Батрак А.П. Метрология



Метрология. Лаб. практикум -31-

О

Б

Щ

И

Е

М

Е

Т

О

Д

Ы

И

С

П

О

С

О

Б

Ы

Р

Е

Ш

Е

Н

И

Я

З

А

Д

А

Ч

П

О

М

Е

Т

Р

О

Л

О

Г

И

Ч

Е

С

К

О

Й

Э

К

С

П

Е

Р

Т

И

З

Е

Согласно ГОСТ 8.103–73 под метрологической экспертизой понимают

анализ и оценку технических решений по выбору параметров, подлежащих

измерениям, установлению требований к точности измерений и обеспечению

методами и средствами измерения (СИ) процессов разработки, изготовления,

испытания, эксплуатации и ремонта продукции.

Рабочий чертеж детали относится к конструкторским документам и

разрабатывается на базе сборочного чертежа на стадии ра

зработки рабочей

документации. Он содержит изображение детали и другие данные, необхо-

димые для ее изготовления и контроля (ГОСТ 2.109–73).

На рабочем чертеже указывают размеры, предельные отклонения, шеро-

ховатость поверхностей и другие данные, которым должна соответствовать

деталь перед сборкой.

На рабочих чертежах применяют условные обозначения (знаки, линии,

буквенные и буквенно-цифровые обозначения), установленные в государст-

венных стандартах.

На чертеже помещают основную надпись и дополнительные графы к

ней в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104–-68.

На чертежах деталей и в спецификации условные обозначения мате-

риала должны соответствовать стандартным. При отсутствии стандарта на ма-

териал его назначают по техническим условиям.

На рабочих чертежах не допускается помещать технологические указа-

ния. Не допускается давать ссылки на отдельные пункты стандартов, а также

на документы, определяющие форму и размеры конструкторских элементов

изделий.

На каждую деталь выполняют отдельный чертеж. Исключение состав-

ляет группа изделий, обладающих общими конструктивными признаками, на

которые выполняют групповой чертеж по ГОСТ 2.313–75.

Экспертизу чертежа детали начинают с проверки наличия и правильно-

сти заполнения всех надписей.

Важной частью работы является анализ всех геометрических парамет-

ров, указанных на чертеже, и требований их точности, определения достаточ-

ности и правильности обозначений.

Для этого необходимо:

1. Выписать все размеры и их предельные отклонения, включая разме-

ры с указанными предельными отклонениями геометрических параметров.

2. Проверить взаимную увязку допусков геометрических параметров

(размеров, расположения, формы, волнистости и шероховатости). Обратить

внимание на рекомендации по относительной геометрической точности, со-

гласующие эти допуски.

3. Установить контролепригодность заданных норм точности, т. е. ука-

ОБЩИЕ МЕТОДЫ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ЗАД

А

Ч ПО МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ



Метрология. Лаб. практикум -32-

зать комплект измерительных инструментов, необходимый по точности

и достаточный, количеству измеряемых параметров (размер, расположение,

форма, волнистость и шероховатость). Обратить внимание на контролепри-

годность конструкции, т. е. на техническую возможность измерения любого

параметра.

Л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

а

я

р

а

б

о

т

а

№

1

М

е

т

р

о

л

о

г

и

ч

е

с

к

а

я

э

к

с

п

е

р

т

и

з

а

ч

е

р

т

е

ж

а

д

е

т

а

л

и

Ц

е

л

ь

р

а

б

о

т

ы

Целью МЭ чертеж

а детали является установление возможности кон-

троля заложенных в чертеже норм точности.

П

о

р

я

д

о

к

в

ы

п

о

л

н

е

н

и

я

л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

о

й

р

а

б

о

т

ы

1. Получи

ть у преподавателя рабочий чертеж детали.

