С какой целью конструктор устанавливает два предельных значения размеров деталей

Обновлено: 28.04.2024

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.

Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.

Краснотурьинский индустриальный колледж

КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Основы взаимозаменяемости,

допуски, посадки и технические измерения»

для студентов специальности 15.02.01

Составлены преподавателем спецдисциплин

Раздел 1 ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ ДЕТАЛЕЙ, УЗЛОВ, МЕХАНИЗМОВ

1.1 Понятие о взаимозаменяемости и ее видах

Взаимозаменяемостью изделий (машин, приборов, меха низмов и т. д.), их частей или других видов продукции (сырья, материалов, полуфабрикатов и т. д.) называют их свойство равноценно заменять при использовании любой из множества экземпляров изде лий, их частей или иной продукции другим однотипным экземпля ром. Наиболее широко применяют полную взаимозаменяемость, которая обеспечивает возможность беспригоночной сборки (или замены при ремонте) любых независимо изготовленных с заданной точностью однотипных деталей в сборочные единицы, а послед них — в изделия при соблюдении предъявляемых к ним (к сборочным единицам пли изделиям) технических требований по всем параметрам качества. Полная взаимозаменяемость возможна только, когда раз меры, форма, механические, электрические и другие количественные и качественные характеристики деталей и сборочных единиц после изготовления находятся в заданных пределах и собранные изделия удовлетворяют техническим требованиям. Выполнение требований к точности деталей и сборочных единиц изделий является важней шим исходным условием обеспечения взаимозаменяемости. Кроме этого, для обеспечения взаимозаменяемости необходимо выполнять и другие условия (устанавливать оптимальные номинальные значения параметров деталей и сборочных единиц, выполнять требования к материалу деталей, технологии их изготовления и контроля и т. д.). Комплекс научно-технических исходных положений, выполнение которых при конструировании, производстве и эксплуатации обес печивает взаимозаменяемость деталей, сборочных единиц и изделий называют принципом взаимозаменяемости.

Взаимозаменяемыми могут быть детали, сборочные единицы и изделия в целом. В первую очередь такими должны быть детали и сборочные единицы, от которых зависят надежность и другие экс плуатационные показатели изделий. Это требование, естественно, распространяется и на запасные части.

Свойство собираемости и возможности равноценной замены лю бого экземпляра взаимозаменяемой детали и сборочной единицы любым другим однотипным экземпляром позволяет изготовлять детали в одних цехах машиностроительных заводов серийного и массо вого производства, а собирать их — в других. При сборке исполь зуют стандартные крепежные детали, подшипники качения, электротехнические, резиновые и пластмассовые изделия. При полной взаимозаменяемости сборку выполняют без доработки деталей и сборочных единиц. Такое производство называют взаимозаменяемым.

При полной взаимозаменяемости упрощается процесс сборки – он сводится к простому соединению деталей рабочими невысокой квалификации; появляется возможность точно нормировать процесс сборки во времени; создаются условия для автоматизации процессов изготовления и сборки изделий; упрощается ремонт изделий, так как любая изношенная или поломанная деталь или сборочная единица может быть заменена новой (запасной).

Полную взаимозаменяемость экономически целесообразно приме нять для деталей, изготовленных с допусками квалитетов не выше 6 и для сборочных единиц, состоящих из небольшого числа деталей, а также в случаях, когда несоблюдение заданных зазоров или натя гов недопустимо даже у части изделий. Иногда для удовлетворения эксплуатационных требований необходимо изготовлять детали и сбо рочные единицы с малыми экономически неприемлемыми или тех нологически трудно выполнимыми допусками. В этих случаях для получения требуемой точности сборки применяют групповой подбор деталей (селективную сборку), компенсаторы, регулирование поло жения некоторых частей машин и приборов, пригонку и другие дополнительные технологические мероприятия при обязательном выполнении требований к качеству сборочных единиц и изделий. Такую взаимозаменяемость называют неполной (ограниченной). Ее можно осуществлять не по всем, а только по отдельным геоме трическим или другим параметрам.

Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость покуп ных и кооперируемых изделий (монтируемых в другие более сложные изделия) и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, а также по размерам и форме присоединительных поверхностей. Например, в электродвигателях внешнюю взаимозаменяемость обес печивают по частоте вращения вала и мощности, а также по разме рам присоединительных поверхностей; в подшипниках качения — по наружному диаметру наружного кольца и внутреннему диаметру внутреннего кольца, а также по точности вращения.

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные единицы и механизмы, входящие в изделие. Например, в подшипнике качения внутреннюю групповую взаимозаменяемость имеют тела качения и кольца.

Уровень взаимозаменяемости производства можно характеризо вать коэффициентом взаимозаменяемости К_в, равным отношению трудоемкости изготовления взаимозаменяемых деталей и сборочных единиц к общей трудоемкости изготовления изделия. Значение этого коэффициента может быть различным, однако степень его приближения к единице является объективным показателем технического уровня производства.

Совместимость — это свойство объектов занимать свое место в сложном готовом изделии и выполнять требуемые функции при совместной или последовательной работе этих объектов и сложного изделия в заданных эксплуатационных условиях. Объект — это автономные блоки, приборы или другие изделия, входящие в слож ные изделия.

Взаимозаменяемое производство в металлообрабатывающей промышленности впервые в мире было осуществлено в 1761 г. на Туль ском, а затем на Ижевском заводах при массовом изготовлении ружей.

Проведенные исследования и опыт промышленности по казывают, что изготовление деталей и сборочных единиц с точно установленными геометрическими, механическими, электрическими и другими функциональными параметрами при оптимальной их точ ности и оптимальном качестве поверхности, создание гарантирован ного запаса работоспособности машин и приборов позволяет обеспечить взаимозаменяемость всех однотипных изделий, выпускаемых заводом, по их эксплуатационным показателям, т. е. по показателям качества функционирования (производительности, точности и др.). Обеспечение взаимозаменяемости машин и других изделий по опти мальным эксплуатационным показателям (ЭКП) является основным принципом взаимозаменяемости в машиностроении. Взаимозаменяе мость, при которой обеспечивается работоспособность изделий с оп тимальными и стабильными (в заданных пределах) во времени ЭКП или с оптимальными показателями качества функционирования для сборочных единиц и взаимозаменяемость их по этим показателям, называют функциональной.

Функциональными являются геометрические, электрические, механические и другие параметры, влияющие на эксплуатационные показатели машин и других изделий или служебные функции сбо рочных единиц. Например, от зазора между поршнем и цилиндром (функционального параметра) зависит мощность двигателей (экс плуатационный показатель), а в поршневых компрессорах — мас совая и объемная производительности. Эти параметры названы функциональными, чтобы подчеркнуть их связь со служебными функциями сборочных единиц и ЭКП изделий. Связь их с эксплуата ционными показателями может быть как функциональной, так и случайной.

Чтобы получить наибольшую эффективность взаимозаменяемо сти, т. е. добиться функциональной взаимозаменяемости, необхо димо при конструировании, производстве и эксплуатации машин и других изделий учитывать следующий комплекс научно-технических исходных положений, объединяемых понятием принцип функцио нальной взаимозаменяемости.

Исходные положения, используемые при конструировании изде лий

1. Эксплуатационные показатели машин и других изделий опре деляются уровнем и стабильностью характеристик рабочего про цесса; размерами, формой и другими геометрическими параметрами деталей и сборочных единиц; уровнем механических, физических и химических свойств материалов, из которых изготовлены детали, и другими факторами. Неизбежные погрешности параметров и изменения свойств материалов влияют на параметры рабочего процесса и эксплуатационные показатели машин, поэтому для ответственных деталей и составных частей взаимозаменяемость необходимо обеспе чивать не только по размерам, форме и другим геометрическим па раметрам, показателям механических свойств материала (особенно поверхностного слоя деталей), но и по электрическим, гидравличе ским, оптическим, химическим и другим функциональным пара метрам (в зависимости от принципа действия машины).

2. Очень важно обеспечивать однородность исходного сырья, ма териалов, заготовок и полуфабрикатов по химическому составу и структуре, равный уровень и стабильность механических, физиче ских и химических свойств, а также точность и стабильность их размеров и форм.

3. Функциональную взаимозаменяемость обеспечивают на стадии проектирования изделий. Для этого в первую очередь необходимо уточнить номинальные значения их эксплуатационных показателей и определить исходя из назначения, требований к надежности и безопасности допускаемые отклонения эксплуатационных показате лей изделий, которые они будут иметь в конце установленного срока работы. Разность между этими показателями у новых изделий и в конце срока эксплуатации составляет их допуск. Есть и другой путь решения этой задачи — обобщение опыта эксплуатации и про ведение экспериментальных испытаний моделей, макетов или образ цов. Важно установить основные составные части машины, от кото рых в первую очередь зависят ее эксплуатационные показатели; составить перечень деталей и составных частей, определяющих долговечность изделия в целом. Затем для данной категории деталей и составных частей изделия выбирают конструктивные формы, ма териалы, технологию изготовления и устанавливают качество по верхности, которые обеспечат максимальный срок их службы, точ ность и другие характеристики.

4. При конструировании необходимо выявить функциональные параметры, от которых главным образом зависят значения и допу скаемый диапазон отклонений эксплуатационных показателей ма шины. Теоретически и экспериментально на макетах, моделях и опытных образцах следует установить возможные изменения функ циональных параметров во времени (в результате износа, пластиче ской деформации, термоциклических воздействий, изменения струк туры и старения материала, коррозии и т. д.), найти связь и степень влияния этих параметров и их отклонений на эксплуатационные показатели нового изделия и в процессе его длительной эксплуата ции. Зная эти связи и допуски на эксплуатационные показатели изделий, можно определить допускаемые отклонения функциональ ных параметров и рассчитать посадки для ответственных соединений. Применяют и другой метод: используя установленные связи, определяют отклонения эксплуатационных показателей при выбранных допусках функциональных параметров. При расчете точности функ циональных параметров необходимо создавать гарантированный за пас работоспособности изделий, который обеспечит сохранение эксплуатационных показателей к концу срока их эксплуатации в заданных пределах. Необходимо также проводить оптимизацию допусков, устанавливая меньшие допуски для функциональных па раметров, погрешности которых наиболее сильно влияют на эксплуа тационные показатели изделий. Установление связей эксплуатацион ных показателей с функциональными параметрами и независимое изготовление деталей и составных частей по этим параметрам с точ ностью, определенной исходя из допускаемых отклонений эксплуата ционных показателей изделий в конце срока их службы, - одно из главных условий обеспечения функциональной взаимозаменяемости

5. При конструировании изделий необходимо шире применять общетехнические нормы, унифицированные и стандартизованные де тали и сборочные единицы, а также руководствоваться принципами предпочтительности и агрегатирования, так как в современных условиях без этого невозможно обеспечить высокое качество изделий и экономичность производства.

Табл.1 Влияние зазора (функционального параметра) в сопряжении поршень—цилиндр на эксплуатационные показатели компрессора 2АВ-8

Номинальные и ремонтные размеры деталей и пределы допустимых износов
Размер – числовое значение линейной величины в выбранных единицах измерения.
Действительный размер – размер элемента, установленный измерением с допускаемой погрешностью.
Предельные размеры – два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер.
Наибольший предельный размер – наибольший допустимый размер элемента.
Наименьший предельный размер – наименьший допустимый размер элемента.
Номинальный размер – размер, относительно которого определяются отклонения.
Отклонение – арифметическая разность между размером и соответствующим номинальным размером.
Действительное отклонение – арифметическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.
Предельное отклонение – арифметическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.
Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз.
Верхнее отклонение ES, es – арифметическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
Примечание: ES – верхнее отклонение отверстия; es – верхнее отклонение вала.
Нижнее отклонение EI, ei – арифметическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
Примечание: EI – нижнее отклонение отверстия; ei – нижнее отклонение вала.
Основное отклонение – одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее) , определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.
Допуск – Т – англ. tolerance – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или разность между верхним и нижним отклонениями.
Примечание:
Допуск – это абсолютная величина без знака.
Стандартный допуск – IT – англ. Internal tolerance – любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок.
Примечание: В дальнейшем в стандарте под термином «допуск» понимается «стандартный допуск» .
Поле допуска – поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии .
Примечание:
i – единица допуска для номинальных размеров до 500 мм,
I – единица допуска для номинальных размеров свыше 500 мм.
Квалитет – лат. qualitas – качество – совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.
Единица допуска i, I – множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска.
Предел максимума материала – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наибольший объем материала, т. е. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия.
Предел минимума материала – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соотвепредельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия.
Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.
Номинальный размер посадки – номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение.
Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Допуски и посадки гладких соединений

Рассмотрим сопряжение с зазором (рис. 1.1, а). Для получения зазора в сопряжении размер отверстия втулки должен быть больше размера вала.

При изготовлении деталей размеры и выполняются с погрешностями. Конструктор исходит из того, что погрешности неизбежны, и определяет, в каких пределах они допустимы, т. е. сопряжение еще удовлетворяет требованиям правильной сборки и нормальному функционированию. Конструктор устанавливает два предельных размера для вала, , и два предельных размера для отверстия — . внутри которых должны находиться действительные размеры сопрягаемых деталей (рис. 1.1, б). Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском — и .

Нанесение на чертеже соединения такого количества размеров крайне неудобно, поэтому было принято устанавливать один общий размер для вала и отверстия, называемый номинальным — , и указывать от него предельные отклонения (рис. 1.1, в).

Верхнее отклонение — алгебраическая разность между наибольшим и номинальным размерами.

Нижнее отклонение — алгебраическая разность между наименьшим и номинальным размерами.

Поле допуска — поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно нулевой линии, соответствующей номинальному размеру.

Графическое изображение полей допусков посадки с зазором приведено на рис. 1.1, в.

Чем уже поле между верхним и нижним отклонениями, тем выше при прочих равных условиях степень точности, которая обозначается цифрой и называется квалитетом.

Положение допуска относительно нулевой линии определяется основным отклонением — одним из двух предельных отклонений, ближайшим к нулевой линии, и обозначается одной из букв (или их сочетанием) латинского алфавита. Прописные буквы относятся к отверстиям, а строчные — к валам.

Таким образом, поле допуска обозначается сочетанием буквы, указывающей на положение допуска относительно нулевой линии, с цифрой, говорящей о степени точности — величине допуска.

Примеры обозначения на чертеже полей допусков и схемы их построения для отверстия и вала, а также значения отклонений и расчет допусков приведены на рис. 1.2, а, б.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала различают посадки трех типов: с зазором, с натягом и переходные.

На рис. 1.2, в, г, д приведены примеры различных посадок. Указаны формулы для расчета зазоров и натягов в соединениях и амплитуды их колебаний, называемые допуском посадки (TS, TN).

Нетрудно заметить, что допуск посадки, независимо от ее типа, есть сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Наибольший зазор переходной посадки часто представляют в виде отрицательного наименьшего натяга (см. рис. 1.2, д).

При расчете и выборе посадок конструктора могут интересовать не только предельные зазоры и натяги, но и средние, обычно наиболее вероятные, зазоры и натяги:

средний зазор:

средний натяг:

Определения терминов, вошедших в раздел, по ГОСТ 25346-89

Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.

Действительный размер — размер элемента, установленный измерением с допустимой погрешностью.

Квалитет — совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.

Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок.

Вал — термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.

Посадка — характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки. Допуск посадки — сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

Зазор — разность между размерами отверстия и вала до сборки, если отверстие больше размера вала.

Натяг — разность между размерами вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия.

Посадка с зазором — посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т. е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала (см. рис. 1.2, е).

Посадка с натягом — посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т. е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала (см. рис. 1.2, г).

Переходная посадка — посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга в соединении в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. При графическом изображении поля допусков отверстия и вала перекрываются полностью или частично (см. рис. 1.2, д).

Принципы построения системы допусков и посадок

Системой допусков и посадок (СДП) называется совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. Система предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей машин, дает возможность стандартизировать режущие инструменты и калибры, облегчает конструирование, производство и взаимозаменяемость деталей машин, а также обусловливает их качество.

Первый принцип построения СДП (установлено 20 квалитетов и определены формулы для расчета допусков)

Было принято, что две или несколько деталей разных размеров следует считать одинаковой точности (принадлежащими одному квалитету), если их изготавливают на одном и том же оборудовании при одних и тех же условиях обработки (режимах резания и т. д.).

Отсюда следует, что точность валов, изготовленных, например, шлифованием, во всем диапазоне диаметров одинакова, несмотря на то что погрешность обработки, как показали эксперименты, растет с увеличением размера обрабатываемой детали (рис. 1.3).

Зависимость изменения погрешности была представлена как произведение двух частей. Одна часть (а) характеризовала тип станка, другая — зависела лишь от размера детали :

где — амплитуда рассеяния размеров, характеризующая погрешность обработки, мкм; — диаметр обрабатываемой детали, мм; — коэффициент, зависящий лишь от типа станка. В дальнейшем было решено, что допуски одного квалитета должны меняться так же, как изменяется погрешность обработки на станке в зависимости от размера обрабатываемой детали. Допуск рассчитывается по формуле:

где — число единиц допуска, установленное для каждого квалитета; — единица допуска, зависящая только от размера (табл. 1.1).

Стандартом установлены квалитеты: 01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, …, 11, 12….. 18.

Самые точные квалитеты (01, 0, 1,2, 3, 4), как правило, применяются при изготовлении образцовых мер и калибров.

Чтобы максимально сократить число значений допусков при построении рядов допусков, стандартом установлены интервалы размеров, внутри которых значение допуска для данного квалитета не меняется.

Значения допусков для установленных интервалов в диапазоне размеров до 1350 мм приведены в табл. П.1.1 приложения 1.

Второй принцип построения СДП (установлено 27 основных отклонений валов и 27 основных отклонений отверстий)

Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. Основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

Основные отклонения отверстий обозначаются прописными буквами латинского алфавита, валов — строчными. Схема расположения основных отклонений с указанием квалитетов, в которых рекомендуется их применять, для размеров до 500 мм приведена в сокращении на рис. 1.4. Затемненная область относится к отверстиям.

Для обеспечения образования посадок в системе вала, аналогичных посадкам в системе отверстия, существует общее правило построения основных отклонений, заключающееся в том, что основные отклонения отверстий равны по величине и противоположны по знаку основным отклонениям валов, обозначенным той же буквой. Из этого правила сделано исключение. Для получения идентичных зазоров и натягов в системе вала и в системе отверстия у переходных и прессовых посадок, в которых отверстие данного квалитета соединяется с валом ближайшего более точного квалитета, основные отклонения рассчитываются по специальной зависимости и поэтому становятся несимметричными.

Третий принцип построения СДП (предусмотрены системы образования посадок)

Предусмотрены посадки в системе отверстия и в системе вала.

Посадки в системе отверстия — посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия (рис. 1.5, а). Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Посадки в системе вала — посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала (рис. 1.5, б). Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Точные отверстия обрабатываются дорогостоящим мерным инструментом (зенкерами, развертками, протяжками и т. п.). Каждый такой инструмент применяют для обработки только одного размера с определенным полем допуска. Валы же независимо от их размера обрабатывают одним и тем же резцом или шлифовальным кругом.

При широком применении системы вала необходимость в мерном инструменте многократно возрастет, поэтому предпочтение отдается системе отверстия.

Однако в некоторых случаях по конструктивным соображениям приходится применять систему вала, например, когда требуется чередовать соединения нескольких отверстий одинакового номинального размера, но с разными посадками на одном валу. На рис. 1.6, а показано соединение, имеющее подвижную посадку поршневого пальца 1 с шатуном 2 и неподвижную в бобышках поршня 3, которое целесообразно выполнить в системе вала (рис. 1.6, е), а не в системе отверстия (рис. 1.6, б).

Систему вала выгоднее применять и тогда, когда оси, валики, штифты могут быть изготовлены из точных холоднотянутых прутков без дополнительной механической обработки их наружных поверхностей.

В некоторых случаях целесообразно применять посадки, образованные таким сочетанием полей допусков отверстия и вала, при котором ни одна из деталей не является основной. Такие посадки называются внесистемными.

Четвертый принцип построения СДП (установлена нормальная температура)

Допуски и предельные отклонения, установленные в настоящем стандарте, относятся к размерам деталей при температуре +20 °С.

Правила образования посадок

Можно применять любое сочетание полей допусков, установленных стандартом.
Посадки должны назначаться либо в системе отверстия, либо в системе вала.
Применение системы отверстия предпочтительнее.
Следует отдавать предпочтение рекомендуемым посадкам (см. ГОСТ 25347-82), при этом в первую очередь — предпочтительным.
Посадки с 4-го по 7-й квалитеты рекомендуется образовывать путем сопряжения отверстия на квалитет грубее, чем вал.

Отверстия при прочих равных условиях изготавливаются с большими погрешностями, чем валы, поэтому и допуск посадки делится не поровну, большая часть отдается отверстию, меньшая — валу.

Нанесение предельных отклонений размеров

Способы нанесения предельных отклонений линейных размеров приведены в табл. 1.2. При указании предельных отклонений следует руководствоваться следующими правилами.

Предельные отклонения размеров следует указывать непосредственно после номинальных размеров.
Предельные отклонения линейных и угловых размеров относительно низкой точности допускается не указывать непосредственно после номинальных размеров, а оговаривать общей записью в технических требованиях чертежа. Например, «ГОСТ 30893.1 — », что означает — неуказанные предельные отклонения линейных размеров, радиусов скругления, высот фасок, угловых размеров должны иметь симметричные отклонения по классу точности средний*.

Общие допуски установлены по четырем классам точности: точный — средний — ; грубый — очень грубый — Числовые значения предельных отклонений приведены в ГОСТ 30893.1-2002.

При указании предельных отклонений предпочтение следует отдавать условному обозначению полей допусков.
При указании предельных отклонений условными обозначениями обязательно указывать их числовые значения в следующих случаях:

• при назначении предельных отклонений размеров, не включенных в ряды нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69;

• при назначении предельных отклонений, условные обозначения которых не предусмотрены в ГОСТ 25347-82;

• при назначении предельных отклонений размеров уступов с несимметричным полем допуска.

Предельные отклонения угловых размеров указывают только числовыми значениями.

Методы выбора посадок

Выбор посадок производится одним из трех методов.

Метод прецедентов, или аналогов. Посадка выбирается по аналогии с посадкой в надежно работающем узле. Сложность метода заключается в оценке и сопоставлении условий работы посадки в проектируемом узле и аналоге.

Метод подобия — развитие метода прецедентов. Посадки выбираются на основании рекомендаций отраслевых технических документов и литературных источников. Недостатком метода является, как правило, отсутствие точных количественных оценок условий работы сопряжений. Расчетный метод является наиболее обоснованным методом выбора посадок. Посадки рассчитываются на основании полуэмпирических зависимостей. Однако формулы не всегда учитывают сложный характер физических явлений, происходящих в сопряжении.

В любом случае новые опытные образцы изделий перед запуском в серийное производство проходят целый ряд испытаний, по результатам которых отдельные посадки могут быть подкорректированы. Квалификация конструктора, в частности, определяется и тем, потребовалась ли корректировка посадок в разработанном им узле.

Сборник содержит инструкционные карты к практическим занятиям по учебной дисциплине "Допуски и технические измерения" для обучающихся по прфессии Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)) на базе среднего образования.

Просмотр содержимого документа
«СБОРНИК методических материалов по формированию общих и профессиональных компетенций при реализации ОПОП по профессии 15.01.05. Сварщик ручной и механизированной сварки Учебная дисциплина "Допуски и технические измерения"»

Министерство образования Саратовской области

ГБПОУ СО «Вольский строительный лицей»

методических материалов по формированию общих и профессиональных компетенций при реализации ОПОП по профессии

Учебная дисциплина "Допуски и технические измерения"

15.0105. Сварщик ручной и механизированной сварки

Буштрук Тамара Борисовна, преподаватель высшей квалификационной категории.,

ГБПОУ СО «Вольский строительный лицей»

Рассмотрено на заседании методического объединения ГБПОУ СО «ВСЛ»

Протокол № ______ от «___» ________20___ г.

Председатель МО _______________ (Буштрук Т.Б..)

зам. директора Уи ИПД ________________ Фимушкина Л.В.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ 5

КОНТРОЛЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ 7

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 8

Настоящий сборник рассчитан на обучающихся технического профиля по профессии: Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)) ГБПОУ СО «Вольский строительный лицей», изучающих дисциплину «Допуски и технические измерения».

Из опыта обучения известно, что различные формы практической деятельности учащихся существенно повышают прочность усвоения и закрепления изучаемых знаний, умений и профессиональных компетенций. Этой цели служат лабораторные работы и практические занятия. Они составляют важную часть теоретической и практической подготовки обучающихся. Их количество и тематика фиксируются в рабочей программе дисциплины, разрабатываемой преподавателем.

Лабораторные работы и практические занятия направлены на решение следующих учебных задач:

обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам;

формирование умений применять полученные знания на практике,
развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных и др.;

выработку таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива.

Можно выделить следующие основные функции лабораторных работ и практических занятий:

Закрепление теоретических знаний на практике;

Усвоение умений исследовательской работы;

Применение теоретических знаний для решения практических задач;

Соответствующие задачи ставятся преподавателем при планировании каждой работы. В рамках разных образовательных программ и отдельных занятий они могут сочетаться друг с другом или же отдельные задачи могут выдвигаться на первый план.

Данный сборник был составлен на основании обобщения опыта работы преподавателей и мастеров производственного обучения ГБПОУ СО «Вольский строительный лицей»

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Лабораторная работа как вид учебного занятия должна проводиться в специально оборудованных учебных лабораториях. Продолжительность – 2-6 академических часов. Необходимыми структурными элементами лабораторной работы, помимо самостоятельной деятельности учащихся, являются инструктаж, проводимый преподавателем, а также организация обсуждения итогов выполнения лабораторной работы.

Практическое занятие должно проводиться в учебных кабинетах или специально оборудованных помещениях (площадках). Продолжительность занятия не менее 2-х академических часов. Необходимыми структурными элементами практического занятия, помимо самостоятельной деятельности учащихся, являются инструктаж, проводимый преподавателем, а также анализ и оценка выполненных работ и степени овладения учащимися запланированными умениями.

Выполнению лабораторных работ и практических занятий предшествует проверка знаний учащихся - их теоретической готовности к выполнению задания.

По каждой лабораторной работе и практическому занятию по учебным дисциплинам и профессиональным модулям должны быть разработаны инструкционные и технологические карты.

Лабораторные работы и практические занятия могут носить репродуктивный, частично-поисковый и поисковый характер.

Работы, носящие репродуктивный характер, отличаются тем, что при их проведении учащиеся пользуются подробными инструкциями, в которых указаны: цель работы, пояснения (теория, основные характеристики), оборудование, аппаратура, материалы и их характеристики, порядок выполнения работы, таблицы, выводы (без формулировки), контрольные вопросы, учебная и специальная литература.

Работы, носящие частично-поисковый характер, отличаются тем, что при их проведении учащиеся не пользуются подробными инструкциями, им не дан порядок выполнения необходимых действий, требует от учащихся самостоятельного подбора оборудования, выбора способов выполнения работы в инструктивной и справочной литературе и др.

Работы, носящие поисковый характер, характеризуются тем, что учащиеся должны решить новую для них проблему, опираясь на имеющиеся у них теоретические знания.

При планировании лабораторных работ и практических занятий необходимо находить оптимальное соотношение репродуктивных, частично-поисковых и поисковых работ, чтобы обеспечить высокий уровень интеллектуальной деятельности.

Формы организации учащихся на лабораторных работах и практических занятиях: фронтальная, групповая и индивидуальная.

При фронтальной форме организации занятий все учащиеся выполняют одновременно одну и ту же работу.

При групповой форме организации занятий одна и та же работа выполняется подгруппами по 2-5 человек.

При индивидуальной форме организации занятий каждым учащийся выполняет индивидуальное задание.

Для повышения эффективности проведения лабораторных работ и практических занятий рекомендуется:

разработать сборник задач, заданий и упражнений, сопровождающихся методическими указаниями, применительно к профессии «Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)»;

разработать задания для автоматизированного тестового контроля учащихся к лабораторным работам или практическим занятиям;

подчинить методику проведения лабораторных работ и практических занятий ведущим дидактическим целям с соответствующими установками для учащихся;

использовать в практике преподавания поисковые лабораторные работы, построенные на проблемной основе;

применить коллективные и групповые формы работы, максимально использовать индивидуальные формы с целью повышения ответственности каждого учащегося за самостоятельное выполнение полного объема работ;

проводить лабораторные работы и практические занятия на повышенном уровне трудности с включением в них заданий, связанных с выбором учащимися условий выполнения работы, конкретизацией целей, самостоятельным отбором необходимого оборудования;

эффективно использовать время, отводимое на лабораторные работы и практические занятия, подбором дополнительных задач и заданий для учащихся, работающих в более быстром темпе.

КОНТРОЛЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Структура оформления отчета о проделанной работе определяется типом задания и ведущей дидактической целью. Оценки за выполнение работы могут выставляться в форме зачета или дифференцированного зачета.

По окончании лабораторной работы каждый учащийся индивидуально оформляет отчет о проделанной работе, который должен содержать исчерпывающие текстовые и графические ответы на поставленные вопросы. Работа считается выполненной после ее защиты у преподавателя.

Для повышения эффективности проведения лабораторных работ и практических занятий рекомендуется разработка сборников заданий, задач, упражнений, сопровождающихся методическими указаниями, разработка инструкционных и технологических карт.

Повышает эффективность проведения занятий также разработка заданий для экспресс-контроля уровня подготовки учащихся к занятиям. Для этого могут использоваться, например, программированный или даже автоматизированный тестовый контроль, постановка коротких и лаконичных вопросов для устной или письменной проверки.

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Перечень лабораторных работ по учебной дисциплине

«Допуски и технические измерения»

Профессия: Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))

Наименование тем, формируемые компетенции

Наименование лабораторных работ

Метод проведения работ

Раздел 1. Системы допусков и посадок, точность обработки, квалитеты, классы точности.

Подсчет значений предельных размеров и допуска размера на изготовление по данным чертежа. Определение годности заданного действительного размера.

Определение характера сопряжения (типа посадки) по данным чертежа сопрягаемых деталей. Подсчет наибольшего и наименьшего зазора и натяга

Нахождение величин предельных отклонений размеров в справочных таблицах по обозначению поля допуска на чертеже.

Выбор посадки по заданным условиям работы сопряжения.

Раздел 2. Допуски и отклонения формы и расположения поверхностей

Чтение чертежей с обозначениями допусков форм и расположения поверхности, допустимой величины шероховатости поверхностей; расшифровка этих обозначений.

Измерение размеров деталей штангенциркулем

Измерение размеров деталей гладким микрометром

Проверка годности детали с помощью калибров

Измерение расстояний между осями двух отверстий

Измерение углов универсальным угломером

Измерение радиального биения вала, установленного в центрах, индикатором часового типа

Измерение среднего диаметра внутренней резьбы микрометром со вставками

Измерение среднего диаметра резьбы с использованием проволочек

Измерение наружного угла конусных деталей синусной линейкой

Преподавтель спецтехнологии Буштрук Т.Б.

Практическое занятие № 1

Тема: Подсчет значений предельных размеров и допуска размера на изготовление по данным чертежа. Определение годности заданного действительного размера..

Цель: Усвоить основные сведения о размерах и сопряжениях, правила подсчета значений предельных размеров и допуска размеров на изготовление по данным чертежа, правила определения годности заданного действительного размера, правила определения характера сопряжения (типа посадки) по данным чертеже сопрягаемых деталей, правила подсчета наибольшего и наименьшего зазора и натяга.

Указания к работе:

Обобщив полученные знания по пройденному материалу, заполнить таблицы 1.1 и 1.2.

Определить годность действительных размеров деталей, сравнив размеры изготовленной детали с размерами, указанными на чертеже.

Выполнить подсчет наибольшего и наименьшего зазора и натяга.

Последовательность выполнения работы.

Проанализируйте задание, ответив на вопросы:

а) В каком документе указываются размеры, которые должна иметь заданная деталь?

б) Почему невозможно получить абсолютно точно заданный размер деталей при обработке?

в) В каких видах документации содержатся требования, предъявляемые к изготовленному изделию?

г) От чего зависят требования, предъявляемые к изделию?

д) Укажите причины возникновения погрешностей при изготовлении деталей.

е) В каких единицах измерения проставляются линейные размеры на чертежах?

ж) Почему номинальные размеры требуется обязательно выбирать из ряда нормальных линейных размеров, указанных в соответствующем ГОСТе?

з) Почему не следует изготавливать все детали, из которых состоит механизм, с наивысшей точностью?

и) С какой целью конструктор устанавливает два предельных значения размеров деталей?

к) Каким образом определяют: верхнее отклонение, нижнее отклонение?

л) Приведите два способа вычисления допуска.

м) как вы считаете, если допуск больше, то требования к точности изготовления детали выше или ниже?

н) как следует указать размер на чертеже детали, если номинальный размер равен 85мм, наибольший предельный размер – 85,1мм, а наименьший предельный размер – 84,75мм?

о) как называется зона, заключенная между линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям размера, при графическом изображении размера?

п) Какому размеру соответствует нулевая линия при графическом изображении поля допуска?

р) Чем отличается поле допуска от допуска?

с) Изобразите варианты расположения полей допусков относительно нулевой линии.

6. Горизонтальную линию, соответствующую номинальному размеру, от которой откладывают отклонения, называют:

а) начальной линией

б) нулевой линией

в) номинальной линией

7. Условия годности действительного размера - это:

а) если действительный размер не больше наибольшего предельного размера и не меньше наименьшего предельного размера, и не равен им

б) если действительный размер не больше наибольшего предельного размера и не меньше

наименьшего предельного размера, или равен им

в) если действительный размер не меньше наибольшего предельного размера и не больше наименьшего предельного размера

8.Если действительный размер больше наибольшего предельного размера:

9. Если действительный размер оказался меньше наименьшего предельного размера, для внутреннего элемента детали, то:

а) брак исправимый

б) брак неисправимый

10. Если действительный размер оказался больше наибольшего предельного размера, для внутреннего элемента детали, то:

а) брак исправимый

б) брак неисправимый

11. Чему равно верхнее отклонение: 50 -0,39

12. Конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей, называются:

13. Разность действительного размера отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, называется:

а) единственная система допусков и посадок

б) единая система допусков и посадок

в) единая схема допусков и посадок

15. Как обозначается единица допуска:

16. Совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров, называется:

17. Для грубых соединений используются квалитеты:

18. Система ОСТ – это:

а) основные схемы точности

б) общие системы

в) группа общесоюзных стандартов

19. Идеальная поверхность, номинальная форма которой задана чертежом называется:

а) реальная поверхность

б) номинальная поверхность

в) профиль поверхности

20. Отклонение реального профиля от номинального – это:

а) отклонение профиля поверхности

б) допуск формы поверхности

в) отклонение формы поверхности

21. Поверхность, имеющая форму номинальной поверхности и соприкасающаяся с реальной поверхностью, называется:

а) соприкасающаяся поверхность

б) прилегающая поверхность

в) касательная поверхность

22. Каких требований к форме поверхности не бывает:

а) частные требования

б) общие требования

в) комплексные требования

23. Основой для определения шероховатости поверхности является:

а) количество неровностей

б) площадь поверхности детали

в) профиль шероховатости

24. Линия заданной геометрической формы, проведённая относительно профиля и служащая для оценки геометрических параметров, называется:

а) средняя линия

б) базовая линия

в) наибольшая высота

25. Предел, ограничивающий допустимое отклонение расположения поверхности, называют:

а) допуском расположения

б) предельным размером

в) линейным размером

26. Допуск расположения, числовое значение которого зависит от действительного размера нормируемого элемента, называется:

27. Каких средств измерений не бывает:

а) инженерных средств измерений

б) рабочие средства измерений

в) метрологические средства измерений

Контрольные задания для промежуточной аттестации

1. Размер, полученный конструктором при проектировании машины в результате расчётов, называется:

2. Размер, полученный в результате обработки детали:

а) отличается от номинального

б) не отличается от номинального

3. Предельное отклонение – это:

а) алгебраическая разность между предельным и номинальным размером

б) алгебраическая разность между действительным и номинальным размером

в) алгебраическая разность между предельным и действительным размером

4. Предельный размер – это:

а) размер детали с учётом отклонений от номинального размера

б) размер детали с учётом отклонений от действительного размера

5. Чем допуск больше, тем требования к точности обработки детали:

6. Нулевой линией называют:

а) горизонтальную линию, соответствующую номинальному размеру, от которой откладывают предельные отклонения размеров

б) горизонтальную линию, соответствующую действительному размеру, от которой откладывают предельные отклонения размеров

7. Условие годности действительного размера – это:

б) если действительный размер не больше наибольшего предельного размера и не меньше наименьшего предельного размера, или равен им

8. Если действительный размер равен наибольшему или наименьшему предельному размеру:

9. Если действительный размер оказался меньше наименьшего предельного размера, для наружного элемента детали, то:

а) брак исправимый

б) брак неисправимый

10. Если действительный размер оказался больше наибольшего предельного размера, для наружного элемента детали, то:

а) брак исправимый

б) брак неисправимый

11. Чему равно нижнее отклонение: 75 +0,030

12. Поверхности, по которым детали соединяют в сборочные единицы, называют:

13. Разность действительного размера вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия, называется:

14. Способ образования посадок, образованных изменением только полей допуска отверстий при постоянном поле допуска валов, называется:

а) системой отверстий

б) системой вала

в) системой посадки

15. Как обозначается единица допуска:

16. Поле допуска в ЕСДП образуется сочетанием:

а) основного отклонения и квалитета

б) номинального размера и квалитета

в) предельного отклонения и квалитета

17. В случае относительно больших зазоров и натягов применяются квалитеты:

18. Система ОСТ – это:

а) основные схемы точности

б) общие системы

в) группа общесоюзных стандартов

19. Поверхность, полученная в результате обработки деталей – это:

а) реальная поверхность

б) номинальная поверхность

в) профиль поверхности

20. Наибольшее допускаемое значение отклонения формы – это:

а) отклонение профиля поверхности

б) допуск формы поверхности

в) отклонение формы поверхности

а) соприкасающаяся поверхность

б) прилегающая поверхность

в) касательная поверхность

22. Требования к поверхности, одновременно предъявляемые ко всем видам отклонений формы поверхности – это:

а) частные требования

б) общие требования

в) комплексные требования

23. Главная характеристика шероховатости в машиностроении – это:

а) количество неровностей

б) геометрическая величина неровностей

в) отражающая способность

24. Сколько необходимо точек профиля, чтобы определить высоту неровностей:

25. Предел, ограничивающий допустимое отклонение расположения поверхности, называют:

а) допуском расположения

б) предельным размером

в) линейным размером

26. Допуск расположения, числовое значение которого не зависит от действительного размера нормируемого элемента, называется:

27. Укажите, что является измерительным прибором:

в) индикатор часового типа

Контрольный лист

« Допуски и технические измерения»

Профессия: 15.01.05. «Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))

Читайте также: