Методические указания к лабораторной работе №3 - Измерение линейных размеров и оценка точности

Методические указанияк лабораторной работе № 3ИЗМЕРЕНИЕЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВИ ОЦЕНКА ИХ ТОЧНОСТИМосква, 2012МУ к л/р №3, «Измерение линейных размеров и оценка их точности»Цель работы:1. Практическое изучение методов и средств измерений линейных размеровотдельной детали; ознакомление с основными требованиями к выборусредств измерений линейных размеров в зависимости от заданной точностиизготовления,сопоставлениеметрологическиххарактеристиксредствизмерения в соответствии с заданной точностью; выбор метода измерений,учет погрешности метода.1.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИОсновные термины и определения установлены стандартом ГОСТ 25346-82.В данной работе используются понятия о номинальном, действительном и предельныхразмерах; предельных отклонениях, допусках и посадках, а также, пример расчетаразмерной цепи для заданной детали.НОМИНАЛЬНЫЙ РАЗМЕР определяется конструктором путем расчета напрочностьижесткостьиливыбираетсяизконструктивно-технологическихсоображений. Для сопрягаемых размеров номинальным размером называется размер,относительно которого определяются предельные размеры и который служит такженачалом отсчета отклонений (∅10 мм — рис.

1). Принято обозначать номинальныйразмер в виде НУЛЕВОЙ ЛИНИИ, от которой откладываются отклонения размеровпри графическом изображении допусков и посадок, причем, номинальный размеротверстия всегда обозначается буквой D, а номинальный размер вала буквой d. Еслинулеваялиниярасположенагоризонтально,тоположительныеотклоненияоткладываются вверх от нее, а отрицательные — вниз (рис. 1, рис. 2).ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ РАЗМЕР — размер, установленный измерением сдопустимой погрешностью.ПРЕДЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ — это два предельно допустимых размера, междукоторыми должен находится или которым может быть равен действительный размер(рис. 1).НАИБОЛЬШИЙ ПРЕДЕЛЬНЫЙ РАЗМЕР — больший из двух предельных(для вала рис.1 — ∅10,028 мм).НАИМЕНЬШИЙ ПРЕДЕЛЬНЫЙ РАЗМЕР — меньший из двух предельных2МУ к л/р №3, «Измерение линейных размеров и оценка их точности»(для вала рис.

1 — ∅10,018 мм).Для того чтобы изделие отвечало своему целевому назначению и моглособираться в единое целое необходимо, чтобы его действительные размеры находилисьмежду предельными размерами.ОТКЛОНЕНИЕ — алгебраическая разность между размером (действительным,предельным и т.д.) и соответствующим номинальным размером (рис. 1, рис. 2).ПРЕДЕЛЬНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ — алгебраическая разность между предельными номинальным размерами.ВЕРХНЕЕ ПРЕДЕЛЬНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ — алгебраическая разность междунаибольшим и номинальным размерами.НИЖНЕЕ ПРЕДЕЛЬНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ — алгебраическая разность междунаименьшим предельным и номинальным размерами.ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ — алгебраическая разность междудействительным и номинальным размерами.Рис.

1.В стандарте ГОСТ 25346-82 приняты следующие обозначения:ES — верхнее отклонение отверстия;es — верхнее отклонение вала;EI — нижнее отклонение отверстия;еi — нижнее отклонение вала.3МУ к л/р №3, «Измерение линейных размеров и оценка их точности»Начертежахотклоненияпроставляютсявмиллиметрахбезуказания−0, 016размерности (ГОСТ 2.307-68) (например, 18−0, 043 ), а в справочных таблицахГОСТ 25347-82 — в микрометрах.ДОПУСК — алгебраическая разность между наибольшим и наименьшимпредельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности междуверхним нижним отклонением. Допуск при графическом изображении обозначаетсябуквой Т, а стандартный допуск обозначается двумя латинскими буквами IT(international tolerance):Рис.

2.ПОЛЕ ДОПУСКА — поле ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поледопускаопределяетсявеличинойдопускаиегоположениемотносительнономинального размера (нулевой линии), как показано на (рис. 2). При графическомизображении поле допуска заключено между двумя линиями соответствующимиверхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (рис.

1, рис. 2).КВАЛИТЕТ (степень точности) — степень градации степени допусков системы.Каждый квалитет содержит ряд допусков, который содержит ряд допусков, которые всистеме допусков и посадок рассматриваются как соответствующие приблизительноодинаковой точности для всех номинальных размеров. Стандартом установлены19 квалитетов, написанные в порядке понижения точности; 01; 0; 1; 2; 3;...;17.В приборостроении квалитеты назначаются в следующих диапазонах:01,0,1 — предназначены для концевых мер длины;2…4 — для калибров и особо точных изделий;5…12 — назначаются как допуски для сопрягаемых размеров деталей;13,14 — назначаются для несопрягаемых размеров.4МУ к л/р №3, «Измерение линейных размеров и оценка их точности»ОСНОВНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ — одно из двух отклонений (верхнее или нижнее),используемое для определения поля допуска относительно нулевой линии (рис.4):для валов:ВЕРХНЕЕ es отклонение от а до h;НИЖНЕЕ ei отклонение от j до zc;для отверстий:НИЖНЕЕ отклонение ЕI от А до Н;ВЕРХНЕЕ отклонение ES от J до ZC.Каждому основному отклонению соответствует горизонтальная черта на схемеполей допусков, от которой отсчитывается допуск.

