- •1. Вопросы билетов
- •1.1 Нормирование точности
- •1.2 Стандартизация и сертификация
- •1.3 Основы метрологии
- •2.1 Материалы по стандартизация и сертификации введение
- •1.1 Понятие и принципы технического регулирования
- •1.2 Технические регламенты как форма технического регулирования
- •1.3 Стандарты как форма технического регулирования
- •1.3.2 Категории стандартов
- •1.3.3 Стандартизация технических условий
- •1.3.4 Виды стандартов
- •1.3.5 Стандартизация систем управления качеством
- •1.3.6 Стандартизация и качество продукции машиностроения
- •1.4 Подтверждение соответствия как форма технического регулирования
- •1.4.1 Общие понятия
- •1.4.2 Добровольная сертификация
- •1.4.3 Обязательное подтверждение соответствия
- •Обязательная сертификация
- •1.4.4 Соглашения о взаимном признании
- •2.4 Комплексные системы общетехнических стандартов
- •2.4.1 Общие сведения
- •2.4.2 Единая система конструкторской документации (ескд)
- •2.4.3 Единая система технологической документации (естд)
- •2.4.4 Единая система технологической подготовки производства (естпп)
- •3.1 Национальная система стандартизации
- •3.2 Деятельность по стандартизации Госстандарта России
- •Национальная система стандартизации
- •3.3 Деятельность по стандартизации органов исполнительной власти
- •3.4 Краткие сведения о международной стандартизации
- •2.2. Материалы по нормированию точности
- •А. И. Берела, а. Г. Федотов стандартизация, сертификация, метрология
- •1.1. Точность геометрических параметров деталей
- •1.2 Обеспечение принципа взаимозаменяемости в машиностроении
- •2.1 Понятия размеров, отклонений и допусков
- •2.1 Понятия посадки и видов посадок
- •3.1 Понятия системы допусков и посадок
- •3.2 Признаки, характеризующие есдп
- •3.3 Обозначение предельных отклонений, полей допусков и посадок в технической документации
- •3.4 Понятие общих допусков, форма записи требований по общим допускам в технической документации
- •3.5 Рекомендации по выбору посадок и применению систем отверстия и вала
- •3.6 Калибры контроля точности размеров гладких элементов деталей
- •4.1 Общие понятия о точности формы поверхностей
- •4.2 Нормирование точности формы плоских поверхностей
- •4.2.1 Нормирование отклонений от прямолинейности в плоскости
- •4.2.2 Нормирование отклонений от плоскостности
- •4.3 Нормирование точности формы цилиндрических поверхностей
- •4.3.1 Нормирование отклонений от цилиндричности
- •4.3.2 Нормирование отклонений профиля продольного сечения
- •4.3.3 Нормирование отклонений от круглости
- •4.3.4 Нормирование отклонения от прямолинейности оси в пространстве
- •4.4 Общие понятия о точности расположения поверхностей элементов детали
- •4.5 Нормирование отклонений от параллельности, перпендикулярности и отклонения наклона элементов детали
- •4.5.1 Нормирование отклонений от параллельности элементов детали
- •4.5.2 Нормирование отклонений от перпендикулярности элементов детали
- •4.5.3 Нормирование отклонений наклона элементов детали
- •4.5.4 Нормирование отклонений от соосности элементов детали
- •4.5 Нормирование суммарных отклонений и допусков формы и расположения поверхностей
- •4.7 Числовые значения и обозначение на чертежах допусков формы и расположения поверхностей
- •6 Нормирование точности угловых размеров и конических соединений
- •6.1 Система единиц угловых размеров
- •6.2 Допуски угловых размеров
- •6.3 Нормирование точности конических поверхностей
- •6.4 Система допусков и посадок для конических соединений
- •И внутреннего (в) конусов
- •7 Нормирование точности размеров и посадки подшипников качения
- •7.1 Общие положения
- •7.2 Выбор посадок подшипников качения
- •7.3 Технические требования к посадочным поверхностям деталей, сопрягаемым с подшипником
- •Решение
- •7.4 Условные обозначения подшипников
- •8 Обеспечение точности размерных цепей Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи
- •1 Основные термины и определения, классификация размерных цепей
- •2 Метод расчета размерных цепей, обеспечивающий полную взаимозаменяемость (расчет на максимум-минимум)
- •3 Обеспечение точности размерных цепей при неполной взаимозаменяемости
- •4 Расчет плоских и пространственных размерных цепей
- •9 Нормирование точности типовых элементов деталей и соединений деталей
- •9.1 Система нормирования точности метрической резьбы
- •4.6.2 Допуски и посадки крепежных метрических резьб
- •9.2 Нормирование точности цилиндрических зубчатых колес и передач
