Лабораторная работа №3. Методические указания обучающимся

Методические указания обучающимся

По выполнению лабораторных работ

по дисциплине

ОП.06 Метрология, стандартизация и сертификация

23.02.02 Автомобиле- и тракторостроение

Организация-разработчик: Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ростовской области «Таганрогский механический колледж»

Разработчик: М.С. Горбанева преподаватель ГБОУ СПО РО «ТМехК»

Рецензенты:

преподаватель научно-технических дисциплин ГОУ ВПО

Остапенко В.В. - преподаватель высшей категории ГБОУ СПО РО «Таганрогский Металлургический Колледж», председатель городского методического объединения преподавателей физики СПО.

Шипшина О.В.- преподаватель общеобразовательных дисциплин ГБОУ СПО РО «ТМехК»

Пояснительная записка

В образовательном процессе по дисциплине ОП.06 Метрология, стандартизация и сертификация наряду с теоретическим обучением значительное место отводится лабораторным и практическим работам. Правильное сочетание теоретических знаний с практикой выполнения лабораторных и практических работ обеспечивает высокое качество подготовки специалистов.

Настоящие методические указания представляют собой руководство по выполнению лабораторных работ, составленное в соответствии с программой дисциплины ОП.06 Метрология, стандартизация и сертификация для основной профессиональной образовательной программы специальности 23.02.02 Автомобиле- тракторостроение.

Методические указания содержат общие указания по сборке электрических схем, методике измерений и обработке результатов экспериментов. В каждом описании лабораторной работы значительное внимание уделено четкой формулировке программы лабораторной работы, порядку ее выполнения. Кроме того, описания лабораторных работ содержат контрольные вопросы, необходимые для подготовки к защите.

Методические указания предназначены для обучающихся по специальности 23.02.02 Автомобиле- и тракторостроение на базе основного и полного среднего общего образования.

Тематический план

учебной дисциплины ОП.06 Метрология, стандартизация и сертификация

Лабораторная работа №1

Тема: контроль отклонений формы и расположения поверхностей

Цель paбoты: ознакомление с методикой и средствами контроля отклонений формы и расположения плоских и цилиндрических поверхностей.

Оборудование, приборы, инструменты: автоколлиматор АК-0, 5У, труба измерительная визирная ППС-11, оптическая линейка ИС-36М, оптический плоскомер ИС-45, прибор ПБ, индикатор часового типа, стойка или штатив, микромер, штангенциркуль.

Объекты контроля: ступенчатые детали с несколькими плоскими поверхностями, параллельными основанию; ступенчатые детали с несколькими плоскими поверхностями, перпендикулярными к основанию гладкие или ступенчатые валики.

Общие положения

При нормировании точности геометрических параметров дета­лей исходят из предпосылки, что точность геометрии составляет­ся из точности размеров и поверхностей. К погрешностям поверх­ностей относят: отклонения формы, отклонения расположения, вол­нистость и шероховатость поверхности.

Отклонением формы называют отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля (табл. 3.3). При этом шероховатость поверхности не включает в отклонение формы, а волнистость - включают.

Отклонением расположения называют отклонение реального рас­положения рассматриваемого элемента от его номинального располо­жения.

Элемент - обобщенный термин. В зависимости от конкретных условий, элементом может являться поверхность одной из закончен­ных конструктивных частей детали, поперечный или продольный про­филь этой части; плоскость симметрии; ось поверхности или сече­ния; точка пересечения линий, линии и поверхности; центр окруж­ности или сферы.

Под допусками формы и расположения понимают наибольшие до­пускаемые значения отклонений формы и расположения. Допуск рас­положения или формы может быть зависимым и независимым. Зависи­мый допуск - переменный допуск расположения или формы, минималь­ное значение которого указывают к а чертеже или в технических требованиях и которое допускается превышать на величину, соответствующую отклонению действительного размера рассматриваемого и (или) базового элемента данной детали от проходного предела (наибольшего предельного размера вала или наименьшего предель­ного размера отверстия):

Т_зав = Т_min + Т_доп,

где Т_min - минимальная часть допуска;

T_дoп - дополнительная часть допуска, зависящая от действитель­ных размеров рассматриваемых поверхностей.

Независимый допуск расположения или форме - допуск, число­вое значение которого постоянно для всей совокупности деталей, изготовляемых по данному чертежу, и не зависит от действитель­ного размера рассматриваемого или базового элемента. Под суммарным отклонением формы в расположения понимаются отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого Профиля относительно заданных баз.

Суммарный допуск форма и расположения - предел, ограничивающий допускаемое значение суммарного отклонения формы, и рас­положения.

Для нормирования отклонений формы в расположения поверхностей установлены шестнадцать степеней точности, номера которых возрастают в порядке уменьшения точности.

Допуски цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения, плоскостности, прямолинейности и параллельности назнача­ются в тех случаях, когда они должны быть меньше допуска размера. Предусмотрено три уровня относительной геометрической точности:

А - нормальная (назначается ≈ 60 % от допуска размера);

B - повышенная (≈ 40 % от допуска размера);

С - высокая (≈ 25 % от допуска размера).

