диаметра наружной резьбы d 2

Контрольные вопросы:

1.Перечислить основные параметры цилиндрической резьбы и нарисовать их эскиз

2.Что понимается под приведенным средним диаметром резьбы?

3.Какие рабочие калибры применяются для контроля резьбы болта?

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа №2

Измерение размера и отклонение формы гладким микрометром

Цель работы:

Изучить микрометрические измерительные средства их основные характеристики, научиться измерять размеры с допустимой погрешностью

Материально-техническое оснащение:

1.Микрометр

2.Глубомер

3.Нутромер детали цилиндрической формы

Порядок выполнения работы:

1.Повторить назначение основных средств измерения и контроля линейных размеров, приемы измерений, основные инструменты, точность измерений, основные характеристики инструментов

2.Ознакомиться с устройством микрометра, с его пределами измерений

3.Произвести замеры предложенных деталей

4.Составить отчет

Алгоритмы составления отчета:

1.Самостоятельно произвести замеры деталей гладким микрометром

2.Определить величину отсчета по формуле l=S x n

3.Свести данные в таблицу

Контрольные вопросы:

1.Какой обычно применяется угол резьбы при измерении микрометром

2.Каковы характеристики микрометрических инструментов

3.Каков предел измерений микрометра?

Лабораторная работа рассчитана на 2 часа

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа №3

Допуск как разность предельных отклонений от номинального размера

Цель работы:

Научить студента определять предельные отклонения, арифметически рассчитывать верхние отклонение, нижние отклонение, наибольший предельный размер, наименьший предельный размер, допуск на вал и отверстие

Материально-техническое оснащение:

1.Калькуляторы

2.Плакаты полей допусков в системе отверстия и в системе вала

3.Таблицы

4.Справочники

5.Стенд «Схема полей допусков и припусков на обработку отверстия и вала»

Порядок выполнения:

1.Повторить основные определения (номинальный размер, допуск, действительный размер)

2.Ознакомиться с плакатом допусков

3.Изучить определение ВО, НО

4.Ознакомиться со схемой допусков на детали: вал, отверстие

5.Составить отчет

Алгоритм составления отчета:

1.Начертить схематично эскиз вала отверстия по полученному заданию

2.Самостоятельно выбрать допуска на размеры вала, отверстия по таблице

4.Самостоятельно вычертить схему полей допусков

5.Свести данные в таблицу

Контрольные вопросы:

1.Чему равны наибольший и наименьший предельные размеры?

2.Что такое погрешности измерения?

4.Что называется действительным размером?

Лабораторная работа рассчитана на 4 часа

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа №4

Определение предельных размеров отверстий и валов, допусков зазоров и натягов

Цель работы:

1.Научиться вычерчивать схему расположения полей допусков для посадок и натягов

2.Научиться определять предельные размеры допуска на зазоры и натяги

Задание:

1.Вычертить по исходным данным схему расположения полей допусков

Выбор средств измерения

Цель работы:

1.Научить студента выбирать измерительные средства для контроля деталей

2.Научить студента контролировать размеры измерительными средствами с допустимой погрешностью

Материально-техническое оснащение:

1.Измерительные линейки

2.Гладкий микрометр

3.Штангенциркуль

4.Детали

5.Чертежи

6.Учебник

7.Плакаты

Задание:

1.Изучить чертеж детали

2.Подобрать измерительный инструмент согласно размерам чертежа с допустимой погрешностью

3.Измерить предложенную деталь измерительным средством

4.Составить отчет

Выполнение:

1.Изучить устройство и метрологические характеристики измерительных средств

2.Зарисовать эскиз детали, проставив все размеры

3.Зарисовать эскизы выбранных измерительных средств

4.Измерить размеры детали

5.Свести данные в таблицу

Вывод:

Лабораторная работа рассчитана на 2 часа

Основным показателем, определяющим квалификацию рабочего и качество профессионального обучения, наряду со сложностью выполняемых работ, является качество изготавливаемой продукции. Последнее невозможно без знания допусков и посадок, а также без умения владения измерительными средствами и техникой измерения. Именно с этих позиций следует рассматривать значение общетехнического предмета «Допуски, посадки и технические измерения», являющегося сквозным для подготовки квалифицированных рабочих большой группы профессий.

