Некоторые пояснения к заполнению Таблиц 2 и 3

Стр 1 из 2Следующая ⇒

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО Ижевский государственный технический университет
имени М.Т. Калашникова

Кафедра КТПМП

Лабораторная работа №5

«Выбор универсальных средств измерений линейных размеров деталей «вал» и «фланец».

Часть 2 Директивный подход»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам по дисциплине
«Метрология, стандартизация и сертификация»

Ижевск, 2013

Составитель: ст. преподаватель кафедры КТПМП Береснева А.В.;

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов направлений 150900.62 и 151900.62 и специальности 151001 очной и заочной форм обучения. – Ижевск, 2013г. – 14 с.

Утверждены на заседании кафедры КТПМП

Протокол от 10.01.2013г. №_110_

Заведующий кафедрой КТПМП Гольдфарб В.И.

______.______.20___г.

Рецензенты:

Методические указания предназначены для проведения лабораторных работ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» направлений 150900.62, 151900.62 и специальности 151001 очной и заочной форм обучения.
Методические указания содержат описания схем, методов и средств измерений геометрической точности изделий машиностроения.

Лабораторная работа №5

Выбор универсальных средств измерения линейных размеров в деталей «вал» и «фланец». Часть 2 Директивный подход

Цель работы: освоить директивный подход к выбору универсальных СИ.

Теоретическая часть

Факторы, которые необходимо учитывать при выборе универсальных СИ:

· конструктивные особенности объекта измерений и средства измерений, определяющие возможность его использования данного СИ для контроля искомого параметра;

пример: микрометр гладкий используется для измерения наружных поверхностей, нутромер – для измерения отверстий, глубиномер – для ступенчатых размеров;

· диапазон измерений СИ;

· способность выбранного СИ обеспечить необходимую точность измерения (допустимую погрешность);

· удобство снятия показаний по шкале прибора при измерении искомого параметра ( 1/20T≤ цена деления СИ ≤ 1/5T );

· наличие или возможность приобретения СИ;

· стоимость приобретения и обслуживания СИ;

· требуемая скорость получения результата;

· уровень квалификации оператора (умение пользоваться СИ);

· условия (температура, влажность, запыленность и т.п.), в которых используется СИ;

· возможные потери из-за погрешности измерений.

Существует 3 основных подхода к выбору СИ:

· экономический;

· вероятностный;

· директивный.

В данной лабораторной работе будет рассмотрен именно директивный подход к выбору универсальных СИ, так как он наиболее широко используется в машиностроении. Нормативной базой этого подхода являются РД50-98-86, ГОСТ 8.051-81 и ГОСТ 8.549-86. Основным критерием выбора СИ принимается допустимая погрешность измерения и лишь косвенно учитываются экономические соображения. Согласно этому подходу погрешность измерения должна быть такова, чтобы её величиной можно было пренебречь и не указывать при записи результата измерений.

В кратком изложении основные положения выглядят следующим образом.

Если Т – допуск изготовления измеряемого параметра (линейного размера, отклонения формы или расположения),

[ _изм ] – допустимая погрешность измерения искомого параметра,

[ _СИ ] – допустимая погрешность средства измерений (СИ), обеспечивающая необходимую точность результата измерения,

то директивный подход к выбору универсальных СИ предполагает следующие соотношения между допуском изготовления контролируемого параметра и допустимой погрешностью его измерений в зависимости от уровня точности параметра (см. табл. 1).

Таблица 1

Формулы для определения допустимой погрешности измерения [ _изм ]
	Для сопрягаемых, координирующих размеров и других размеров влияющих на качество изделия				Для свободных размеров, не влияющих на качество изделия
Формула	0,35 T*	0,3 T*	0,25 T*	0,2 T*	0,5 T*
Квалитет ( IT ) или степень точности параметра	5 и точнее	6 - 7	8-9	10 и грубее	__

ПримечаниЯ:

1) Соотношения указанные в таблице 1 обязательны к применению только при измерениях линейных размеров до 500 мм.

2) В случае измерений угловых величин в градусной мере, отклонений формы и расположения поверхностей и осей, указанные в таблице 1 соотношения имеют рекомендательный характер.

Так как СИ - не единственный источник появления погрешности измерений, поэтому значение [ _СИ] должно быть уменьшено по сравнению с [ _изм] в зависимости от количества факторов и степени их влияния на суммарную величину погрешности. Учитывая вероятностный характер сочетания различных составляющих погрешности, принимают следующее соотношение : [ _СИ ] = (0,25..0,75)* [ _изм],

Примечание :

В данной лабораторной работе примем коэффициент равным 0,75 если измерение прямое и 0,5 , если косвенное, т.к. при измерении линейных размеров других влияющих факторов сравнительно немного.

Главное условие выбора средства измерений:

Основная погрешность СИ ( берется из паспорта СИ или из таблицы «Метрологические характеристики универсальных измерительных инструментов и приборов» в приложении ) должна быть меньше или равна допустимой погрешности СИ [

_СИ], но не меньше чем

от её величины

Примечание: при выборе СИ кроме погрешности измерения необходимо учитывать соотношение величины допуска на размер и цены деления прибора.

Рекомендуемое соотношение:

*Т ≤ Цена деления СИ ≤ *Т

Задание

Для размеров указанных преподавателем на чертежах деталей «вал» (рис.1) и «фланец» (рис.2) подобрать соответствующие универсальные СИ, провести измерения и сделать заключение о годности.

Порядок выполнения работы

1) Заполнить раздел «характеристики размера» в таблице 3 (пример заполнения см. в таблице 2). Определить тип размера («вал», «отверстие», «прочий») для размеров с неуказанными допусками.

2) Выбрать из табл. «Метрологические характеристики универсальных измерительных инструментов и приборов» (в приложении) универсальные СИ для измерения каждого размера в соответствии с директивным подходом. Заполнить раздел «характеристики СИ» в таблице 3 (пример заполнения см. в таблице 2).

3) Провести измерения указанных размеров выбранными СИ. Сделать заключение о годности параметра («годен» / «негоден, исправим» / «негоден, неисправим»). Результаты занести в таблицу 3.

Некоторые пояснения к заполнению Таблиц 2 и 3

А) «Виды измерений»

Измерение Абсолютное / Относительное / Пороговое

Абсолютными (Абс.) называются измерения, при которых вся величина размера искомого параметра определяется непосредственно по шкале прибора прямого действия (например: измерение длины ступени вала линейкой измерительной или штангенциркулем, диаметра вала – микрометром).

Относительными (Отн.) называются измерения размера искомой величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную (например: измерение диаметра вала скобой рычажной с использованием концевой меры длины (КМД) или измерение диаметра отверстия нутромером индикаторным настроенным по микрометру гладкому или набору КМД).

Пороговым (Пор.) называется измерение, результатом которого является не действительное значение измеряемой величины, а определение нахождения искомой величины в некотором диапазоне (например: измерение (контроль) диаметра вала – скобой или ширины шпоночного паза набором концевых мер длины).

Прямое /Косвенное измерение

Прямые (Пр) – это измерения, при которых искомое значение параметра находят непосредственно в ходе измерительного эксперимента.

Косвенные (Кс) – это измерения, при которых значение параметра определяют на основании известной зависимости между искомым параметром и параметрами, полученными прямыми измерениями.

Контактное / Бесконтактное измерение

Если в процессе измерений чувствительный наконечник СИ касается объекта измерений, то измерение называется Контактным (Кт) (микрометры, штангенциркули, индикаторы часового типа и др.).

В других случаях измерение считается Бесконтактным (Бк) (линейки измерительные, микроскопы, проекторы и др.).