Таблица 3.3

Виды отклонений формы

Средства измерения отклонений формы и расположения

Заданные в чертежах допуски форме и расположения поверх­ностей не предопределяют применение каких-либо конкретных методов и средств намерений. Они могут быть различными при условии, что обеспечивают контроль соблюдения предписанных допусков.

Вы6op метода измерений производят с учетом погрешности из­мерения, допуска, размеров и конструкции измеряемой детали, осо­бенностей технологического процесса изготовления деталей и сте­пени его стабильности, производительности и стоимости измерений и других конструкторских, технологических и экономических факторов.

При измерении отклонений от прямолинейности и плос-костности широко применяют различные механические и оптико-механические устройства, в которых носителем исходных прямых, относительно которых определяет отклонения, являются поверочные линейки, пли­ты, натянутая струна, световой луч и пр.

Оптико-механические приборы, в которых в качестве исходной прямой используется луч света, по виду измеряемого параметры, подразделяют на автоколлимационные и визирные. В автоколлимационных приборах измеряют углы наклона отдельных участков по­верхности изделия относительно оптической оси зрительной тру­бы, затем полученные данные пересчитывают в отклонения от пря­молинейности или плоскостности. В приборах, работающих по методу визирования, измеряют расстояние от исследуемой поверхности до оптической оси трубы.

Измерение отклонений от прямолинейности и плоскостности поверхностей автоколлиматором

Схема контроля плоской поверхности детали с помощью автоколлиматора представлена на рис. 3.20.

Труба 3 автоколлиматора закрепляется на жестком массивном основании 5 рядом с изделием I. Затем устанавливают зрительную трубу под углом 90 ° к плоскости зеркала 2. Световое изображение марки автоколлиматора, отразившись от зеркала 2, будет наблю­даться в окуляре 4. При наклоне зеркала на угол α, в процессе перемещения его по изделию, отраженный луч возвращается в авто­коллиматор под углом 2α, что вызывает смещение изображения наб­людаемой в окуляре марки. Угловое смещение зеркала определяет с помощью компенсатора.

К оптико-механическим приборам, работавшим по методу визи­рования, относят визирные трубы, оптические линейки, оптические плоскомеры. При монтаже или изготовлении крупногабаритных изде­лий используют контрольно-юстировочные оптико-механические установки с лазерным излучателем.

Рис. 3.20. Схема контроля плоскости автоколлиматором

Измерение отклонений от прямолинейности и плоскост­ности поверхностей с применением визирной трубы и визирной марки.

Для этих целей применяется визирная измерительная тpyба ППС-II, предназначенная для измерения в линейных единицах отклонений от прямолинейности, плоскостности, соосности, параллель­ности, перпендикулярности и горизонтальности объектов протяжен­ностью до тридцати метров. Величины отклонений точек реальной поверхности объекта измерения от линии визирования определяются с помощью оптического микрометра и шкалы марки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

При измерениях прибором ППС-П за базу принимают прямую, проходящую через крайние точки контролируемой поверхности. Ме­рой прямолинейности является оптический луч (его ось).

Методика измерений заключается в следующем; визирная труба I (рис. 3.21) ориентируется с помощью стойки 2 и визирной марки 3 так, чтобы ее оптическая ось была приблизительно параллельна измеряемому профилю детали 4. Марку в процессе измерения помещают в измеряемых точках профиля, наводят на нее визирную трубу и определяют смещение марки относительно оптической оси (в одной или двух координатах). По измеренным смещениям строят профилограмму.

Рис. 3.21. Схема контроля прямолинейности визирной

измерительной трубой

.

В зависимости от расположения линии визирования относитель­но выбранной базы, измерения производят способом параллельного или наклонного луча. Вторым способом можно производить измерения с большей точностью, чем первым.

При контроле объектов малой протяженности можно пользоваться способом параллельного луча, так как погрешность установки линии визирования в этом случае не окажет заметного влияния на точность измерений, а обработка результатов упрощается.

При контроле объектов большой протяженности рекомендуется пользоваться способом наклонного луча как наиболее точным и производительным, не требующим тщательной установки линии визирования.

Измерение отклонений от прямолинейности и плоскостности поверхностей оптической линейкой.

Оптическая линейка ИС-36М (рис. 3.22) применяется для контроля прямолинейности и плоскост­ности измерением непрямолинейности в различных сечениях. Мерой прямолинейности является оптическая ось линейки. При проверке прямолинейности линейку 4 (тонкостенная труба с оптической сис­темой) устанавливают на две опоры 3 на контролируемой поверхности I.

Рис. 3.22. Оптическая линейка ИС – 36М

Линейка имеет сквозной шлиц, вдоль которого измерительную каретку 2 перемещают в крайнее правое положение. Ори этом винтом в правой опоре производят регулировку до тех пор, пока в крайних положениях каретки видимые на экране визирный штрих 5 и бифилер 6 не совместятся (с разницей не более I мин), добиваясь, таким образом, параллельности оптической оси сравнения и прямой, соеди­няющей крайние точки проверяемой поверхности (такая прямая приб­лиженно считается параллельной прилегающей прямой). Через опре­деленные интервалы (одна десятая проверяемой длины) по барабану микрометра 7 берут отсчеты, совмещая визирный штрих и бифилер.

