Понятие о метрологии и основные метрологические показатели измерительных инструментов и приборов (общие сведения)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

АБСОЛЮТНЫМ МЕТОДОМ

Могилев 2010

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ АБСОЛЮТНЫМ МЕТОДОМ

Целевое назначение работы

1 Ознакомление с метрологическими показателями измерительных инструментов

2 Ознакомление с погрешностями обработки.

3 Приобретение навыков работы со штангенциркулем и микрометром.

4 Знакомство со справочной литературой.

2 Оборудование рабочего места

На рабочем месте необходимо иметь: деталь, штангенциркули, микрометры, чертеж измеряемой детали, отчетный бланк.

3 Содержание работы

1. По методическому указанию к работе и измерительным средствам, находящим
ся на рабочем месте, ознакомиться с основными показателями этих средств.

2. Ознакомиться с основными видами погрешностей обработки внутренних и на-
ружных цилиндрических поверхностей и их нормированием.

3. Выбрать конкретные измерительные средства для контроля деталей, находя-
щихся на рабочем месте, с учетом заданной точности их изготовления, определяемой чертежом, и рекомендаций методических указаний по внедрению ГОСТ8.051-73 «Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров от 1 до 500 мм. РДМУ 98-77».

4. Ознакомиться с устройством штангенциркулей и микрометров, измерить с по
мощью их соответствующие размеры детали (цилиндрические поверхности детали измерить по указанной в отчетном бланке схеме для выявления действительных значений погрешностей формы поперечного и продольного сечения).

5. Ознакомиться с устройством микрометра и измерить с помощью
его диаметр вала по указанной в отчетном бланке схеме измерения.

6. Выявить по полученным в результате измерения данным отклонения от

правильной формы (их вид и численное значение).

7. Сделать заключение о годности детали по результатам измерений.

Теоретические положения

Понятие о метрологии и основные метрологические показатели измерительных инструментов и приборов (общие сведения)

Метрология - наука об измерениях физических величин, методах и средствах обеспечения их единства.

Под измерением понимают нахождение значений физической величины опытным путем с помощью специально для этого предназначенного технологического средства.

Под контролем понимают процесс получения и обработки информации об объекте (параметрах детали, механизма процесса и т. д.) с целью определения его годности или необходимости введения управляющих взаимодействий на факторы влияющие на объект.

Метрологические показатели измерительных инструментов и приборов

Деление шкалы приборов - промежуток между двумя осями двух соседних отметок шкалы.

Интервал деления шкалы - расстояние между осями двух соседних отметок шкалы.

Пределы (диапазон) показателя шкалы - наибольшее значение измеряемой величины, которое можно определить, используя всю шкалу прибора.

Пределы измерения прибора - это наибольшая и наименьшая величина размера, измеряемые данным прибором.

Предел допустимой погрешности средства измерения - наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерения, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению.

Погрешность измерения - разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины.

Точность средств измерений - качество средств измерений, характеризующие близость к нулю их погрешностей.

По характеру оценки значений измеряемой величины метод измерений может быть абсолютным или относительным, прямым или косвенным, комплексным или дифференцированным.

При абсолютном методе измерений производится оценка значений всей измеряемой величины или размера непосредственно по показаниям измерительного прибора (например, измерение штангенциркулем, микрометром ит.п.).

При относительном (сравнительном) методе измерений производится оценка значения отклонения измеряемой величины от известного размера установочной меры или образца (например, измерение нутромером, оптиметром устанавливаемых на нуль по концевым мерам и показывающих при измерении величины отклонений размеров детали от размера блока концевых мер).

Точность, основные понятия и определения

Точность — степень приближения размеров и формы готовой детали к её геометрически точному прототипу.

Номинальный размер - размер, определяемый исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений. Номинальный размер выбирается из ГОСТ 6636-69 «Номинальные линейные размеры» и проставляется на чертежах.

Действительный размер - размер, полученный в результате обработки и измерения с допустимой погрешностью.

Устанавливаются два предельных размера между которыми должен находиться или быть равен действительный размер годной детали.

Меньший из этих размеров называется наименьшим предельным размером, а больший - наибольшим предельным размером.

Величина предельных размеров зависит от значения номинального размера и верхнего и нижнего предельных отклонений.

Для наружных поверхностей (валов) верхнее отклонение обозначается es, нижнее - ei, для внутренних (отверстий) – ES и EI - соответственно.

Верхнее предельное отклонение (ES, es) - алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размером.

ES = D_max- D, es = d_max- d

Нижнее предельное отклонение (EI, ei) - алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

EI = D_min- D, ei = d_min- d

Предельные размеры отверстия:

D_max = D + ES, D_min = D + EI,

Предельные размеры вала:

d_max = d + es, d_min = d + ei.

При механической обработке деталей в процессе изготовления могут возникнуть как погрешности размеров, так и погрешности геометрической формы.

Погрешность размера ограничивается допуском размера, который определяется двумя отклонениями (верхним и нижним), проставляемыми проектировщиком на рабочем чертеже детали справа от номинального размера,

Пример: 20 ,

где - 20 - номинальный размер в мм;

+0,4 - верхнее предельное отклонение в мм;

+0,2 - нижнее предельное отклонение в мм.

Величина допуска, обозначаемая Т, определяется как разность между верхним и нижним предельными отклонениями или разность между предельными размерами, т.е.

Т d = es – ei = d_max - d_min;

TD = ES - EI = D_max - D_min.

Допуск – величина всегда положительная.

Пример. Рассчитать предельные размеры и допуск для заданного размера вала.

Вал Ø30

d_max = 30 + (- 0,02) = 29,98мм,

d_min = 30 + (- 0,05) = 29,95мм;

Td = - 0,02- (- 0,05) = 0,03 мм.