Исследование методов, схем и средств измерения отклонений формы и расположения изделия "Крышка"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Институт судостроения и морской арктической техники (Севмашвтуз)

(наименование высшей школы/ филиала/ института/ колледжа)

крышка изделие чертеж деталь

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине Линейно-угловые измерения, допуски и посадки

На тему Исследование методов, схем и средств измерения отклонений формы и расположения изделия «Крышка»

Выполнила обучающаяся:

Минина Надежда Николаевна

Направление подготовки / специальность:

15.03.05 Конструкторско-технологическое

обеспечение машиностроительных производств

Северодвинск 2021

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» филиал в г. Северодвинске Архангельской области

Технология металлов и машиностроения

(наименование кафедры)

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

По Линейно-угловым измерениям, допускам и посадкам

студенту

Мининой Надежде Николаевне

15.03.05 Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств

(код и наименование направления подготовки/специальность)



Т Е М А : Исследование методов, схем и средств измерения отклонений формы и расположения изделия «Крышка»

З А Д А Н И Е :

1. Дать общую характеристику и определение нормируемых параметров точности конструктивных элементов в соответствии с темой курсовой работы

2. Дать сравнительное описание методов измерения в соответствии с темой курсовой работы

3. Обосновать и дать графо-аналитическое описание схем измерения в соответ ствии с темой курсовой работы

4. Привести примеры применения средств измерения в соответствии с темой курсовой работы

Срок выполнения: с 10.02.2021 по 10.05.2021 г

Размещено на http://www.allbest.ru/

Руководитель проекта В.А. Слуцков

Северодвинск 2021

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ТОЧНОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2 СРАВНИТЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ

3 ОБОСНОВАНИЕ И ГРАФО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СХЕМ ИЗМЕРЕНИЯ

4 ПРИМЕРЫ СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А



ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа посвящена исследованию методов, схем и средств измерения изделия «Крышка».

Целью данной курсовой работы является изучение и сравнение различных методов измерения, выбор схем и средств измерения для детали, исходя из требований чертежа.

На производстве без измерения параметров выпускаемых изделий невозможно добиться требуемых параметров качества, точности, долговечности, надежности и безопасности выпускаемой продукции. Изготовление, в том числе измерение и контроль размеров, согласно чертежу, являются сложными техническими процессами, требующими применения современных методов и средств измерений и контроля.

Измерение детали «Крышка» производят, чтобы:

- обеспечить точность изготовления детали;

- проверить правильность процесса изготовления изделия. Необходимо решить следующие задачи:

- дать общую характеристику и определение нормируемых параметров точности конструктивных элементов детали «Крышка»

- дать сравнительное описание методов измерения;

- обосновать и дать графо аналитическое описание схем измерения;

- привести пример применения средств измерения.



1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ТОЧНОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Измерение и контроль изделия начинается с анализа требований чертежа. ГОСТом установлены взаимно заменяющие комплексы минимального количества элементов, подлежащих выборочному, постоянному или периодическому контролю. Контролю подвергают только некоторые элементы, важные с точки зрения эксплуатации, или же элементы, точность изготовления которых вызывает сомнение.

Для выбора методов, схем и средств измерения проанализируем чертеж детали «Крышка». Деталь имеет следующие габаритные размеры: 280х225х89 мм. Есть четыре отверстия с диаметрами 33 мм, 4 резьбовых отверстия М12 - 6Н, два по М10 - 6Н. Имеется 4 фаски 15х45є.

На чертеже есть обозначен позиционный допуск, допуск перпендикулярности, радиального биения, допуск параллельности.

Чертеж детали приведен в приложении А.

Измерения классифицируются по следующим признакам: [3] а) по общим приемам получения результатов измерения:

- прямые - измерения, при котором значение величины находят непосредственно

- косвенные - измерения, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми измерениям;

- совместные - проводимые одновременно измерения двух или нескольких одноименных величин для нахождения зависимости между ними;

- совокупные - измерения, производимые одновременно для нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях.

б) по выражению результатов измерений:

- абсолютное - измерение, приводящее к значению измеряемой величины, выраженному в ее единицах;

- относительное - измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы.

в) по характеристике точности:

- равноточные - ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерения и в одних и тех же условиях;

- неравноточные - ряд измерений какой-либо величины, выполненных различными по точности средствами измерения и (или) в разных условиях.

