Методические указания по выполнению практических работ по МДК.03.02 Контроль соответствия качества деталей требованиям технической документации. Часть 2

Министерство образования и науки Самарской области
государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Жигулевский государственный колледж»
Методические указания
по выполнению практических работ
Часть 2

по дисциплине МДК.03.02 Контроль соответствия качества деталей требованиям технической документации
Курс IV
Для специальности 151901 Технология машиностроения
Жигулевск, 2014 г.
РАССМОТРЕНО
на заседании предметной (цикловой) комиссии
технологического профиля
Протокол № ____от ___________20___г.
Председатель
_____________________ Г.С. Солдатенкова
Составлено в соответствии с требованиями ФГОС СПО к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы по специальности 151901 Технология машиностроения
СОГЛАСОВАНО
Заместитель директора
по учебно-воспитательной работе
____________________ С.Ю. Сорокина
«____» ________________ 20____ г.
УТВЕРЖДЕНО
на заседании научно-методического совета
Протокол № ____от ____________20___г.
Председатель НМС
______________________Т.А. Агошкова
В методических указаниях (часть 2) приведены рекомендации по расчету размерных цепей методом полной и неполной взаимозаменяемости; применению различных мерительных инструментов, назначению допусков формы, расположения поверхностей и шероховатости детали, а также методика выполнения практических работ и содержание отчета.
Практические работы способствуют развитию мышления и закреплению материала, изученного на уроках, прививают умение самостоятельно принимать решение при выполнении конкретных задач и пользоваться не только учебником, но и дополнительной литературой.
Учебное пособие может быть использовано студентами 4 курса при изучении МДК.03.02 Контроль соответствия качества деталей требованиям технической документации в соответствии с ФГОС СПО для специальности 151901 Технология машиностроения.
Составитель: Солдатенкова Галина Сергеевна, преподаватель специальных дисциплин
ГБОУ СПО «ЖГК»
Рецензенты: Козлова Ольга Борисовна, преподаватель специальных дисциплин
ГБОУ СПО «ЖГК»

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 2
Критерии оценки 4
Методические указания 6
Практическая работа№7 «Приемы измерения индикатором» 6
Практическая работа№8 «Приемы контроля калибрами - пробками» 16
Практическая работа№9 «Приемы контроля калибрами - скобами» 19
Практическая работа№10 Определение параметров шероховатости по профилограмме. 22
Практическая работа№11 Расчет размерных цепей методом полной и неполной взаимозаменяемости. 29
Практическая работа№12 Назначение допусков формы, расположения поверхностей и шероховатости детали 43
Список рекомендуемой литературы 58
Приложения 60
Приложение 1 Образец оформления отчета по практической работе (лист 1) 61
Приложение 2 Образец оформления отчета по практической работе (лист 2) 62
Приложение 3 Образец написания титульного листа практических работ 63

ВВЕДЕНИЕ
Настоящие методические указания (часть 2) предназначены для изучения дисциплины МДК.03.02 Контроль соответствия качества деталей требованиям технической документации и составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 151901 Технология машиностроения.
Цель учебного пособия помочь студентам выполнять практические работы, самостоятельно находить необходимые технические данные с помощью дополнительной и справочной литературы.
В данном учебном пособии рассмотрены особенности расчета размерных цепей методом полной и неполной взаимозаменяемости; правила применения различных мерительных инструментов, назначения допусков формы, расположения поверхностей и шероховатости детали.
Приведенные иллюстрации помогут студентам ответить правильно на поставленные вопросы и запомнить материал.
Для каждой практической работы определены цель, содержание и порядок выполнения, указан перечень необходимых инструментов.
Целью практических работ является закрепление и углубление знаний, полученных студентами при теоретическом изучении материала.
Завершающим этапом выполнения практической работы является составление отчета каждым студентом и его защита у преподавателя.
К практическим работам предъявляется ряд требований, основным из которых является полное, исчерпывающее описание всей проделанной работы, позволяющее судить о полученных результатах, степени выполнения заданий и профессиональной подготовке студентов. Требования по содержанию отчета приведены в описании практических работ. В выводах по выполненной работе кратко излагаются результаты работы.
Отчет по практической работе оформляется на писчей бумаге стандартного формата А4, с обязательным оформлением основных надписей. Допускается оформление отчета с двух сторон. Образец оформления отчета по практической работе приведен в приложении 1, 2.
Все работы в конце семестра сшиваются в скоросшивателе. Титульный лист является первой страницей любой работы и для конкретного вида работы заполняется по определенным правилам. Для практических работ титульный лист оформляется следующим образом:
─ в верхнем поле листа указывают полное наименование учебного заведения;
─ в среднем поле указывается вид работы, в данном случае  практические, с указанием изучаемой дисциплины;
─ ближе к левому краю титульного листа указывают учебную группу и должность преподавателя, принявшего работу.
─ ближе к правому краю титульного листа указывают фамилию, инициалы студента, выполнившего работу, а также фамилию, инициалы преподавателя, принявшего работу.
В нижнем поле листа указывается год ее написания.
Образец написания титульного листа приведен в приложении 3.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ
Оценка Критерии
«2» Допущены две (и более) грубые ошибки в ходе работы, которые студент не может исправить;
работа не выполнена.
«3» Работа выполнена правильно не менее чем наполовину;
частичные ответы на вопросы к защите лабораторной работы;
наличие единичных существенных ошибок, влияющих на правильность выполнения работы;
слабая ориентация в учебном материале.
«4» Работа выполнена правильно с учетом 1-2 мелких погрешностей, исправленных самостоятельно;
2-3 недочета в ответе;
правильное и аккуратное выполнение всех записей, таблиц, рисунков, эскизов;
самостоятельное и осознанное выполнение работы;
оперирование программным учебным материалом;
умение работать со справочной и методической литературой.
«5» Работа выполнена в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий;
небольшой недочет в ответе;
правильное и аккуратное выполнение всех записей, таблиц, рисунков, эскизов;
самостоятельное и осознанное выполнение работы;
оперирование программным учебным материалом;
умение работать со справочной и методической литературой.
К категории ошибок существенных следует отнести такие, которые свидетельствуют о непонимании учащимися основных теоретических положений, на основе которых выполняется практическая работа, а также о неумении работать со справочной и методической литературой, верно применять полученные знания по образцу. Существенные ошибки связаны с недостаточной глубиной и осознанностью знаний теоретического обучения.
К категории ошибок несущественных следует отнести ошибки, связанные с полнотой ответа. К таким ошибкам относятся: единичные упущения в ответе, когда не описан факт, уточняющий принятие конкретного элемента, коэффициента, нет ссылки на источник. Несущественной следует также считать ошибку, если она допущена только в одной из нескольких аналогичных или стандартных ситуаций.
К недочетам в ответе можно отнести оговорки, описки, если они не влияют на правильность выполнения задания.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Практическая работа№7
Приемы измерения индикатором
Цель работы: освоить приемы измерения деталей машин индикатором.
Оборудование и принадлежности: индикатор, комплект деталей.
145859536576000Методические указания
Рисунок 1 Индикатор часового типа (а) и стойка с круглым столиком (б)
Индикатор часового типа, укрепленный в стойке.
Основание индикатора часового типа служит корпус 8 (рисунок 1,а), внутри которого смонтирован передаточный механизм –реечно-зубчатая передача. Сквозь корпус 8 проходит измерительный стержень 2 с наконечником 1. На стержне 2 нарезана рейка, движения измерительного стержня-рейки 2 передаются зубчатыми колесами стрелке 5, повороты которой отсчитываются по круговой шкале 4.
Для установки на «0» круговая шкала поворачивается ободком 6. Для присоединения к стойке индикатор оснащен гильзой 3 или ушком 7. Круговая шкала индикатора часового типа состоит из 100 делений. Цена деления 0,01 мм, это означает, что при перемещении измерительного наконечника на 0,01 мм стрелка передвигается на одно деление шкалы.
Для измерения деталей сравнением с концевыми мерами длины индикаторы часового типа чаще всего устанавливают в стойки. Стойка с круглым столиком типа С-III показана на рисунке 1,б. В основании 1 стойки жестко укреплены круглый столик 2 и колонка 6.
На столике 2 устанавливают измеряемые детали или концевые меры длины. По колонке 6 перемещается и устанавливается на требуемую высоту кронштейн 5, закрепляемый зажимом 7. Индикатор часового типа 4 устанавливается гильзой в присоединительное отверстие кронштейна и закрепляется зажимом 3.
Плоскопараллельные концевые меры длины (КМД).
Для установки индикатора часового типа на размер и на «0» в виде образцов размера обычно применяют КМД. Эти меры представляют собой стальные закаленные пластинки с высокоточными плоскопараллельными измерительными поверхностями, обладающие весьма малой шероховатостью. Размеры этих КМД изготавливают с допусками 0,07 до 2,0 мкм в зависимости от номинального размера и класса точности данной меры. КМД применяют как в отдельности, так и в блоках.
Схема измерения приведена на рисунке 2.