2. Произвести метрологическую экспертизу чертежа в следующем по-

рядке:

а) проверить соответствие (необходим

ость и достаточность) указанных

непосредственно на чертеже и в технических требованиях допусков разме-

ров, формы, расположения и шероховатости поверхностей служебному на-

значению детали и соответствующим государственным стандартам;

б) проверить правильность терминологии в назначенных технических

требованиях, соответствие наименований измеряемых величин и обозначе-

ние их единиц Международной системе единиц;

в) проверить взаимную увязку допусков размеров, взаимного располо-

жения и шероховатости поверхностей детали;

г) определить контролепригодность указ

анных в п. 3 допусков;

д) определить достоверность контроля назначенных норм точности.

3. Результаты метрологической экспертизы оформить в виде табл. 1.1

с учётом всех требований к оформлению.

Таблица 1.1

№

п/п

Замечание Предложение

1

Не ограничена полем допуска резьбовая

поверхность шлицевого вала М22х1,5

Установить требования по точности

резьбы М22х1,5 – 6g

ОБЩИЕ МЕТОДЫ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ЗАД

А

Ч ПО МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ

Лабораторная работа № 1. Метрологическая экспертиза чертежа детали



Метрология. Лаб. практикум -33-

Рис. 1.1. Схема измерения радиального биения наружной поверхности шлиц

относительно общей оси шеек под подшипники:

1

– поверочная плита; 2 и 6 – ножевидные призмы; 3 – измеряемая деталь;

4

– индикатор; 5 – упор

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цель работы.

2. Ксерокопию или эскиз чертежа выданного преподавателем.

3. Схему контроля отклонения формы или расположения в виде техни-

ческого эскиза (рис. 1.1

).

4. Заполненную табл. 1.1

.

5. Заключение о результатах метрологической экспертизы.

К

о

н

т

р

о

л

ь

н

ы

е

в

о

п

р

о

с

ы

1. Каким образом проводится метрологическая экспертиза?

2. Способы определения.

3. Какие параметры твёрдости данный прибор может измерять?

4. Назовите основные характеристики случайных ошибок.

5. Назовите основные этапы метрологической экспертизы.

4

3

2

1

5

6

L



Метрология. Лаб. практикум -34-

О

С

Н

О

В

Ы

П

Р

А

К

Т

И

Ч

Е

С

К

И

Х

И

З

М

Е

Р

Е

Н

И

Й

При решении задач в области прикладной метрологии студент сталки-

вается с решением двух типов задач:

определение значений геометрических параметров неизвестной по-

верхности;

установление соответствия значений геометрических параметров ука-

занных на чертеже измеренному значению физической величины.

Решение этих двух видов задач сходно по своей сущности и базируется

на знании основных видов геометрических откл

онений реальной поверхности.

Основные виды отклонения поверхностей условно можно разделить на

несколько групп:

отклонение собственно самого размера (задаётся допуском и предель-

ными отклонениями);

отклонения расположения поверхностей (отклонение от параллельно-

сти, отклонение от перпендикулярности и т. д.);

отклонение формы поверхности (отклонение от плоскостности, откло-

нение от цилиндричности, отклонение от круглости и т. д.);

волнистость поверхности;

шероховатость поверхности.

Решение второго типа задач базируется на выборе схемы измерения

(рис. 1.1

) и средства измерения в зависимости от допуска отклонения значе-

ния размера, не превышающего одной трети допуска на размер.

Л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

а

я

р

а

б

о

т

а

№

1

О

т

н

о

с

и

т

е

л

ь

н

ы

е

и

з

м

е

р

е

н

и

я

р

а

з

м

е

р

о

в

п

а

р

т

и

д

е

т

а

л

е

й

м

е

т

о

д

о

м

с

р

а

в

н

е

н

и

я

с

м

е

р

о

й

Ц

е

л

ь

р

а

б

о

т

ы

Измерить диаметры партии валиков методом сравнения с мерой с по-

мощью цифрового индикатора типа ID – C 112 фирмы MITUTOYO. Рассор-

тировать детали на три размерные группы.

