Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання (стр. 1 из 13)
ЗМІСТ
Лекція 1. Вступна лекція
Лекція 2. Поняття про розміри, їх відхилення та допуски
Лекція 3. Загальні характеристики з’єднань робочих поверхонь деталей
Лекція 4. Система отвору і система вала
Лекція 5. Взаємозамінність гладких циліндричних з’єднань
Лекція 6. Розрахунок і добір основних відхилень та допусків розмірів рухомих з’єднань
Лекція 7. Розрахунок і добір основних відхилень та допусків розмірів нерухомих з’єднань
Лекція 8. Добір основних відхилень та допуски розмірів для змішаних з’єднань
Лекція 9. Підшипники кочення
Лекція 10. Відхилення та допуски форми поверхонь виробів та їх взаємного розміщення
Лекція 11. Параметри шорсткості поверхонь. Нормування шорсткості поверхонь
Лекція 12. Спеціальні засоби контролю та вимірювання розмірів і якості поверхонь виробів
Лекція 13. Взаємозамінність нарізних з’єднань. Нарізні калібри
Лекція 14. Контроль якості продукції у машинобудуванні
Лекція №1
Тема: Вступна лекція
1.1 Вступ
“Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання” (ВС та ТВ) є дисципліною, в якій вивчають здатність будь-якого виробу рівноцінно замінювати інший виріб, так як вони повинні відповідати вимогам креслень, технічним вимогам чи стандартам, в яких наведені марка та стан матеріалу виробу (заготовки, деталі) форма та розміри, якість поверхонь тощо. Важливе місце в ВС та ТВ займає розгляд взаємозамінності гладких циліндричних рухомих, нерухомих і змішаних з’єднань, різьбових з’єднань, відхилень допусків форми поверхонь виробів та їх взаємного розміщення.
“Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання” – дає студентам знання про сучасні прогресивні технології, та знайомить їх з перспективами розвитку й вдосконалення технологічних методів обробки матеріалів та спеціальних засобів контролю, вимірювання розмірів і якості поверхонь виробів, що гарантуватиме високу якість продукції.
1.2 Визначення взаємозамінності
Взаємозамінністю виробів (машин, приладів, механізмів, деталей) чи інших видів продукції (сировини, матеріалів), напівфабрикатів називають їхню властивість рівноцінно заміняти при використанні кожної з безлічі екземплярів виробів, їхніх чи частин іншої продукції іншим однотипним екземпляром.
Найбільше широко використовують повну взаємозамінність, що забезпечує можливість зборки (чи заміни при ремонті) будь-яких незалежно виготовлених із заданою точністю однотипних деталей у складальні одиниці, а останніх - у вироби при дотриманні пропонованих до них технічних вимог по всіх параметрах якості.
Взаємозамінними можуть бути деталі, складальні одиниці і вироби в цілому. У першу чергу такими повинні бути деталі і складальні одиниці, від яких залежить надійність і інші експлуатаційні показники виробів (ця вимога, природно, поширюється і на запасні частини).
Повна взаємозамінність можлива тільки коли розміри, форма, механічні, електричні й інші якісні і кількісні характеристики деталей і складальних одиниць після виготовлення знаходяться в заданих межах і зібрані вироби задовольняють технічним вимогам.
При повній взаємозамінності спрощується процес складання, а також ремонт виробів, тому що будь-яка зношена чи поламана деталь чи складальна одиниця може бути замінена новою (запасною).
Повну взаємозамінність економічно доцільно застосовувати для деталей, виготовлених з допусками квалітетів не вище 6.
Іноді для задоволення експлуатаційних вимог необхідно виготовляти деталі і складальні одиниці з економічно не прийнятими чи технологічно важко виконуючими допусками.
У цьому випадку для одержання необхідної точності складання застосовують груповий підбор деталей (селективне складання), регулювання положення деяких частин виробів, прогин і інші технологічні заходи. Таку взаємозамінність називають неповною (обмеженою).
Розрізняють взаємозамінність зовнішню і внутрішню. Зовнішня взаємозамінність - це взаємозамінність покупних виробів за експлуатаційними показниками, а також за розмірами і формою приєднувальних поверхонь.
Наприклад, в електродвигунах зовнішню взаємозамінність забезпечують за частотою обертання вала і потужністю, а також за розмірами приєднувальних поверхонь, у підшипниках кочення - за зовнішнім діаметром, діаметром зовнішнього кільця і внутрішнім, діаметром внутрішнього кільця і їхньою шириною.
Внутрішня взаємозамінність поширюється на деталь, складальні одиниці і механізми, що входять у вироби. Наприклад, кулькові підшипники мають повну зовнішню взаємозамінність, оскільки за своїм призначенням і монтажними розмірами взаємозамінні, але разом з тим окремі їхні частини (внутрішні і зовнішні кільця, кульки) не взаємозамінні між собою, оскільки подаються на складання і конвеєр тільки селективно підібраними комплектами, тобто не мають внутрішньої взаємозамінності (окремі частини кулькового чи роликового підшипників не взаємозамінні).
