Исторические основы развития стандартизации и сертификации

д) отличия отсутствую, МЭК - современное название ИСО. 2



2. Практическая часть

Исходные данные

NA1	NA2	NA3	NA4	NA5	NA6	A?
20	100	50	26	20	84

Задание

1. По заданным в таблице номинальным значениям составляющих размеров NAi и значению замыкающего размера А? установить допуски и предельные отклонения составляющих размеров (прямая задача)

2. Проверить правильность назначения допусков и предельных отклонений составляющих размеров (обратная задача).

Примечание: расчеты провести методами полной взаимозаменяемости и теоретико-вероятностным методом.

стандартизация сертификация вал отверстие



2.1 Расчет параметров посадки и калибров для проверки отверстия и вала

Задание.

Рассчитать параметры посадки Ш19R7/h6; написать все виды обозначения предельных отклонений размеров на конструкторских и рабочих чертежах; рассчитать калибры для проверки отверстия вала заданной посадки.

Для расчета дана посадка с натягом в системе вала.

1. Отклонения отверстия и вала по ГОСТ 25347-82:

ES = -20 мкм, es =0 мкм,

EI = -41 мкм; ei = -13 мкм.

Рис.1. Схема расположения полей допусков посадки

2. Предельные размеры:

мм;

мм;

мм;

мм;

3. Допуски отверстия и вала:

мм;

мм;

либо

мм;

мм.

4. Натяги:

мм;

мм;

либо

мм;

мм.

5. Средний натяг:

мм.

6. Допуск натяга (посадки)

мм

либо

мм.

7. Обозначение предельных отклонений размеров на конструкторских чертежах:

а) условное обозначение полей допусков

б) числовые значения предельных отклонений:

в) условное обозначение полей допусков и числовых значений предельных отклонений:

8. Обозначение размеров на рабочих чертежах:

2.2 Расчёт сборочных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости и теоретико-вероятностным методом

Задача 1. Расчет линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости

Прямая задача

Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом, чтобы обеспечить значение замыкающего размера, равное .

Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.

На детали, входящие в сборочный комплект, назначены следующие значения номинальных размеров:N1=20 мм; N2=100 мм; N3=50 мм; N4=26 мм; N5=20 мм; N6=84 мм.

Согласно заданию имеем

N??=0 мм;

Составим график размерной цепи:



A2 А3

A1 А6 A5 A4

3.Составим уравнение размерной цепи:

Значения передаточных отношений

Обозначение передаточных отношений	о 1	о 2	о 3	о 4	о 5	о 6
Численное значение	-1	+1	+1	-1	-1	-1

4. Произведем проверку правильности назначения номинальных значений составляющих размеров:

-20+100+5=-26-20-84=0.

Так как по условию задачи , следовательно, номинальные размеры назначены правильно.

5. Осуществим увязку допусков, для чего исходя из величины рассчитаем допуски составляющих размеров.

Так как в узел входят подшипники качения, допуски которых являются заданными, то для определения величины ас воспользуемся следующей зависимостью.

Допуск ширины подшипников равен 0,12 мм, то есть Т1=Т5=0,12 мм.

Следовательно,

6. Устанавливаем, что такому значению соответствует точность, лежащая между 9 и 10 квалитетами. Примем для всех размеров 10 квалитет, тогда:

Т2=0,14 мм, Т3=0,1 мм; Т4=0,084 мм; Т6=0,14 мм.

7. Произведем проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по уравнению

Полученная сумма допусков превышает на величину равную 0,004, что составляет 0,5% от Т??. Следовательно, допуски можно оставить без изменения.

8. Осуществим увязку средних отклонений, для чего примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров:

А1=А5 =20-0,12 мм; А4=26JS10(±0,042) мм;

А2=100JS10(±0,07) мм; А6=84h1(-0,14) мм.

А3=50h10(-0,1) мм;

Сведем данные для расчета в таблицу:

Таблица расчетных данных

Обозначение размера	Размер
	20-0,12	-1	-0,06	0,06
	100JS10(±0,07)	+1	0	0
	50h10(-0,1)	+1	-0,05	-0,05
	26JS10(±0,042)	-1	0	0
А5	20-0,12	-1	-0,06	0,06
А6	84h10(-0,14)	-1	-0,07	0,07

Из уравнения

Найдем среднее отклонение замыкающего размера и сравним его с заданным:

Ес??=0,06+0-0,05+0+0,06+0,07=0,14 мм.

