Стандартизация обозначения допусков форм и расположения поверхностей.

Учреждение образования

«Гродненский Государственный университет имени Янки Купалы»

Инженерно-технический факультет

Кафедра информационных систем и технологий

Яничкин В.В.

НОРМ ИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И

ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ

Пособие для студентов дневной и заочной форм обучения по специальности

I-38.02.01 - информационно-измерительная техника,

Гродно 2010

Изложены основы стандартизации, взаимозаменяемости и технических измерений, рассмотрены системы допусков и посадок типовых соединений. Большое внимание уделено допускам на размеры гладких элементов деталей и на посадки, образованные при соединении этих деталей.

Составитель: Яничкин В.В. старший преподаватель кафедры ИсиТ.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………... 4

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТОЧНОСТИ В МАШИНО- И ПРИБОРОСТРОЕНИИ ………... 6

1.1. Точность и виды точности, используемые в машино- и приборостроении …... 6

Причины появления погрешностей геометрических параметров элементов

деталей …………………………………………………………………………………. 7

1.3. Виды документов по нормированию точности. Стандартизация ……………... 8

1.4. Стандартизация как упорядочение и нормирование ……………………………. 9

2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ ……………………………….. 15

Цели нормирования требований к точности в машиностроении.

Взаимозаменяемость ………………………………………………………………... 15

2.2. Виды взаимозаменяемости ………………………………………………………… 16

2.3. Достоинства взаимозаменяемого производства ………………………………… 17

2.4. Взаимозаменяемость и точность размеров ………………………………………. 18

3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПО ДОПУСКАМ И ПОСАДКАМ ……….. 20

3.1. Поверхности, размеры, отклонения и допуски ………………………………….. 20

3 .2. Графическое изображение допусков и отклонений ……………………………..24

3.3. Единица допуска и понятие о квалитетах ………………………………………..26

3.4. Общие сведения о посадках ………………………………………………………...27

3.5. Посадки в системе отверстия и системе вала ………………………………….…30

4. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ………….. 32

4.1. Общие сведения о системах допусков и посадок ……………………………….. 32

4.2. Диапазоны размеров, единицы допусков и квалитеты ЕСДП ………………... 32

4.3. Образование посадок в ЕСДП ……………………………………………………... 34

5. НОРМИРОВАНИЕ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕ ……. 38

6. ОТКЛОНЕИЯ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ. ОСНОВНЫЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ………………………………………………………………………………. 42

6.1. Отклонения формы. Прилегающие поверхности и профили …………………. 42

6.2. Отклонений формы …………………………………………………………………. 43

6.3. Отклонения расположения ………………………………………………………… 45

Стандартизация обозначения допусков форм и расположения поверхностей.

7. ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ …………………………………………………. 50

7.1. Государственная система обеспечения единства измерений ………………….. 50

7.2. Понятия об измерениях и единицах физических величин …………………….. 50

7.3. Классификация измерительных средств и методов измерений ………………. 51

7.4. Метрологические показатели средств измерения ………………………………. 53

7.5. Выбор измерительных средств ……………………………………………………. 55

8. КОНЦЕВЫЕ МЕРЫ ДЛИНЫ. ШТРИХОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ.

РЫЧАЖНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И РЫЧАЖНО-ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ……………. 57

8.1. Плоскопараллельные концевые меры длины ………………………………….. 57

8.2. Штангенинструменты. Микрометрические инструменты ……………………. 58

8.3. Рычажно-механические приборы …………………………………………………. 61

ВВЕДЕНИЕ.

В древние времена ремесленник изготавливал изделие от начала и до конца, тщательно пригоняя детали друг к другу. Каче­ство изделия зависело от мастерства изготовителя и затраченного труда. Труда и времени, как правило, не жалели, в результате ка­ждое изделие ремесленника было уникальным, отличалось инди­видуальными особенностями исполнения деталей и их украшением. Уникальными были и цены изделий, редкими счастливцами – их обладатели.

Первые же попытки организации серийного выпуска изделий потребовали сокращения вложенного в них овеществленного труда. Добиться снижения себестоимости изделий можно было за счет уп­рощения конструкции (в первую очередь отказа от «излишеств» – украшений, вычурных форм, декоративной отделки) и изменения технологии (обеспечения разделения труда и кооперации произ­водства).

Разделение труда в предельной форме можно представить, как членение технологического процесса изготовления изделия на операции – простейшие действия, каждое из которых выполняется одним работником (оператором). Научиться выполнению такой операции можно в течение нескольких минут, а достаточные навы­ки работы приобрести за 2...3 рабочие смены. Выигрыш от такой организации труда – высокая производительность при минималь­ных требованиях к квалификации работника.

Для обеспечения определенного уровня качества серийно выпускаемых изделий необходимо, чтобы все обработанные детали одного назначения (номенклатуры, типоразмера) были практиче­ски одинаковыми. Детали и более сложные изделия, если они отвечают поставленным требованиям, называются взаимозаменяе­мыми.

В бытовом смысле взаимозаменяемость можно рассматривать как одинаковость изделий, но, поскольку абсолютно одинаковых изделий не существует, очевидно, что при изготовлении следует всего лишь не допустить таких различий, которые выходят за ого­воренные нормы. Эти нормы фиксируют в документации (конст­рукторская документация, технические описания, паспорта и др.). Для придания наиболее употребимым нормам официального ста­туса широко используется стандартизация. Стандартизуют слож­ные изделия и процессы, их составные части, вплоть до элементар­ных. Для получения стандартных изделий заданного уровня качества приходится организовывать разветвленную нормативную базу. Стандартизация является нормативной базой взаимозаменяемости серийно выпускаемых изделий и многократно воспроизводимых процессов.

В технике взаимозаменяемость изделий подразумевает воз­можность равноценной (с точки зрения оговоренных условий) за­мены одного другим в процессе изготовления или ремонта. Чем бо­лее подробно и жестко нормированы параметры изделий, тем проще реализуется замена, но тем сложнее обеспечить взаимоза­меняемость.

Взаимозаменяемость изделий и их составных частей следует рассматривать как единственную воз­можность обеспечения серийного и массового производства. Одина­ковый уровень качества конечных изделий конкретного производства обеспечивается выполнением определенного набора требований. Требования предъявляются ко всем элементам деталей, которые обеспечивают нормальную работу изделия. Обеспечение взаимоза­меняемости, а значит, и заданного уровня качества изделий подра­зумевает:

· установление комплекса требований ко всем параметрам, оказывающим влияние на

взаимозаменяемость и качество изделий (нормирование параметров и их точности);

· соблюдение при изготовлении установленных норм, еди­ных для одинаковых объектов, и эффективный контроль норми­руемых параметров.

При этом «пробелы» при назначении норм или неправиль­ный, нечетко определенный выбор их границ могут привести к на­рушению взаимозаменяемости изготавливаемых изделий, а следо­вательно, к несоблюдению заданного уровня качества изделий.

Итак, высшим достижением нормирования параметров изде­лия будет обеспечение полной взаимозаменяемости однотипных изделий в любой изготавливаемой партии. Полная взаимозаме­няемость подразумевает взаимозаменяемость изделий по всем нор­мируемым параметрам. Параметры и свойства, не имеющие прин­ципиального значения для функционирования изделий, не нормируются. Взаимозаменяемость (полная взаимозаменяемость) подразумевает соблюдение в процессе изготовления изделия всех его нормируемых параметров в заданных пределах.

В число нормируемых параметров изделий могут входить:

· геометрические (размеры, форма, расположение и шероховатость поверхностей);

· физико-механические (твердость, масса, отража­тельная способность и т.д.);

· экономические (себестоимость, лимит­ная цена, производительность и др.);

· прочие (эргономические, эсте­тические, экологические и др.).

Можно предусмотреть «отказ от взаимозаменяемости» еще в процессе проектирования, заложив в конструкцию компенсатор, ко­торый обеспечивает изменение в определенных пределах (регули­рование) нормируемого параметра. Всем известны регулируемые опоры (ножки) приборов и мебели, которые позволяют компенсиро­вать не только неточности изготовления самих изделий, но и несо­вершенство базовых поверхностей (стола, пола).

«Функциональная взаимозаменяемость» – аналог полной взаимозаменяемости, которая понимается не в буквальном смысле (одинаковость параметров), а ограничивается необходимым и дос­таточным набором требований к работе (выполнению функций) из­делия.

Детали для изделий машиностроения (в отличие от ряда ра­диоэлектронных, оптических и др.) держат первый экзамен на взаимозаменяемость в процессе сборки. Неточно изготовленные де­тали могут не собраться друг с другом или сломаться при попытке собрать их «силой», поэтому для механических деталей и узлов от­дельно и в первую очередь рассматривается такой аспект, как гео­метрическая взаимозаменяемость.

Используемые для нормирования массивы значений геомет­рических параметров, как правило, оформлены в виде стандартов. Например, можно воспользоваться стандартами параметров макро­геометрии (размеры, форма, расположение поверхностей) и микро – геометрии (шероховатость поверхностей). Данные из стандартов пригодны для нормирования геометрических параметров любых ти­повых деталей и поверхностей в весьма широком диапазоне.

Годность изделия по данному параметру Q оценивают срав­нением действительного значения параметра Q_действ с его предель­ными допускаемыми значениями. Определение годности называет­ся контролем параметра, и если при этом используются средства измерений, то контроль называют измерительным. Измерительный контроль обычно осуществляется в два этапа:

· определение действительного значения параметра;

· сравнение действительного значения параметра с нормиро­ванными значениями и определение годности объекта по контро­лируемому параметру.

Чтобы получить действительное значение контролируемого параметра, необходимо сравнить его реальное значение с единицей соответствующей физической величины – в этом и заключается суть любого измерения. Единицы физических величин стандарти­зованы, они воспроизводятся с помощью стандартных эталонов, а от них передаются стандартным (и нестандартизованным) средствам измерений. Процедура передачи (поверка средства измерения) то­же стандартизована. В метрологии различают специальную об­ласть, которая называется «законодательной метрологией» и основу которой составляют нормативные документы по стандартизации в этой области.

Таким образом, очевидны связи между стандартизацией, метрологией и взаимозаменяемостью. Если серийное производство и эксплуатацию изделий удовлетворительного качества можно ор­ганизовать только с применением взаимозаменяемости, делать это следует, опираясь на стандарты. Выполнение установленных тре­бований, которые заимствуются из стандартов, проверяют измере­ниями, которые в свою очередь базируются на стандартных едини­цах, средствах их воспроизведения, процедурах и требованиях к оформлению.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТОЧНОСТИ В МАШИНО- И ПРИБОРОСТРОЕНИИ

Дата добавления: 2015-07-15