Метрология, стандартизация и сертификация

Метрология, стандартизация и сертификация

Номер варианта для каждого студента соответствует его номеру по списку в журнале группы.

Задание 1. Методы, средства и принципы измерения линейных и угловых величин.

Теоретический вопрос выбирают из таблицы 1 в соответствии с вариантом.

Таблица 1. Исходные данные к заданию 1

№ варианта

Теоретический вопрос

1

Концевые меры длины. Основные технические требования, свойства и область применения

2

Сущность абсолютного и относительного методов измерения. Пояснить на примерах

3

Тригонометрические методы измерения углов и конусов. Синусная линейка. Привести схемы контроля

4

Контроль нормируемых параметров шпоночного паза вала (b; t1) и отклонений его расположения (симметричность и параллельность) относительно оси вала. Привести схемы контроля и эскизы используемых калибров

5

Государственная система обеспечения единства измерений (назначение и структура)

6

Контроль нормируемых параметров шпоночного паза втулки (b; d+t2) и отклонений его расположения (симметричность и параллельность) относительно оси отверстия втулки. Привести схемы контроля и эскизы используемых калибров

7

Принцип построения средств измерения. Принцип Аббе. Пояснить схемами

8

Контроль шлицевого вала. Условия годности. Сущность дифференцированного и комплексного контроля шлицевых деталей

9

Контроль метрической резьбы гайки калибрами. Полный и укороченный профили резьбовых калибров

10

Принцип построения средств измерения и контроля. Принцип Тейлора при конструировании гладких и резьбовых калибров имерами

11

Классификация измерительных средств. Привести конкретные примеры

12

Источники и классификация погрешностей измерения

13

Контроль шлицевой втулки. Условия годности. Сущность дифференцированного и комплексного контроля шлицевых деталей

14

Факторы, влияющие на выбор измерительных средств в машиностроении

15

Пружинные измерительные головки. Принцип действия, метрологические характеристики

16

Структура и функции метрологической службы предприятия

17

Контроль метрической резьбы болта калибрами. Полный и укороченный профили резьбы калибров

18

Основные метрологические показатели измерительных средств (цена деления, предел измерения, погрешность показаний, измерительное усилие)

19

Штангенинструменты. Номенклатура, принцип действия, метрологические характеристики

20

Нормальные и предельные калибры, области их применения и порядок пользования

21

Сущность прямого и косвенного методов измерения. Пояснить примерами

22

Приемы исключения систематических погрешностей и критерий оценки грубых погрешностей измерения

23

Определение числовых характеристик нормального распределения. Полигон и гистограмма распределения

24

Методы и средства измерения среднего диаметра резьбы

25

Какой принцип положен в основу конструкции калибров? Какие нарушения основного принципа неизбежны, какие погрешности возникают от этого?

26

Сущность пассивного и активного контроля. Виды устройств активного контроля

27

Сертификация, ее роль в повышении качества продукции. Обязательная и добровольная сертификация

28

Микрометрические средства измерения. Принцип действия, метрологические характеристики

29

Комплексный и дифференцированный методы измерения резьбовых деталей (их суть и назначение)

30

Научная база стандартизации. Единая система нормирования и стандартизации показателей точности

Задание 2. Расчет размеров гладких предельных калибров

Для заданной в таблице 2 посадки:

1) рассчитать исполнительные размеры рабочих калибров для контроля отверстия и вала;

2) рассчитать исполнительные размеры контрольных калибров;

3) построить схему расположения полей допусков системы калибров с простановкой предельных отклонений;

4) выполнить эскиз заданного калибра (четная цифра варианта — пробки; нечетная цифра варианта — скобы) с техническими требованиями на изготовление и маркировкой.

Таблица 2. Исходные данные к заданию 2

3адание 3. Выбор универсального измерительного средства

Для контроля заданной в таблице 3 детали (вала или отверстия):

1) выбрать универсальное измерительное средство;

2) привести схему передаточного механизма выбранного средства и описать принцип его работы.

Таблица 3. Исходные данные к заданию 3

Методические указания по выполнению заданий контрольной работы

1. Перед выполнением задания 1 следует усвоить материал по соответствующей теме и изложить в виде реферата ответ на поставленный вопрос, поясняя ответ рисунками, схемами, графиками.

2. Задание 2 выполняется после изучения темы 1.4. Для подсчета исполнительных размеров калибров сначала определяют предельные размеры проверяемых деталей (ГОСТ 25347-82). Полученные проходные и непроходные пределы деталей являются номинальными размерами для соответствующих калибров. Из ГОСТ 24853-81 выписывают: Н, H1 и Нр — допуски на изготовление калибров-пробок, калибров-скоб и контрольных калибров соответственно; Z и Z1 — отклонения середины поля допуска проходного калибра-пробки и калибра-скобы соответственно; Y и Y1 — допустимые границы износа проходного калибра-пробки и калибра-скобы соответственно.