Н

а

з

н

а

ч

е

н

и

е

и

у

с

т

р

о

й

с

т

в

о

ц

и

ф

р

о

в

о

г

о

и

н

д

и

к

а

т

о

р

а

т

и

п

а

I

D

-

C

1

2

Цифровой индикатор фирмы служит для измерения наружных ра

зме-

ров и устроен следующим образом (рис. 1.1

):

1 – колпачок, 2 – винт регулировки точности, 3 – кнопка включения, 4 –

направляющая шпинделя, 5 – шпиндель, 6 – контактный щуп, 7 – дисплей, 8

– кнопка переключения между абсолютными и относительными измерения-

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 1 Относительные измерения размеров партии деталей методом сравнения с мерой



Метрология. Лаб. практикум -35-

2

1

3

4

5

6

7

8

9

10

Рис. 1.1. Индикатор цифровой типа

11

12

ми, 9 – кнопка установки вызова заданного значения допуска, 10 – кнопка ус-

тановки значения допуска, 11 – кнопка установления единиц измерений, 12 –

кнопка установления направления измерения.

Представленный на рис. 1.1

цифровой индикатор типа ID-112 имеет

следующие функциональные возможности:

Модель ID-C112M

№ заказа 543-250

Диапазон измерения 12,7–0,001 мм

Разрешение 0,001 мм

Точность

Стандарт

0,003 мм

ISO R463/JIS B7503

Диаметр стержня Ø 8 мм

Контактный щуп твердый сплав (М2,5×0,45)

Измеряемое усилие

1,5 N

Рабочая температура

Температура хранения 0 °C–40 °C

У

с

л

о

в

и

я

и

з

м

е

р

е

н

и

й

и

п

о

д

г

о

т

о

в

к

а

к

н

и

м

При проведении измерений температура воздуха в помещении должна

быть 20(±1) °С.

Перед проведением измерений необходимо выполнить следующие под-

готовительные работы:

получить у преподавателя набор образцов и набор концевых мер длины.

проверить у преподавателя настройки индикатора.

Рис. 1.1. Индикатор цифровой типа ID-C112

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 1 Относительные измерения размеров партии деталей методом сравнения с мерой



Метрология. Лаб. практикум -36-

П

о

р

я

д

о

к

в

ы

п

о

л

н

е

н

и

я

л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

о

й

р

а

б

о

т

ы

1. Набрать блок концевых мер в размер 35,000 мм. Количество конце-

вых мер в одном блоке не должно превышат

ь 5.

2. Установить на измерительный столик штатива 2 (рис. 1.2

) предвари-

тельно набранный блок концевых мер 5.

3. Отстопорив винт 3 кронштейна 4, переместить его в нижнее положе-

ние таким образом, чтобы измерительный шпиндель индикатора 1 перемес-

тился на 2–3 мм от точки контакта с блоком концевых мер, и застопорить его.

4. Нажатием кнопки 3 (рис. 1.1

) включить индикатор.

5. Нажатием кнопки 11 (рис. 1.1

) установить единицу измерения.

6. Нажатием кнопки 8 (рис. 1.1

) установить относительные измерения.

7. Убрать блок концевых мер.

8. Измерить диаметр каждой детали в 2–3 поперечных сечениях. В ка-

честве действительного размера принимается среднее арифметическое зна-

чение измеренной величины.

9. Действительные размеры занести в табл. 1.1

.

10. Определить по справочнику верхнее es и нижнее ei предельные от-

клонения для размеров ø35e12 и ø34h12.

11. Подсчитать наибольший и наименьший предельные размеры и впи-

сать в соответствующие колонки табл. 1.1

.

12. Сравнить действительный размер каждой детали с предельными

размерами и отнести его к одной из трех групп, проставив знак + в соответ-

ствующую строку и колонку табл. 1.1

.

