12825

Выбор универсальных средств измерения (СИ) линейных размеров деталей «вал» и «фланец»

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Лабораторная работа №2 дополнение Выбор универсальных средств измерения СИ линейных размеров деталей вал и фланец Цель работы: освоить директивный подход к выбору универсальных СИ. Теоретическая часть Факторы которые необходимо учитывать при выборе уни

Русский

2013-05-03

852.5 KB

38 чел.


Лабораторная работа №2 (дополнение)

Выбор универсальных средств измерения (СИ) линейных размеров деталей «вал» и «фланец»

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.

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»:

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

62

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

7.52.5

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

72

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: 0,002*2

НЕ:

0,002*3

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

72

(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

1,6*45o

Контролируются визуально или линейкой измерительной



Типовые ошибки при выполнении лабораторной работы

(на примере детали «вал», рис.3 и таблицы 2).

  1.  Основная погрешность СИ из таблицы «Метрологические характеристики универсальных измерительных инструментов и приборов» (в приложении) превышает допустимую погрешность СИ [δСИ], полученную расчетом.

Например: предложение измерить размер 145h11, допустимая погрешность измерения которого равна 0,038мм,  штангенциркулем ШЦII-250-0,05, имеющим основную погрешность ±0,05мм.

  1.  Тип размера не соответствует выбранному СИ.

Например: предложение измерить размер 82IT14/2 (тип размера «прочий») штангенциркулем ШЦII-250-0,05.

  1.  Несоответствие диапазона измерений СИ и величины искомого размера.

 Например: выбор ШЦI-125-0,1 для измерения габаритного размера 248h14

  1.  Не выдержано соотношение цены деления СИ и допуска измеряемого параметра (1/20T≤ цена деления СИ ≤ 1/5T).

Например: для Ø55к6 с Т=0.019мм выбран МК75-1 с ценой деления 0,01мм. При этом из ряда действительных значений 55.03,  55.02,  55.01 и  55.00, которые можно получить  с помощью микрометра, только 2 входят в поле допуска, таким образом, дискретность показаний СИ недостаточная  (или другими словами велика цена деления прибора).

  1.  При выборе СИ не учитываются конструктивные особенности объекта измерения.

Например: размер 145h11 нельзя измерить штангенциркулем ШЦI  или ШЦII из-за перепада диаметров Ø 55 и Ø 48.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21099. Визначення поняття «культура», її структура та основні функції 19.29 KB
  Термін культура вперше зустрічається в одному з творів знаменитого римського оратора Цицерона 45 р. Як самостійна наукова категорія культура фіксується вперше у працях німецького юриста С. У подальшому слово культура отримало ще більш узагальнене значення яке охоплювало собою сукупність створених людськими спільнотами традиційних благ і цінностей.
21100. Перші паростки культури на українських землях у найдавніші часи 17.16 KB
  Перші паростки культури на українських землях у найдавніші часи. Виникнення культури нерозривно пов’язано з появою людини. Загальні закономірності розвитку культури у первісну добу на українських землях були такими самими як в інших регіонах земної кулі проте були й деякі особливості. З огляду на це питання про генетичні витоки української культури має сьогодні неабияке значення і викликає у своєму розв’язанні доволі гострі зумовлені актуальними проблемами в житті нашого суспільства суперечки.
21101. Трипільська культура 18.72 KB
  Трипільська культура. Найбільшого розвитку в цей час в добу енеоліту досягла трипільська культура названа так від с. Потретє за своїм походженням трипільська культура хоч і була пов’язана з БалканоНижньодунайським регіоном але в процесі поширення на нові східні території включала в себе на різних етапах елементи місцевих неолітичних та енеолітичних культур. Почетверте трипільська культура відзначається розташуванням поселень певними зосередженими групами з проміжними менш заселеними територіями.
21102. Кімерійці, скіфи, сармати, їх культура та світогляд 19.74 KB
  Але історичні відомості про скіфів містяться в іноземних джерелах. Одним із перших про скіфів написав Геродот який присвятив їм окрему книгу своєї Історії і не лише яскраво змалював побут і звичаї тих народів які заселяли українські землі під назвою скіфів а й навів дані про їх релігійні погляди міфологію. У випадку скіфів такою ознакою послужила характерна форма півсферичних посудинчаш характерних для кочівників і більш позаднього часу. Поховання кочівницьких скіфів відрізняються від поховань осідлого населення.
21103. Давньогрецька культура на теренах України 15.24 KB
  Північне Причорномор’я входило до сфери колонізації руху греків яких привертали сюди родючі землі велика кількість риби в гирлах річок можливість вести широку торгівлю з племенами північних причорноморських степів – скіфами синдами меотами та ін. Античні міста Північного Причорномор’я жили самостійним життям зберігаючи проте торгові та культурні зв’язки зі своїми метрополіями. Велику роль в їх економічному житті відігравала торгівля з містами Греції та Малої Азії а також з племенами причорноморських степів. В містах Північного...
21104. Язичницька культура давніх слов’ян 22.85 KB
  Язичницька культура давніх слов’ян. Релігійні вірування давніх слов’ян давно привертають пильну увагу дослідників. Однак жодну з сучасних реконструкцій світу давньослов’янських вірувань не можна вважати остаточно доведеною. А подруге кожне слов’янське плем’я імовірно визнавало своїх богів культ яких не поширювався на значні території.
21105. Фольклор, музика, побут за часів Київської Русі 18.83 KB
  Фольклор музика побут за часів Київської Русі. Культура часів Київської Русі не була явищем однорідним уніфікованим для всіх регіонів держави яка обіймала великі території від Чорного до Білого морів населені цілком різними племенами. Вельми показовою ілюстрацією розбіжностей у релігійних уявленнях населення різних регіонів Київської Русі може служити поховальний обряд який суттєво відрізнявся навіть у найближчих сусідів що складали етнічне ядро держави у полян та древлян. Протягом тисячолітньої історії християнства на Русі церква...
21106. Освіта за часів Київської Русі 16.49 KB
  Освіта за часів Київської Русі. Перші школи на Русі з’явилися за часів великого князя Володимира Святославовича початок XI ст. Основою руської літературнописемної мови як вважають вчені стала говірка мешканців княжої столиці що перепліталася з говірками прибульців з інших земель Русі – дружинників ремісників купців. Що до давньоруської живої мови то фахівці вважають що на території Русі існували кілька надплемінних територіальних діалектів.
21107. Література Київської Русі 20.63 KB
  Література Київської Русі. Великого значення і значного розвитку в культурі Київської Русі набуває література. У багатьох давньоруських творах дослідники знаходять риси пізніше характерні тільки для української живої мови при цьому самі ці твори часто неодноразово переписувалися в інших землях Київської Русі. Ним зумовлюється зміст більшості пам'яток літератури Київської Русі.