С использованием найденных величин в масштабе с большим увеличением (например, 500 : 1) строят схему полей допусков системы гладких калибров, проставляя числовые значения отклонений от соответствующих номинальных размеров (можно в микрометрах). Всего на схеме для 7-ми калибров должно быть указано 16 отклонений. По полученной схеме полей допусков или по известным формулам [2, табл.1.7]; [4, с.138…139] рассчитывают исполнительные размеры рабочих и контрольных калибров. Округление предельных размеров рабочих калибров для контроля деталей 6…14 квалитетов точности и всех контрольных калибров проводят до числа, кратного 0,5 мкм. Размеры, оканчивающиеся на 0,25 и 0,75 мкм округляют до величины, кратной 0,5 мкм в сторону сокращения производственного допуска детали.

Пример: рассчитать исполнительные размеры калибров для контроля деталей посадки ø42Н7/е7.

Определяем предельные отклонения для отверстия ø42Н7: ES = +25 мкм, EI = 0. Тогда предельные размеры отверстия будут составлять Dmax = 42,025 мм, Dmin = 42 мм.

Для ø42 мм и 7 квалитета точности отверстия находим Z = 3,5 мкм, Y = 3 мкм, H = 4 мкм. Исполнительным размером калибра-пробки является ее наибольший предельный размер с допуском на изготовление в виде одного отклонения со знаком минус. Вычисляем наибольшие предельные размеры пробок:

ПРmax = 42 + 0,0035 + 0,002 = 42,0055 (мм),

НЕmax = 42,025 + 0,002 = 42,027 (мм)

и предельный размер изношенной проходной пробки

ПРизн = 42 – 0,003 = 41,997 (мм).

Записываем исполнительные размеры калибров-пробок:

ПРисп = 42,0055-0,004 , НЕисп = 42,027-0,004.

Определяем предельные отклонения для вала ø42е7: es = — 50 мкм, ei = — 75 мкм. Тогда предельные размеры вала будут составлять dmax = 41,950 мм, dmin = 41,925 мм.

Для ø42 мм и 7 квалитета точности вала находим Z1 = 3,5 мкм, Y1 = 3 мкм, H1 = 4 мкм. Исполнительным размером калибра-скобы является ее наименьший предельный размер с допуском на изготовление в виде одного отклонения со знаком плюс. Вычисляем наименьшие предельные размеры скоб:

ПРmin = 41,950 – 0,0035 – 0,002 = 41,9445 (мм),

НЕmin = 41,925 – 0,002 = 41,923 (мм)

и предельный размер изношенной проходной скобы

ПРизн = 41,950 + 0,003 = 41,953 (мм).

Записываем исполнительные размеры калибров-скоб:

ПРисп = 41,9445+0,004, НЕисп = 41,923+0,004.

Этот расчет должен быть дополнен аналогичным расчетом исполнительных размеров контрольных калибров.

Строим схему расположения полей допусков (рисунок 1).

Задание 3 выполняется после изучения тем 1.3 и 1.5.

Для каждого из присоединительных размеров сопрягаемых деталей определяют по ГОСТ 8.051-81 допускаемую погрешность измерения Δизм данного размера, пользуясь известными номинальным размером и квалитетами в условном обозначении посадки гладкого соединения [4, с.290…291]; [6, с.165].

Для выбора конкретных универсальных средств измерения наружных и внутренних размеров используют таблицы, в которых представлены приборы с различными сочетаниями метрологических характеристик: диапазона измерения, цены деления и допускаемой погрешности измерения [5, с.227…232];. [6, с.166…172]. Выбирают те средства измерения, которые в требуемом диапазоне измерения обладают предельной погрешностью измерения Δlim примерно на треть меньшей, чем допускаемые погрешности присоединительных размеров сопрягаемых деталей.

Пример: выбрать универсальные средства измерения для контроля деталей посадки ø42Н7/е7. Для интервала номинальных размеров от 30 до 50 мм и 7 квалитета точности определяем допускаемую погрешность измерения Δизм = 7 мкм, одинаковую для отверстия и вала.

Для измерения отверстия выбираем нутромер с головкой 2ИГ (ГОСТ 9244-75) с ценой деления отсчетного устройства 0,002 мм, который в диапазоне измерения 18…50 мм имеет предельную погрешность Δlim = 3,5 мкм. Таким образом, Δlim £ Δизм/1,3. Пример обозначения: Нутромер мод. 109 ГОСТ 9244-75 (диапазон измерений 18 – 50 мм).

Для измерения вала выбираем скобу рычажную (ГОСТ 11098-75) с ценой деления отсчетного устройства 0,002 мм, которая в диапазоне измерения 25…50 мм имеет допускаемую погрешность Δlim = 2 мкм. Таким образом, Δlim £ Δизм./1,3 Пример обозначения: Скоба СР 50 ГОСТ 11098-75 (диапазон измерений 25 — 50 мм).