г) по числу измерений в серии:

- однократное;

- многократное.

д) по отношению к изменению величины:

- статическое - измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения;

- динамическое - измерение физической величины, размер которой изменяется с течением времени.

е) по метрологическому назначению:

- технические - измерения при помощи рабочих средств измерения. Выполняются с целью контроля и управления научными экспериментами, а также для контроля параметров изделий;

- метрологические - измерения при помощи эталонов и образцовых средств измерений с целью воспроизведения единиц физических величин при передаче их размера средствам измерения.

Точность и скорость измерения зависит от выбранных средств измерения. Средства измерений - техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

Классификация средств измерений:

- мера - средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, гиря - мера массы;

- измерительный прибор;

- измерительный преобразователь - средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительный информации в форме, удобной для передачи, дельнейшего преобразования, обработки или хранения, но не поддающиеся непосредственному восприятию наблюдателя;

- вспомогательное средство измерений - средство измерения величин, влияющих на метрологические свойства другого средства измерения при его применении или поверке;

- измерительная установка;

- измерительная система - совокупность средств измерения и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи. Данная система предназначена для автоматической обработки сигналов измерительной информации и выведении их в форме, удобной для восприятия;

- измерительно-вычислительный комплекс - функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств.

Выбор метода и средства измерения зависит от того, какую точность измерения необходимо получить, от быстроты получения результата, от конфигурации и размеров измеряемой детали.



2 СРАВНИТЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ

Методы измерения - прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с использованным принципом измерений;

Выбор метода измерения зависит от размеров детали, степени точности их изготовления и характера производства.

Классификация методов измерения:

а) метод непосредственной оценки - при данном методе значение определяемой величины измеряют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия;

б) методы сравнения с мерой - такие методы измерений, в которых измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой:

- метод противопоставления;

- дифференциальный метод - метод сравнения с мерой, в котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой;

- нулевой метод - метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля. Данный метод - самый точный;

- метод измерений замещением - метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины;

- метод совпадений - метод сравнения с мерой, при котором разность между значениями искомой и воспроизводимой мерой величин измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.

в) координатный метод заключается в том, что любую поверхность или профиль можно представить в виде множества точек, определить координаты данных точек и с помощью формул и алгоритмов рассчитать размеры этих поверхностей и их формы.

г) контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения.

д) основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения. [2]

Для оценки метода измерений предлагается ответить на следующие вопросы: применяется ли мера для воспроизведения физической величины в явном виде? И измеряются ли значения отклонений величины от известного значения меры?

Отрицательный ответ на первый вопрос означает, что применяется метод непосредственной оценки, а положительный - метод сравнения с мерой. Если при этом значение разности измеряемой величины и меры доводится до нуля - реализуется нулевой метод измерений, а если разность этих значений алгебраически суммируется со значением меры - дифференциальный метод. При измерении методом замещения мера и измеряемый объект последовательно воздействуют на вход средства измерений, «замещая» друг друга.

Например, индикаторный нутромер настраивают по мере после чего мера убирается и замещается контролируемой деталью. Некоторые приборы обеспечивают возможность одновременного воздействия на них меры и измеряемой физической величины. С помощью таких приборов реализуется метод противопоставления. Для детали «Крышка» использую метод непосредственной оценки и координатный метод.



3 ОБОСНОВАНИЕ И ГРАФО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СХЕМ ИЗМЕРЕНИЯ

Метод непосредственной оценки дает значение измеряемой величины непосредственно без каких-либо дополнительных действий со стороны лица, проводящего измерение, и без вычислений, кроме умножения его показаний на постоянную измерительного прибора или цену деления.

Быстрота процесса измерения методом непосредственной оценки делает его часто незаменимым для практического использования, хотя точность измерения бывает обычно ограниченной.

Показывающие измерительные приборы нередко в течение длительного времени непосредственно контактируют с измеряемой величиной. К показывающим измерительным приборам непосредственной оценки относятся: микрометры, штангенциркули, тягомеры, угломеры. [1]

а, б, в, д, е - штангенциркули; г - штангенглубиномер; ж - штангенрейсмус Рисунок 1 - Штангенинструменты

а - глубиномер; б - нутромер; в - микрометр Рисунок 2 - Микрометрические инструменты

Ниже представлены схемы измерения данными приборами.

Рисунок 3 - Схемы измерения штангенциркулем

Рисунок 4 - Схема измерения микрометром

При неправильном выборе средства измерения недостаточная точность измерений приведет к тому, что часть годной продукции предприятия может быть забракована или, наоборот, бракованную продукцию могут принять за годную. Излишняя точность средств измерения сделает контроль качества продукции на предприятии дороже [4].



4 ПРИМЕРЫ СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Повышение качества выпускаемой продукции и модернизация производства является очень важной задачей современной промышленности.

Рассмотрим одну из новых технологий измерения деталей в машиностроении. Высокоточная шестиосевая координатно-измерительная машина представляет новейший уровень измерительной техники. Оборудование сверхуниверсально за счет широкого диапазона измерений.

Новый шаг в измерении мелкоструктурных деталей сделан за счет создания спецпрограмм для контроля щупом с очень маленьким радиусом R=0,03 мм наконечника, который должен быть меньше радиуса закрытого сочленения поверхностей. Измерение осуществляется касанием острой иглой детали в “щадящем” режиме.

Для решения этой проблемы производится блиц-тестирование щупа, в результате которого выполняется условие прецизионного измерения. Определение параметров щупового наконечника теперь позволяет провести измерение детали по заданной программе с большой точностью. Такие касания выполнимы с помощью шестиосевой конструкции КИМ ООО “Лапик”, производящей плавно-управляемый наклон измерительного инструмента.

У данной машины новое программно-математическое обеспечение, 3D визуализация процесса измерения. В реальном времени на мониторе отображаются движения КИМ, измеряемые элементы, CAD-модель изделия. Возможность масштабирования изображения, представление элементов в полном/каркасном виде. Выводятся подробности измерения: собранные точки, графики отклонения измеренных точек. КИМ работает CAD-моделями в форматах, созданных в стороннем конструкторском ПО. Распознает геометрические элементы и их номинальные размеры из модели.

Выполняет: измерение деталей в ручном, полуавтоматическом и полностью автоматическом режимах; измерение стандартных геометрических элементов; измерение различных типов корпусных деталей; измерение колес зубчатых цилиндрических эвольвентных; измерение колес зубчатых конических с круговыми и прямыми зубьями; колеса червячные для цилиндрических червяков; резьбы метрические, упорные, упорные, усиленные, трапецеидальные и по спецзаказам;

фрезы червячные для зубчатых колес; винты, гайки шарико-винтовых передач; винты, гайки и ролики ролико-винтовых передач; лопатки турбинные и компрессорные; крыльчатки и рабочие колеса.

Обладая множеством преимуществ, высокоточная шестиосевая КИМ является необходимым элементом в современном машиностроении. [5]

Рисунок 5 - Высокоточная шестиосевая КИМ



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе курсовой работы были определены нормируемые параметры точности конструктивных элементов изделия «Крышка» дана их характеристика.

Описаны существующие методы, средства и схемы измерения и контроля деталей машиностроения, приведена их классификация.

Приведены примеры схем, средств измерения, а также новые технологии измерения деталей в машиностроении.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Межгосударственный стандарт от 01.01.1991 ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия». - Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200012675

2. Федеральный закон от 1 января 2021 года «Об обеспечении единства измерений». - Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/902107146 - свободный (дата обращения 8.05.2021).

3. Клименков С.С. Нормирование точности и технические измерения в машиностроении: учебник / С.С. Клименков. - Москва: ИНФРА-М, 2018. - 248 с.

4. Контрольно-измерительные приборы и инструменты: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ С.А. Зайцев, Д.Д. Грибанов, А.Н. Толстов, Р.В. Меркулов. - 10-е изд. Стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2018. - 464 с.

5. Новые технологии измерения деталей в машиностроении. - Режим доступа: http://lapic.ru/useful/poleznaya-informatsiya/novie-tehnologii-izmereniyadetaley-v-mashinostroenii/, свободный (Дата обращения: 10.05.2021).

Курсовая работа на тему «Исследование методов, схем и средств измерения изделия «Крышка» выполнена мной самостоятельно. Используемые в работе материалы и концепция из публикуемой литературы и других источников имеют ссылки на них.

« » 2021 г. Минина Н.Н.

(Подпись) (Фамилия, инициалы)

Размещено на Allbest.ru

...