Рисунок 2Схема измерения
Подготовка к измерению
Протереть чистой тканью измеряемую поверхность вала или кольца для удаления налипших остатков стружки, окалины, СОЖ.
Тщательно осмотреть всю измеряемую поверхность детали и убедиться в отсутствии на ней забоин, глубоких царапин и выступающих неровностей, которые могут привести к погрешностям расположения детали на столе.
Подготовить блок из КМД:
-подсчитать по номинальному размеру измеряемой детали номинальные размеры отдельных КМД для блока (если в нем есть необходимость); при этом из номинального или наибольшего предельного размера измеряемой детали следует поочередно вычесть размеры КМД, имеющиеся в наборе, полученном учащимся для выполнения работы; вычитают сначала меньшие и дробные размеры мер, а затем большие.
ПРИМЕР. Задано измерить методом сравнения с мерой деталь с наибольшим предельным размером 42,750 мм. Для измерения получен набор КМД № 1. Выбираем номинальные размеры КМД для получения блока 42,750 мм. Первая мера будет 1,25 мм, вычитаем 42,750 – 1,25 = 41,50,вторая мера будет 1,50мм, вычитаем ее 41,50-1,50 = 40 мм, третья мера будет 40 мм. Суммируя выбранные КМД, получим размер блока из них 1,25 + 1,50+40 = 42,75 мм;
-вынуть из набора меры с подобными номинальными размерами;
-промыть эти меры в бензине и вытереть чистой тканью, причем особенно тщательно измерительные поверхности;
-притереть меры в блок.
Закрепить индикатор часового типа 2 гильзой в присоединительное отверстие кронштейна стойки (рис.3), для чего сначала проверить освобожденность зажима 3 присоединительной втулки 4, затем вставить индикатор гильзой 5 в присоединительное отверстие втулки кронштейна и закрепить индикатор зажимом 3 плотно, но так, чтобы сохранить свободное перемещение измерительного стержня 6.

Рисунок 3 Установка индикатора часового типа вместе с кронштейном стойки на номинальный размер детали по блоку КМД

Рисунок 4 Установка шкалы индикатора часового типа на «0» по блоку КМД
Измерение детали
Установить индикатор на номинальный размер и циферблат индикатора на «0», для этого:
-поставить стойку перед собой и протереть чистой тканью поверхность столика 7;
-установить блок КМД измерительной поверхностью более длинной меры на середину поверхности столика 7, как показано на рисунке 1. Затем, охватив лево рукой кронштейн 1, а правой рукой, освободив зажим кронштейна, опустить кронштейн с индикатором вниз до касания измерительного наконечника поверхности верхней КМД блока и продолжать опускание кронштейна до тех пор, пока главная стрелка индикатора не сделает полный оборот. В этом положении закрепить прочно зажим кронштейна;
-установить блок КМД серединой измерительной поверхности меры под наконечником индикатора (рис. 4),плотно прижав его к поверхности столика, а затем, вращая ободок индикатора, провернуть циферблат (круговую шкалу) до совмещения середины нулевого штриха с осью главной стрелки индикатора.
-проверить правильность выполненной установки индикатора на «0». Для этого правой рукой поднять за головку измерительный стержень индикатора, левой снять со столика стойки блок КМД, а затем заново установить этот блок на столик стойки серединой под ось измерительного наконечника и плавно опустить измерительный стержень 6 (рис. 3) индикатора до касания измерительного наконечника с измерительной поверхностью верхней меры блока. В этом положении главная стрелка должна находиться против середины нулевого штриха круговой шкалы индикатора.
Если при этом середина штриха и ось стрелки не совпадут, то следует повторить действия этого раздела, и если опять не совпадут, то необходимо проверить надежность зажимов присоединительной втулки и кронштейна и еще раз повторить все действия, пока не добьетесь точной и надежной установки индикатора на размер и на «0».

Рисунок 56 Измерение вала на столике стойки индикатором часового типа
Измерение диаметра детали:
- охватить плотно пальцами обеих рук измеряемую деталь и положить ее на столик стойки перед собой, как показано на рисунке 5, против оси измерительного стержня;
-плавным поступательным движением рук сдвинуть деталь перпендикулярно ее оси, скользя ею по столику, до подведения диаметрального сечения под измерительный наконечник. Это сечение легко будет заменить по перемене направления вращения стрелки индикатора – вначале касания наконечника с поверхностью детали по мере роста размера стрелка будет вращаться по часовой стрелке, в месте прохождения максимального размера она на мгновение остановится, а затем главная стрелка станет вращаться против часовой стрелки, так как размер будет уменьшаться;
-установить измеряемую деталь в положение максимума, и, прижимая ее к поверхности столика, катать по ней от себя, то на себя, стараясь при этом не скользить ею по столику. Во время катания следует наблюдать за возвратно-поступательными движениями главной стрелки индикатора и выявить самое дальнее деление шкалы, до которого она будет доходить при вращении по часовой стрелке. Такое катание следует выполнить несколько раз, пока при каждом движении на максимум стрелка не станет доходить до одного и того же штриха круговой шкалы индикатора.
Тогда нужно отсчитать число делений от этого крайнего штриха до нулевого с учетом знака этого отклонения, умножить на цену деления индикатора (в данном случае на 0,01 мм) и записать это отклонение на отдельном листке; после этого снять измеряемую деталь со столика стойки;
-подсчитать действительный размер детали. Для этого следует отсчитать выявленное отклонение с учетом его знака от номинального размера блока КМД и записать полученный результат.
Измерение индикатором часового типа
радиального биения вала, установленного в центрах
Радиальное биение поверхности вала есть комплексное отклонение, возникающее в результате сложения смещения этой поверхности с оси вращения, с отклонением формы этой же поверхности от круглости. Радиальное биение является всегда положительной величиной. Допуск радиального биения назначается относительно базы, на которой вращается деталь. Этой базой могут быть центровые отверстия или другая поверхность этой же детали, указанная на чертеже. Знак радиального биения, числовая величина его допуска и обозначение базы показываются в рамке допуска.
Средства измерения:
Измерительная головка. Для измерения радиального биения поверхностей деталей машин применяют преимущественно индикатор часового типа. Прибор для контроля деталей на биение. Контрольные центры на отдельной станине ПБ-200-п или ПБ-500-п, изготовляемые заводом ЧИЗ (рис. 6).

Рисунок 6 Прибор для контроля биения изделий
Основанием прибора ПБ-200-п служит станина 1 с направляющими, по которым передвигают центровые бабки; одна бабка 2 снабжена жестким центром, а другая 9 – подвижным центром. В среднем участке направляющих станины 1 устанавливается стойка 6 с кронштейном 5, имеющим присоединительную втулку для укрепления индикатора 4. Для плавного подвода измерительного наконечника индикатора к поверхности измеряемой детали кронштейн оснащен микрометрической подачей 7.
Подготовка к измерению
Протереть чистой тканью измеряемую поверхность детали и ее центровые отверстия.
Тщательно осмотреть конические участки центровых отверстий и убедиться в отсутствии забоин и заусенец, так как их наличие резко увеличивает измеренную величину биения поверхности.
Подготовка базирующих центров:
Установить бабку 2 (рис. 6) с жестким центром на левый край станины 1, для чего освободить зажим бабки 2, сдвинуть ее налево от середины станины на расстояние не менее половины длины измеряемого вала и закрепить прочно зажим бабки.
Установить бабку 9 с подвижным центром правее середины станины на расстоянии между центрами бабок, равном длине измеряемого вала. Для этого освободить зажим бабки 9 и отодвинуть эту бабку вправо до края станины, взять измеряемый вал в левую руку и упереть его центровым отверстием в жесткий центр бабки 2; правой рукой придвинуть бабку 9 до упора подвижным центром в центровое отверстие свободного центра вала; деталь отложить на стол, а бабку 9 сдвинуть в сторону бабки 2 на 2-3 мм для создания запаса для плотного зажатия вала в центрах пружиной подвижного центра и закрепить прочно зажим бабки 9.
Подготовка индикатора часового типа:
Установить стойку 6 на направляющие станины 1 (рис. 6). Для этого основание стойки поставить на направляющие станины в таком месте по длине станины, чтобы колонка стойки оказалась против середины измеряемого элемента поверхности вала, и закрепить прочно зажим основания стойки.
Установить деталь в центре, для чего отвести ручкой 8 подвижный центр, вставить деталь в центр прибора и опустить ручку 8.
Установить индикатор 4 над измеряемой поверхностью. Для этого вставить гильзу индикатора в присоединительное отверстие кронштейна 5 и прочно закрепить зажимом 3 присоединительной втулки, но так, чтобы сохранить свободное передвижение измерительного стержня индикатора. Перемещениями кронштейна 5 приблизить измерительный наконечник индикатора к измеряемой поверхности вала до оставления небольшого зазора между ними.
Измерение радиального биения
Установка индикатора в исходное положение:
Наблюдая за стрелкой индикатора, медленно повернуть рукоятку 7 микрометрической подачи и индикатора до создания контакта измерительного наконечника с поверхностью вала и далее до поворота главной стрелки индикатора на полный оборот.
Повернуть вал в центрах до установки стрелки индикатора в наибольшее положение при вращении в направлении часовой стрелки.
Измерение величины радиального биения:
Установить на «0» шкалу индикатора по положению стрелки, для чего плавно повернуть ободок с циферблатом до совмещения оси главной стрелки и середины нулевого штриха шкалы.
Повернуть вал медленно от себя до приведения стрелки в наименьшее положение и записать показание в этом положении.
Продолжить вращение вала в том же направлении до тех пор, пока стрелка не займет наибольшее положение (в направлении по часовой стрелке), и записать показание в этом положении.
Возвратно-вращательные движения вала в крайних точках делать не следует, так как при этом из-за невысокой жесткости стойки возникает непостоянство положения индикатора при переменном направлении нагрузки, а в связи с этим увеличивается погрешность измерения величины радиального биения.
Повторить полный оборот вала в центрах, записывая показания индикатора в крайних положениях стрелки, и сравнить эти показания с показаниями при первом обороте вала. Если эти показания будут расходиться больше, чем на одно деление круговой шкалы, то выполнить третий оборот вала с записью показаний.
Подсчитать разности показания в верхней и нижней точках для каждого оборота вала, записать их в отчетный бланк, подсчитать их среднюю величину и записать ее как измеренное значение величины радиального биения поверхности вала в отчетный бланк.
Вывод: вал годен, если измеренное значение радиального биения его поверхности не превышает допускаемой величины, заданной по чертежу.
Порядок выполнения работы
Изучить конструкцию индикатора часового типа.
Изучить приемы измерения деталей с помощью индикатора часового типа.
Измерить деталь.
Записать размеры детали в бланк отчета.
Отчитаться по работе.
Содержание отчета по работе
Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать:
Название и цель работы.
Приемы измерения деталей индикатором часового типа.
Результаты замеров.
Выводы по результатам работы.
Контрольные вопросы
Устройство индикатора часового типа.
Правила отсчета показаний.
Приемы измерения деталей с помощью индикатора часового типа.

Практическая работа№8
Приемы контроля калибрами – пробками
Цель работы: освоить приемы применения гладких калибров для контроля размеров.
Оборудование и принадлежности: гладкие калибры-пробки, листовые односторонние калибры-скобы, детали с отверстием под размер калибр-пробку.
Методические указания
Калибрами называются средства контроля, служащие для проверки соответствия техническим условиям размеров, формы и взаимного расположения осей и поверхностей. В зависимости от условий оценки годности деталей калибры бывают нормальные и предельные.
Нормальные копируют действительные размеры изделий и его форму. Годность изделий в этом случае оценивают по вхождению и степени прилегания калибров к изделиям. Так как степень прилегания исполнитель устанавливает по ощущению, то результаты поверки субъективны. Поэтому такие калибры применяют редко.
Предельные калибры служат для того, чтобы определить, находится ли действительный размер контролируемого изделия в пределах допуска.
Калибры для отверстий называются калибр-пробки (рис. 7). Комплект состоит из проходного и непроходного калибров. Проходным калибром контролируют начало поля допуска, а непроходным конец поля допуска детали.
На рабочих местах применяются рабочие калибры (Р-ПР и Р-НЕ). Контролеры и заказчики применяют приемные калибры (П-ПР и П-НЕ).
Проходная пробка служит для контроля наименьшего размера отверстия, а непроходная наибольшего. Брак по проходному калибру исправим, по непроходному неисправим. Калибры-пробки по конструктивному исполнению бывают полными и неполными, двусторонними и односторонними, регулируемыми и нерегулируемыми. Полными пробками, как правило, проверяют изделия диаметром не более100 мм, а неполными более 100 мм.

Рисунок 7 Калибры для контроля отверстий — пробки:
а двусторонняя; б неполная; в односторонние проходная (1) и непроходная (2); г односторонняя проходная и непроходная, д листовая двусторонняя;
е штихмас-нутромер.
На рисунке 8 показан контроль диаметра отверстия предельной пробкой.

Рисунок 8 Контроль диаметра отверстия калибром-пробкой:
а проходная сторона (Пр); б непроходная сторона (Не)
Деталь годная, если проходная сторона (длинный измерительный цилиндр)
проходит без нажатия сквозь отверстие, а непроходная сторона пробки не входит в отверстие. Деталь бракуют, если непроходная сторона (короткий измерительный цилиндр) входит в отверстие.
Порядок выполнения работы
Изучить приемы измерения деталей калибр-пробкой.
Выполнить контроль диаметра отверстия калибром-пробкой.
Выполнить эскиз калибр-пробки с изделием.
Записать в бланк отчета результат контроля.
Отчитаться по работе.
Содержание отчета по работе
Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать:
Название и цель работы.
Эскиз калибр-пробки с изделием.
Результаты контроля.
Выводы по результатам работы.
Контрольные вопросы
Назначение калибров.
Какие калибры называют предельными?
Какие конструкции гладких калибров-пробок вы знаете?

Практическая работа№9
Приемы контроля калибрами – скобами
Цель работы: освоить приемы применения калибр-скоб для контроля размеров.
Оборудование и принадлежности: листовые односторонние калибры-скобы, валы под размер калибр-скобы.
Методические указания
Калибры для валов называются скобами (кольцами) (рис. 9).

Рисунок 9 Калибры для контроля валов скобы:
а двусторонняя; б односторонняя; в односторонняя с ручкой;
г со вставками
Гладкие калибры-скобы, предназначены для контроля валов с допусками по квалитету 7 и выше, выпускаются трех основных типов: листовые двусторонние; листовые односторонние; односторонние со сменными губками.
Непроходной скобой контролируют наименьший размер вала, а проходной наибольший. Регулируемые скобы обычно применяют в условиях серийного производства; это позволяет расширить диапазон контролируемых изделий. Однако точность контроля ими ниже, чем у нерегулируемых скоб.
Различают собственный и рабочий размеры скоб. Собственный размер получают по результатам измерений; рабочий это размер скобы под нагрузкой. При контроле диаметров валов от 50 до 100 мм разность между собственным и рабочим размерами скоб составляет1,5 мкм, при контроле диаметров 100... 170 мм 4,5 мкм.
На рисунке 10 показана схема и прием контроля измеряемого диаметра вала 1 проходной скобой; 2 непроходная скоба; 3 проходная скоба. Разница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра контролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по наименьшему допустимому размеру диаметра таким образом, чтобы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра вала при этом виде контроля установить нельзя. Нельзя также установить действительный размер отклонений от геометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д.

Рисунок 10 Схема и прием контроля измеряемого диаметра вала
Порядок выполнения работы
Изучить приемы измерения деталей калибр-скобой.
Выполнить контроль диаметра отверстия калибр-скобой.
Выполнить эскиз калибр-скобы с изделием.
Записать в бланк отчета результат контроля.
Отчитаться по работе.
Содержание отчета по работе
Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать:
Название и цель работы.
Эскиз калибр-скобы с изделием.
Результаты контроля.
Выводы по результатам работы.
Контрольные вопросы
Назначение калибр-скоб.
Какие калибры называют предельными?

Практическая работа№10
Определение параметров шероховатости по профилограмме
Цель работы: получить практические навыки по определению параметров шероховатости по профилограмме.
Оборудование и принадлежности: комплект профилограмм.
Методические указания
Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности детали и рассматриваемых в пределах базовой длины.
Количественно шероховатость поверхности по ГОСТ 2789-73, 2.309-73 может быть оценена одним из шести параметров, например высотой неровностей Rz (среднее расстояние между находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин).
Принцип работы профилографа профилометра модели 201 основан на ощупывании исследуемой поверхности алмазной иглой и преобразовании колебаний иглы в изменения напряжения индуктивным методом.
Вертикальное увеличение Vy профилограммы зависит от коэффициента усиления усилителя, изменяется в пределах от коэффициента усиления усилителя, изменяется в пределах от до и выбирается наибольшим допустимым для данной ширины бумажной ленты.
Горизонтальное увеличение профилограммы Vx зависит от соотношения скоростей перемещения датчика со щупом по измеряемой поверхности и бумажной ленты в записывающем устройстве:
(от 2 x до 4000 x).
Vx выбирается так, чтобы угол наклона боковых сторон профиля был не более 80 (рис. 11).
Порядок обработки профилограммы
1. Определение горизонтального увеличения Vx.
Из соотношения Vл : Vд определяем Vx.
2. Определение положения средней линии m на участке базовой длины l.
Точное положение средней линии находится по способу наименьших квадратов, т.е. на базовой длине. Проведение средней линии «на глаз" требует определенного навыка. Поэтому положение средней линии задано на профилограмме.
\s
Рисунок 11 Профилограмма
3. Выбор участка измерения.
Для надежности оценки параметра, измерения обычно проводят последовательно на нескольких базовых длинах, и затем находят среднее значение параметра. В целях сокращения трудоемкости работы измерения производим на одной базовой длине.
4. Измерение параметров шероховатости, определяемых ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхностей. Параметры и характеристики».
Комплекс измеряемых параметров выбирается по табл. 1 в зависимости от необходимых для работы эксплуатационных свойств поверхности, указанных на выданной профилограмме.
Таблица 1 Комплекс измеряемых параметров
Эксплуатационные свойства
поверхности Рекомендуемые параметры
шероховатости
Износоустойчивость при всех видах трения
Виброустойчивость
Контактная жесткость
Прочность при циклических нагрузках
Герметичность соединений
Сопротивление в волноводах Ra (Rя), tp, направление неровностей
Ra (Rz), Sm, S, направление неровностей
Ra (Rz), tp
Rmax, Sm, S, направление неровностей
Ra(Rz), Rmax, tp
Ra, Sm, S
Измерения величин на профилограмме проводить с помощью измерителя и линейки с четкими делениями.
Необходимые построения на профилограмме производить хорошо отточенным карандашом.
Измерение среднего арифметического отклонения профиля Ra
1. Определение шага дискретизации x — расстояния между измеряемыми ординатами по средней линии.
Обычно x = 2...3 мм. Чем сложнее профиль поверхности (больше вершин на базовой длине), тем меньше x для уменьшения погрешности измерения. Примем x = 2 мм.
2. В точках, соответствующих x, измеряем ординаты yi (в мм) перпендикулярно средней линии.
3.Определяем Ra

где N — количество измеренных ординат на базовой длине.
Измерение высоты неровностей профиля по десяти точкам Rz
1. Измеряем отклонения пяти наибольших максимумов профиля Hi max и пяти наибольших минимумов профиля Hi min от средней линии (в мм).
2. Определяем Rz:

Для номинально прямолинейного профиля при нахождении Rz можно, не определяя положения средней линии, провести базовую линию m параллельно общему направлению профилограммы и не пересекать профиль на базовой длине. При этом измеряют расстояния от пяти наибольших максимумов профиля до базовой линии hi max и от пяти наибольших минимумов профиля до базовой линии hi min .
Тогда

Измерение наибольшей высоты неровностей профиля Rmax
1. Через наивысшую и наинизшую точки профиля в пределах базовой длины проводим линию выступов и линию впадин, параллельно средней линии.
2. Измеряем расстояние между линией выступов и линией впадин С (в мм).
3. Определяем Rmax :
(мкм).
Измерение среднего шага неровностей Sm
1. Считаем k — число пересечений профиля со средней линией в пределах базовой длины.
2. Измеряем длину отрезка средней линии l0, ограниченную первым и последним нечетным пересечениями профиля со средней линией (l0 l Vx).
3. Определяем Sm:
.
Примечание. Возможно определение среднего шага неровностей как
,
где n — число шагов неровностей профиля.
Но этот способ оказывается более трудоемким.
Измерение относительной опорной длины профиля tp
1. На заданном от линии выступов уровне p (рис. 11) проводим линию, пересекающую профиль эквидистантно линии выступов.
2. Измеряем отрезки bi в мм (рис. 11), полученные в сечении профиля.
3. Определяем tp:

где n — число отрезков.
Измерение среднего шага неровностей по вершинам
1. Считаем М — число вершин (максимумов) профиля на длине l0, лежащей между первым и последним максимумом.
2. Определяем S:

Примечание. Возможно определение среднего шага неровностей по вершинам (рис. 11) как
,
где n — число шагов неровностей по вершинам.
Но этот способ оказывается намного более трудоемким.
Порядок выполнения работы
Ознакомитоься с порядком обработки профилограмм.
По выданной профилограмме определить требуемый комплекс параметров шероховатости поверхности.
Отчитайтесь по работе.
Содержание отчета по работе
Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать:
Название и цель работы.
Комплекс параметров шероховатости поверхности:
Горизонтальное увеличение Vx=Vл; Vд= ______________________
Комплекс измеряемых параметров ___________________________
Результаты измерений:
а) среднее арифметическое отклонение профиля Ra
Шаг Х Ординаты U1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

б) высота неровностей по десяти точкам Rz
Параметр 1 2 3 4 5
Hi max Hi min в) наибольшая высота неровностей профиля
г) относительная опорная длина профиля tp
Уровень сечения р = Р % Rmax=
Параметр 1 2 3 4 5
Bi
д) средний шаг неровностей Sm
Число пересечения профиля К — __________; l0 — _______________

е) средний шаг неровностей по вершинам.
Число вершин М — ______________; l0 — _________________

Выводы по результатам работы.
Контрольные вопросы
От чего зависит шероховатость поверхности?
Как определяется средняя линия профиля на профилограмме?
Как определяется наибольшая высота неровностей профиля Rmax?

Практическая работа№11
Расчет размерных цепей методом полной и неполной
взаимозаменяемости
Цель работы – приобретение практических навыков расчёта размерных цепей методом полной и неполной взаимозаменяемости.
Методические указания
Размерная цепь представляет собой совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.
Рассматривают 3 вида размерных цепей:
конструкторские, с помощью которых решается задача обеспечения точности при конструировании изделий;
технологические, способствующие обеспечению точности размеров на отдельных операциях;
измерительные, решающие задачу измерения величин, характеризующих точность.
Рассчитать размерную цепь – значит определить допуски и отклонения всех ее размеров исходя из требований конструкции и технологии.
Существуют методы решения прямой и обратной задач размерных цепей.
Прямая (конструкторская) задача – определение размеров и предельных отклонений всех составляющих звеньев размерной цепи по известным размеру и отклонениям исходного звена.
Обратная (поверочная) задача – определение размера и отклонений замыкающего звена по известным размерам и отклонениям составляющих звеньев.
Расчеты размерных цепей производятся:
методом максимума-минимума, при котором учитываются только предельные отклонения составляющих звеньев;
вероятностным методом с учетом законов рассеяния размеров деталей и случайного характера их сочетания на сборке.
Заданная точность исходного звена достигается методами: полной взаимозаменяемости; вероятностным; групповой взаимозаменяемости (селективной сборки); пригонки; регулирования.
Выбор метода достижения точности исходного звена зависит от допуска исходного звена, числа звеньев размерной цепи, величин допусков ее стандартных или известных звеньев.
Принцип расчета размерных цепей рассмотрим на примере.
Пример. На редукторе задана размерная цепь, в которой точность исходного звена (зазора между стаканом 2 и корпусом 1) А, определяющего правильность установки червяка 3, задана тремя вариантами:
1) от 1 до 3,5 мм;
2) от 1 до 2,12 мм;
3) от 0,1 до 0,5 мм.
Расчет размерной цепи следует начинать с установления уравнения размерной цепи и метода достижения точности. Для этого выявляют все звенья, входящие в цепь, путем обхода контуров взаимозаменяемых звеньев, начиная от одной из поверхностей (осей), ограничивающих исходное (замыкающее) звено, и доходят до второй поверхности (оси), ограничивающей замыкающее звено.
Для удобства решения чертят графическое изображение размерной цепи и пишут ее уравнение.
Уравнение размерной цепи, приведенной на рисунке 12 выразится как
,
A = A2 + A3 + A4 + A5 + A6 - A1 = (25 + 50 + 107 + 21 + 40) – 240 = 3.
A1 = 240
A
A2 = 25-0,5
A5 = 21-0,5
A3 = 50
A4 = 107
A6 = 40

Рисунок 12 Выбор метода достижения точности замыкающего звена
Для предварительной оценки средний допуск составляющих звеньев определяем по способу равных допусков:

где - известные допуски составляющих звеньев;
m – число всех звеньев, в том числе и замыкающего;
k – число звеньев, допуск которых известен;
ТА - допуск исходного (замыкающего) звена, для заданных условий определяется разностью его предельных размеров во всех вариантах:
1) ТА = = 3,5 – 1 = 2,5;
2) ТА = 2,12 – 1 = 1,12;
3) ТА = 0,5 – 0,1 = 0,4.
По величине ТАС делают заключение о методе достижения точности замыкающего звена.
1 вариант

Таблица 2 Значения единиц допуска
Основные интервалы номинальных размеров, мм Значение единицы допуска i, мкм Основные интервалы номинальных размеров, мм Значение единицы допуска i, мкм
До 3 0,55 Свыше 50 до 80 1,86
Свыше 3 до 6 0,73 Свыше 80 до 120 2,17
Свыше 6 до 10 0,90 Свыше 120 до 180 2,52
Свыше 10 до 18 1,08 Свыше 180 до 250 2,90
Свыше 18 до 30 1,31 Свыше 250 до 315 3,23
Свыше 30 до 50 1,56 Свыше 315 до 400 3,54
Определяем число единиц допуска для самого большого звена как
,
где а – число единиц допуска;
i – единица допуска (табл. 2);
;
Номер квалитета устанавливаем по таблице 3.
Таблица 3 Допуски и количество единиц допуска (ГОСТ 25346 – 89)
Номинальные размеры, мм Квалитеты
8 9 10 11 12 13 14 15
Обозначение допуска
IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15
Свыше До Допуск, мкм
3 14 25 40 60 100 140 250 400
3 6 18 30 48 75 120 180 300 480
6 10 22 36 58 90 150 220 360 580
10 18 27 43 70 110 180 270 430 700
18 30 33 52 84 130 210 330 520 840
30 50 39 62 100 160 250 390 620 1000
50 80 46 74 120 190 300 460 740 1200
80 120 54 87 140 220 350 540 870 1400
120 180 63 100 160 250 400 630 1000 1600
180 250 72 115 185 290 460 720 1150 1850
250 315 81 130 210 320 520 810 1300 2100
Число единиц допуска в допуске данного квалитета а: 25 40 64 100 160 250 400 640
Число единиц допуска наибольшего звена А1 соответствует приблизительно 12 квалитету.
Точность остальных составляющих звеньев (при установленной величине среднего допуска) будет соответствовать квалитетам с еще большими нормами.
Поэтому для рассматриваемого случая применим метод, обеспечивающий полную взаимозаменяемость.
2 вариант


По таблице 3 устанавливаем, что число единиц допуска соответствует IT6 как для самого большого, так и для самого малого размера. Очевидно, что метод полной взаимозаменяемости для этого варианта экономически необоснован.
Принимаем метод неполной взаимозаменяемости с применением вероятностного расчета.
3 вариант

В этом случае числитель оказывается отрицательной величиной. В других случаях средний допуск составляющих звеньев ТАС может оказаться таким (менее IТ5), что выполнение его методом полной или неполной взаимозаменяемости неэкономично или практически невозможно.
Метод, обеспечивающий полную взаимозаменяемость.
Конструкторская задача решается тремя способами:
1). Способ равных допусков: .
2). Способ пробных расчетов.
Оба способа требуют корректировки составляющих звеньев. В первом случае корректировка произвольна, во втором осуществляется исходя из конструктивных, технологических и экономических соображений. Оба способа субъективны и недостаточно точны.
3). Способ назначения допусков одного квалитета.
Определяем число единиц допуска (коэффициент квалитета)

Допуски размеров А2 и А5 регламентированы государственным стандартом на подшипники качения:

Значения единиц допуска i приведены в таблице 2.
Зная число единиц допуска аС, по таблице 3 определяем номер квалитета.
В рассматриваемом случае значение находится между IТ12 (а = 160) и IТ13 (а = 250).
Рекомендуется выбирать допуски по более грубому квалитету. Однако в нашем случае аС ближе к IТ12, поэтому допуски на размер корпуса А1 устанавливаем по IТ13, а на остальные (более технологичные в изготовлении размеры) – по IТ12.
Исходя из номинальных размеров звеньев цепи и выбранных квалитетов, по таблице 3 определяем допуски составляющих звеньев: ТА1 = 720 мкм; ТА3 = 250 мкм; ТА4 = 350 мкм; ТА6 = 250 мкм.
Произведем проверку суммы установленных допусков составляющих звеньев с остатком допуска замыкающего звена, который должен распределиться на оставшиеся составляющие звенья:
или
1500 720 + 250 + 350 + 250 = 1570.
Корректируем допуск одного составляющего звена так, чтобы получилось равенство допусков. Так как необходимо уменьшить допуск одного из звеньев, следует по конструкции узла проанализировать, какой размер экономически выгоднее выполнить более точным. Как следует из рисунка. 12, наиболее технологичны размеры А3 и А4. Корпусные размеры обрабатывать сложнее, поэтому уменьшать их допуски нецелесообразно.
Выбираем для корректировки размер А4 и уменьшаем допуск на его изготовление на 70 мкм: ТА4 = 280 мкм.
В этом случае равенство допусков соблюдено. Назначаем отклонения для всех составляющих звеньев.
Обычно принято располагать отклонения в тело детали, т.е. для охватываемых поверхностей (часто это уменьшающие размеры) – в минус, для охватывающих (часто это увеличивающие размеры) – в плюс. Для размеров между осями, глубин расточки и в затруднительных для определения (охватывающим или охватываемым является размер) случаях отклонения проставляются симметрично.
В рассматриваемом примере на все размеры назначаем отклонения в минус, за исключением размеров А1 и А6, для которых отклонения назначаем симметрично.
Проставляем отклонения на размеры: A1 = 240 0,360; A2 = 50 - 0,250; A4 = 107- 0,280; A6 = 40 0,125.
Производим проверку отклонений составляющих звеньев по отклонениям замыкающего звена:
;
,
где ESA, EiA - верхнее и нижнее отклонения замыкающего звена;
ESAi ув, EiAi ув – верхнее и нижнее отклонения увеличивающих звеньев;
ESAi ум, EiAi ум – верхнее и нижнее отклонения уменьшающих звеньев.
Определим отклонения замыкающего звена:
ESA = Amax - A = 3,5 – 3 = + 0,5;
EiA = Amin - A = 1 – 3 = -2,0;
.
Проверяем соответствие отклонений:

+0,5 = (0 + 0 + 0 + 0 + 0,125) – (-0,360) = 0,125 + 0,360.
Поставленное условие не удовлетворяется. Тогда принимаем неизвестными отклонения для того звена, у которого корректировали допуск (нестандартный допуск), т.е. .
Это звено увеличивающее, значит из уравнения определяется его верхнее отклонение:
+ 0,5 – 0,125 – 0,360 = x; x = + 0,015.
Зная верхнее отклонение и допуск, определим нижнее отклонение по формуле
ei = + es – T;
y = 0,015 – 0,280 = -0,265; .
Проверим второе отклонение по формуле:

-2,0 = (-0,250) + (-0,5)2 + (-0,265)+ (-0,125) – (+0,360) = - 2,0.
Равенство удовлетворяется, значит все допуски и отклонения составляющих звеньев определены правильно.
Метод неполной взаимозаменяемости с применением вероятностного расчета.
Конструкторская задача по теоретико-вероятностному методу решается двумя способами.
Способ равных допусков имеет недостатки, аналогичные указанным в методе, обеспечивающем полную взаимозаменяемость.
Способ назначения допусков одного квалитета. Расчет ведется в той же последовательности, что и в предыдущем случае.
Определяем коэффициент квалитета
или .
Так как допуски на два звена (подшипники) из шести составляющих звеньев являются стандартными, значение аС определяем без их учета:
;
iAi устанавливаем по таблице 2.
По таблице 3 определяем, что значение аС, равное 204, находится между по IT12 = 160 и IT13 = 250.
По таблицам ГОСТ 25347-88 или таблице 3 определяем допуски на все размеры IT12, мм:
ТА1 = 0,460; TA3 = 0,250; TA4 = 0,350; TA6 = 0,250.
Определяем допуск замыкающего звена по уравнению
,
где - коэффициент относительного рассеяния размеров (принимаем, что рассеяние размеров всех составляющих звеньев подчиняется нормальному закону распределения, 1 = );
t – коэффициент (табл. 4), характеризующий процент выхода расчетных отклонений за пределы допуска (условно задается процентом риска Р = 0,27%).
Таблица 4 Коэффициент t
Процент риска Р Коэффициент t Процент риска Р Коэффициент t
32,0 1,0 0,27 3,0
10,0 1,65 0,1 3,29
4,5 2,0 0,01 3,87
1,0 2,57 ,
1,12 0,97.
Чтобы получить равенство допусков, допуск одного из звеньев следует увеличить. Для этого выбираем звено А1 (корпус) и определяем его допуск как
Назначаем отклонения составляющих звеньев аналогично предыдущему случаю (мм):
A1 = 240 0,355; A2 = 25-0,5; A3 = 50-0,25;
A4 = 107-0,35; A5 = 21-0,5; A6 = 40 0,125.
Определяем координаты центров группирования размеров, приняв коэффициент асимметрии i равным нулю. Это означает, что рассеяние всех составляющих звеньев симметрично относительно середины поля допуска, и координаты центров группирования размеров будут соответствовать координатам середин полей допусков:
ЕСА1 = 0; ECA2 = -0,25; ECA3 = -0,125;
ECA4 = -0,175; ECA5 = -0,25; ECA6 = 0.
Определяем отклонения и координаты середины поля допуска замыкающего звена по формулам
ESA = Amax - A = 2,12 – 3 = - 0,88;
EiA = Amin - A = 1,0 – 3 = -2,0;
ECA =
Проверяем координаты середин полей допусков, то есть
ECA =
-1,44 [(-0,25) + (-0,125) + (-0,175) + (-0,25) + 0] – 0 = -0,8.
Для обеспечения равенства корректируем координату середины поля допуска звена А1:
ECA1 = -0,8 – (-1,44) = +0,64.
Определение отклонения звена А1:
ESA1 = ECA1 + = +0,64 + = +0,995;
EiA1 = ECA1 - = +0,64 - = +0,285.
Звено А1 = 240 .
Проверка. Так как равенства в уравнениях
и
выдержаны, проверяем предельные отклонения замыкающего звена А по формулам
; ЕSA = -1,44 + = - 0,88;
; EiA = -1,44 - = -2,0.
Требования по замыкающему звену выдержаны.
Порядок выполнения работы
1.Изучить методические указания.
2. Выполнить схему размерной цепи.
3. Произвести расчёт размерной цепи.
4. Оформить отчёт о работе
Отчет должен содержать:
1.Наименование и цель работы.
2.Исходные данные заданного варианта.
3.Схему размерной цепи.
4.Решение размерной цепи.
5.Вывод.
Контрольные вопросы
1.Что называется прямой и обратной задачей?
2.Последовательность решения прямой и обратной задач.
Исходные данные
А8 А7 А6 А5
А А1 А2 А3 А4

Вариант А А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8
1 ? 20h14 14-0,12 10h14 500,31 20-0,12 5h14 9h14 60h14
2 ? 20-0,52 15-0,12 10-0,36 500,31 21-0,12 5-0,3 9-0,36 60-0,74
3 02 40 16-0,12 20 80 23-0,12 13 20 100
4 03 50-0,62 17-0,12 20-0,52 ? 24-0,12 12-0,43 20-0,52 110-0,87
А
А2
А3
А4 А5
А1

Вариант А А1 А2 А3 А4 А5
5 1000,8 45 142 10 12 1+0,4
6 2001,2 70 266 12 15 1+0,5
7 800,5 30 107 8 10 1+0,5
8 1501 50 205 10 13 1+0,5
А1 А А2 А3 А4 А5 А6 А7
А9 А8

Вариант А А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8 А9
9 3-1,0 5 18 3 12 3 5 17-0,12 51 15
10 3-1,0 8 20 5 14 5 7 19-0,12 61 20
11 3-1,0 10 20 5 16 5 7 20-0,12 64 22
12 3-1,0 10 22 5 18 5 10 23-0,12 72 24
А1 А А13 А12 А11 А10 А9 А8 А7 А6 А5
А2
А3
А4

Размер Вариант Размер
Вариант
13 14 15 16 17 18
А 1+4 1+3 1+3 А7 5 4 4-0,08
А1 4+0,08 4+0,08 5+0,08 А8 30-0,18 30 25-0,19
А2 5+0,08 5 5+0,08 А9 40-0,16 40 40-0,16
А3 200 200 200 А10 60 60 60
А4 5 5 5-0,08 А11 30-0,19 25 20
А5 5 5 ? А12 3-0,14 7 6-0,08
А6 16-0,12 17-0,12 21-0,12 А13 16-0,12 17-0,12 21-0,12
А6 А5 А4 А3 А2 А1 А А10
А7
А8
А9

Вариант А А1= А5 А2=А3 А4 А6=А7 А8 А9 А10
19 1+2 16-0,12 30 95 6 185 6 3
20 ? 17-0,12 40h11 80h12 6+0,12 194-1,15 6+0,12 5+0,12
21 1+2 18-0,12 40 85 6 200 6 4
22 ? 15-0,12 10h11 50h14 6+0,3 100 h14 6 h14 5+0,3
23 1+3 19-0,12 25 100 6+0,12 ? 6+0,12 5+0,12
А6 А5 А4 А3 А2
А А1

Вариант А А1 А2 А3 А4 А5 А6
24 ? 82+0,87 5-0,3 16-0,12 5-0,3 45-0,62 14-0,12
25 3-2,45 100 10 18-0,12 ? 50-0,62 16-0,12
26 3-2,45 104 10 20-0,12 9 ? 18-0,12
27 ? 100+0,87 10-0,2 22-0,12 10-0,2 50-0,39 20-0,12
А2 А
А2 А3 А4 А5 А6

Вариант А А1 А2 А3 А4 А5 А6
28 ? 126+1 40-0,39 30-0,21 16-0,12 20-0,21 20-0,21
29 0+2,3 ? 40 30 18-0,12 20h11 20h11
30 0+2,3 126+1 40 30 20-0,12 ? 20h11

Практическая работа№12
Назначение допусков формы, расположения поверхностей и
шероховатости детали
Цель работы: изучить особенности конструкции плашки.
Оборудование и принадлежности: комплект плашек.
Методические указания
Допуски формы и расположения поверхностей регламентируются следующими стандартами:
ГОСТ 24642-81 (СТ СЭВ 301-76). Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения.
ГОСТ 24643-81 (СТ СЭВ 636-77). Числовые значения отклонений формы и взаимного положения.
ГОСТ 25069-81. Неуказанные допуски формы и расположения поверхностей.
ГОСТ 2.308-79 (СТ СЭВ 368-76). Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.
Различают номинальную поверхность, форма которой задана чертежом или другой технической документацией, и реальную поверхность, ограничивающую деталь и отделяющую ее от окружающей среды.
Подобно определяются номинальный и реальный профили – линии пересечения соответствующих поверхностей с плоскостью или заданной поверхностью. В основу нормирования отклонений формы и расположения поверхностей положен принцип прилегающих поверхностей (плоскость, цилиндр) или прилегающих профилей (прямая, окружность). Под прилегающей поверхностью (профилем) понимается поверхность (профиль), соприкасающаяся с реальной поверхностью (профилем) вне материала детали и расположенная так, чтобы расстояние Δ от ее наиболее удаленной точки до прилегающей поверхности (профиля) было минимальным (рис. 13).
Отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием Δ от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающей поверхности (профиля) по нормали к прилегающей поверхности (профилю). Частными видами некруглости (рис. 13, а) являются овальность (рис. 13, б) и огранка (рис. 13, в); неплоскостности и непрямолинейности – выпуклость (рис. 13, г) и вогнутость (рис. 13, д); нецилиндричности поверхности – бочкообразность (рис. 13, е), седлообразность (рис. 13, ж) и конусообразность (рис. 13, з). В отклонение формы включается и волнистость.
з
ж
е
д
г
в
а
б

Рисунок 13 Отклонения формы
Под отклонениями расположения понимают отклонение от номинального расположения рассматриваемой поверхности, ее оси или плоскости симметрии относительно базы или отклонение взаимного расположения рассматриваемых поверхностей. За базу обычно принимают элемент (поверхность, линия, точка) детали, по отношению к которому задается допуск. Обозначаются базы зачерненным равносторонним треугольником, основание которого касается принятого за базу элемента (рис. 14, а, б).

Рисунок 14 Обозначение базы
Из суммарных допусков (табл. 5) формы и расположения чаще других указывают допуски радиального и торцового биения. Радиальное биение равно разности наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси вращения, а торцовое биение – разности наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной оси вращения.
Отклонения формы и расположения поверхностей искажают характер соединения деталей при сборке, что отрицательно сказывается на работе соединения. Поэтому величины отклонений должны быть ограничены.
Допуски формы и расположения указываются на чертежах условными обозначениями, приведенными в соответствии с ГОСТ 2.308 – 79 в таблице 5.
Таблица 5 Классификация допусков формы и расположения по ГОСТ 24642–81 и условные знаки допусков по ГОСТ 2.308–79
Группа допусков Вид допуска Знак
Допуск формы Допуск прямолинейности
Допуск плоскостности
Допуск круглости
Допуск цилиндричности
Допуск профиля продольного сечения
Допуски расположения Допуск параллельности
Допуск перпендикулярности
Допуск наклона
Допуск соосности
Допуск симметричности
Позиционный допуск
Допуск пересечения осей
Суммарные допуски формы и расположения Допуск радиального биенияДопуск торцевого биенияДопуск биения в заданном направлении
Суммарные допуски формы и расположения Допуск полного радиального биенияДопуск полного торцевого биения
Допуск формы заданного профиля
Допуск формы заданной поверхности
Числовые значения допусков формы и расположения поверхностей, назначаемые в конкретных случаях, должны соответствовать установленным ГОСТ 24643-81. Допуски цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения, плоскостности, прямолинейности и параллельности назначаются в тех случаях, когда они должны быть меньше допуска размера. Существует 16 степеней точности (1, 2, …, 16) для отклонений формы и расположения поверхностей; чем выше порядковый номер степени, тем больше допуск.
Из шестнадцати степеней точности, предусмотренных стандартом, используют обычно степени точности 1–12. Степени 1-ю и 2-ю применяют для посадочных поверхностей шарикоподшипников 2-го и 4-го классов точности; степени 3-ю и 4-ю – для посадочных поверхностей точных измерительных приборов и шарикоподшипников 5-го и 6-го классов точности; степени 5-ю и 6-ю – для посадочных поверхностей шарикоподшипников 0-го класса точности и зубчатых колес 6-й и 7-й степени точности, посадочных мест валов механизмов высокой и средней точности; степени 7-ю и 8-ю – для посадочных поверхностей зубчатых колес 8-й и 9-й степени точности, осей механизмов средней точности; степени 10–12 – для менее точных поверхностей.
Рекомендуется выбирать степень точности с учетом уровня относительной геометрической точности, определяемой по соотношению между допуском размера Тр и допуском формы Т.
Для квалитетов 4–17 степень точности i в зависимости от квалитета j определяют: при уровне нормальной относительной геометрической точности, когда Т / Тр = 0,6, по формуле i = j – 1; при повышенной относительной геометрической точности, когда Т / Тр = 0,4, – по формуле i = j – 2; и при высокой относительной геометрической точности, когда Т / Тр = 0,2, – по формуле i = j – 3.
Знак и числовое значение допуска Т вписывают в рамку, разделенную на два или три поля (рис. 15). В крайнем слева поле указывают знак согласно таблице 5, а во втором поле – числовое значение допуска в миллиметрах. Рамку соединяют с элементом, к которому она относится, линией, заканчивающейся стрелкой. Если один из элементов является базовым, линия заканчивается у вершины зачерненного равностороннего треугольника. Если треугольник базы нельзя простым и наглядным способом соединить с рамкой допуска, базу обозначают прописной буквой в специальной рамке и эту же букву вписывают в третье поле рамки.

Рисунок 15 Пример обозначения отклонения формы расположения
Пересекать рамку допуска какими-либо линиями не допускается. Соединительная линия может быть прямой или ломаной, но ее конец, оканчивающийся стрелкой, должен быть обращен в направлении измерения отклонения к контурной (выносной) линии элемента, ограниченного допуском.
Если допуск относится к общей оси или плоскости симметрии и из чертежа ясно, для каких элементов данная ось (плоскость) является общей, соединительную линию проводят к общей оси (рис. 16).

Рисунок 16 Пример обозначения отклонения формы расположения

Зависимые допуски обозначают условным знаком М , который помещают после числового значения допуска.
в
Примеры обозначения на чертежах отклонений формы и расположения поверхностей приведены на рисунке 17. Если допуск относится к ограниченному участку длины или поверхности в любом месте, то размеры нормируемого участка в миллиметрах указывают после числового значения допуска через разделительную наклонную линию (рис. 17, г). Допуск по всему элементу и одновременно допуск на определенном нормируемом участке указывают в объединенной рамке допуска (рис. 17, в).

а б в

г д е
Рисунок 17 Примеры обозначения на чертежах отклонений формы и
расположения поверхностей
Перед числовым значением допуска вписываются: символ или R, если круговое или цилиндрическое поле допуска указывается диаметром (рис. 18, а) или радиусом (рис. 18, б); слово «сфера», если поле допуска шаровое (рис. 18, в).

а б в
Рисунок 18 Пример записи допуска
Для цилиндрических поверхностей:
а) комплексным показателем отклонений формы в поперечном сечении является отклонение круглости;
б) комплексным показателем всех отклонений формы только в продольном сечении является отклонение профиля продольного сечения;
в) комплексным показателем, включающим все виды отклонения формы в поперечном сечении и отклонение профиля продольного сечения, является отклонение от цилиндричности.
Совокупность всех отклонений формы плоской поверхности может быть охарактеризована отклонением от плоскостности, всех отклонений профиля плоских сечений – отклонением от прямолинейности.
При задании комплексного показателя отклонений формы допуски отклонений входящих в него показателей не указываются. Например, при задании допуска отклонений от цилиндричности не указывают дополнительно величины отклонений от круглости и прямолинейности.
Если предельные отклонения формы и расположения особо не оговорены, это означает, что они ограничиваются величиной допуска на размер.
Шероховатость поверхностей нормируется ГОСТ 2789-73 (СТ СЭВ 638-77): обозначения шероховатости поверхностей ГОСТ 2.309-73 (СТ СЭВ 1632-79).
Требования к шероховатости поверхности устанавливаются исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, требования к шероховатости поверхности не устанавливаются.

Рисунок 19 Структура обозначения шероховатости поверхности

а б в
Рисунок 20 Знаки обозначения шероховатости
Стандартом устанавливаются для обозначения шероховатости три знака (рис. 19, 20), под полками которых указываются значения параметров шероховатости. Знак применяется в случаях, когда конструктор не оговаривает вид обработки поверхности, этот способ обозначения предпочтителен. Если поверхность детали должна быть образована без удаления слоя материала (литье, штамповка и т.п.) или без обработки поверхности заготовки из металлопроката (пруток, лист и т.п.), для обозначения шероховатости применяют знак . В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована удалением слоя материала (точение, сверление, шлифование и т. п.), применяют знак . Высота h равна приблизительно высоте цифр размерных чисел чертежа, а высота Н равна (1,5 … 5) h.
Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2.309 -73 указывают в обозначении шероховатости после соответствующего символа, например: Ra 0,4; Rmax 6,3; Sm 0,63; t50 70; S 0,032; Rz 50. Здесь указаны наибольшие допустимые значения параметров шероховатости; их наименьшие значения не ограничиваются. При указании наибольшего значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят значение параметра, соответствующее наибольшей допустимой шероховатости, например . При указании наименьшего значения параметра шероховатости поверхности в обозначении следует указывать “min”, например .
При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки, например и т.п.
При указании двух и большего числа параметров шероховатости поверхности в обозначении их значения записывают сверху вниз в следующем порядке (рис. 21, а). Если направление измерения шероховатости должно отличаться от предусмотренного ГОСТ 2.309 -73, его указывают на чертеже по примеру, приведенному на рисунке 21, б. Допускается применять упрощенное обозначение шероховатости поверхностей с разъяснением его в технических требованиях чертежа (рис. 21, в). Можно указывать вид обработки, если он является единственным для данной поверхности (рис. 21, г).

а б

в г
Рисунок 21 Примеры указания параметров шероховатости
Обозначения шероховатости поверхностей на изображении детали располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. При недостатке места допускается располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию (рис. 22,а).

а б
Рисунок 22 Обозначение шероховатости
При изображении изделия с разрывом обозначение шероховатости наносят только на одной части изображения, по возможности ближе к месту указания размеров (рис. 22, б).
При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей детали обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят (рис. 23, а).

а б в

г д е
Рисунок 23 Примеры различных случаев обозначения шероховатости
Обозначение шероховатости одинаковой для части поверхностей изделия, может быть помещено в правом верхнем углу чертежа. Если шероховатость поверхностей, образующих контур должна быть одинаковой обозначение шероховатости наносят один раз в соответствии с рисунком 23, в.
На рисунке 23, г, д приведены обозначения шероховатости на резьбе и зубчатом колесе. Шероховатость разная на отдельных участках одной и той же поверхности обозначается, как показано на рисунке 23, е; участки поверхности разграничиваются тонкой линией.
Шероховатость поверхностей сопрягаемых деталей связана с требуемой точностью размеров детали. Уменьшение значений параметров шероховатости повышает износостойкость, увеличивает предел выносливости, повышает себестоимость изготовления. Поэтому в каждом конкретном случае параметры и характеристики шероховатости следует выбирать в соответствии с назначением этих деталей.
Предпочтительно нормировать параметр Ra , который более точно, по сравнению с Rz и Rmax, отражает отклонения профиля, так как определяется по значительному числу точек. Наибольшие значения Ra и Rz могут быть выражены через допуск Tp размера с помощью соотношений Ra ≤ (0,025 … 0,05)Тр; Rz ≤ (0,1 … 0,2)Тр.
Порядок выполнения работы
Получить чертежи у преподавателя.
Выполнить задания №1 и №2 (см. Исходные данные).
Отчитаться по работе.
Содержание отчета по работе
Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать:
Название и цель работы.
Эскиз для задания №1.
Результаты выполнения заданий.
Выводы по результатам работы.
Контрольные вопросы
Какие причины вызывают отклонения формы и взаимного расположения поверхностей деталей?
Поясните отличие допусков цилиидричности, профиля продольного сечения и круглости от допусков размера отверстия и вала.
Чем отличаются и в каких случаях применяются допуски и поля допусков формы и расположения, заданные в радиусном и диаметральном выражениях?
Какими общими соображениями руководствуются при выборе параметров шероховатости?

Исходные данные
а) б) в)
г) д)
е) ж)
Рисунок 24 Задания для выполнения работы
№
варианта Задания
Задание 1
Определите допуски формы и расположения поверхностей:
1, 17 прямолинейности на длине 100 мм, плоскостности и параллельности плоскости А относительно плоскости В (рис. 24, а)
2, 18 прямолинейности на длине 100 мм, плоскостности и параллельности плоскости С относительно плоскости D (рис. 24, а);
3, 19 перпендикулярности плоскости D относительно плоскости В и плоскости В относительно плоскости D (рис. 24, а);
4, 20 круглости, прямолинейности профиля продольного сечения и цилиндричности цилиндра (рис. 24, б);
5, 21 соосности наружного и внутреннего цилиндров (рис. 24, в), допуск соосности зависимый
6, 22 параллельности оси отверстий и плоскости А (рис. 24, г)
7, 23 симметричности отверстий относительно плоскости симметрии кронштейна (рис. 24, г), допуск симметричности зависимый
8, 24 соосности отверстий относительно общей оси (рис. 24, г)
9, 25 соосности отверстия Ø20 относительно оси отверстия Ø30 и отверстия Ø30 относительно оси отвсрпия Ø20 (рис. 24, г)
10, 26 перпендикулярности осей отверстий Ø20 и Ø32 плоскостям А и И соответственно (рис. 24, г)
11, 27 пересечения осей отверстий Ø20 и Ø32 (рис. 24, д)
12, 28 симметричности осей отверстий относительно плоскости симметрии кронштейна (рис. 24, г), допуск симметричности зависимый
13, 29 соосности поверхностей Ø100 и Ø80 относительно поверх пости вала Ø200 (рис. 24, е), допуски соосности зависи-мые
14, 30 полного радиального-биения поверхности Ø200 относительно общей оси (рис. 24, е)
15, 31 полного радиального биения поверхности Ø200 относительно поверхностей Ø100 и Ø80 (рис. 24, е), допуск полного радиального биения зависимый
16, 32 полного торцового биения и торцового биения поверхности А на радиусе, равном 0,25 мм, от Ø250 мм относительно оси (рис. 24, ж).
П р и м е ч а и и с. Допуски расположения определять в диаметральном и радиусном выражении для случаев, предусмо¬тренных ГОСТ 24642-81. Для рассматриваемых случаев чертить эскизы и дать определения полей допусков. Для решения задач значения допусков формы и расположения поверхностей принимать по степени точности, указанной преподавателем.
Задание 2
Расшифруйте условное обозначение шероховатости поверхности (по чертежу, выданному преподавателем).
Укажите:
способ образования поверхностей;
направление неровностей и какими параметрами нормирована шероховатость;
каким способом заданы значения параметров шероховатости и их предельные отклонения (номинальным, предельным значением, диапазоном значений);
длину базовой линии;
каким квалитетам, виду и методу обработки примерно соответствуют числовые значения параметров шероховатости поверхностей;
каким условиям работы детали и ее поверхностен соответствуют намеченные параметры шероховатости.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная
Зайцев С. А. Допуски, посадки и технические измерения: учебник /А.Зайцев,А.Н.Толстов, А.Д.Куранов. М.: Изд. центр «Академия», 2006. 240 с.
Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении: учебник / [С.А.Зайцев, А.Н.Толстов, А.Д.Грибанов, А.Д.Куранов]. М.: Изд. центр «Академия», 2009. 288 с.
Зайцев С.А. Нормирование точности : учеб. пособие / С.А.Зайцев, АН.Толстов, А.Д.Куранов. М: Изд. центр «Академия», 2004. 256 с.
Клепиков В.В., Бодров А.Н. Технология машиностроения. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004.-860 с.
Козловский Н.С., Виноградов А.Н. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения. М.: Машиностроение, 1982. 284 с.
Колесов И.М. Основы технологии машиностроения. – М.: Высшая школа, 2001.-590 с.
Марков Н.Н., Осипов В.В., Шабалина М.Б. Нормирование точности в машиностроении – М.: Высшая школа, 2001.-335с.
Маханько А.М. Контроль станочных и слесарных работ М.: Высшая школа, 1986. 272 с.
Никифоров А.Д Метрология, стандартизация и сертификация - М.:Высшая школа, 2005.-423с.
Новиков В.Ю. Технология машиностроения: ч.1 – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 352 с.
Новиков В.Ю. Технология машиностроения: ч.2 – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 432 с.
Дополнительная
Анухин В.И. Допуски и посадки. – СПб.: Питер, 2008.-207с.
Интернет-ресурсы
1 Российская государственная библиотека [Электронный ресурс] / Центр информ. технологий РГБ; ред. Власенко Т. В. ; Web-мастер Козлова Н. В. Электрон. дан. М. : Рос. гос. б-ка, 1997 Режим доступа: http//www.rsl.ru, свободный. Загл. с экрана. Яз. рус., англ.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1
Образец оформления отчета по лабораторной работе (лист 1)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1
Практическая работа №7
Выполнил
Самойлов А.С.
Преподаватель

Приемы измерения
индикатором
Лит.
Листов
2
ГБОУ СПО «ЖГК», гр. Д4М1


Приложение 2
Образец оформления отчета по практической работе (лист 2)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датата
Листт
2


Приложение 3
Образец написания титульного листа практических работ

Министерство образования и науки Самарской области
государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Жигулевский государственный колледж»
Практические работы
по дисциплине МДК.03.02 Контроль соответствия качества деталей
требованиям технической документации
Студент гр Д4М1 Миронов А.С.
Преподаватель Солдатенкова Г.С.
2014 г.