Das Konzept der Toleranzen und technischen Messungen. Methodische Entwicklung zum Thema: LPZ, CMM (Toleranzen und neue technische Messungen)
Der wichtigste Indikator, der neben der Komplexität der geleisteten Arbeit die Qualifikation eines Arbeitnehmers und die Qualität der Berufsausbildung bestimmt, ist die Qualität der hergestellten Produkte. Letzteres ist ohne Kenntnis von Toleranzen und Passungen sowie ohne die Fähigkeit zum Umgang mit Messgeräten und Messtechniken nicht möglich. Von diesen Standpunkten aus ist die Bedeutung des allgemeinen technischen Fachs „Toleranzen, Passungen und technische Maße“ zu berücksichtigen, das für die Ausbildung von Fachkräften in einer Vielzahl von Berufen übergreifende Bedeutung hat.
Der Stoff der Themen 1 und 2 sollte am umfassendsten und tiefgreifendsten vermittelt werden – auf der Ebene des Erlernens der Wissensverarbeitung –, da diese Themen die wichtigsten im Fach sind. Sowohl das Studium der Folgethemen als auch die Möglichkeit, das Fachwissen im Studium anderer allgemeiner technischer Fächer, in der Berufsausbildung von Studierenden im Technik- und Gewerbeunterricht zu nutzen, basieren auf einer soliden Aneignung ihrer Inhalte. Auf dieser Ebene des Wissensmanagements sollten auch Teile des Materials und andere Themen vermittelt werden, wenn das Studium mit der Durchführung der im Programm vorgesehenen Übungen zusammenhängt. Um die eigenständige kognitive Aktivität der Schüler im Klassenzimmer zu organisieren, sollten schriftliche pädagogische Aufgaben mit Lehrcharakter verwendet werden. Die Schüler müssen diese Aufgaben in der Kontrollphase erledigen.
Abhängig vom spezifischen beruflichen Hintergrund kann die Anzahl der Stunden, die für das Studium einzelner Themen vorgesehen sind, innerhalb der Gesamtstundenanzahl des gesamten Kurses variieren. Diese Änderungen werden in der Methodenkommission diskutiert.
Thematischer Plan
| Themenname | Anzahl der Stunden |
| 1. Einleitung. Grundlegende Informationen zu Abmessungen und Verknüpfungen im Maschinenbau. | 8 |
| 2. Toleranzen und Passungen glatter zylindrischer und flacher Verbindungen. | 8 |
| 3. Fehler in Form und Lage von Oberflächen. Oberflächenrauheit. | 3 |
| 4. Grundlagen technischer Messungen. | 3 |
| 5. Mittel zum Messen linearer Abmessungen. | 5 |
| 6. Labor- und praktische Arbeit (erster Zyklus). | 2 |
| 7. Toleranzen und Mittel zur Messung von Winkeln und glatten Kegeln. | 2 |
| 8. Toleranzen, Passungen und Mittel zur Messung metrischer Gewinde. | 2 |
| 9. Toleranzen und Mittel zur Messung von Zahnrädern und Zahnrädern. | 1 |
| 10. Labor- und praktische Arbeit (zweiter Zyklus). | 2 |
| 11. Letzte Lektion. | 2 |
| GESAMT: | 38 |
Programm
Thema 1. Einführung. Grundlegende Informationen zu Abmessungen und Verknüpfungen im Maschinenbau.
Das Konzept der Unvermeidlichkeit von Fehlern bei der Herstellung von Teilen und der Montage von Maschinen. Fehlerarten: Maßfehler, Fehler in der Oberflächenform, Fehler in der Oberflächenposition, Oberflächenrauheit. Der Begriff der Produktqualität im Maschinenbau.
Grundlegende Informationen zur Austauschbarkeit und ihren Arten. Vereinheitlichung, Normalisierung und Standardisierung im Maschinenbau. STP, OST, GOST, ST SEV und ihre Wirkungsbereiche. Systeme der Design- und Technologiedokumentation.
Normale Größe. Größenfehler. Tatsächliche Größe. Tatsächliche Abweichung. Größen begrenzen. Abweichungen begrenzen. Größentoleranz. Toleranzfeld. Layout der Toleranzfelder. Eignungsbedingungen für die Teilegröße.
Grundlegende Informationen über die Verteilung der tatsächlichen Abmessungen gefertigter Teile innerhalb der Toleranzzone, Bearbeitungsfehler und Messfehler sowie die Verteilung von Zufallsvariablen.
Bezeichnungen der Nennmaße und maximalen Maßabweichungen in den Zeichnungen. Passende und nicht passende Größen. Verallgemeinerte Konzepte von „Loch“ – für Innenflächen und „Welle“ – für Außenflächen. Zusammenpassen (Verbindung) zweier Teile mit einer Lücke oder Überschneidung. Landung. Layout von Toleranzfeldern für zusammenpassende Teile. Das größte und kleinste Spiel und Interferenz. Landetoleranz.
Passungsarten: Passungen mit garantierter Pressung und garantiertem Spiel, Übergangspassungen. Beispiele für den Einsatz von Einzelbepflanzungen. Bezeichnungen der Landungen auf den Zeichnungen.
Übungen:
a) Berechnung der maximalen Maße und Maßtoleranzen für die Fertigung anhand der Zeichnungsdaten. Bestimmung der Eignung einer bestimmten tatsächlichen Größe;
b) Bestimmung der Beschaffenheit der Schnittstelle (Passungsart) anhand der Zeichnung der Gegenstücke. Berechnung des größten und kleinsten Spiels bzw. Übermaßes.
Muss wissen:
- Bestimmung der Austauschbarkeit von Maschinenteilen und deren Typen
- Ermittlung von Soll- und Istmaßen, Istabweichung
- Ermittlung maximaler Abmessungen und maximaler Abweichungen
- Bestimmung der Größentoleranz und der Art der Lage seines Feldes im Diagramm
- Bestimmung von Spiel, Übermaß und Passung; Pflanzgruppen.
Sollte in der Lage sein zu:
- Berechnen Sie die maximalen Maße und Maßtoleranzen anhand des angegebenen Nennmaßes und der maximalen Abweichungen
- Bestimmen Sie die Eignung der tatsächlichen Größe anhand der Zeichnungsdaten
- Bestimmen Sie die Art der Paarung, indem Sie die größten und kleinsten Werte von Lücken oder Überschneidungen anhand der Zeichnungs- und Paarungsdaten berechnen.
Thema 2. Toleranzen und Passungen von glatten zylindrischen und flachen Gegenstücken
Das Konzept des Systems der Zulassungen und Landungen. ESVP CMEA-System. Hauptabweichung. Regeln zur Bildung von Toleranzfeldern. Lochsystem und Schaftsystem.
Verarbeitungspräzision. Toleranzeinheit und Toleranzwert. Qualifikationen im ESVP CMEA.
Toleranzfelder für Löcher und Schächte im RGW-ESVP und deren Bezeichnung in den Zeichnungen. Antrag auf Bildung von Anpflanzungen verschiedener Gruppen von Toleranzfeldern gleicher Qualität und unterschiedlicher Qualifikation (Kombinationsanpflanzungen).
Pflanzungen mit bevorzugter Nutzung im RGW-ESVP. Beispiele für den Einsatz verschiedener Passungen in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Gegenteile. Bezeichnung der Landungen in den Zeichnungen.
Tabelle der maximalen Größenabweichungen im EDSP SEV-System. Verwendung von Tabellen.
Montage von Wälzlagern auf Wellen und in Gehäusebohrungen. Belastungsarten von Lagerringen und Abhängigkeit von der Art ihrer Schnittstelle zu Maschinenteilen. Anforderungen an Elemente von Maschinenteilen, die mit Wälzlagern zusammenpassen.
Maximale Maßabweichung mit nicht spezifizierten Toleranzen (freie Maße).
Übungen:
a) Ermitteln der Werte der maximalen Maßabweichungen in Referenztabellen entsprechend der Bezeichnung des Toleranzfeldes in der Zeichnung
b) Bestimmung der Art der Paarung anhand der Passungsbezeichnung in der Zeichnung
c) Auswahl der Landung entsprechend den spezifizierten Betriebsbedingungen der Schnittstelle.
Muss wissen:
- Definition und Zweck von Qualität
- Bezeichnung von Toleranzfeldern für Löcher, Wellen und Passungen in den Zeichnungen
- das Verfahren zur Bestimmung von Maßabweichungen mit nicht spezifizierten Toleranzen.
Sollte in der Lage sein zu:
- Finden Sie maximale Abweichungen in Referenztabellen und berechnen Sie maximale Abmessungen basierend auf der angegebenen Nenngröße und der Bezeichnung des Toleranzfelds einer Bohrung oder Welle in der Zeichnung
- Lesen Sie die Landebezeichnungen auf der Zeichnung.
Thema 3. Fehler in Form und Lage von Oberflächen. Oberflächenrauheit
Grundlegende Definitionen von Formparametern und Oberflächenlage nach ST SEV. Nominale und geometrische Flächen sind reale Flächen. Nominelle und tatsächliche Flächen- und Achsenpositionen. Die Konzepte benachbarter Flächen und Profile als Ursprung von Abweichungen.