Наиболее полно и глубоко – на уровне обучения оперированию знаниями – следует преподавать материал тем 1 и 2, поскольку именно эти темы являются наиболее важными в предмете. На прочном усвоении их содержания базируется как изучение последующих тем, так и возможность использования знаний по предмету при изучении других общетехнических предметов, при профессиональной подготовке учащихся на уроках технологии и производственного обучения. На том уровне обучения оперированию знаниями следует преподавать также часть материала и других тем, если его изучение связано с выполнением упражнений, предусмотренных программой. Для организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся на уроках следует применять письменные учебные задания обучающего характера. Эти задания учащиеся должны выполнять на этапе контроля.

В зависимости от определенной профессиональной подготовки количество часов, отведенных на изучение отдельных тем, может изменяться в пределах общего количества часов, отведенных на весь курс. Эти изменения обсуждаются на методической комиссии.

Тематический план

Программа

Тема 1. Введение. Основные сведения о размерах и сопряжениях в машиностроении.

Понятие о неизбежности возникновения погрешности при изготовлении деталей и сборке машин. Виды погрешностей: погрешности размеров, погрешности формы поверхности, погрешности расположения поверхности, шероховатость поверхности. Понятие о качестве продукции в машиностроении.
Основные сведения о взаимозаменяемости и ее видах. Унификация, нормализация и стандартизация в машиностроении. СТП, ОСТ, ГОСТ, СТ СЭВ и зоны их действия. Системы конструкторской и технологической документации.
Номинальный размер. Погрешности размера. Действительный размер. Действительное отклонение. Предельные размеры. Предельные отклонения. Допуск размера. Поле допуска. Схема расположения полей допусков. Условия годности размера деталей.
Основные сведения о распределении действительных размеров изготовленных деталей в пределах поля допуска, погрешностей обработки и погрешностей измерения как о распределении случайных величин.
Обозначения номинальных размеров и предельных отклонений размеров на чертежах. Размеры сопрягаемые и несопрягаемые. Обобщенные понятия «отверстие» - для внутренних поверхностей и «вал» - для наружных поверхностей. Сопряжение (соединение) двух деталей с зазором или с натягом. Посадка. Схема расположения полей допусков сопряженных деталей. Наибольший и наименьший зазор и натяг. Допуск посадки.
Типы посадок: посадки с гарантированным натягом и гарантированным зазором, переходные посадки. Примеры применения отдельных посадок. Обозначения посадок на чертежах.
Упражнения:
а) подсчет значений предельных размеров и допуска размера на изготовление по данным чертежа. Определение годности заданного действительного размера;
б) определение характера сопряжения (типа посадки) по данным чертежа сопрягаемых деталей. Подсчет наибольшего и наименьшего зазора или натяга.
Должен знать:
- определение взаимозаменяемости деталей машин и ее виды
- определение номинального и действительного размеров, действительного отклонения
- определение предельных размеров и предельных отклонений
- определение допуска размера и виды расположения его поля на схеме
- определение зазора, натяга, посадки; группы посадок.
Должен уметь:
- подсчитывать предельные размеры и величину допуска размера по заданным номинальному размеру и предельным отклонениям
- определять годность действительного размера по данным чертежа
- определять характер сопряжения путем подсчета наибольшего и наименьшего значения зазоров или натягов по данным чертежа и сопряжения.

Тема 2. Допуски и посадки гладких цилиндрических и плоских сопряжений

Понятие о системе допусков и посадок. Система ЕСДП СЭВ. Основное отклонение. Правила образования полей допусков. Система отверстия и система вала.
Точность обработки. Единица допуска и величина допуска. Квалитеты в ЕСДП СЭВ.
Поля допусков отверстий и валов в ЕСДП СЭВ и их обозначение на чертежах. Применение для образования посадок различных групп полей допусков одного квалитета и разных квалитетов (комбинированные посадки).
Посадки предпочтительного применения в ЕСДП СЭВ. Примеры применения различных посадок в зависимости от условий работы деталей сопряжения. Обозначение посадок на чертежах.
Таблица предельных отклонений размеров в системе ЕСДП СЭВ. Пользование таблицами.
Посадки подшипников качения на валы и в отверстия корпусов. Виды нагружения колец подшипников и зависимость от их характера сопряжения с деталями машин. Требования к элементам деталей машин, сопрягаемым с подшипниками качения.
Предельное отклонение размеров с неуказанными допусками (свободные размеры).
Упражнения:
а) нахождение величин предельных отклонений размеров в справочных таблицах по обозначению поля допуска на чертеже
б) определение характера сопряжения по обозначению посадки на чертеже
в) выбор посадки по заданным условиям работы сопряжения.
Должен знать:
- определение и назначение квалитета
- обозначение полей допусков отверстий, валов и посадок на чертежах
- порядок определения отклонений размеров с неуказанными допусками.
Должен уметь:
- находить в справочных таблицах предельные отклонения и подсчитывать предельные размеры по заданным номинальному размеру и обозначению поля допуска отверстия или вала на чертеже
- читать обозначения посадок на чертеже.