1

4

3

4

5

Рис. 1.2. Схема измерений

2

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 1 Относительные измерения размеров партии деталей методом сравнения с мерой



Метрология. Лаб. практикум -37-

Таблица 1.1

Результаты измерений и сортировка на три группы

Номер детали

Действительный

размер

ø 35e12 ø 34h12

Брак

es =

ei =

dнб =

dнм =

es =

ei =

dнб =

dнм =

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

1. Цель и название лабораторной работы.

2. Название и характеристики средства измерения.

3. Заполненную табл. 1.1

.

К

о

н

т

р

о

л

ь

н

ы

е

в

о

п

р

о

с

ы

1. Дайте определение относительного измерения.

2. Расскажите о технических характеристиках средства измерения, ис-

пользуемого при измерении образцовых валиков.

3. Как выбрать средство измерения, исходя из допуска на размер?

Л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

а

я

р

а

б

о

т

а

№

2

И

з

м

е

р

е

н

и

е

г

и

л

ь

з

ы

ц

и

л

и

н

д

р

а

с

п

о

м

о

щ

ь

ю

и

н

д

и

к

а

т

о

р

н

о

г

о

н

у

т

р

о

м

е

р

а

Ц

е

л

ь

р

а

б

о

т

ы

Изучить устройство и приемы работы с индикаторным нутромером.

Измерить внутреннюю поверхность гильзы цилиндра двигателя. Определить

погрешность формы этой поверхности в поперечном и продольном сечениях

и отклонение от цилиндричности.

П

р

и

б

о

р

ы

и

м

а

т

е

р

и

а

л

ы

1. Индикаторный н

утромер модели НИ 100, ГОСТ 868.

2. Индикатор часового типа ИЧ 10, ГОСТ 577.

3. Набор № 83 концевых мер длины 2-го класса точности, ГОСТ 9038.

4. Державка для крепления блока концевых мер длины.

5. Штангенциркуль ШЦ-II, ГО

СТ 166.

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 2 Измерение гильзы цилиндра с помощью индикаторного нутромера



Метрология. Лаб. практикум -38-

Н

а

з

н

а

ч

е

н

и

е

и

у

с

т

р

о

й

с

т

в

о

и

н

д

и

к

а

т

о

р

н

о

г

о

н

у

т

р

о

м

е

р

а

Индикаторные нутромеры (ГОСТ 868) предназначены для измерения

внутренних размеров и диаметров отверстий в пределах от 2 до 1000 мм на

глубине до 500 мм. Их констр

укции разнообразны.

Измерительным устройством в индикаторном нутромере служит инди-

катор часового типа или рычажно-зубчатая головка.

В нутромерах обычного типа применяются индикаторы с ценой деле-

ния 0,01 мм, в нутромерах повышенной точности – с ценой деления 0,001 ил

и

0,002 мм.

Рис. 2.1. Индикаторные нутромеры

Индикатор 1 (рис. 2.1

) устанавливается в трубчатый корпус 2 прибора.

На другом конце трубчатого корпуса имеется измерительная головка. Конст-

рукция измерительной головки у приборов с различными пределами измере-

ний различна. На рис. 2.1

показаны нутромеры для измерения размеров до

450 мм. Измерительная головка имеет с одной стороны измерительный стер-

жень 3, с другой – укрепляется сменная измерительная вставка 4. Нутромеры

имеют центрирующий мостик 5, служащий для совмещения линии измерения

с диаметральной плоскостью измеряемого отверстия.

При измерении внутреннего размера перемещение измерительного

стержня через рычаг в головке передается подвижному стержню, располо-

женному в трубчатом корпусе. Последний, в свою очер

едь, передает пере-

а)

б)

в)

1

2

4

5

3

2

3

5

3

4

1

4

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 2 Измерение гильзы цилиндра с помощью индикаторного нутромера



Метрология. Лаб. практикум -39-

мещение измерительному стержню индикатора.

В зависимости от типа индикатора и диапазона измерений допускаемая

погрешность нутромеров составляет 1,8–22 мкм.