Все значения основных отклоненийсведены в таблицу 7 и таблица 8 для номинальных размеров разбитых на интервалыдо 3 мм, св. 3 мм до 6 мм, и т.д. В приборостроении в таблицы сведены размеры неболее 500 мм. Поле допуска jS и JS основное отклонение равно ±IT/2 располагается,симметрично относительно нулевой линии.Если поле допуска, например, вала расположено ниже нулевой линии (рис. 2а),основное отклонение совпадает с наибольшим предельным отклонением:es — для вала и ES — для отверстия (указаны в скобках).Если поле допуска того же вала расположено выше нулевой линии (рис.

2, б),основное отклонение в этом случае совпадает с наименьшим предельным отклонением:ei для вала и EI для отверстия.Второе предельное отклонение для валов рассчитывается как алгебраическаясумма основного отклонения по таблице 7 и допуска IT, определенного из таблицы 6:–при основных отклонениях a…h: ei = es - IT;–при основных отклонениях j…zc: ei = es + IT.ВТОРОЕ предельное отклонение для ОТВЕРСТИЙ рассчитывается какалгебраическая сумма основного отклонения отверстия и численного значения допускаT определенного из таблицы 6:–при основных отклонениях a…h: ei = es + IT;–при основных отклонениях j…zc: ei = es - IT.ПРИМЕР (рис. 2, в):1. Построить поле допуска для ∅18f8.–∅18 — номинальный размер диаметра вала равного 18 мм;– f — основное отклонение вала;5МУ к л/р №3, «Измерение линейных размеров и оценка их точности»–8 — квалитет точности (для интервала номинальных размеров).2.

Определить основное отклонение допуска по таблице 7:–численное значение допуска: T=27 мкм (0,027 мм) для интервала размераопределяется по таблице 6;–согласно рис. 4, основным отклонением вала будет являться верхнеепредельное отклонение;–численное значение отклонения определенное по таблице 7 для интерваланоминального размера диаметра 18 мм будет равно: es = -16 мкм (- 0.016 мм);–нижнее предельное отклонение определяется согласно формуле:ei= es — IT =-16 - 27 = - 43 мкм (-0,043 мм).ОСНОВНЫМ ОТВЕРСТИЕМ — называется отверстие, нижнее отклонениекоторого равно нулю.ОСНОВНЫМ ВАЛОМ — называется вал, верхнее отклонение которого равнонулю.ПОСАДКА — это характер соединения деталей (узлов).

При соединении двухдеталей образуется посадка, определяемая разностью их размеров до сборки, т.е.величиной получающихся зазоров или натягов в соединение. Посадки характеризуетсвободуотносительногоперемещениясоединяемыхдеталейилистепеньсопротивлению их взаимному смещению. Различают посадки с зазором, переходные ис натягом.НОМИНАЛЬНЫВЙ РАЗМЕР ПОСАДКИ — номинальный размер, общий дляотверстия и вала.ЗАЗОР (S) —разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия большеразмеров вала:S = D−d .6МУ к л/р №3, «Измерение линейных размеров и оценка их точности»ПОСАДКА С ЗАЗОРОМ — посадка, при которой обеспечивается зазор всоединении (поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала).НАТЯГ (N) — разность размера вала и отверстия до сборки, если размер валабольше размера отверстия:N =d −D.ПОСАДКА С НАТЯГОМ — посадка, при которой обеспечиваются натяг, всоединении с которым разность отрицательна.ПЕРЕХОДНАЯ — посадка, при которой возможно получение, как зазоров, так инатягов (поля допусков отверстия и вала перекрываются частично или полностью).Любая посадка в системе ЕСДП образуется сочетанием полей допусковотверстия и вала.

Принято стандартное обозначение в виде дроби, причем в числителевсегда — обозначение допуска отверстия, в знаменателе — вала (H8/f8).Посадки в СИСТЕМЕ ОТВЕРСТИЯ — посадки, в которых различные зазоры инатяги получаются соединением различных основных отклонений валов с основнымотверстием (например, Н8/d8).Посадки в СИСТЕМЕ ВАЛА — посадки, в которых различные зазоры и натягиполучаются соединением различных основных отклонений отверстия с основнымвалом (например, D10/h9).2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЯХРАЗМЕРНОЙ ЦЕПЬЮ называется группа сопряженных размеров, образующихзамкнутый контур, отклонения в которых влияют на точность одного из размеровконтура. В размерную цепь включают СОСТАВЛЯЮЩИЕ размеры непосредственноучаствующие в образовании ЗАМЫКАЮЩЕГО размера.СОСТАВЛЯЮЩИМИ называют размеры, получаемые в процессе изготовлениянезависимо от других размеров.ЗАМЫКАЮЩИМ называют размер, получающийся в результате обработкисоставляющихся размеров и зависящий от них.