Toleranzen und Formabweichungen. Vollständige Indikatoren: Abweichungen von der Zylindrizität und Abweichungen von der Ebenheit.
Arten besonderer Abweichungen von Zylinderflächen: Abweichungen von Rundheit, Ovalität, Schnitt; Abweichung von der Zylindrizität, tonnenförmig, sattelförmig, konisch; Abweichung und Geradheit der Achse. Arten von Teilabweichungen: ebene Flächen; Abweichung von der Geradheit, von der Ebenheit, Konkavität, Konvexität.
Toleranzen und Abweichungen der Oberflächenanordnung. Abweichungen von der Parallelität, von der Rechtwinkligkeit, Achsenschnittpunkt. Gesamttoleranzen der Form und Lage von Oberflächen. Radialer und axialer Schlag. Vollständiger Rund- und Planlauf. Abweichungen in der Lage sich schneidender Achsen.
Drei Gruppen von Toleranzen: Formtoleranzen, Lagetoleranzen (besondere und vollständige), Gesamttoleranzen der Form und Oberflächenlage. Bezeichnung auf Zeichnungen nach ESKD SEV von Formtoleranzen, Lagetoleranzen und Gesamtformtoleranzen und Lagetoleranzen von Flächen.
Das Konzept der Toleranzen für die Lage der Lochachsen für Befestigungselemente.
Grundlegende Informationen zu Methoden zur Überwachung von Abweichungen in Form und Lage von Oberflächen.
Oberflächenrauheit. Parameter, die die Mikrogeometrie der Oberfläche nach GOST bestimmen. Bezeichnung der Rauheit auf Zeichnungen nach GOST. Der Einfluss der Rauheit auf die Leistungseigenschaften von Teilen.
Übungen:
- Lesen von Zeichnungen mit Angaben zu Formtoleranzen und Oberflächenlage, zulässigem Wert der Oberflächenrauheit; Entschlüsselung dieser Bezeichnungen.
Muss wissen:
- Arten von Teilabweichungen in der Form zylindrischer und flacher Flächen
- Bezeichnungen der Oberflächenrauheit in der Zeichnung.
Sollte in der Lage sein zu:
- Bestimmen Sie anhand der Bezeichnung auf der Zeichnung die Art der zulässigen Abweichung der Oberflächenlage, die Toleranz der Oberflächenlage, die Grundlage für die Herstellung und Kontrolle
- Bestimmen Sie anhand der Bezeichnung auf der Zeichnung die zulässige Gesamtabweichung der Form und Lage der Oberfläche.
Thema 4. Grundlagen technischer Messungen
Das Konzept der Metrologie als Wissenschaft der Messungen, Methoden und Mittel zu ihrer Umsetzung. Maßeinheiten in der Maschinenbaumesstechnik. Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen und Möglichkeiten zur Erreichung der erforderlichen Genauigkeit. Zustandsmesssystem. Grundlegende messtechnische Begriffe.
Messmethode: direkt und Vergleich mit einem Maß. Messungen: direkt und indirekt, berührend und berührungslos, elementweise und komplex.
Ablesegeräte: Skala, Skalenstrich, Skaleneinteilung, Zeiger.
Grundlegende messtechnische Eigenschaften von Messgeräten: Skalenteilungsintervall, Skalenteilungswert, Anzeigebereich, Messbereich, Messkraft.
Messfehler und seine konstituierenden Faktoren: Fehler des Messgeräts, Fehler aufgrund einer Abweichung der Messtemperatur vom Normalzustand, Fehler der Installationsmaßnahmen, Fehler des Ausführenden. Der Wert des gesamten (gesamten) Messfehlers.
Das Konzept der Überprüfung von Messgeräten.
Muss wissen:
- Bestimmung des Messfehlers und seiner Komponenten
- die Differenz zwischen dem Teilungswert und dem Skalenteilungsintervall
- die Differenz zwischen dem Fehler eines Messgeräts und dem Messfehler dieses Instruments.
Sollte in der Lage sein zu:
- den Wert der Skalenteilung, den Anzeigebereich oder den Messbereich anhand des ausgegebenen Messgerätes ermitteln.
Thema 5. Werkzeuge zum Messen linearer Abmessungen
Maßnahmen und ihre Rolle bei der Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen im Maschinenbau. Planparallele Endmaße und ihr Zweck. Genauigkeitsklassen und Güten von Endmaßen. Maßsätze und Zubehör dazu. Endmaßblöcke. Universelle Werkzeuge zum Messen linearer Abmessungen.
Noniuswerkzeuge: Messschieber, Tiefenmessschieber, Messschieber. Noniusgerät eines Noniuswerkzeugs.
Messköpfe mit mechanischer Übertragung: Messuhren, Seiten- und Endanzeiger mit Hebelverzahnung, Messköpfe mit Hebelverzahnung.
Indikatoren für Bohr- und Tiefenmesser.
Heftklammern mit Lesegerät: Hebelhalterungen, Anzeigehalterungen, Hebelmikrometer.
Allgemeine Informationen zu Federköpfen (Mikrokatoren).
Das Konzept optischer Instrumente und pneumatischer Mittel zur Messung linearer Abmessungen. Optimeter. Interferometer. Pneumatische lange Messgeräte. Grundlegende Informationen über Methoden und Mittel zur Kontrolle der Form und Lage von Oberflächen. Konzeption und Koordinatenmessgeräte.
Musterlineale, Lineale mit breiter Messfläche, Kalibrierplatten. Messung von Abweichungen mit den Methoden „Transmission“ und „Paint“. Sonden.
Werkzeuge zur Überwachung und Messung der Oberflächenrauheit: Rauheitsproben, Werkstattprofilometer. Das Konzept eines Profiler-Profilometers mit Digitalanzeige.
Glatte Lehren und Lehren zur Kontrolle von Längen, Höhen und Biegungen. Konzept aktiver Steuerung und automatischer Messwerkzeuge für die Massenproduktion. Das Konzept elektrischer Kontakt- und induktiver Wandler.
Auswahl eines Messgerätes. Die wichtigsten Faktoren, die die Wahl bestimmen, sind: die Fertigungstoleranz der zu messenden Größe, der zulässige Messfehler, die Art der Produktion, die Konstruktion des zu messenden Teils und die Nenngröße des zu messenden Teilelements. Wirtschaftlichkeit des Messgerätes. Maximaler Fehler des Messgerätes.
Verfahren zur Auswahl von Mitteln zur Messung linearer Abmessungen. Tabelle der zulässigen Messfehler in Abhängigkeit von Nennmaß und Maßtoleranz. Tabelle der maximalen Messfehler in Abhängigkeit von Nennmaß und Maßtoleranz. Tabelle der maximalen Fehler bei der Messung von Außen-, Innenmaßen und Stufen mit bestimmten Messgeräten.
Übungen:
a) Ablesen der Messwerte auf den Skalen von Messgeräten
b) Auswahl von Messgeräten zur Messung von Längenmaßen in Abhängigkeit von Maßtoleranz und Nennmaßen.
Muss wissen:
- das Konzept der Maßnahmen, ihre Rolle im Maschinenbau
- Endmaße und ihr Zweck
- Zweck der Messschieberwerkzeuge
- glattes Mikrometergerät
- Verwendungszweck und Preise der Teilungen der Messuhr und des Zeiger-Bohrmessgeräts
- Zweck und Preis der Teilhebelköpfe.
Sollte in der Lage sein zu:
- Ablesungen auf der Skala und dem Nonius von Messschiebern und Mikrometerskalen ablesen
- Bestimmen Sie die Größe des Lochs anhand der Anzeige auf der Bohrlehre.
Thema 6. Labor - praktische Arbeit (erster Zyklus)
Nr. 1. Messung der Abmessungen und Abweichungen der Schaftform mit einem glatten Mikrometer.
Nr. 2 Messen des Rundlauffehlers der in der Mitte montierten Welle mit einer auf einem Stativ montierten Messuhr.
Sollte in der Lage sein zu:
- Messungen mit Labor- und Praxismitteln durchführen.
- die Eignung des gemessenen Teils in jeder Hinsicht gemäß den Anforderungen der Zeichnung feststellen.
Thema 7. Toleranzen und Mittel zur Messung von Winkeln und glatten Kegeln
Normalwinkel und Normalkegel nach GOST. Maßeinheiten für Winkel und Toleranzen für Winkelmaße im Maschinenbau. Genauigkeitsgrade von Winkelmaßen. Bezeichnungen der Toleranzen der Winkelmaße in den Zeichnungen.
Mittel zum Überwachen und Messen von Winkeln und Kegeln: Winkel, Winkelmesser (Winkelkacheln), Winkelmesser mit Nonius, mechanische Wasserwaagen, Kegellehren zum Messen großer Nonius. Das Konzept indirekter Methoden zur Überwachung und Messung von Winkeln und Kegeln.
Muss wissen:
- Arten von Einstellungstoleranzen für Winkel
- Landung glatter konischer Fugen
- Messgeräte für Werkzeugkegel
- Typen und Aufbau von Goniometern.
Sollte in der Lage sein zu:
- Bestimmen Sie mit einer Kegellehre das Vorzeichen der Winkelabweichung und die Art der Abweichung der Oberflächenform des Werkzeugkegels.
Thema 8. Toleranzen, Passungen und Mittel zur Messung metrischer Gewinde
Grundparameter metrischer Gewinde. Nenngrößen und Gewindeprofile. Grundlagen der Thread-Austauschbarkeit. Abweichungen der Gewindeparameter und der Zusammenhang zwischen ihnen. Der Einfluss eines Komplexes von Fehlern in den Gewindeparametern auf den Aufbau von Gewindeverbindungen.
Toleranzen und Passungen metrischer Gewinde. Metrisches Gewinde passt auf durchschnittlichen Durchmesser. Grade der Gewindegenauigkeit. Bezeichnung auf den Zeichnungen von Toleranzfeldern und dem Grad der Gewindegenauigkeit.
Lehren zur Gewindeüberwachung von Schrauben und Muttern, Arbeitslehren und Kontrolllehren. Toleranzfelder. Thread-Vorlagen. Mikrometer mit Einsätzen. Das Konzept der Messung des durchschnittlichen Durchmessers eines Außengewindes mithilfe der Dreidrahtmethode. Das Konzept der berührungslosen Messung von Steigung und Gewindeprofilwinkel. Instrumentelles Mikroskop.
Muss wissen:
- grundlegende Thread-Parameter
- Einfluss von Fehlern in den Fadenparametern auf die Konfektionierung
- Zusammenstellung eines Lehrensatzes zur Überwachung von Bolzengewinden und eines Lehrensatzes zur Überwachung von Mutterngewinden
- Gewindegenauigkeitsgrade und deren Bezeichnung in den Zeichnungen
- Anzeichen der Eignung von Gewindeteilen bei der Prüfung mit Lehren.
Sollte in der Lage sein zu:
- Ermitteln Sie die maximalen Abweichungen aus der Tabelle und berechnen Sie die maximalen Abmessungen des durchschnittlichen Durchmessers des Bolzengewindes
- Mit Lehren die Eignung eines Bolzen- oder Muttergewindes ermitteln.
Thema 9. Toleranzen und Mittel zur Messung von Zahnrädern und Zahnrädern
Toleranzen von Zahnrad- und Schneckengetrieben. Genauigkeitsgrade von Zahnrädern und Zahnrädern. Seitliches Spiel im Zahnradgetriebe. Arten von Verbindungen und Indikatoren. Konzept und Indikatoren der Ganggenauigkeit; Indikatoren für die kinematische Genauigkeit und Indikatoren für den reibungslosen Betrieb des Rades, Indikatoren für den vollständigen Kontakt der Zahnradzähne. Das Konzept des Genauigkeits- und Fehlergrades von Schneckengetrieben.
Mittel zum Messen von Zahnrädern: Indikator-Mikrometer-Zahnradmessgerät und Messschieber – zum Messen der Zahndicke; Verschiebelehre (tangential) – zur Messung der Position der Originalkontur des Zahnrades; Bionimer – zur Messung des Rundlauffehlers des Zahnkranzes; Zahnradmikrometer – zum Messen der Länge der allgemeinen Radnormale; Interzentrometer und Messzahnräder – zur Messung komplexer Indikatoren. Schrittzähler – zum Messen von Schritten.
Das Konzept von Instrumenten zur Messung des kinematischen Fehlers eines Zahnrads.
Übungen:
a) Dekodierung der Zahnradtoleranzsymbole auf den Zeichnungen.
Muss wissen:
- Genauigkeitsgrad der Zahnräder
- Kontrollierte Elemente des Zahnrads und Mittel zu deren Messung.
Sollte in der Lage sein zu:
- Lesen und entschlüsseln Sie die Symbole auf den Zeichnungen der Toleranzen des Zahnrads oder der Art der Zahnkupplung und bestimmen Sie die Genauigkeit jedes Indikators und das seitliche Spiel.
Thema 10. Labor - praktische Arbeit (zweiter Zyklus)
Nr. 3. Messen der Winkel von Teilen mit Winkelmessern und Nonius.
Nr. 4. Messung eines Stirnradgetriebes mit einem Weggoniometer.
Sollte in der Lage sein zu:
- Messungen mit Labor- und Praxismitteln durchführen.
- Bestimmen Sie die Eignung des gemessenen Teils gemäß einem bestimmten Parameter gemäß den Anforderungen der Zeichnung.
Metrologie ist die Wissenschaft von Messungen, Mitteln und Methoden zur Gewährleistung ihrer Einheit sowie Methoden zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit. Sein Gegenstand ist die Gewinnung quantitativer Informationen über die Parameter von Objekten mit einer bestimmten Zuverlässigkeit und Genauigkeit. für die Messtechnik sind dies Standards. In diesem Artikel betrachten wir das System der Toleranzen und Landungen, das einen Unterabschnitt dieser Wissenschaft darstellt.
Das Konzept der Austauschbarkeit von Teilen
In modernen Fabriken werden Traktoren, Autos, Werkzeugmaschinen und andere Maschinen nicht in Stücken oder Dutzenden, sondern in Hunderten und sogar Tausenden produziert. Bei solchen Produktionsmengen ist es sehr wichtig, dass jedes gefertigte Teil oder jede gefertigte Baugruppe während der Montage ohne zusätzliche Metallanpassungen genau an ihren Platz passt. Schließlich sind solche Vorgänge recht arbeitsintensiv, teuer und zeitaufwändig, was in der Massenproduktion nicht zulässig ist. Ebenso wichtig ist, dass die zur Montage gelieferten Teile durch andere mit gleichem Zweck ersetzt werden können, ohne dass die Funktionsfähigkeit der gesamten fertigen Einheit beeinträchtigt wird. Diese Austauschbarkeit von Teilen, Baugruppen und Mechanismen wird als Vereinheitlichung bezeichnet. Dies ist ein sehr wichtiger Punkt im Maschinenbau. Dadurch können Sie nicht nur die Kosten für die Konstruktion und Herstellung von Teilen, sondern auch die Produktionszeit einsparen und außerdem die Reparatur des Produkts aufgrund seines Betriebs vereinfachen. Unter Austauschbarkeit versteht man die Eigenschaft von Komponenten und Mechanismen, ohne vorherige Auswahl ihren Platz in Produkten einzunehmen und ihre Hauptfunktionen entsprechend zu erfüllen
Passende Teile
Als Paarung werden zwei Teile bezeichnet, die fest oder beweglich miteinander verbunden sind. Und der Wert, um den diese Artikulation erfolgt, wird üblicherweise als Paarungsgröße bezeichnet. Ein Beispiel ist der Durchmesser des Lochs in der Riemenscheibe und der entsprechende Wellendurchmesser. Der Wert, bei dem die Verbindung nicht zustande kommt, wird üblicherweise als freie Größe bezeichnet. Zum Beispiel der Außendurchmesser einer Riemenscheibe. Um die Austauschbarkeit zu gewährleisten, müssen die Passmaße der Teile immer genau sein. Allerdings ist eine solche Verarbeitung sehr aufwändig und oft unpraktisch. Daher verwendet die Technologie eine Methode zur Gewinnung austauschbarer Teile, wenn mit sogenannter Näherungsgenauigkeit gearbeitet wird. Es liegt darin, dass Komponenten und Teile für unterschiedliche Betriebsbedingungen zulässige Abweichungen in ihren Abmessungen festlegen, unter denen die einwandfreie Funktion dieser Teile im Gerät möglich ist. Solche für unterschiedliche Arbeitsbedingungen berechneten Einkerbungen werden nach einem bestimmten Schema gebaut. Der Name lautet „ein einheitliches System von Toleranzen und Landungen“.
Das Konzept der Toleranzen. Eigenschaften von Mengen
Die in der Zeichnung angegebenen berechneten Daten des Teils, aus denen Abweichungen berechnet werden, werden üblicherweise als Nennmaß bezeichnet. Normalerweise wird dieser Wert in ganzen Millimetern ausgedrückt. Die Größe des Teils, die bei der Bearbeitung tatsächlich entsteht, wird als tatsächliche Größe bezeichnet. Die Werte, zwischen denen dieser Parameter schwankt, werden üblicherweise als Grenzwert bezeichnet. Von diesen ist der maximale Parameter die größte Grenzgröße und der minimale Parameter die kleinste. Abweichungen sind die Differenz zwischen Nenn- und Grenzwert eines Teils. In den Zeichnungen wird dieser Parameter normalerweise in numerischer Form bei der Nenngröße angegeben (der obere Wert ist oben und der untere Wert unten angegeben).
Beispieleintrag
Wenn in der Zeichnung der Wert 40 +0,15 -0,1 angegeben ist, bedeutet dies, dass die Nenngröße des Teils 40 mm beträgt, der größte Grenzwert bei +0,15, der kleinste bei -0,1 liegt. Die Differenz zwischen dem nominalen und dem maximalen Grenzwert wird als obere Abweichung bezeichnet, die Differenz zwischen dem minimalen Grenzwert als untere Abweichung. Von hier aus lassen sich die tatsächlichen Werte leicht ermitteln. Aus diesem Beispiel ergibt sich, dass der größte Grenzwert 40+0,15=40,15 mm und der kleinste 40-0,1=39,9 mm beträgt. Der Unterschied zwischen der kleinsten und der größten Grenzgröße wird Toleranz genannt. Sie errechnet sich wie folgt: 40,15-39,9 = 0,25 mm.
Abstände und Störungen
Schauen wir uns ein konkretes Beispiel an, bei dem Toleranzen und Passungen entscheidend sind. Nehmen wir an, dass wir ein Teil mit einem Loch von 40 +0,1 auf einer Welle mit den Abmessungen 40 -0,1 -0,2 platzieren müssen. Aus der Bedingung geht hervor, dass der Durchmesser bei allen Optionen kleiner als das Loch sein wird, was bedeutet, dass bei einer solchen Verbindung definitiv eine Lücke entsteht. Diese Art der Passung wird üblicherweise als beweglich bezeichnet, da sich die Welle im Loch frei drehen kann. Wenn die Teilgröße 40 +0,2 +0,15 beträgt, ist sie unter allen Bedingungen größer als der Durchmesser des Lochs. In diesem Fall muss die Welle eingedrückt werden und es entstehen Spannungen in der Verbindung.
Schlussfolgerungen
Basierend auf den oben genannten Beispielen können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:
- Der Spalt ist die Differenz zwischen den tatsächlichen Abmessungen des Schafts und des Lochs, wenn letztere größer als erstere sind. Durch diese Verbindung haben die Teile freie Rotation.
- Als Präferenz wird üblicherweise die Differenz zwischen den tatsächlichen Abmessungen des Lochs und der Welle bezeichnet, wenn letztere größer als erstere ist. Bei dieser Verbindung werden die Teile verpresst.
Landungen und Genauigkeitsklassen
Pflanzungen werden üblicherweise in stationäre (heiß, gepresst, leicht gepresst, blind, eng, dicht, gespannt) und beweglich (gleitend, laufend, beweglich, leichtlaufend, breitlaufend) unterteilt. Im Maschinen- und Gerätebau gibt es solche bestimmte Regeln, die Toleranzen und Landungen regeln. GOST sieht bestimmte Genauigkeitsklassen bei der Herstellung von Bauteilen unter Verwendung vorgegebener Maßabweichungen vor. Aus der Praxis ist bekannt, dass Teile von Straßen- und Landmaschinen ohne Beeinträchtigung ihrer Funktion mit geringerer Genauigkeit hergestellt werden können als bei Drehmaschinen, Messgeräten und Autos. Dabei gibt es für Toleranzen und Passungen im Maschinenbau zehn verschiedene Genauigkeitsklassen. Die genauesten davon sind die ersten fünf: 1, 2, 2a, 3, 3a; die nächsten beiden beziehen sich auf die durchschnittliche Genauigkeit: 4 und 5; und die letzten drei gelten als grob: 7, 8 und 9.
Um herauszufinden, in welcher Genauigkeitsklasse das Teil hergestellt werden soll, tragen Sie in der Zeichnung neben dem Buchstaben, der die Passung angibt, eine Zahl ein, die diesen Parameter angibt. Die Kennzeichnung C4 bedeutet beispielsweise, dass es sich um einen gleitenden Typ der Klasse 4 handelt; X3 - Lauftyp, Klasse 3. Für alle Landungen der zweiten Klasse wird keine digitale Bezeichnung angegeben, da diese am häufigsten vorkommt. Detaillierte Informationen zu diesem Parameter können Sie dem zweibändigen Nachschlagewerk „Toleranzen und Landungen“ (Myagkov V.D., erschienen 1982) entnehmen.
Schaft- und Lochsystem
Toleranz und Passung werden üblicherweise als zwei Systeme betrachtet: Loch und Welle. Der erste von ihnen zeichnet sich dadurch aus, dass darin alle Typen mit dem gleichen Genauigkeitsgrad und der gleichen Klasse zum gleichen Nenndurchmesser gehören. Die Löcher haben konstante maximale Abweichungswerte. Die Vielfalt der Landungen in einem solchen System ergibt sich aus der Änderung der maximalen Wellenabweichung.
Die zweite davon zeichnet sich dadurch aus, dass alle Typen mit gleicher Genauigkeit und Klasse zum gleichen Nenndurchmesser gehören. Die Welle weist konstante maximale Abweichungswerte auf. Durch die Änderung der Werte der maximalen Abweichungen der Löcher werden verschiedene Landungen durchgeführt. In Zeichnungen wird das Lochsystem üblicherweise mit dem Buchstaben A und der Schaft mit dem Buchstaben B bezeichnet. Neben dem Buchstaben ist ein Genauigkeitsklassenzeichen angebracht.
Beispiele zur Notation
Wenn auf der Zeichnung „30A3“ angegeben ist, bedeutet dies, dass das betreffende Teil mit einem Lochsystem der dritten Genauigkeitsklasse bearbeitet werden muss; wenn „30A“ angegeben ist, bedeutet dies, dass es nach demselben System, jedoch nach dem zweiten, gefertigt wird Klasse. Werden Toleranzen und Passungen nach dem Wellenprinzip hergestellt, so ist bei der Nenngröße der benötigte Typ angegeben. Beispielsweise entspricht ein Teil mit der Bezeichnung „30B3“ der Bearbeitung mit einem Wellensystem der dritten Genauigkeitsklasse.
In seinem Buch erklärt M. A. Paley („Tolerances and Fittings“), dass im Maschinenbau das Prinzip eines Lochs häufiger verwendet wird als das Prinzip einer Welle. Dies liegt daran, dass weniger Ausrüstungs- und Werkzeugkosten erforderlich sind. Um beispielsweise ein Loch mit einem bestimmten Nenndurchmesser mit diesem System zu bearbeiten, ist für alle Passungen einer bestimmten Klasse nur eine Reibahle erforderlich. Bei einem Schaftsystem sind eine separate Reibahle und ein separater Stopfen erforderlich, um sicherzustellen, dass alle Teile innerhalb einer Klasse passen.
Toleranzen und Passungen: Abweichungstabelle
Zur Bestimmung und Auswahl von Genauigkeitsklassen ist es üblich, spezielle Referenzliteratur zu verwenden. Daher handelt es sich bei Toleranzen und Passungen (eine Beispieltabelle finden Sie in diesem Artikel) in der Regel um sehr kleine Werte. Um das Schreiben zusätzlicher Nullen zu vermeiden, werden sie in der Literatur in Mikrometern (Tausendstel Millimeter) angegeben. Ein Mikrometer entspricht 0,001 mm. Normalerweise gibt die erste Spalte einer solchen Tabelle die Nenndurchmesser und die zweite Spalte die Lochabweichungen an. Die restlichen Spalten zeigen verschiedene Landewerte mit ihren entsprechenden Abweichungen. Ein Pluszeichen neben diesem Wert zeigt an, dass er zur Nenngröße addiert werden soll, ein Minuszeichen bedeutet, dass er subtrahiert werden soll.
Themen
Die Toleranz und Passung von Gewindeverbindungen muss die Tatsache berücksichtigen, dass die Gewinde mit Ausnahme der dampfdichten Ausführungen nur an den Seiten des Profils angebracht werden. Daher ist der durchschnittliche Durchmesser der Hauptparameter, der die Art der Abweichungen bestimmt. Die Toleranzen und Passungen für den Außen- und Innendurchmesser sind so eingestellt, dass ein Einklemmen entlang der Rillen und Spitzen des Gewindes vollständig ausgeschlossen ist. Fehler bei der Verkleinerung der Außengröße und der Vergrößerung der Innengröße haben keinen Einfluss auf den Make-up-Prozess. Abweichungen im Profilwinkel führen jedoch zum Verklemmen des Befestigers.
Gewindetoleranzen mit Spiel
Am häufigsten sind Toleranz- und Spielpassungen. Bei solchen Verbindungen entspricht der Nennwert des durchschnittlichen Durchmessers dem größten durchschnittlichen Wert des Muttergewindes. Abweichungen werden üblicherweise von der Profillinie senkrecht zur Gewindeachse gemessen. Dies wird durch GOST 16093-81 bestimmt. Toleranzen für den Gewindedurchmesser von Muttern und Schrauben werden in Abhängigkeit vom angegebenen Genauigkeitsgrad (angegeben durch eine Zahl) vergeben. Die folgende Wertereihe für diesen Parameter wird akzeptiert: d1=4, 6, 8; d2=4, 6, 7, 8; D1=4, 6, 7, 8; D2=4, 5, 6, 7. Für sie sind keine Toleranzen festgelegt. Die Platzierung der Gewindedurchmesserfelder im Verhältnis zum Nennprofilwert hilft bei der Bestimmung der Hauptabweichungen: oben für Außenwerte von Schrauben und unten für Innenwerte von Muttern. Diese Parameter hängen direkt von der Genauigkeit und Steigung der Verbindung ab.
Toleranzen, Passungen und technische Maße
Um Teile und Mechanismen mit vorgegebenen Parametern herzustellen und zu bearbeiten, muss ein Dreher eine Vielzahl von Werkzeugen verwenden. Typischerweise werden Lineale, Messschieber und Bohrungslehren für grobe Messungen und die Überprüfung der Produktabmessungen verwendet. Für genauere Messungen – Messschieber, Mikrometer, Messgeräte usw. Jeder weiß, was ein Lineal ist, deshalb gehen wir nicht näher darauf ein.
Ein Messschieber ist ein einfaches Werkzeug zum Messen der Außenmaße von Werkstücken. Es besteht aus einem Paar rotierender, gebogener Beine, die auf einer Achse befestigt sind. Es gibt auch einen Federsattel, der mit einer Schraube und einer Mutter auf die gewünschte Größe eingestellt wird. Ein solches Tool ist etwas praktischer als ein einfaches, da es einen bestimmten Wert speichert.
Das Bohrungsmessgerät ist für Innenmessungen konzipiert. Erhältlich in den Ausführungen Normal und Feder. Das Design dieses Werkzeugs ähnelt einem Messschieber. Die Genauigkeit der Geräte beträgt 0,25 mm.
Ein Messschieber ist ein präziseres Gerät. Es kann sowohl Außen- als auch Innenflächen von Werkstücken messen. Bei der Arbeit an einer Drehmaschine verwendet ein Dreher einen Messschieber, um die Tiefe einer Nut oder Schulter zu messen. Dieses Messgerät besteht aus einem Stab mit Teilungen und Backen und einem Rahmen mit einem zweiten Backenpaar. Mit einer Schraube wird der Rahmen an der Stange in der gewünschten Position fixiert. beträgt 0,02 mm.
Nonius-Tiefenmessgerät – Dieses Gerät dient zum Messen der Tiefe von Nuten und Vertiefungen. Darüber hinaus können Sie mit dem Tool die korrekte Position der Schultern entlang der Schaftlänge bestimmen. Das Design dieses Geräts ähnelt einem Messschieber.
Mikrometer dienen zur genauen Bestimmung des Durchmessers, der Dicke und der Länge des Werkstücks. Sie liefern einen Messwert mit einer Genauigkeit von 0,01 mm. Das zu messende Objekt befindet sich zwischen der Mikrometerschraube und dem festen Absatz, die Einstellung erfolgt durch Drehen der Trommel.
Bohrungsmessgeräte dienen der präzisen Messung von Innenflächen. Es gibt feste und verschiebbare Geräte. Bei diesen Instrumenten handelt es sich um Stäbe mit Messkugelenden. Der Abstand zwischen ihnen entspricht dem Durchmesser des zu bestimmenden Lochs. Die Messgrenzen für das Bohrmessgerät liegen bei 54-63 mm; mit einem Zusatzkopf können Durchmesser bis 1500 mm ermittelt werden.
GBOU SPO „NATK“
ANERKANNTER stellvertretender Direktor für NGOs __________ G.B
METHODISCHE ANWEISUNGEN
zur Durchführung von Labor- und Praxiskursen
in der Disziplin: Technische Messungen.
Entwickelt, überprüft und auf der Sitzung genehmigt
Betreff-(Zyklus-)Kommission
Lehrerprotokoll Nr.___ vom ____________
M.S. Lobanova Vorsitzender ______L.N
2014
Vorschau:
Staatliche Haushaltsbildungseinrichtung
weiterführende Berufsausbildung
„NISCHNI NOWGOROD AVIATION TECHNICAL COLLEGE“
(GBOU SPO „NATK“)
Ich bin damit einverstanden
Stellvertretender Direktor für Open Source Education
T. V. Afanasyeva
„___“_______2013
Satz
Testmaterialien
zur Durchführung der Zwischenzertifizierung in einer akademischen Disziplin
OP.01 Technische Messungen
Code und Name
grundlegendes berufliches Bildungsprogramm
nach Beruf/Spezialität
15.01.25 Maschinenführer (Metallbearbeitung)
Code und Name
Nischni Nowgorod
2013
Entwickler: Lehrerin Lobanova M.S.
Bewertet von PCC „Mechanical Engineering“
Protokoll Nr.____ vom „___“________2013.
Vorsitzender des PCC Veselova.L.N ______
1. Allgemeine Bestimmungen
Test- und Messmaterialien dienen der Überwachung und Bewertung der Bildungsleistungen von Studierenden, die das Studienprogramm beherrschenTechnische Messungen
CMM enthalten Kontrollmaterialien zur Durchführung der Zwischenzertifizierung im Formular mündlich auf Tickets.
2. Ergebnisse der Beherrschung der zu prüfenden Disziplin
(Die Ergebnisse der Beherrschung der Disziplin werden entsprechend dem Arbeitsprogramm der akademischen Disziplin angegeben)
Beherrschte Fähigkeiten | Gelerntes Wissen |
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3. Messmaterialien zur Beurteilung der Ergebnisse der Beherrschung einer wissenschaftlichen Disziplin Technische Messungen
3.1 Form des differenzierten Kredits - mündlich auf Tickets
3.2 Aufgaben für differenzierten Kredit:
Ticket Nr. 1
1. Toleranz, Maximalmaße, Abweichungen definieren
2. Oberflächenrauheit und ihre Parameter
Ticket Nr. 2
1. Austauschbarkeit, Messfehler
2. Gesamttoleranzen, ihre Definition
Ticket Nr. 3
1.Zeichnen Sie ein Diagramm der Lage der Toleranzfelder im Loch- und Wellensystem
2. Rauheitsparameter
Ticket Nr. 4
Ticket Nr. 5
1. Das Verfahren zur Auswahl und Zuweisung von Genauigkeitsgraden und zur Auswahl von Landungen
2. Bezeichnung der Rauheit in den Zeichnungen
Ticket Nr. 6
1. Klassifizierung der Landungen
Ticket Nr. 7
2. Glattes Mikrometergerät
Ticket Nr. 8
1. Symboltabelle für Form- und Lagetoleranzen
2. Kontrolle von Kalibern und deren Geräten
Ticket Nr. 9
1. Der Einfluss der Rauheit auf die Betriebseigenschaften von Bauteilen und Mechanismen
2.Automatische Steuerung
Ticket Nr. 10
1. Nennen Sie die Grundprinzipien der Konstruktion von Toleranzen und Passungen
2. Lineale und Platten testen
Ticket Nr. 11
1. Das Konzept der Fehler- und Größengenauigkeit
2. Messungen und Kontrolle linearer Größen
Ticket Nr. 12
1.Maßlineale
2. Maße und Abweichungen begrenzen
Ticket Nr. 13
1.Toleranzen und Passungen konischer Verbindungen
2.Oberflächenrauheit. Grundlegende Begriffe und Definitionen
Ticket Nr. 14
1. Bezeichnung der Landungen in den Zeichnungen
2. Design des ShTs-2-Bremssattels
Ticket Nr. 15
1. Kaliberkontrolle
2.Eigenschaften der Befestigungsgewinde
Ticket Nr. 16
1. Rauheitszeichen. Bezeichnung der Rauheit in Zeichnungen
2. Toleranzen und Passungen von Gewinden mit Spiel
Ticket Nr. 17
1.Toleranzen und Presspassungen von Gewinden
2.Design des Bremssattels ShTs-1
Ticket Nr. 18
1. Toleranzen und Passungen der Schlüsselverbindungen
2. Mikrometerinstrument
Ticket Nr. 19
1.Methoden und Mittel der Gewindeinspektion
2. Abweichungen in der Form zylindrischer Flächen
Ticket Nr. 20
1.Klassifizierung der Kaliber
2. Ermittlung maximaler Abweichungen
Kriterien zur Bewertung von Aufgaben
„5“ 2 Ticketfragen + Zusatzaufgabe
„4“ 2 Ticketfragen
„3“ 1 Ticketfrage
„2“ Keine Reaktion auf Ticket
Bedingungen für die Erledigung der Aufgabe
1. Ort, Bedingungen für die Erledigung der Aufgabe - Klasse
2. Maximale Aufgabenerledigungszeit: 2 Stunden
3. Zur Verwendung während der Prüfung zugelassene Informationsquellen, Geräte -Lehrbuch Zaitsev.S.A., Poster, Ständer, Nachschlagewerk
Die den in Abschnitt 1 genannten Ergebnissen (Objekten) und Zertifizierungsarten entsprechenden Elemente werden ausgefüllt. Der Rest wird gelöscht.
Vorschau:
Laborarbeit Nr. 1
Messung und Kontrolle des durchschnittlichen Durchmessers von Außengewinden mithilfe von Gewindelehren
Ziel der Arbeit:
Studieren Sie Methoden zur Messung und Kontrolle des durchschnittlichen Durchmessers von Außengewinden mithilfe von Arbeits- und Kontrolllehren
1.Arbeits- und Kontrolllehren für Schrauben
2. Mit Gewinde versehene Go- und No-Go-Ringe
3.Gewindehalterungen
4. Teil - Bolzen zum Messen von Gewinden
5.Gewindemikrometer
6.Verzögerungen
Arbeitsauftrag:
1. Allgemeine Informationen zu Gewinden wiederholen: Gewindeelemente, Arbeitsflächen
2. Machen Sie sich mit den mitgelieferten Kontrolllehren in der Form KPR-HE, U-PR, U-NE, K-I, KI-NE KHE-PR, KHE-HE vertraut
3. Messen Sie den durchschnittlichen Durchmesser mit der Dreidraht-Gewindemethode und einem Messgerät
4. Erstellen Sie einen Bericht
Algorithmus zur Berichtserstellung:
1. Notieren Sie die gemessene Größe H (basierend auf dem Außendurchmesser der Drähte).
2. Nach der Formel d 2 = M - 3d + 0,866Р der durchschnittliche Durchmesser des Fadens wird berechnet d – der Durchmesser der Drähte
3. Mithilfe einer speziellen Tabelle ermitteln wir unter Kenntnis der Größe M, der Gewindesteigung und des Drahtdurchmessers die Werte des durchschnittlichen Durchmessers des Außengewindes d 2
Kontrollfragen:
1. Listen Sie die Hauptparameter von zylindrischen Gewinden auf und zeichnen Sie eine Skizze dazu
2.Was versteht man unter dem angegebenen durchschnittlichen Gewindedurchmesser?
3.Welche Arbeitslehren werden zur Kontrolle von Bolzengewinden verwendet?
Vorschau:
Laborarbeit Nr. 2
Messen von Größen- und Formabweichungen mit einem glatten Mikrometer
Ziel der Arbeit:
Studieren Sie mikrometrische Messgeräte und ihre Hauptmerkmale und lernen Sie, wie Sie Abmessungen mit einem akzeptablen Fehler messen
Material und technische Ausstattung:
1. Mikrometer
2. Tiefenmesser
3. Bohrungslehre für ein zylindrisches Teil
Arbeitsauftrag:
1. Wiederholen Sie den Zweck der wichtigsten Mittel zur Messung und Überwachung linearer Abmessungen, Messtechniken, grundlegender Werkzeuge, Messgenauigkeit und Hauptmerkmale von Werkzeugen
2. Machen Sie sich mit dem Gerät des Mikrometers und seinen Messgrenzen vertraut
3. Nehmen Sie Messungen an den vorgeschlagenen Teilen vor
4. Erstellen Sie einen Bericht
Algorithmen zur Berichtserstellung:
1.Messen Sie die Teile selbst mit einem glatten Mikrometer
2. Ermitteln Sie den Lesewert mit der Formel l=S x n
3. Fassen Sie die Daten in einer Tabelle zusammen
Kontrollfragen:
1.Was ist der häufig verwendete Gewindewinkel beim Messen mit einer Mikrometerschraube?
2.Was sind die Eigenschaften von Mikrometerinstrumenten?
3.Was ist die Messgrenze des Mikrometers?
Die Laborarbeit ist auf 2 Stunden ausgelegt
Vorschau:
Laborarbeit Nr. 3
Toleranz als Differenz der maximalen Abweichungen vom Nennmaß
Ziel der Arbeit:
Bringen Sie dem Schüler bei, die maximalen Abweichungen zu bestimmen, die obere Abweichung, die untere Abweichung, die größte maximale Größe, die kleinste maximale Größe sowie die Toleranz an Welle und Loch arithmetisch zu berechnen
Material und technische Ausstattung:
1. Rechner
2.Poster von Toleranzfeldern im Lochsystem und im Schachtsystem
3. Tabellen
4. Nachschlagewerke
5. Stand „Schema der Toleranzfelder und Aufmaße für die Bearbeitung von Löchern und Wellen“
Ausführungsreihenfolge:
1.Wiederholen Sie die grundlegenden Definitionen (Sollmaß, Toleranz, tatsächliche Größe).
2. Schauen Sie sich das Genehmigungsplakat an
3. Studieren Sie die Definition von VO, ABER
4. Machen Sie sich mit dem Toleranzdiagramm für die Teile Welle, Bohrung vertraut
5. Erstellen Sie einen Bericht
Algorithmus zur Berichtserstellung:
1.Zeichnen Sie eine schematische Skizze des Lochschachtes entsprechend der vorgegebenen Aufgabenstellung
2.Wählen Sie die Toleranzen für Wellenabmessungen und Löcher gemäß der Tabelle unabhängig aus
4. Zeichnen Sie selbst ein Diagramm der Toleranzfelder
5. Fassen Sie die Daten in einer Tabelle zusammen
Gegeben | Lösung | Ergebnis |
Dmax Dmin D gültig d max T min | ES=D max – D es = d max – d EI = Dmin - D ei = d min – d TD= D max - D min = l ES-EI l Td = d max - d min = l es – ei l | ES, es- ? EI, ei - ? D-Aktion, D-Aktion - ? TD - ? Td - ? |
Kontrollfragen:
1.Was sind die größten und kleinsten Grenzgrößen?
2.Was ist ein Messfehler?
4.Was ist die tatsächliche Größe?
Die Laborarbeit ist auf 4 Stunden ausgelegt
Vorschau:
Laborarbeit Nr. 4
Bestimmung der maximalen Abmessungen von Löchern und Wellen, Spiel- und Übermaßtoleranzen
Ziel der Arbeit:
1. Lernen Sie, ein Diagramm der Lage von Toleranzfeldern für Passungen und Überschneidungen zu zeichnen
2. Lernen Sie, die maximalen Toleranzmaße für Abstände und Interferenzen zu bestimmen
Übung:
1.Zeichnen Sie anhand der Ausgangsdaten ein Diagramm der Lage der Toleranzfelder
Auswahl an Messgeräten
Ziel der Arbeit:
1. Bringen Sie dem Schüler bei, wie er Messgeräte zur Kontrolle von Teilen auswählt
2. Bringen Sie dem Schüler bei, Abmessungen mithilfe von Messgeräten mit einem akzeptablen Fehler zu kontrollieren
Material und technische Ausstattung:
1.Maßlineale
2. Glattes Mikrometer
3. Messschieber
4.Details
5.Zeichnungen
6.Tutorial
7.Poster
Übung:
1. Studieren Sie die Detailzeichnung
2. Wählen Sie ein Messwerkzeug entsprechend den Abmessungen der Zeichnung mit einem akzeptablen Fehler aus
3. Messen Sie das vorgeschlagene Teil mit einem Messgerät
4. Erstellen Sie einen Bericht
Leistung:
1.Untersuchen Sie das Design und die messtechnischen Eigenschaften von Messgeräten
2. Zeichnen Sie eine Skizze des Teils und notieren Sie alle Maße
3.Zeichnen Sie Skizzen der ausgewählten Messgeräte
4.Messen Sie die Abmessungen des Teils
5. Fassen Sie die Daten in einer Tabelle zusammen
Abschluss:
Die Laborarbeit ist auf 2 Stunden ausgelegt
EINFÜHRUNG 3
VORTRAG Nr. 1 PRODUKTQUALITÄT 4
VORTRAG Nr. 2 DIMENSIONEN. ABWEICHUNGEN. 8
VORTRAG Nr. 3 TOLERANZEN. TEILNAHMEBEDINGUNG GRÖSSE 9
VORTRAG Nr. 4 DIE KONZEPTE VON „WELLE“ UND „LOCH“ 11
VORTRAG Nr. 5 LANDUNG 12
VORTRAG Nr. 6 LANDUNGSSYSTEME 15
VORTRAG Nr. 7 EINHEITLICHES SYSTEM VON ERLAUBNISSEN UND LANDUNGEN 16
VORTRAG Nr. 8 TOLERANZFELDER ESVP 18
VORTRAG Nr. 9 BILDUNG VON LANDUNGEN IN ESVP 20
VORTRAG Nr. 10 FEHLER IN OBERFLÄCHEN VON MASCHINENTEILEN 22
VORTRAG Nr. 11 TOLERANZEN UND ABWEICHUNGEN IN DER FORM VON OBERFLÄCHEN 23
VORTRAG Nr. 12 TOLERANZEN, ABWEICHUNGEN UND MESSUNG VON ABWEICHUNGEN IN DER LAGE VON OBERFLÄCHEN 25
VORTRAG Nr. 13 VOLLSTÄNDIGE ABWEICHUNGEN IN FORM UND LAGE VON OBERFLÄCHEN. 27
VORTRAG Nr. 14 OBERFLÄCHENRAUHEIT, IHRE STANDARDIERUNG UND MESSUNG 28
VORTRAG Nr. 15 DAS KONZEPT DER METROLOGIE. MESSWERKZEUGE 32
VORTRAG Nr. 16 ARTEN UND METHODEN DER MESSUNG 38
VORTRAG Nr. 17 MESSFEHLER 40
Referenzen 43
EINFÜHRUNG
Ein moderner Arbeiter muss in der Lage sein, eine Methode zur Bearbeitung von Teilen zu wählen, die den in der Zeichnung angegebenen Anforderungen entspricht und es ihm ermöglicht, die erforderliche Präzision bei der Herstellung von Teilen auf wirtschaftlichste Weise zu erreichen.
Der Betrieb von Maschinen und Mechanismen basiert auf der beweglichen und festen Verbindung der in der Baugruppe enthaltenen Teile. Die Art der Verbindung wird durch die Passung bestimmt. Folglich sollten die Studierenden in der Lage sein, die Toleranzwerte von Teilen zu bestimmen, eine grafische Darstellung von Toleranzfeldern zu erstellen, die in der Zeichnung angegebene Art der Passung zu bestimmen und die Werte von Lücken oder Überschneidungen zu berechnen. All dies wird durch die im Arbeitsbuch vorgeschlagenen Aufgaben erleichtert.
Angefertigte Teile müssen vermessen werden, um die erhaltenen Maße mit denen in der Zeichnung zu vergleichen und zu entscheiden, ob die vorhandenen Abweichungen akzeptabel sind. Dieser Prozess wiederum erfordert die Fähigkeit, die geeigneten Messgeräte und Instrumente auszuwählen, deren Aufbau, Messtechniken, Regeln zum Ablesen von Messergebnissen und die Bedingungen für die Gültigkeit der Teile zu kennen.
Der wichtigste Indikator, der neben der Komplexität der geleisteten Arbeit die Qualifikation eines Arbeitnehmers und die Qualität der Berufsausbildung bestimmt, ist die Qualität der hergestellten Produkte. Letzteres ist ohne Kenntnis von Toleranzen und Passungen sowie ohne die Fähigkeit zum Umgang mit Messgeräten und Messtechniken nicht möglich.
Vorlesungsskript zum Studienfach OP 05 Toleranzen und technische Maße wurden auf Basis des Landesbildungsstandards für den Beruf der berufsbildenden Sekundarstufe 150709.02 Schweißer (Elektroschweiß- und Gasschweißarbeiten) erarbeitet.
VORTRAG Nr. 1 PRODUKTQUALITÄT
Grundbegriffe der Produktqualität
Produktqualitätsindikatoren
Bewertung der Produktqualität
Qualität ist die Gesamtheit der Eigenschaften und Merkmale eines Produkts oder einer Dienstleistung, die ihm die Fähigkeit verleihen, angegebene oder erwartete Bedürfnisse zu befriedigen.
Unter einem Produkt oder einer Dienstleistung versteht man sowohl das Ergebnis einer Tätigkeit oder eines Prozesses (materielles oder immaterielles Produkt), beispielsweise das Produkt selbst, ein Computerprogramm, Projekt, eine Anleitung etc., als auch eine Tätigkeit oder einen Prozess, beispielsweise die Erbringung jeglicher Dienstleistung während der Dienstleistung oder Durchführung des Produktionsprozesses. Bei einer Dienstleistung handelt es sich tatsächlich um denselben Produkttyp wie das Produkt selbst. Die internationalen Normen ISO, IEC und andere unterscheiden nicht zwischen ihnen. Da es sich um Industrieprodukte handelt, verstehen wir unter Qualität, sofern nicht anders angegeben, nur die Qualität des Produkts.
Der Produktqualitätsindikator (GOST 15467-79) ist ein quantitatives Merkmal einer oder mehrerer Eigenschaften eines Produkts, die seine Qualität ausmachen, betrachtet in Bezug auf bestimmte Bedingungen seiner Herstellung und seines Betriebs oder Verbrauchs.
Der letzte Teil der Definition ist äußerst wichtig, da er zeigt, dass von einem Produkt keine Qualität verlangt werden kann, wenn es unter anderen als den in den technischen Anforderungen festgelegten Bedingungen verwendet wird. Grundsätzlich ist der Hersteller eines Produktes von der gesetzlichen Haftung für die Produktqualität befreit, wenn er nachweisen kann, dass der Betrieb oder die Nutzung des Produktes durch den Kunden nicht den technischen Spezifikationen des Produktes entsprochen hat.
Je nach Verwendungszweck und Anforderungen an das Produkt lässt sich die Qualität des Produkts in der Regel nicht durch einen Indikator charakterisieren. In der Praxis wird ein Indikatorensystem verwendet. Die Bildung und Anwendung eines Systems von Qualitätsindikatoren wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst: der Vielfalt (Komplexität) der Eigenschaften, die die Qualität des Produkts ausmachen; der Grad der Neuheit und Komplexität seines Designs; einzigartige Nutzungsbedingungen und Wiederherstellung der Eigenschaften gebrauchter Produkte usw.
Qualitätsindikatoren müssen die folgenden Grundanforderungen erfüllen:
Tragen Sie dazu bei, dass die Produktqualität den Bedürfnissen der Wirtschaft und der Bevölkerung entspricht;
Seien Sie stabil;
Berücksichtigen Sie die modernen Errungenschaften von Wissenschaft und Technik, die Hauptrichtungen des technischen Prozesses und den Weltmarkt;
Charakterisieren Sie alle Eigenschaften des Produkts, die seine Qualität bestimmen;
In allen Phasen des Produktlebenszyklus (Marketing, Design, Herstellung, Betrieb oder Anwendung) messbar sein.
Einzelner Qualitätsindikator(GOST 15467-79) – ein Indikator für die Produktqualität, der eine seiner Eigenschaften charakterisiert (z. B. Haltbarkeit, Zuverlässigkeit, Produktivität usw.).
Umfassender Qualitätsindikator(GOST 15467-79) – ein Indikator für die Produktqualität, der mehrere seiner Eigenschaften charakterisiert (z. B. Ergonomie, d. h. die Anpassungsfähigkeit des Produkts an die Arbeit im System „Mensch-Maschine“, einschließlich Eigenschaften wie Anpassungsfähigkeit an die Steuerung, Signalablesung). , Bedingungen arbeiten mit einer bestimmten Produktivität usw.).
Integraler Qualitätsindikator(GOST 15467-79) – das Verhältnis der gesamten positiven Wirkung des Betriebs oder Verbrauchs eines Produkts zu den Gesamtkosten seiner Herstellung und seines Betriebs oder Verbrauchs.
Technische Wirkungsindikatoren charakterisieren die Fähigkeit eines Produkts, seine Funktionen unter bestimmten Einsatzbedingungen für den vorgesehenen Zweck zu erfüllen (Leistung, Leistung, Belastbarkeit usw.).
Zuverlässigkeitsindikatoren– die Fähigkeit eines Produkts, die erforderlichen Funktionen unter bestimmten Bedingungen für einen bestimmten Zeitraum auszuführen.
Zuverlässigkeitseigenschaft Ein Produkt ist eine komplexe Eigenschaft, die Produkteigenschaften wie Zuverlässigkeit, Haltbarkeit, Wartbarkeit und Lagerung (in verschiedenen Kombinationen) umfasst.
Zuverlässigkeit(GOST 27.002-89) – die Eigenschaften eines Objekts, einen Betriebszustand für eine bestimmte Zeit oder Betriebszeit kontinuierlich aufrechtzuerhalten.
Haltbarkeit(GOST 27.002-89) – die Eigenschaft eines Objekts, mit einem installierten Wartungs- und Reparatursystem einen Betriebszustand aufrechtzuerhalten, bis der Grenzzustand eintritt.
Wartbarkeit(GOST 27.002-89) – eine Eigenschaft eines Objekts, die in seiner Anpassungsfähigkeit zur Aufrechterhaltung und Wiederherstellung eines Betriebszustands durch Wartung und Reparatur besteht.
Lagerfähigkeit(GOST 27.002-89) – die Eigenschaft eines Objekts, innerhalb bestimmter Grenzen die Werte von Parametern beizubehalten, die die Fähigkeit des Objekts charakterisieren, die erforderlichen Funktionen während und nach der Lagerung und/oder dem Transport auszuführen.
Ergonomische Indikatoren- Eignung des Produkts für den menschlichen Gebrauch; werden in Produktions- und Haushaltsprozessen während des Funktionierens des Mensch-Produkt-Umwelt-Systems verwendet. Diese Indikatoren berücksichtigen einen Komplex aus hygienischen (Feuchtigkeit, Beleuchtung, Temperatur), anthropometrischen (Anstrengungen am Griff des Steuerungssystems, Arbeitskomfort im Sitzen usw.), physiologischen (Einhaltung des Designs mit der Geschwindigkeit, visuellen, Hörfähigkeiten einer Person), ergonomische (Übereinstimmung des Produkts mit den Wahrnehmungsfähigkeiten, Nutzung und Festigung der Fähigkeiten des Bedieners usw.) menschliche Eigenschaften.
Ästhetische Indikatoren charakterisieren künstlerische Ausdruckskraft, Rationalität der Form und Integrität der Komposition des Produkts. Zu diesen Indikatoren gehören beispielsweise bei einer Armbanduhr die Qualität des Designs, die Einhaltung der Mode, die kompositorische Gestaltung usw.
Herstellbarkeitsindikatoren charakterisieren den Grad der Anpassungsfähigkeit der Struktur an Produktion, Betrieb und Reparatur für gegebene Werte von Produktqualitätsindikatoren, Produktionsvolumen und Arbeitsbedingungen (z. B. spezifische Arbeitsintensität bei Herstellung, Wartung und Reparatur, spezifische Energieintensität).
Vereinigungsindikatoren- Charakterisieren Sie den Sättigungsgrad des Produkts mit Standard- und Standardteilen und -komponenten.
Transportfähigkeitsindikatoren- charakterisieren die Anpassungsfähigkeit des Produkts an den Transport durch verschiedene Arten von Fahrzeugen, ohne dass es für den vorgesehenen Zweck verwendet wird (z. B. die durchschnittliche Dauer und die durchschnittliche Arbeitsintensität der Vorbereitung des Produkts für den Transport; die durchschnittliche Dauer der Verladung des Produkts auf ein Fahrzeug eines bestimmten Typs usw.).