Основные погрешности при измерениях нутромерами возникают вслед-

ствие смещения линии измерения относительно диаметра отверстия

(рис. 2.

2, а). Линия измерения устанавливается по диаметру отверстия с по-

мощью центрирующего мостика. Погрешность центрирования не превышает

3 мкм.

Погрешность перекоса уменьшают, покачивая нутромер в плоскости

осевого сечения отверстия (рис. 2.2, б

). При наименьших показаниях прибора

линия измерения совпадает с диаметральной плоскостью отверстия.

Перед измерением нутромеры устанавливают на номинальный размер

отверстия с помощью аттестованного кольца, блока концевых мер с бокови-

ками или микрометра.

К

р

а

т

к

и

е

т

е

о

р

е

т

и

ч

е

с

к

и

е

с

в

е

д

е

н

и

я

Для измерения гильз цилиндров с номинальными размерами от 80 до

100 мм по 7-му квалитету точности (допуск 35 мкм) применяем индикатор-

ный нутромер мод

ели НИ 100 с индикатором часового типа ИЧ 10 1-го клас-

са точности с ценой деления 0,01 мм. Основная погрешность в пределах 0,1

мм на любом участке шкалы не превышает ± 0,01 мм. Общий вид такого ин-

дикаторного нутромера показан на рис. 2.3

. Для настройки индикаторного

нутромера на ноль принимаем концевые меры длины 2-го класса точности,

погрешность которых в указанном диапазоне размеров составит 0,9–1,3 мкм.

При измерении размеров индикаторными инструментами используется

дифференцированный метод сравнения с мерой (относительный метод). Ис-

комое значение размера получается путем сложения показания индикатора со

значением меры, по которой был настроен индикаторный нутромер на ноль.

Условия выполнения измерений.

1. Темпер

атура окружающей среды – 20±3 °С.

2. Относительная влажность окружающего воздуха – 58±10 %.

Рис. 2.2. Погрешности при измерениях нутромерами

а)

б)

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 2 Измерение гильзы цилиндра с помощью индикаторного нутромера



Метрология. Лаб. практикум -40-

Подготовка к измерению.

1. Измерьте внутренний диаметр гильзы с помощью штангенциркуля.

Округлите результат до ближайшего целого числа в миллиметрах.

2. По этому числу подберите концевую меру длины (плитку) или блок

концевых мер. Концевые меры 3 (рис. 2.3

) установите в струбцину 1 между

боковиками 3 и закрепите винтом 5.

3. Установите в головке нутромера сменный измерительный стержень,

соответствующий номинальному размеру измеряемого отверстия.

4. Установите индикатор в нутромере так, чтобы обеспечился предва-

рительный натяг нутромера и индикатора, соответствующий приблизительно

одному обороту стрелки.

5. Поместите индикаторный нутромер измерительными наконечниками

между боковиками струбцины и, выворачивая из

мерительный стержень, со-

общите измерительному наконечнику натяг, соответствующий 2–3 оборотам

стрелки индикатора.

6. Установите нутромер 4 на нуль. Для этого произведите легкое пока-

чивание прибора в плоскости измерения. Кратчайший (действительный) раз-

мер между боковиками 3 определяют по предельной точке движения индика-

торной стрелки. В этом положении, путём вращения циферблата за ободок,

совмещают нулевой штрих со стрелкой.

Обратите внимание и на поло

жение малой стрелки индикатора, отсчи-

тывающей число полных оборотов большой стрелки.

П

о

р

я

д

о

к

в

ы

п

о

л

н

е

н

и

я

л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

о

й

р

а

б

о

т

ы

Определи

ть погрешностей формы внутренней поверхности гильзы ци-

линдра:

в продольном сечении – отклонения профиля продольного сеч

ения;

2

4

3

1

5

Рис. 2.3. Схема установки индикаторного нутромера

на заданный размер

Батрак А.П. Метрология

Подождите немного. Документ загружается.