Тема 3. Погрешности формы и расположения поверхностей. Шероховатость поверхности

Основные определения параметров форм и расположения поверхности по СТ СЭВ. Номинальные и геометрические поверхности реальные поверхности. Номинальное и реальное расположение поверхности и оси. Понятия и прилегающих поверхностях и профилях как о начале отсчета отклонений.
Допуски и отклонения формы. Комплектные показатели: отклонения от цилиндричности и отклонения от плоскостности.
Виды частных отклонений цилиндрических поверхностей: отклонения от округлости, овальности, огранка; отклонение от цилиндричности, бочкообразность, седлообразность, конусообразность; отклонение и прямолинейности оси. Виды частных отклонении: плоских поверхностей; отклонение от прямолинейности, от плоскостности, вогнутость, выпуклость.
Допуски и отклонения расположения поверхностей. Отклонения от параллельности, от перпендикулярности, пересечение осей. Суммарные допуски формы и расположения поверхностей. Радиальное и торцевое биения. Полные радиальное и торцевое биения. Отклонения расположения пересекающих осей.
Три группы допусков: допуски формы, допуски расположения (частные и полные), суммарные допуски формы и расположения поверхностей. Обозначение на чертежах по ЕСКД СЭВ допусков формы, допусков расположения и суммарных допусков формы и расположения поверхностей.
Понятие о допусках расположения осей отверстий для крепежных деталей.
Основные сведения о методах контроля отклонений формы и расположения поверхностей.
Шероховатость поверхности. Параметры, определяющие микрогеометрию поверхности по ГОСТ. Обозначение шероховатости на чертежах по ГОСТ. Влияние шероховатости на эксплуатационные свойства деталей.
Упражнения:
- чтение чертежей с обозначениями допусков форм и расположения поверхности, допустимой величины шероховатости поверхностей; расшифровка этих обозначений.
Должен знать:
- виды частных отклонений формы цилиндрических и плоских поверхностей
- обозначения шероховатости поверхности на чертеже.
Должен уметь:
- определять по обозначению на чертеже вид допускаемого отклонения расположения поверхности, допуск расположения поверхности, базу изготовления и контроля
- определять по обозначению на чертеже допустимое суммарное отклонение формы и расположения поверхности.

Тема 4. Основы технических измерений

Понятие о метрологии, как науке об измерениях, о методах и средствах их выполнения. Единицы измерения в машиностроительной метрологии. Обеспечение единства измерений и способы достижения их требуемой точности. Государственная система измерений. Основные метрологические термины.
Метод измерения: непосредственный и сравнением с мерой. Измерения: прямое и косвенное, контактное и бесконтактное, поэлементное и комплексное.
Отсчетные устройства: шкала, отметка шкалы, деление шкалы, указатель.
Основные метрологические характеристики средств измерения: интервал деления шкалы, цена деления шкалы, диапазон показателей, диапазон измерений, измерительное усилие.
Погрешность измерения и составляющие ее факторы: погрешность измерительного средства, погрешность из-за отклонения температуры измерения от нормальной, погрешность установочных мер, погрешность исполнителя. Величина полной (суммарной) погрешности измерения.
Понятие о поверке измерительных средств.
Должен знать:
- определение погрешности измерения и ее составляющих
- различие между ценой деления и интервалом деления шкалы
- различие между погрешностью средства измерения и погрешностью измерения этим средством.
Должен уметь:
- определять по выданному средству измерения цену деления шкалы, диапазон показаний или диапазон измерений.