- •4.7.1 Принципы нормирования точности зубчатых колес и передач
- •4.7.2 Ряды точности (допуски) для зубчатых колес и передач по параметрам зацепления
- •4.7.3 Ряды точности по параметрам бокового зазора
- •4.7.4 Условные обозначения требований к точности зубчатых колес и передач
- •4.7.5 Нормируемые параметры (показатели), характеризующие кинематическую точность зубчатых колес и передач
- •4.7.6 Нормируемые параметры (показатели), характеризующие плавность работы
- •4.7.7 Нормируемые параметры (показатели), характеризующие полноту контакта зубьев
- •4.7.8 Нормируемые параметры (показатели), характеризующие боковой зазор
- •9.3 Нормирование точности шпоночных соединений
- •9.4 Нормирование точности шлицевых соединений
- •5 Основы метрологии
- •5.1 Законодательное и нормативное регулирование в области метрологии
- •5.2 Общие сведения по метрологии
- •5.3 Основные термины и определения
- •5.5 Средства измерений
- •5.5.1 Общие понятия
- •5.5.3 Выбор средств измерения и контроля
- •5.6 Методы и погрешности измерения
- •5.6.1 Методы измерения
- •5.6.2 Погрешности измерений
- •5.7 Универсальные средства технических измерений
- •5.7.1 Механические измерительные приборы и инструменты
- •5.9 Автоматизация процессов измерения
- •5.9.1 Средства механизации и автоматизации контроля
- •5.9.2 Устройства активного контроля и самонастраивающиеся контрольные системы
- •5.10 Международные организации по метрологии
- •5.10.1 Международная организация мер и весов
- •5.10.2 Международная организация законодательной метрологии
- •5.10.3 Основные международные нормативные документы по метрологии
1.1. Точность геометрических параметров деталей
В рамках изучаемой дисциплины рассматриваются вопросы нормирования точности геометрических параметров элементов деталей, определяющих ее конфигурацию и представляющих собой поверхности простых форм (цилиндрические, конические, плоские), сложных форм (эвольвентные зубчатых колес, винтовые на резьбах), сочетание поверхностей (пазы, шлицы, канавки).
Исходными предпосылками нормирования точности геометрических параметров элементов деталей являются, с одной стороны, обеспечение функционального назначения изделий, с другой стороны – экономичность их изготовления. Требования к точности элементов детали должны быть разными в зависимости от их функционального назначения. Абсолютная точность изготовления элементов детали недостижима, при этом, чем выше требования к их точности, тем выше стоимость изготовления детали.
Параметров, характеризующих геометрическую точность элементов деталей четыре.
1. Точность размера. Нормирование точности заключается в указании допускаемых отклонений от значения размера, заданного на чертеже детали.
2. Точность формы поверхности. Требования к точности формы определяют допустимые искажения формы поверхности по сравнению с идеальной геометрической формой, допустимые искажения должны быть в заданных пределах.
3. Точность относительного расположения элементов детали. При нормировании данного параметра точности указываются пределы допустимого отклонения взаимного расположения элементов детали, например, допустимое отклонение от соосности ступеней вала, от параллельности шпоночного паза оси вала и т. д.
4. Точность по шероховатости поверхности. Нормировать точность по шероховатости поверхности – это значит установить допускаемые значения микронеровностей, возникающих на ней в виде следов воздействия технологического процесса обработки от стадии получения заготовки до стадии финишной обработки включительно.
Причинами появления погрешностей геометрических параметров элементов деталей при их изготовлении много, основные среди них:
- состояние и точность используемого технологического оборудования;
- качество и состояние используемой технологической оснастки и инструмента;
- качество материала заготовки (однородность механических свойств);
- равномерность распределения по толщине снимаемого с поверхности припуска;
- упругие деформации детали, станка, инструмента;
- температурные условия в процессе обработки и измерения;
- квалификация и субъективные ошибки рабочего.
1.2 Обеспечение принципа взаимозаменяемости в машиностроении
При нормировании точности геометрических параметров элементов деталей исходят не только из указанных выше предпосылок (обеспечение их функционального назначения и экономичность изготовления), но и с необходимостью обеспечения принципа взаимозаменяемости в производстве изделий.
Взаимозаменяемостью изделий, их частей или других видов продукции называется их свойство равноценно заменять при использовании любой из множества экземпляров изделий, их частей или иной продукции другим однотипным экземпляром.
В машиностроении наиболее широко применяют полную взаимозаменяемость, при которой обеспечивается возможность беспригоночной сборки (или замены при ремонте) любых независимо изготовленных с заданной точностью геометрических параметров однотипных деталей в составные части, а последних – в изделия при соблюдении предъявляемых к ним технических требований по всем параметрам качества.
Кроме выполнения требований точности деталей и сборочных единиц изделий, для обеспечения взаимозаменяемости необходимо соблюдать и другие условия: требования к материалу деталей, технологии их изготовления и контроля и т. д. Эти требования, естественно, распространяются и на запасные части.
При полной взаимозаменяемости:
- упрощается процесс сборки, который сводится к простому соединению деталей рабочими преимущественно невысокой квалификации;
- появляется возможность точно нормировать процесс сборки во времени, устанавливать необходимый темп работы и применять поточный, в частности, конвейерный метод;
- создаются условия для автоматизации процессов изготовления и сборки изделий;
- создаются условия для специализации и кооперирования предприятий в рамках страны или международных рамках, специализации цехов внутри предприятий, при которых предприятия (цеха)-поставщики изготовляют сборочные единицы и детали ограниченной номенклатуры и поставляют их предприятию (цеху)-изготовителю основного изделия;
- устраняются технические препятствия в международной торговле, повышается конкурентоспособность продукции;
- упрощается ремонт изделий, так как любая изношенная или поломанная деталь или сборочная единица может быть заменена новой (запасной).
В случаях, когда по эксплуатационным требованиям необходимо изготавливать детали и сборочные единицы с экономически неприемлемыми или технологически трудновыполнимыми требованиями к точности размеров и формы применяют неполную (ограниченную) взаимозаменяемость, допускающую при сборке (ремонте) пригонку, регулирование, групповой подбор деталей и другие технологические мероприятия по отдельным геометрическим параметрам.
Использование принципа взаимозаменяемости позволяет применять в изделиях поставляемые стандартные крепежные детали, подшипники качения, электротехнические, пластмассовые и резиновые изделия, унифицированные агрегаты.
Внешняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость покупных 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 обеспечивают по частоте вращения вала и мощности, а также по размерам 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. Так, в коробке скоростей можно заменить разрушившийся подшипник качения на аналогичный по типу, присоединительным размерам и классу точности. Однако сам подшипник качения, представляющий сборочную единицу, внутренней взаимозаменяемостью, как правило, не обладает, и заменить в нем, например, одно из колец без потери точности и эксплуатационных качеств невозможно.
Взаимозаменяемость, при которой обеспечивается работоспособность изделий с оптимальными и стабильными (в заданных пределах) во времени эксплуатационными показателями или с оптимальными показателями качества функционирования называют функциональной.
Функциональными являются геометрические, электрические, механические и другие параметры, влияющие на эксплуатационные показатели машин и других изделий или служебные функции сборочных единиц. Например, от зазора между поршнем и цилиндром (функционального параметра) зависит мощность двигателей (эксплуатационный показатель).
В целом, взаимозаменяемость – это идеология современного производства, охватывающая все его стороны – проектирование, изготовление и эксплуатацию изделий с учетом требований экономики.
Для реализации принципа взаимозаменяемости необходимо применение единой системы нормирования точности геометрических параметров элементов деталей. В России действуют национальные стандарты по основным нормам взаимозаменяемости, которые регламентируют построение и применение единой системы допусков и посадок (ЕСДП), а также систем допусков и норм точности по форме и расположению поверхностей деталей, систем допусков и посадок типовых соединений в изделиях (резьбовых, зубчатых передач, шпоночных и шлицевых). ЕСДП распространяется на сопрягаемые и несопрягаемые при сборке цилиндрические, плоские и другие гладкие элементы деталей.
В рамках нормирования точности элементов деталей применяются также национальные стандарты, регламентирующие допуски и посадки подшипников качения, и стандарты по нормированию параметров шероховатости поверхности.
В основу российских национальных стандартов в области нормирования точности положены соответствующие стандарты и рекомендациях ИСО. Ссылки на российские национальные стандарты приводятся в настоящем учебном пособии по ходу изложения материала.
2 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О РАЗМЕРАХ, ОТКЛОНЕНИЯХ, ДОПУСКАХ И ПОСАДКАХ