Измерение отклонений от плоскостности поверхности оптическим плоскомером.

Существует тип плоскомеров, в которых плоскость сравнения образуется вращением оптической оси визирного устройства. Визирное устройство вращается на плоской по­верхности ситаллового диска и точность плоскости сравнения оп­ределяется не механической осью, а оптически обработанной плос­кой поверхностью ситалла, что обеспечивает точность метода, пре­вышающую точность самого визирного устройства. Относящийся к этому типу оптический плоскомер ИС – 45 (рис. 3.23) состоит из поворотного коллиматора I, измерительной марки и трех юстировочных масок 2.

Рис. 3.23. Схема контроля плоскости оптическим плоскомером

Принцип работы на плоскомере заключается в следующем: юстировочные марки, установленные на контролируемой поверхности 3, образуют плоскость сравнения, в которую с помощью регулиру­емых опор коллиматора выставляется визирная ось трубы. При этом поверхность ситаллового диска автоматически устанавливается параллельно плоскости сравнения.

Измерения производят с помощью измерительной марки, кото­рую помещают в различные точки контролируемой поверхности. С помощью оптического компенсатора измеряют отклонения от плос­костности поверхности.

Измерение радиального биения.

Для намерения радиального биения цилиндрическую деталь I (рис. 3.24) устанавливают в центрах 3 прибора ПБ, которые укреплены в бабках 4. Одна из ба­бок прибора имеет неподвижно укрепленный центр, вторая - специ­альный рычаг для быстрого отвода центра, что облегчает установку детали в центрах. Индикатор 2 укрепляют в державке стойки 5.

Рис. 3.24. Схема измерения радиального биения детали

После соответствующей настройки индикатора начинают медленно вра­щать деталь в центрах, отмечая наибольшее и наименьшее показания индикатора на полный оборот детали. Абсолютная величина разнос­ти наибольшего и наименьшего показаний (с учетом знака) называется радиальным биением.

Задание

Изучить теоретический материал и ознакомиться с приборами для контроля геометрических параметров деталей.

Овладеть кашками и правилами работы с приборами.

По заданию преподавателя произвести контроль отклонений формы и расположения поверхностей с помощью изученных приборок.

Оформить отчет о лабораторной работе.

Порядок выполнения работы

Проанализировать требования к точности параметров деталей, подлежащих контролю.

Выбрать предварительную методику выполнения намерений (МВИ) каждого параметра (схему измерений, количество контролируемых сечений, средства измерений, вспомогательные устройства и т. д.).

Таблица 3.4

Результаты измерений отклонений от прямолинейности

и плоскостности автоколлиматором

Оценить погрешности измерений, сравнить их с допустимыми; выбрать МВИ, обеспечивающую требуемую точность.

Измерить параметры каждой контролируемой поверхности. При необходимости уточнить МВИ. Результаты измерений представить в табличной форме (табл. 3.4, 3.5).

Таблица 3.5

Результаты измерений радиального биения детали

на приборе ПБ

Выполнить анализ и сравнить результаты измерений с допустимыми значениями параметров, дать заключение о годности де­талей по контролируемым параметрам.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие виды погрешностей поверхности существуют?

2. Что понимается под отклонением формы и отклонением распо­ложения?

3. Что такое допуск формы и расположения?

4. Что понимается под суммарными отклонениями и допусками формы и расположения?

5. Какие уровни относительной геометрической точности пре­дусмотрены?

6. В зависимости от каких факторов выбирается метод измере­ний?

7. Каковы принципы измерения с помощью автоколлиматора, визирной измерительной трубы, оптической линейки, оптического плоскомера?

8. Как производится измерение радиального биения?

Критерии оценки

Оценка «5» - выставляется обучающемуся, если работа выполнена в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий

· проводит работу в условиях, обеспечивающих получение правильных результатов и выводов;

· ознакомление с методикой и средствами контроля отклонений формы и расположения плоских и цилиндрических поверхностей произведено согласно всем требованиям и норм

· в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления;

· правильно выполняет анализ ошибок

Отметка «4»: работа выполнена правильно с учетом 1-2 мелких погрешностей или 2-3 недочетов, исправленных самостоятельно по требованию учителя.
Отметка «3»: работа выполнена правильно не менее чем наполовину, допущены 1-2 погрешности или одна грубая ошибка

Лабораторная работа №3

Тема: Ознакомление с измерительным инструментом, штангенциркуль-ШТЦ-1, двухсторонний с глубиномером. Штангенциркуль-ШТЦ-2, двухсторонний

Цель работы.

Изучение устройства измерительных инструментов, получения практических навыков по измерению деталей и определение погрешности прямых измерений

Поиск по сайту: