Основные параметры средств измерения
Метрология, допуски и посадки
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
По дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Красноярск 2007
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………4
1. Технические измерения……………………………………………….…..5
Основные сведения………………………………………….…..5
Основные параметры средств измерения………………….…..5
Точность измерения…………………………………………..….6
Выбор измерительных средств………………………………....9
2. Допуски и посадки………………………………………………………....11
Основные сведения………………………………………………11
Графическое изображение допусков и отклонений…………...13
Посадки……………………………………………………………15
3. Системы допусков и посадок………………………………………………15
Международная система допусков и посадок ИСО……………15
Единая система допусков и посадок СЭВ……………………….17
Образование посадок в ЕСДП СЭВ………………………..17
Рекомендуемая литература…………………………………………………..26
Введение
Современное машиностроение развивается за счет совершенствования технологии и средств производства на основе внутриотраслевой и межотраслевой специализации, унификации и стандартизации изделий, их агрегатов и деталей. Внедряются системы управления и аттестации качества продукции. В связи с этим большое значение приобретают вопросы точности деталей и их соединений, которые определяют качество и взаимозаменяемость.
В конечном итоге сборка и подгонка деталей в изделиях, которые должны обеспечить их нормальную работу, зависят от уровня точности изготовления. Точность изготовления определяется многими факторами, в т.ч. и уровнем метрологического обеспечения. Полная взаимозаменяемость определяет требования к конструкторскому, технологическому обеспечению; уровню и состоянию станочного парка, станочных приспособлений, режущему и измерительному инструменту; квалификации работающих; метрологическому оборудованию. Кроме того, взаимозаменяемость способствует внедрению стандартизации различной продукции, особенно полуфабрикатов, сортового проката, готовых комплектующих изделий (подшипников, электродвигателей, редукторов и т.д.). Это в свою очередь способствует развитию специализации и кооперирования предприятий.
И хотя повышение точности изготовления приводит к удорожанию производства отдельных деталей, но в конечном итоге за счет упрощения конструирования, технологического оснащения, упрощения сборки, регулировки и ремонта сборочных единиц, эффективность производства значительно возрастает, превышая уровень этого удорожания.
Повсеместное внедрение в машиностроении стандартизации повышает уровень взаимозаменяемости деталей и узлов сборочных единиц и определяет требования к метрологическому оснащению предприятий. Существующая система стандартизации, сертификации и метрологии входит в соответствующие мировые системы.
Технические измерения
Основные сведения
Измерения производят для установления действительных размеров изделий и соответствия их требованиям конструкторской документации.
Средства измерения подразделяются в зависимости от назначения и точности измерения:
1. Эталоны единиц физических величин – эталон воспроизводит единицу физической величины с наибольшей точностью. Существуют эталоны мировые и национальные. С ними сравниваются все нижестоящие меры.
2. Образцовые средства измерения – меры и измерительные приборы, которые служат в качестве образцовых. С них переносятся размеры на нижестоящие поверочные средства. При их помощи контролируется точность этих поверочных средств.
3. Рабочие средства измерения, которые применяются для контроля размеров изготовляемых деталей.
Порядок передачи размера физической величины от эталона до рабочих средств измерения устанавливается в соответствии с поверочной схемой. Т.е. рабочие средства периодически поверяются. Рабочие измерения допускаются только поверенным инструментом.
Точность измерительных средств должна соответствовать точности изделий и быть несколько выше. Технология контроля размеров изделий, также зависит от характера производства, - в индивидуальном производстве пользуются только стандартными универсальными средствами измерения (штангенциркули, микрометры, нутромеры и др.), в серийном производстве удобнее пользоваться калибрами, контрольными приспособлениями и автоматическими средствами контроля.
Основные параметры средств измерения
К основным параметрам средств измерения относятся: шкала, пределы измерения по шкале, цена деления шкалы, погрешность измерения, метод измерения.
Шкалаявляется основным элементом отсчетного устройства, по которому снимается отсчет измеряемых величин.
Цена деления шкалы– разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы, например: на шкале штангенциркуля цена деления равна 0,1 мм, на шкале металлической ленты измерительной рулетки – 1 мм, на шкале оптиметра – 1 мкм.
Пределы измерения– наименьшее и наибольшее значение шкалы измерительного устройства. Разность между наибольшим и наименьшим пределами называют диапазоном показаний, например: рулетка от 0 до 5м, штангенциркуль 0-150 мм, микрометр 0-25 мм.
Методы измеренияподразделяются:
1. Прямые – когда искомое значение величины находят непосредственным измерением, например, штангенциркулем, микрометром.
2. Косвенные – когда искомое значение величины определяют на основании известной зависимости между искомой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.
3. Абсолютные – основаны на прямых измерениях величин.
4. Относительные – когда измерение основано на сравнении измеряемой величины с известным значением меры, например, измерение внутренних размеров с помощью нутромера индикаторного типа.
Точность измерения
Точность измерения, отражающая близость результатов измерения к истинному значению измеряемой величины, зависит от нескольких факторов, которые оцениваются по величине погрешностей. В зависимости от причин возникновения выделяют следующие погрешности измерений:
1. Погрешность метода – является отражением несовершенства метода измерения (суммарная погрешность, состоящая из погрешностей показаний средств измерений; температурных погрешностей; погрешностей концевых мер по которым выставлялся измерительный прибор и т.д.).
2. Погрешность отсчета – следствие недостаточно точного отсчета показаний инструмента, зависящее от индивидуальных способностей оператора.
3. Инструментальная погрешность – зависит от погрешностей средств измерения (в таблице 1 приведены погрешности средств измерения).
Все перечисленные погрешности подразделяют:
- систематические (закономерно проявляющиеся при повторных измерениях одной и той же величины, например, неправильная установка на нуль измерительного прибора);
- случайные, изменяющиеся случайным образом, - их можно учесть методами математической статистики;
- грубые, которые могут возникать, например, по вине оператора (при замере внутреннего размера штангенциркулем не учтены размеры губок), - их обычно быстро выявляют и устраняют.
Таблица 1