б) «Измерительное усилие»:

à если вид измерения бесконтактный – измерительное усилие отсутствует (ставить “ - “);

à если контактный – то возможны 2 варианта:

1) усилие обеспечивается конструкцией СИ (пружина, муфта и т.п.), указывается в Н (Ньютонах) и его величину можно определить по табл. «Метрологические характеристики универсальных измерительных инструментов и приборов» (под названием СИ);

2) усилие зависит от оператора («от руки»).

Рис.1 - «Вал»

Рис. 2 - «Фланец

Рис.3 - «Вал»

Таблица 2

Пример заполнения таблицы выбора УСИ для размеров вала, чертеж которого представлен на рис. 3

Характеристики размера						Характеристики средства измерения						Результаты
Размер по чертежу (с указанием квалитета IT)	Поле допуска Т (мм) и его расположе-ние	Верхнее ES и нижнее EI отклонения, мм	Предельные допустимые размеры, мм (max/min)	Допустимая погрешность измерения [ _изм], мм	Допустимая погрешность CИ [ _си] 0,75/0,5*[ _изм], мм	Выбранный инструмент	Основная погреш-ность СИ, мм	Цена деления, мм	Диапазон измерений, мм	Виды измерении	Измери-тельное усилие, Н	Действительный размер, мм	Заключение о годности
Ø55k6	0,019	+0,021 +0,002	55,021 55,002	0,3*Т 0,006	0,004	СР75 и КМД	0,002	0,002	50-75	Отн-Пр-Кт	6 2	55,032	негоден, исправим
Ø63r6	0,019	+0,060 +0,041	63,060 63,041	0,3*Т 0,006	0,004	МКЦ75	0,003	0,001	50-75	Абс-Пр-Кт	7.5 2.5	63,055	годен
Ø55d9	0,074	-0,100 -0,174	54,900 54,826	0,25*Т 0,019	0,014	МК 75-2	0,004	0,01	50-75	Абс-Пр-Кт	7 2	54,76	негоден, неисправим
90H15	1,4	+1,4 0	91,4 90,0	0,5*Т 0,7	0,53	ШЦ I-125 или Линейка измерительная	0,1 0,1	0,1 1,0	0-125 0-150	Абс-Пр-Кт Абс-Пр-Бк	От руки -	90,5	годен
248h14	1,15	0 -1,15	248,0 246,85	0,2*Т 0,23	0,173	ШЦ II-250	0,05	0,05	0-250	Абс-Пр-Кт	От руки	247,25	годен
145h11	0,25	0 -0,25	145,0 144,75	0,2*Т 0,05	0,038	ШР-210, КМД 30(4кл) и плита	0,02 0,002	0,02	0-210	Абс-Кс-Кт	От руки	(174,68-30) =144,68	негоден, неисправим
97h11	0,22	0 -0,22	97,0 96,78	0,2*Т 0,044	0,033	ШЦЦI-200	0,03	0,01	0-200	Абс-Пр-Кт	От руки	97,12	негоден, исправим
18N9	0,052	0 -0,052	18,0 17,948	0,25*Т 0,013	0,01	Набор КМД 4 кл. точности	ПР: 0,0022 НЕ: 0,0023	НЕ: 10+8=18	ПР: 1,45+6,5+ +10=17,95	Пор-Пр-Кт	От руки	-	годен
7,5 »IT12	0,2	+0,2 0	7,7 7,5	0,2*Т 0,04	0,03	МК 75-2	0,004*2	0,01	50-75	Абс-Кс-Кт	7 2	(48,01-41,07) =6,94	негоден, исправим.
Ø62h14	0,74	0 -0,74	62,0 61,26	0,5*Т 0,37	0,3	ШЦ I-125	0,1	0,1	0-125	Абс-Пр-Кт	От руки	61,5	годен
5Н14	0,3	+0,3 0	5,3 5	0,5*Т 0,15	0,12	Линейка измерительная	0,1	1,0	0-150	Абс-Пр-Бк	-	5	годен