Рівень взаємозамінності виробництва характеризується коефіцієнтом взаємозамінності (Кз).
Ступінь наближення Кз до 1 - є об'єктивним показником механічного рівня виробництва.
Взаємозамінність в металообробній промисловості вперше у світі була здійснена в 1761 році на Тульському, а потім на Іжевському заводах при масовому виготовленні рушниць.
1.3 Види та категорії стандартів
Стандарт – документ, що містить правила для загального й багаторазового застосування, загальні принципи або характеристики, які стосуються діяльності чи її результатів, з метою досягнення оптимального ступеня впорядкованості у певній галузі, розроблений у встановленому порядку на основі консенсусу.
Міжнародний та регіональний стандарти – стандарти, затверджені відповідним та регіональним органами стандартизації.
Національні стандарти – державні стандарти України, запроваджені центральним органом виконавчої влади у сфері стандартизації та доступні для широкого кола користувачів.
Системою допусків та посадок називаються закономірно побудована сукупність допусків і посадок.
Історичні довідки:
1919-1929 – використовували стандарт (усього 4 класи точності);
1935р. – ІSО (міжнародний стандарт);
1977р. – ЕСДП СЕВ – єдина система допусків та посадок країн економічної взаємодопомоги (загальний діапазон номінальних розмірів, охоплених системою – 40000 мм).
Державна система стандартизації (ДСС) в Україні регламентована в основних стандартах:
ДСТУ 1.0-93 ДСС. Основні положення;
ДСТУ 1.2-93 ДСС. Порядок розроблення державних (національних) стандартів;
ДСТУ 1.3-93 ДСС. Порядок розроблення, побудови, викладу, оформлення, узгодження, затвердження, позначення та реєстрації ТB тощо.
Питання для самоперевірки:
1. Що таке стандарт і стандартизація?
2. Об’єкти стандартизації.
3. Які види та категорії стандартів Ви знаєте?
4. У чому полягає державна стандартизація України?
5. Перелічіть методи стандартизації.
6. Перелічіть органи та організації державної стандартизації.
7. Які Ви знаєте міжнародні організації з стандартизації?
8. Що таке взаємозамінність і як її забезпечують?
9. Види взаємозамінності.
10. Де використовують повну і неповну взаємозамінність?
11. Наведіть приклади використання повної та неповної взаємозамінності у машинобудуванні.
Лекція №2
Тема: Поняття про розміри, їх відхилення та допуски
2.1 Визначення розмірів, їх відхилень
РОЗМІР - числове значення лінійної величини в обраних одиницях виміру.
ДІЙСНИЙ РОЗМІР - це розмір, установлений виміром із припустимою похибкою.
ГРАНИЧНІ РОЗМІРИ - два гранично припустимих розміри, між якими повинен перебувати або яким може дорівнювати дійсний розмір (найбільші і найменші граничні розміри). Вони визначені вимогами забезпечення взаємозамінності виробів.
НОМІНАЛЬНИЙ РОЗМІР, щодо якого визначаються граничні розміри і який служить початком відліку відхилень (D - отвору, d - вала) і який прийнятий під час проектування.
РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗМІР – це розмір, який отримують, наприклад, з умови міцності, тобто:
де
ГРАНИЧНЕ ВІДХИЛЕННЯ - алгебраїчна різниця між граничним і номінальним розмірами (їх два - верхнє і нижнє).
Виміряти розмір - значить порівняти його з величиною, прийнятою за одиницю. Для лінійних розмірів одиницею виміру є МЕТР.
У новій системі одиниць СИ 1 метр виражений у довжинах світлових хвиль атома криптону, тобто пов'язаний із природною величиною. Тепер 1 м = 1 650 763,73 довжин хвиль у вакуумі випромінювання, що відповідає жовтогарячій лінії спектра криптону - 86. У новому еталоні довжина 1 м відтворюється зараз із похибкою 0,002 мкм (а був +, - 0.1 мкм), що менше похибки старого штучного еталона метра в 50 разів. У системі допусків і посадок широко застосовуються частки метра: 1 мм, 1 мкм, (1 мм = 1000 мкм). Далі всі лінійні розміри й граничні відхилення лінійних розмірів на кресленнях, схемах, у розрахунках і завданнях будемо давати в мм, без позначення одиниці виміру.
НУЛЬОВА ЛІНІЯ - лінія, що відповідає номінальному розміру.
2.2 Поняття про допуски
ДОПУСК - різниця між найбільшим і найменшим граничним розмірами або алгебраїчна різниця між верхнім і нижнім відхиленнями.
ПОЛЕ ДОПУСКУ - поле, обмежене верхнім і нижнім відхиленнями, воно є наслідком похибок, отриманих при виготовленні і у результаті контролю деталі. У з'єднанні двох деталей, що входять одна в іншу, розрізняють отвір I і вал II.
 |
"Отвір" і "вал" - терміни, що застосовуються для позначення відповідно внутрішніх і зовнішніх елементів деталей не тільки циліндричних, але й плоских з паралельними площинами.