Тема 5. Средства для измерения линейных размеров

Меры и их роль в обеспечении единства измерений в машиностроении. Плоскопараллельные концевые меры длины и их назначение. Классы точности и разряды концевых мер длины. Наборы мер и принадлежности к ним. Блоки из концевых мер длины. Универсальные средства для измерения линейных размеров.
Штангенинструмент: штангенциркуль, штангенглубиномер, штангегрейсмус. Устройство нониуса штангенинструмента.
Измерительные головки с механической передачей: индикаторы часового типа, индикаторы рычажно – зубчатые боковые и торцевые, рычажно – зубчатые измерительные головки.
Индикаторы нутромеры и глубиномеры.
Скобы с отсчетным устройством: скобы рычажные, скобы индикаторные, рычажный микрометр.
Общие сведения о пружинных головках (микрокаторах).
Понятие об оптических приборах и пневматических средствах для измерения линейных размеров. Оптиметры. Интерферометры. Пневматические длинномеры. Основные сведения о методах и средствах контроля формы и расположения поверхностей. Понятие и координатно-измерительных машинах.
Линейки лекальные, линейки с широкой измерительной поверхностью, поверочные плиты. Измерение отклонений методами «на просвет» и «на краску». Щупы.
Средства контроля и измерения шероховатости поверхности: образцы шероховатости, цеховой профилометр. Понятие о профилографе-профилометре с цифровой индикацией.
Калибры гладкие и калибры для контроля длин, высот и успупов. Понятие об активном контроле и автоматических средствах измерения для массового производства. Понятие об электроконтактных и индуктивных преобразователях.
Выбор средства измерения. Основные факторы, определяющие выбор: величина допуска на изготовление измеряемого размера, допускаемая погрешность измерения, тип производства, конструкция измеряемой детали и номинальный размер измеряемого элемента детали. Экономическая эффективность средства измерения. Предельная погрешность измерительного средства.
Порядок действий при выборе средств для измерения линейных размеров. Таблица допускаемых погрешностей измерения в зависимости от номинального размера и допуска размера. Таблица предельных погрешностей измерения в зависимости от номинального размера и допуска размера. Таблица предельных погрешностей измерения наружных, внутренних размеров и уступов конкретными измерительными средствами.
Упражнения:
а) отсчет показаний по шкалам измерительных инструментов
б) выбор измерительных средств для измерения линейных размеров в зависимости от допуска размеров и номинального размеров.
Должен знать:
- понятие о мерах, их роль в машиностроении
- концевые меры длины и их назначение
- назначение штангенинструментов
- устройство гладкого микрометра
- назначение и цены делений индикатора часового типа и индикаторного нутромера
- назначение и цену деления рычажно – зубчатых головок.
Должен уметь:
- читать показания по шкале и нониусу штангенинструментов и шкалам микрометра
- определять размер отверстия по показанию индикаторного нутромера.

Тема 6. Лабораторно – практические работы (первый цикл)

№ 1. Измерение размеров и отклонения формы вала гладким микрометром.
№ 2 Измерение радиального биения вала, установленного в центрах, с помощью индикатора часового типа, установленного в штативе.
Должен уметь:
- выполнять измерения средствами, используемыми на лабораторно - практических работах.
- определять годность измеренной детали по всем параметрам в соответствии с требованиями чертежа.

Тема 7. Допуски и средства измерения углов и гладких конусов

Нормальные углы и нормальные конусности по ГОСТ. Единицы измерения углов и допуски на угловые размеры в машиностроении. Степени точности угловых размеров. Обозначения допусков угловых размеров на чертежах.
Средства контроля и измерения углов и конусов: угольники, угловые меры (угловые плитки), угломеры с нониусом, уровни машиностроительные, конусомеры для измерения нониусов больших размеров. Понятие о косвенных методах контроля и измерения углов и конусов.
Должен знать:
- виды простановки допусков на углы
- посадки гладких конусных соединений
- устройство калибров для конусов инструментов
- типы и устройство угломеров.
Должен уметь:
- определять с помощью конусного калибра знак отклонения угла и вид отклонения формы поверхности инструментального конуса.

Тема 8. Допуски, посадки и средства измерения метрических резьб

Основные параметры метрической резьбы. Номинальные размеры и профили резьбы. Основы взаимозаменяемости резьбы. Отклонения параметров резьбы и взаимосвязь между ними. Влияние комплекса погрешностей параметров резьбы на свинчиваемость резьбовых соединений.
Допуски и посадки метрических резьб. Посадки метрической резьбы по среднему диаметру. Степени точности резьбы. Обозначение на чертежах полей допусков и степени точности резьбы.
Калибры для контроля резьбы болтов т гаек, калибры рабочие и калибры контрольные. Поля допусков. Резьбовые шаблоны. Микрометры со вставками. Понятие об измерении среднего диаметра наружной резьбы методом трех проволочек. Понятие о бесконтактном измерении шага и угла профиля резьбы. Инструментальный микроскоп.
Должен знать:
- основные параметры резьбы
- влияние погрешностей параметров резьбы на свинчиваемость
- состав комплекта калибров для контроля резьбы болта и комплекта калибров для контроля резьбы гайки
- степени точности резьбы и их обозначение на чертежах
- признаки годности резьбовых деталей при контроле их калибрами.
Должен уметь:
- определять по таблице предельные отклонения и подсчитывать предельные размеры среднего диаметра резьбы болта
- определять калибрами годность резьбы болта или гайки.

Тема 9. Допуски и средства измерения зубчатых колес и зубчатых передач

Допуски зубчатых и червячных передач. Степени точности зубчатых колес и передач. Боковой зазор в зубчатой передаче. Виды сопряжений и показатели. Понятие и показателях точности зубчатых колес; показатели кинематической точности и показатели плавности работы колеса, показатели полноты контакта зубьев передачи. Понятие о степени точности и погрешности червячных передач.
Средства измерения зубчатых колес: зубомер индикаторно-микрометрический и штангензубомер – для измерения толщины зуба; зубомер смещения (тангенциальный) – для измерения положения исходного контура зубчатого колеса; бионимер – для измерения радиального биения зубчатого венца; микрометр зубомерный – для измерения длины общей нормали колеса; межцентромер и измерительные зубчатые колеса – для измерения комплексных показателей. Шагомер – для измерения шага.
Понятие о приборах для измерения кинематической погрешности зубчатого колеса.
Упражнения:
а) расшифровка обозначений допусков зубчатых колес на чертежах.
Должен знать:
- степени точности зубчатых колес
- контролируемые элементы зубчатого колеса и средства их измерения.
Должен уметь:
- читать и расшифровывать обозначения на чертежах допусков зубчатого колеса или вида сопряжения зубчатой передачи с определением точности каждого показателя и бокового зазора.

Тема 10. Лабораторно – практические работы (второй цикл)

№ 3. Измерение углов деталей угломерами с нониусом.
№ 4. Измерение зубчатого цилиндрического колеса угломером смещения.
Должен уметь:
- выполнять измерения средствами, применяемыми на лабораторно - практических работах.
- определять годность измеренной детали по заданному параметру в соответствии с требованиями чертежа.

В современном машиностроении и приборостроении одной из главных предпосылок организации массового производства с конвейерной сборкой является взаимозаменяемость деталей.

Благодаря взаимозаменяемости можно обеспечить высокое качество изделий при низкой себестоимости.

Взаимозаменяемость может быть полной или частичной. При полной взаимозаменяемости в процессе сборки не должно быть никаких подгоночных или регулировочных операций. Это требует, как правило, изготовления деталей с очень жесткими допусками на размеры, в результате чего несколько увеличивается себестоимость изделия. Поэтому часто предпочитают переходить к частичной взаимозаменяемости. В этом случае при сборке приходится применять компенсаторы (шайбы, прокладки, регулировочные винты и т. п.) и даже производить некоторые подгоночные операции. Снижение себестоимости обработки деталей за счет расширения допусков, как правило, полностью компенсирует дополнительные затраты времени при сборке на регулировку и пригонку.

При производстве деталей взаимозаменяемость обеспечивается выбором таких методов обработки, при которых разброс размеров деталей укладывался бы в поле допуска, а при контроле - наиболее рациональным выбором измерительных средств (по точности) и правильным их использованием в работе.

В связи с тем что при обработке партии одинаковых деталей их размеры неизбежно будут колебаться (вариация размеров), вводится понятие допуска.

Допуск есть допустимый, узаконенный размах вариации, т. е. величина разброса размеров деталей. Он определяется как предельная разность размеров
δ = dmax - dmin.

Расположение допуска относительно размера деталей (его связь с размером) определяется так называемыми отклонениями. Отклонения можно уподобить погрешностям, так как те и другие отсчитываются (измеряются) от какой-то величины, имеют направление (являются векторами) и, следовательно знак плюс или минус.

Отклонением размера называется алгебраическая разность между размером и его номинальным значением. Отклонения считают положительными, если размер больше номинального, и отрицательными, если размер меньше номинального.

Поле допуска определяется величиной допуска и его расположением относительно номинального размера. Верхняя граница поля допуска соответствует наибольшему предельному размеру, а нижняя -наименьшему.

Допуски на чертежах деталей и сборок проставляются в виде отклонений после обозначения номинального размера. Причем, верхнее отклонение наносится над нижним, например 100+0,03-0,20. Отклонение, равное нулю, не указывается. При симметричном расположении поля допуска величина отклонений наносится со знаком «±», например 100 ± 0,2.

Для того чтобы собрать механизм или машину из отдельных деталей, надо эти детали соединить между собой в определенной последовательности, обеспечить их касание и взаимодействие, т. е. взаимное сопряжение. Различают два вида сопряжений: полное и неполное. Полное сопряжение предполагает наличие охватываемой и охватывающей деталей, так что последняя оказывается как-то посаженной на первую. Отсюда и появился термин посадка. В зависимости от того, требуется ли сохранить между соединяемыми деталями взаимную неподвижность или обеспечить им свободу перемещения относительно друг друга, различают два вида посадок - подвижные и неподвижные.

Характерным и распространенным случаем сопряжений является посадка круглого отверстия втулки на круглый вал.

При неполном сопряжении имеет место перемещение одной детали не в другой, а по другой; таким образом, условия сопряжения в этом случае являются все время переменными.

Полные сопряжения, как было отмечено выше, включают подвижные и неподвижные посадки.

Подвижные посадки характеризуются зазором, а неподвижные - натягом.

Зазором принято называть положительную разность между диаметром отверстия dA и вала dB.

Натягом считают положительную разность между диаметром вала dв и диаметром отверстия dA до сборки деталей.

В процессе сборки под действием силы, прилагаемой в осевом направлении, вал большего размера входит в отверстие втулки меньшего размера. При этом вал сжимается, а втулка расширяется. Образующиеся деформации создают напряжения, обеспечивающие плотность посадки.

В настоящее время система допусков и посадок валов и отверстий представляет собой большой нормативный материал, содержащий стандартизированные допуски (классы точности), расположение поля допусков (посадок) и ряды нормальных диаметров в пределах от 0,1 до 31 500 мм.

Установлено десять классов точности (или градаций допусков по величине) от 1 - наиболее точного до 9 - наименее точного.

Допуск на неточность изготовления увеличивается с возрастанием обрабатываемого размера детали при одном и том же методе обработки.

Измерение есть сравнение, сопоставление двух величин: объекта, требующего определения, с какой-то мерой, т. е. с материализованной (овеществленной) единицей измерения, ее кратными или дольными частями.

Измерение как процесс может протекать непрерывно (в динамике) и быть периодическим или дискретным (в статике).

Дискретные измерения, т. е. измерения объектов, не меняющих во времени и пространстве свою величину и положение, в основном сводятся к двум видам:
1) повторяющиеся измерения одной и той же величины;
2) повторяющиеся измерения разных, но близких друг к другу по размерам величин (например, партии деталей).

Для измерения требуется наличие измеряемого объекта или процесса, овеществленной единицы измерения (меры) или системы единиц, а также средства, с помощью которого или через которое производится измерение.

Совокупность мер, средств и приемов измерения называют методом измерения.

Размеры деталей машин и приборов измеряют только в линейных и угловых единицах.

Различают прямое измерение, при котором измеряемая величина получается в результате непосредственных отсчетов, и косвенное измерение, когда измеряемая величина получается путем измерения других величин, связанных с измеряемой известной функциональной зависимостью.

Возможны два метода измерения:
абсолютный - прямое измерение всей величины (например, с помощью металлического метра или штангенциркуля);
относительный - определение отклонения измеряемой величины от принимаемой за исходную (от меры).

Результаты измерений зависят от точности применяемых инструментов.

Погрешностью измерительного прибора называется алгебраическая разность между показанием прибора и номинальным значением измеряемой величины. Допускаемая погрешность - это наибольшая погрешность, допускаемая нормами.

Точность измерительных приборов проверяется периодически с помощью образцовых мер или образцовых измерительных приборов и должна соответствовать требуемой точности измеряемой детали или конструкции.

При выборе типа измерительного инструмента обычно исходят из условия, при котором предельная (допускаемая) погрешность метода измерения не должна превышать 0,3 поля допуска контролируемого размера.

В настоящее время в технике применяется большое число различных измерительных и контрольных средств.