Основы нормирования параметров точности

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный  Федеральный университет имени  М. К. Аммосова»

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО МЕТРОЛОГИИ НА ТЕМУ:

«Основы нормирования параметров точности»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Якутск, 2011 г

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...3

Цель исследования……………………………………………………………………..3

Задачи……………………………………………………………………………………3

Глава 1…………………………………………………………………………………...4

1.1.Основы нормирования параметров точности…………………………………….4

    1.1.1. Основные понятия и определения. Понятие о взаимозаменяемости……...4

    1.1.2. Понятия «вал» и «отверстие».………………………………………………..5

    1.1.3. Терминология по размерам…………………………………………………..6

    1.1.4. Допуск размера. Поле допуска……………………………………………….8

    1.1.5. Типы посадок и их характеристики………………………………………...10

    1.1.6. Точность геометрических параметров……………………………………..11

    1.1.7. Методы исследования и оценки результирующих погрешностей ………13

1.2. Единая система допусков и посадок соединений………………………………16

    1.2.1. Общие положения……………………………………………………………16

    1.2.2. Закономерности построения допусков……………………………………..16

    1.2.3. Системы допусков и посадок……………………………………………….18

    1.2.4. Основные отклонения, их ряды в ЕСДП…………………………………...19

    1.2.5. Образование полей допусков и посадок……………………………………21

    1.2.6. Обозначение предельных отклонений размеров на чертежах деталей…..22

    1.2.7. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками………….22

1.3. Расчет и применение посадок……………………………………………………23

    1.3.1. Методы выбора посадок…………………………………………………….23

    1.3.2. Расчет посадок с зазором……………………………………………………24

    1.3.3. Расчет посадок с натягом……………………………………………………25

    1.3.4. Расчет переходных посадок…………………………………………………26

    1.3.5. Применение посадок………………………………………………………...26

1.4. Допуски формы и расположения поверхностей ……………………………….27

    1.4.1. Основные понятия и определения………………………………………….27

    1.4.2. Отклонения формы поверхностей………………………………………….28

    1.4.3. Отклонения расположения поверхностей………………………………….29

    1.4.4. Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей………….30

    1.4.5. Нормирование отклонений формы и расположения поверхностей и    обозначение их допусков на чертежах………………………………………………31

1.5. Шероховатость и волнистость поверхностей ………………………………….34

    1.5.1. Основные понятия и определения………………………………………….34

    1.5.2. Параметры шероховатости………………………………………………….35

    1.5.3. Обозначение шероховатости поверхности на чертежах…………………..36

    1.5.4. Волнистость поверхности…………………………………………………...37

Глава 2…………………………………………………………………………………38

Типовые задачи………………………………………………………………..............38

Заключение…………………………………………………………………………….40

Список использованной литературы………………………………………………...41

 

 

 

 

Введение

    В практической  жизни человек всюду имеет  дело с измерениями. Измерения  являются одним из важнейших путей в нашей жизни. Все отрасли техники, строительства не могли бы существовать без развернутой системы измерений.

    Моя тема - основы  нормирования параметров точности. Для того чтобы понять тему  важно понять основные понятия.

    Класс точности  – это обобщенная характеристика  средств измерений, определяемая  пределами допускаемых основных, а также рядом других свойств,  влияющих на точность, осуществляемых  с их помощью измерений.

    Под нормированием  понимается установление границ  на допустимые отклонения реальных  метрологических характеристик  средств измерений от их номинальных значений. Только посредством нормирования метрологических характеристик можно добиться их взаимозаменяемости и обеспечить единство измерений в государстве.

    Реальные значения  метрологических характеристик  определяют при изготовлении  средств измерений, затем проверяют  периодически во время эксплуатации. Если при этом хотя бы одна  из метрологических характеристик  выходит за установленные границы,  то такое средство измерений  либо подвергают регулировке,  либо изымают из обращения.

    Нормы назначения метрологических характеристик устанавливаются стандартами на отдельные виды средств измерения.

    Все средства  измерений, независимо от их  конкретного исполнения, обладают  рядом общих свойств, необходимых  для выполнения ими их функционального назначения.

    Целью исследования  является изучение основы нормирования  параметров точности.

    Исходя, из поставленной  цели определены следующие задачи:

1) Рассмотреть теоретические  основы нормирования параметров  точности    изготовления технических  изделий;

2) Рассмотреть типовые  задачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1

1.1Основы нормирования параметров точности

1.1.1. Основные понятия и определения. Понятие о взаимозаменяемости

 

    Взаимозаменяемость — свойство независимо изготовленных деталей и сборочных единиц обеспечивать сборку изделий при изготовлении или замену одноименных деталей и сборочных единиц при ремонте без применения подбора, пригонки или регулировки; при этом должно быть обеспечено соответствие готового изделия предъявляемым к нему требованиям по всем показателям качества. Взаимозаменяемость, соответствующую этому определению, называют полной. Полная взаимозаменяемость возможна при условии, когда размеры, форма, механические, электрические и другие характеристики деталей и сборочных единиц удовлетворяют заданным техническим требованиям. Полную взаимозаменяемость экономически целесообразно применять для деталей, изготовленных с допусками не точнее 6-го квалитета, и в сборочных единицах, имеющих не более четырех сопрягаемых размеров. Взаимозаменяемость как принцип конструирования и производства изделий включает в себя свойства собираемости изделий и выполнения ими своих функций по назначению. Взаимозаменяемость деталей и сборочных единиц достигается изготовлением их элементов по всем геометрическим и физико-химическим параметрам в определенных заранее нормируемых пределах — допусках.