Так как полученное значение не совпадает с заданным, то произведем увязку средних отклонений за счет размера А3, принятого в качестве увязочного.

Величину среднего отклонения размера А3 найдем из уравнения:

0,45=0,06+0+о3Ec3+0+0,06+0,07

Откуда ЕС3=0,26 мм.

Предельные отклонения размера А3:

ES3=Ес3+0,5·Т3=0,26+0,5·0,1=0,31 мм;

EI3=Ес3-0,5·Т3=0,26-0,5·0,1=0,21 мм.

Таким образом, мм.

Задача 2. Расчет линейных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости

Обратная задача

Найти предельные значения замыкающего размера при значениях составляющих размеров, полученных в результате решения прямой задачи. Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.

Сведем данные для расчета в таблицу

Обозначение размера	Размер
	20-0,12	-1	20	-0,06	0,12	-20	0,06	0,12
	100JS10(±0,07)	+1	100	0	0,14	+100	0	0,14
	50h10(-0,1)	+1	50	0,26	0,1	+50	0,26	0,1
	26JS10(±0,042)	-1	26	0	0,084	-26	0	0,084
А5	20-0,12	-1	20	-0,06	0,12	-20	0,06	0,12
А6	84h10(-0,14)	-1	84	-0,07	0,14	-84	0,07	0,14

1. Номинальное значение замыкающего размера

-20+100+5=-26-10-84=0.

2 Среднее отклонение замыкающего размера

Допуск замыкающего размера

Полученная сумма допусков превышает заданную на величину равную 0,004, что составляет 0,5% от Т??. Следовательно, допуски можно оставить без изменения.

Предельные отклонения замыкающего размера

;

.

Сравним полученные результаты с заданными:

Так как условия не выполняются, то осуществим проверку допустимости расчетных значений А??max и А??min:

Полученные значения не превышают установленных 10%. Следовательно, изменения предельных отклонений составляющих размеров не требуется.

Задача 3. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом.

Прямая задача

Назначить допуски и отклонения составляющих размеров с таким расчетом, чтобы обеспечить значение замыкающего размера, равное . Расчет произвести методом полной взаимозаменяемости.

На детали, входящие в сборочный комплект, назначены следующие значения номинальных размеров: N1=20 мм; N2=100 мм; N3=50 мм; N4=26 мм; N5=20 мм; N6=84 мм.

Согласно заданию имеем

N??=0 мм;

Составим график размерной цепи:

A2 А3

A1 А6 A5 A4

3.Составим уравнение размерной цепи:

Значения передаточных отношений

Обозначение передаточных отношений	о 1	о 2	о 3	о 4	о 5	о 6
Численное значение	-1	+1	+1	-1	-1	-1

4. Произведем проверку правильности назначения номинальных значений составляющих размеров:

-20+100+5=-26-20-84=0.

Так как по условию задачи , следовательно, номинальные размеры назначены правильно.

5. Осуществим увязку допусков, для чего исходя из величины рассчитаем допуски составляющих размеров.

Так как в узел входят подшипники качения, допуски которых являются заданными, то для определения величины ас воспользуемся следующей зависимостью:

,

Допуск ширины подшипников равен 0,12 мм, то есть Т1=Т5=0,12 мм.

Следовательно,

6. Устанавливаем, что такому значению соответствует точность, лежащая между 11 и 12 квалитетами. Примем для всех размеров 11 квалитет, тогда:

Т2=0,22 мм, Т3=0,16 мм; Т4=0,13 мм; Т6=0,22 мм.

7. Произведем проверку правильности назначения допусков составляющих размеров по уравнению

,

Полученная сумма допусков оказалась меньше заданного допуска замыкающего размера. Для того, чтобы полностью использовать заданный допуск замыкающего размера, ужесточим допуск размера А3 и найдем его:

Откуда Т3=0,44 мм

8. Осуществим увязку средних отклонений. Увязку будем производить за счет среднего отклонения размера А3, принятого в качестве увязочного.

Примем следующий характер расположения полей допусков составляющих размеров

А1=А5=20-0,12 мм; А4=26JS11(±0,065) мм;

А2=100JS11(±0,11) мм; А8=84h11(-0,22) мм.

Таблица расчетных данных

Обозначение размера	Размер
	20-0,12	-1	-0,06	0,12	+0,2	0,012	-0,048	0,048
	100JS11(±0,11)	+1	0	0,22	0	0	0
	50	+1	Ec3	0,44	+0,2	0,044	0,044+Ec3	0,044+Ec3
	126JS11(±0,065)	-1	0	0,13	0	0	0	0
А5	20-0,12	-1	-0,06	0,12	+0,2	0,012	-0,048	0,048
А6	84h11(-0,22)	-1	-0,11	0,22	+0,2	0,022	-0,088	0,088

По уравнению

найдем среднее отклонение размера А3:

0,45=0,048+0+0,044+Ес3+0+0,048+0,088.

Откуда ЕС3=0,222 мм.

Предельные отклонения размера А3:

ES3=0,222+0,5·0,44=0,442 мм;

EI3=0,222-0,5·0,44=0,002 мм.

Таким образом мм.

Задача 4. Расчет линейных размерных цепей теоретико-вероятностным методом

Обратная задача

Найти предельные значения замыкающего размера при значениях составляющих размеров, полученных в результате решения прямой задачи. Расчет произвести вероятностным методом.

Обозначение размера	Размер
А1	20-0,12	-1	-0,06	0,12	+0.2	0,012	-0,048	0,048	0,12	0,0144
А2	100JS11(±0,11)	+1	0	0,22	0	0	0	0	0,22	0,0484
А3	50	+1	0,222	0,44	+0.2	0,044	0,266	0,266	0,44	0,1936
А4	26JS11(±0,065)	-1	0	0,13	0	0	0	0	0,13	0,0169
А5	20-0,12	-1	-0,06	0,12	+0.2	0,012	-0,048	0,048	0,12	0,0144
А6	84h11(-0,22)	-1	-0,11	0,22	+0,2	0,022	-0,088	0,088	0,22	0,0484

Сведем данные для расчета в таблицу:

Номинальное значение замыкающего размера

,

-20+100+50-26-20-84=0.

Среднее отклонение замыкающего размера

Допуск замыкающего размера

Предельные отклонения замыкающего размера

Сравним полученные результаты с заданными

A?? max расч=0,8=А?? max задан=0,8;

A?? min расч=0,1=А?? min задан=0,1.

Следовательно, изменения предельных отклонений составляющих размеров не требуется.

Обработка результатов многократных измерений.

Для 100 независимых числовых значений результата измерения некоторой физической величины необходимо:

- проверить гипотезу о нормальности распределения вероятности результатов измерения;

- записать результат в принятой форме, исходя из уровня доверительной вероятности 0,94;

- представить два варианта доверительного интервала - для нормального и для неизвестного закона распределения вероятности среднего арифметического значения измеряемого напряжения

Таблица 1

42,15	42,25	42,26	42,27	42,29	42,30	42,31	42,32	42,33	42,35	42,36	42,37
1	1	2	1	1	1	5	2	1	3	1	1

42,38	42,39	42,40	42,41	42,42	42,43	42,44	42,45	42,46	42,47	42,48	42,49
2	3	1	2	2	4	6	2	4	3	2	6

42,50	42,51	42,52	42,53	42,54	42,55	42,56	42,57	42,58	42,59	42,60	42,61
3	1	1	4	3	4	1	1	2	3	1	2

42,62	42,63	42,64	42,68	42,70	42,71	42,72	42,74	42,79	42,80	42,83
3	1	2	1	2	2	2	1	1	1	1

1. Определим среднее арифметическое и стандартное отклонение для данных таблицы 1:

; .

2. С помощью правила «трех сигм» проверяем наличие или отсутствие промахов.

Таким образом, ни один из результатов не выходит за границы интервала , следовательно, с вероятностью 0,94 гипотеза об отсутствии грубых погрешностей принимается.

3. Построение гистограммы и выдвижение гипотезы о виде закона распределения вероятности.

Для того чтобы построить гистограмму, необходимо результаты отдельных измерений расположить в так называемый вариационный ряд по возрастанию их численных значений.

Участок оси абсцисс, на котором располагается вариационный ряд значений физической величины, разбивается на k одинаковых интервалов При выборе числа интервалов следует придерживаться следующих рекомендаций

Число измерений «n»	Число интервалов «k»
40-100	7-9
100-500	8-12
500-1000	10-16
1000-10000	12-22

Тогда:

Начало первого интервала выбирается таким образом, чтобы это значение оказалось меньше, чем минимальный результат вариационного ряда. Последний интервал должен покрывать максимальное значение ряда. Выберем начало первого интервала в точке 42,07, тогда конец последнего интервала окажется в точке 42,87.

Затем для каждого интервала подсчитывается количество результатов mi, попавших в данный интервал и определяется

Если в интервал попадает меньше пяти наблюдений, то такие интервалы объединяют с соседними, соответственно изменяется и параметр . Результаты производимых вычислений заносятся в первую половину таблицы 2, а затем строится сама гистограмма (рис.1).

Из вида гистограммы на рис. 1 можно сделать предположение о том, что вероятность результата измерения подчиняется нормальному закону. Проверим правдивость этой гипотезы.

4. Проверка нормальности закона распределения по критерию Пирсона.

Для расчета критерия Пирсона необходимо знать эмпирические частоты и теоретические вероятности для каждого интервала .

Если выдвинута гипотеза о нормальности распределения, то для расчета вероятностей используется функция Лапласа:

Значения X1 и X2 соответствуют началу и концу интервала. Для каждого из этих значений рассчитываем относительный доверительный интервал t, а затем из таблиц функции Лапласа находим соответствующие значения этой функции и .

Рассчитаем значение относительного доверительного интервала t для каждого из интервалов по формуле

Ф1=0,05938; Ф4=0,5571; Фґ1=0,15866; Фґ4=0,7549;

Ф2=0,15866; Ф5=0,7549; Фґ2=0,32997; Фґ5=0,8944;

Ф3=0,32997; Ф6=0,8944; Фґ3=0,5517; Фґ5=0,9649.

Таблица 2

i	Интервалы	mi
1	42,07	42,15	1	1,56	-1,56	-1	0,05938	0,15866	0,09928	1,67
2	42,15	42,24	0
3	42,24	42,33	14
4	42,33	42,42	15	1,67	-1	-0,44	0,15866	0,32997	0,17131	0,27
5	42,42	42,51	31	3,44	-0,44	0,13	0,32997	0,5517	0,22173	3,51
6	42,51	42,60	20	2,22	0,13	0,69	0,5517	0,7549	0,2032	0,01
7	42,60	42,69	9	1	0,69	1,25	0,7549	0,8944	0,1395	1,76
8	42,69	42,78	7	0,78	1,25	1,81	0,8944	0,9649	0,0705	0
9	42,78	42,87	3

Интервалы 1,2 привязываем к интервалу 3. Интервал 9 привязываем к интервалу 8, т.к. mi меньше 5.

Тогда по формуле найдем Р для каждого интервала k.

Заполним соответствующие ячейки таблицу 2, а затем рассчитаем значение критерия для каждого интервала и суммарное значение :

=7,22.

Определим табличное (критическое) значение , задавшись доверительной вероятностью 0,94 и вычислив по формуле число степеней свободы:

r = 8 3 = 5;

=15,08;

.

Таким образом, с вероятностью 0,94 гипотеза о нормальности распределения вероятности результата измерения принимается.

5. В тех же координатах, что и гистограмма, следует построить теоретическую кривую плотности вероятности. Для этого рассчитываем значения плотности вероятности для середины каждого интервала и отложим как ординаты из середин соответствующих интервалов; полученные точки соединим плавной кривой, симметричной относительно математического ожидания (среднего арифметического значения).

6. Представление результата в виде доверительного интервала.

Для этого определим стандартное отклонение среднего арифметического по формуле:

Закон распределения вероятности для среднего арифметического считаем нормальным, тогда доверительный интервал определяется по выражению при доверительной вероятности 0,94. Этому значению соответствует аргумент функции Лапласа t = 2,2167.

В случае, если закон распределения вероятности для среднего арифметического считаем неизвестным, то относительный доверительный интервал рассчитываем в соответствии с неравенством Чебышева:

,

42,49-4,08·0,016?x?42,49+4,08·0,016

Как видно из сравнения результатов, неизвестность закона распределения вероятности приводит к расширению доверительного интервала, то есть к увеличению дефицита измерительной информации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Стандартизация присутствовала в жизни человека с древнейших времён. На её основе шли важнейшие исторические процессы: объединение государства, развитие и укрепление экономики и политики государств, развитие международных торговых отношений между государствами.

Стандартизация развивалась, прежде всего, внутри отдельных фирм, отдельных предприятий. Однако в дальнейшем, по мере развития общественного разделения труда, все большее значение начинала приобретать стандартизация национальная, региональная и даже международная. В связи с этим в наиболее развитых странах появилось стремление организовать национальные системы стандартизации, в большинстве случаев завершившееся созданием национальных организаций по стандартизации. Все три уровня стандартизации тесно между собой связаны. Каждая страна хочет видеть свой национальный стандарт на мировом рынке, в свою очередь, ведут борьбу региональные и международные организации.

Гораздо позже начала применяться сертификация, только в 19 веке, с развитием современных рыночных отношений, конкуренции предприятий.

Роль сертификации в повышении качества продукции заключается в том, что в сильнейшей конкуренции на рынок попадает только проверенный продукт, ведь контроль его качества состоит из нескольких этапов, каждый из которых рискует стать барьером к дальнейшему производству. Для фирм, прошедших проверки на всех этапах контроля, важно создать систему качества. Конечная оценка качества изготовления продукции осуществляется с помощью сертификации, которая означает испытание продукции, выдачу сертификата соответствия, маркировку продукции (знак соответствия) и контроль за состоянием последующего производства с помощью контрольных испытаний.

Задача современных предприятий - необходимость научиться более эффективно использовать экономические, организационные и правовые рычаги воздействия на процесс формирования, обеспечения и поддержания необходимого уровня качества на всех стадиях жизненного цикла товара.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Белова Л.А., Алексеев В.С. Метрология, стандартизация и сертификация. Шпаргалка. - М.: Инфра-М, 2007. - 46 с.

2. Демидова Н.В., Бисерова В.А., Якорева А.С. Метрология, стандартизация и сертификация: конспект лекций. - М.: Эксмо, 2007. - 89 с.

3. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2005. - 432 с.

4. Желтов В.П. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. Лекционный материал для самостоятельной работы студентов. - Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2010. - 336 с.

5. История развития метрологии, стандартизации и сертификации, 2013 [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.znaytovar.ru/new2643.html.

6. Колчков В.И. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. для студентов образоват. учреждений сред. проф. образования, обучающихся по группе специальностей «Метрология, стандартизация и контроль качества» / В.И. Колчков. - М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2010. - 398 с.

7. Лекции по метрологии / Метрология стандартизация и сертификация / Глава 5.doc [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.studfiles.ru/dir/cat34/subj197/file10912/view102610.html.

8. Мищенко С.В., Пономарёв С.В., Пономарёва Е.С., Евлахин Р.Н., Мозгова Г.В. История метрологии, стандартизации, сертификации и управления качеством. Учебное пособие. - Тамбов: ТГТУ, 2004. - 112 с.

9. Основы метрологии, стандартизации и сертификации. Учебное пособие. Составила Морякова Е.В. - Архангельск, 2006. - 181 с.

10. Пономарев С.В. Метрология, стандартизация, сертификация: учебник для вузов / С.В. Пономарев, Г.В. Шишкина, Г.В. Мозгова. - Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. - 48 с.

11. Развитие сертификации на международном, региональном и национальном уровнях, 2005 [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://metrob.ru/HTML/sertifikac/mejdunar-sertifikac/razvitie.html.

12. Сертификация и качество продукции. Методическое пособие для студентов. Составил Безбородов В.М. - Сыктывкар, 2003. - 28 с.

13. Ясенков Е.П. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебное пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2003. - 136 с.

14.Борискин О.И., Соловьев С.Н., Белов Д.Б., Якушенков А.В. Методическое пособие «Расчет параметров посадки и калибров для проверки отверстия и вала».-т; 1994.

15.Маликов А.Б., Анисимова М.А., Аверьянова И.Э. Методическое пособие «Расчет сборочных размерных цепей методом полной взаимозаменяемости».-т; 1994.

16.Борискин О.И., Соловьев С.Н., Белов Д.Б. Методическое пособие «Обработка результатов многократных измерений».

17.ГОСТ 25347-82.

Размещено на Allbest.ru

...