    Принцип взаимозаменяемости, реализованный еще в XVII в. на тульских оружейных заводах, получил в дальнейшем большое развитие и в настоящее время широко используется во всех отраслях промышленности. Использование принципов взаимозаменяемости на всех этапах жизненного цикла изделий определено рядом достоинств:

— существенным сокращением  трудоемкости и четким нормированием  сборочных процессов;

— возможностью широкого применения специализации и кооперирования производств;

— возможностью широкой  автоматизации процессов изготовления и сборки, организации современных автоматизированных массовых производств на основе прогрессивных методов технологии;

— возможностью организации  быстрого, дешевого и легкого ремонта  изделий.

    Реализация свойств полной взаимозаменяемости требует, как правило, повышенной точности геометрических параметров деталей.

    Наряду с использованием метода полной взаимозаменяемости находят применение методы неполной взаимозаменяемости, основанные на вероятностных расчетах; групповой взаимозаменяемости, основанные на предварительной сортировке деталей по группам; регулирования с помощью конструктивных компенсаторов, а также методы непосредственного подбора или пригонки деталей «по месту». Различают внешнюю и внутреннюю взаимозаменяемость.

    Принцип внешней взаимозаменяемости относится к покупным и кооперируемым изделиям и сборочным единицам. Признаками внешней взаимозаменяемости являются эксплуатационные показатели, размеры и форма присоединительных поверхностей, например в электродвигателе — частота вращения вала и мощность, а также размеры присоединительных поверхностей; в подшипниках качения — наружный диаметр наружного кольца и внутренний диаметр внутреннего кольца, и точность вращения.

    Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные единицы и механизмы, входящие в изделие.

 

1.1.2. Понятия «вал» и «отверстие»

 

    Конструктивно любая деталь состоит из элементов (поверхностей) различной геометрической формы, часть из которых взаимодействует (образует посадки-сопряжения) с поверхностями других деталей, а остальная часть элементов является свободной (несопрягаемой) (рис.1.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.1. Сопряжение вала и  отверстия

 

В терминологии по допускам и посадкам размеры всех элементов  деталей независимо от их формы условно  делят на три группы: размеры валов, размеры отверстий и размеры, не относящиеся к валам и отверстиям (рис.1.2, 1.3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.2. Размеры валов и  отверстий

     Вал - термин, условно применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы, и соответственно сопрягаемых размеров.

    Отверстие - термин, условно применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей, включая нецилиндрические элементы, и соответственно сопрягаемых размеров.

    Для сопрягаемых элементов деталей на основе анализа рабочих и сборочных чертежей, а при необходимости и образцов изделий, устанавливают охватывающие и охватываемые поверхности сопряженных деталей и, таким образом, принадлежность поверхностей сопряжений к группам «вал» и «отверстие».

    Для несопрягаемых элементов деталей установление вал это или отверстие выполняют с помощью технологического принципа, состоящего в том, что если при обработке от базовой поверхности размер элемента увеличивается, то это отверстие, а если размер элемента уменьшается, то это вал.

    На рис. 1.2 показаны  два варианта обозначения размеров  детали, проставленных от базовых  поверхностей.

    Состав группы размеров и элементов деталей, не относящихся ни к валам, ни к отверстиям, сравнительно невелик (например, фаски, радиусы скруглений, галтели, выступы, впадины, расстояния между осями и др.).

 

1.1.3. Терминология по размерам

 

    Различают номинальный, действительный и предельные размеры.

    Номинальный размер - размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений. Номинальный размер, общий для отверстия и вала, образующих соединение, называется номинальным размером соединения. Номинальный размер определяется на стадии разработки изделия исходя из функционального назначения деталей путем выполнения кинематических, динамических и прочностных расчетов с учетом конструктивных, технологических, эстетических и других условий. Полученный таким образом номинальный размер должен быть округлен до значений, установленных ГОСТ 6636-69 "Нормальные линейные размеры". Стандартом в диапазоне от 0,001 до 20 000 мм предусмотрено четыре основных ряда размеров: Ra 5, Ra 10, Ra 20, Ra 40, а также один дополнительный ряд Ra 80. В каждом ряду размеры изменяются по геометрической прогрессии со следующими значениями знаменателей соответственно рядам:

 

    В каждом десятичном интервале для каждого ряда содержится соответственно номеру ряда 5; 10; 20; 40 и 80 чисел. При установлении номинальных размеров предпочтение должно отдаваться рядам с более крупной градацией, например ряд Ra 5 следует предпочесть ряду Ra 10, ряд Ra 10 - ряду Ra 20 и т.д. Ряды нормальных линейных размеров построены на базе рядов предпочтительных чисел (ГОСТ 8032-84) с некоторым округлением.

    Стандарт на нормальные линейные размеры имеет большое экономическое значение, состоящее в том, что при сокращении числа номинальных размеров сокращается потребная номенклатура мерных режущих и измерительных инструментов (сверла, зенкеры, развертки, протяжки, калибры), штампов, приспособлений и другой технологической оснастки. При этом создаются условия для организации централизованного изготовления названных инструментов и оснастки на специализированных машиностроительных заводах.