Indikatoren für die Intensität der Workflow-Ressourcen- die Eigenschaften des Produkts charakterisieren, die die Effizienz des funktionierenden Produkts bestimmen, d. h. Anpassungsfähigkeit an effektiver Einsatz Ressourcen (Energie, Arbeit, Materialien, Zeit), die zur direkten Verwendung für ihren vorgesehenen Zweck bereitgestellt werden (z. B. spezifischer Verbrauch von Brennstoff, Strom, Wärme).
Sicherheitsindikatoren sind unter allen anderen Qualitätsindikatoren die wichtigsten. Sie umfassen Gruppen von Umweltindikatoren, d.h. Umweltschutzindikatoren und Arbeitssicherheitsindikatoren, die die Sicherheit und Erhaltung der menschlichen Gesundheit bei der Arbeit mit diesem Produkt charakterisieren. Die Erfüllung quantitativer Anforderungen an Sicherheitsindikatoren (Umweltfreundlichkeit und Arbeitssicherheit) ist durch nationale Rechtsakte oder andere behördliche und technische Dokumente oder internationale Vereinbarungen normiert. Ihre Erfüllung ist verbindlich und wird bei der Produktzertifizierung überprüft. Erfüllen Produkte diese Anforderungen nicht oder sind sie nicht zertifiziert, sind sie auf den nationalen Märkten der jeweiligen Länder nicht zugelassen.
Umweltindikatoren- das Ausmaß der schädlichen Auswirkungen eines Produkts auf die Umwelt charakterisieren, die während seines Betriebs oder Verbrauchs entstehen (z. B. die spezifische Konzentration von Schadstoffen, die während seines Betriebs oder seiner Lagerung in die Umwelt freigesetzt werden, der spezifische Druck der Maschine auf den Boden, usw.)
Arbeitssicherheitsindikatoren- Charakterisieren Sie die Merkmale des Produkts, die die Sicherheit von Menschen, zugehörigen und anderen Objekten in allen Betriebs-, Transport- und Lagerungsmodi von Produkten bestimmen.
Bewertung der Produktqualität
Die quantitative Bewertung von Produktqualitätsindikatoren erfolgt mit dem Ziel:
Auswahl Die beste Option Produkte;
Steigende Anforderungen an die Produktqualität in den Designvorgaben;
Bewertung erreichter Qualitätsindikatoren während Design und Produktion;
Ermittlung und Kontrolle von Qualitätsindikatoren nach der Produktion und im Betrieb;
Feststellung der Übereinstimmung der erreichten Qualitätsindikatoren mit den Anforderungen der behördlichen Dokumentation usw.
Zur Bewertung von Produktqualitätsindikatoren werden folgende Methoden verwendet:
Messung;
Berechnung oder Analyse;
Statistisch;
Experte;
Organoleptisch;
Soziologische.
Messmethode basiert auf Informationen, die mit technischen Messgeräten gewonnen werden (z. B. wird die Geschwindigkeit eines Autos mit einem Tachometer gemessen).
Rechenmethode basiert auf der Verwendung von Informationen, die mithilfe theoretischer oder experimenteller Beziehungen gewonnen wurden (ein solcher Wert ist beispielsweise die Leistung oder das Motorvolumen eines Autos).
Statistische Methode Wird in Fällen verwendet, in denen der Einsatz einer Mess- oder Analysemethode nicht möglich ist. Es basiert auf der Sammlung statistischer Informationen über einzelne Phänomene oder Produktparameter (z. B. über den Zeitpunkt des Ausfalls oder die Zeit zwischen Ausfällen, die Betriebszeit von Produkten usw.) und deren Verarbeitung durch Methoden der mathematischen Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie. Basierend auf den Ergebnissen dieser Verfahren ist es möglich, Merkmale zu bestimmen, die dem Einfluss einer Vielzahl von Zufallsfaktoren unterliegen, beispielsweise durchschnittliche Ausfallzeit, durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen, durchschnittliche Wiederherstellungszeit, Wahrscheinlichkeit eines störungsfreien Betriebs des Produkt usw.
Diese Methoden haben sich bei der Überwachung der Produktqualität und der Regulierung des Fortschritts technologischer Prozesse weit verbreitet. Manche Qualitätsindikatoren können anders nicht ermittelt werden, beispielsweise die selektive Qualitätskontrolle von Einwegprodukten.
Expertenmethode basiert auf der Ermittlung von Produktqualitätsindikatoren einer relativ kleinen Gruppe von Fachspezialisten (in der Regel bis zu 11-13 Personen). Mit der Expertenmethode werden Werte solcher Qualitätsindikatoren ermittelt, die derzeit mit anderen, objektiveren Methoden nicht ermittelt werden können, beispielsweise die Farbe oder Schattierung des Indikators, Geruch etc.
Organoleptische Methode basiert auf der Verwendung von Informationen, die als Ergebnis der Analyse der Sinneswahrnehmung gewonnen werden, und die Werte der Indikatoren werden durch die Analyse der gewonnenen Empfindungen auf der Grundlage vorhandener Erfahrungen bestimmt und in Punkten ausgedrückt. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieser Methode hängt von den Fähigkeiten, Fertigkeiten und Qualifikationen der bestimmenden Personen ab. In der Praxis wird die organoleptische Methode in Kombination mit der Expertenmethode eingesetzt, da sie dieselben Qualitätsindikatoren bewerten, beispielsweise Indikatorengruppen für Ästhetik, Ergonomie usw.
Soziologische Methode basiert auf der Ermittlung von Produktqualitätsindikatoren durch seine tatsächlichen oder potenziellen Verbraucher mithilfe von Fragebögen. Genauigkeit Soziologische Methode steigt aufgrund der Erweiterung des Kreises der befragten Verbraucher, erfordert jedoch im Gegensatz zur Expertenmethode keine spezielle Ausbildung von Experten.
In Fällen, in denen der Einsatz von Mess- oder Berechnungsmethoden nicht möglich ist, kommen sowohl soziologische als auch organoleptische Methoden zum Einsatz.
In der Praxis wird eine Kombination mehrerer Methoden zur Ermittlung von Produktqualitätsindikatoren eingesetzt. Beispielsweise werden durch Messverfahren gewonnene Daten dann anhand theoretischer Beziehungen berechnet; Durch eine soziologische Erhebung gewonnene Indikatoren werden nach einem besonderen Verfahren mit dem Apparat der mathematischen Statistik etc. verarbeitet.
VORTRAG Nr. 2 DIMENSIONEN. ABWEICHUNGEN.
Terminologie nach Größe
Abweichungen begrenzen
Angabe der Maße mit maximalen Abweichungen auf der Zeichnung
Es gibt Nenn-, Ist- und Maximalgrößen.
Lineare Größe – Dies ist der numerische Wert einer linearen Größe in den ausgewählten Maßeinheiten.
Normale Größe- die Größe, anhand derer die Maximalmaße ermittelt werden und die als Ausgangspunkt für die Messung von Abweichungen dient. Die Nenngröße wird in der Produktentwicklungsphase basierend auf dem funktionalen Zweck der Teile durch kinematische, dynamische und Festigkeitsberechnungen unter Berücksichtigung struktureller, technologischer, ästhetischer und anderer Bedingungen bestimmt. Die auf diese Weise erhaltene Nenngröße muss auf die in GOST 6636-69 „Normale lineare Abmessungen“ festgelegten Werte gerundet werden.
Die Norm für normale Längenmaße ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung und besteht darin, dass bei einer Reduzierung der Nennmaße das erforderliche Sortiment an Mess-, Schneid- und Messwerkzeugen (Bohrer, Senker, Reibahlen, Räumnadeln, Lehren), Matrizen, Vorrichtungen und andere technische Geräte werden reduziert. Gleichzeitig werden Voraussetzungen für die Organisation der zentralen Produktion dieser Werkzeuge und Geräte in spezialisierten Maschinenbaubetrieben geschaffen.
Tatsächliche Größe- die durch Messung mit einem Messgerät mit einem zulässigen Messfehler ermittelte Größe.
Unter Messfehler bezeichnet die Abweichung des Messergebnisses vom wahren Wert des Messwertes, die als algebraische Differenz dieser Werte definiert ist. Es wird der wahre Wert der gemessenen Größe angenommen erwarteter Wert mehrere Messungen.
Der Wert des zulässigen Messfehlers, nach dem das erforderliche Messgerät ausgewählt wird, wird in GOST 8.051-81 in Abhängigkeit von der Fertigungsgenauigkeit des gemessenen Elements des in der Zeichnung angegebenen Teils geregelt (siehe Kapitel 3).
Begrenzen Sie die Abmessungen- maximal zwei zulässige Größen, zwischen denen die tatsächliche Größe gleich sein muss oder sein kann. Die größere der beiden Größengrenzen wird als größte Größengrenze bezeichnet, die kleinere als kleinste Größengrenze. Für die entsprechende Grenzgröße Maximale Anzahl des auf dem Teil verbleibenden Materials (obere Grenze für den Schaft und untere Grenze für die Bohrung) wird der Begriff Durchsatzgrenze bereitgestellt; für die Grenzgröße, die dem Minimum an Restmaterial entspricht (Untergrenze für den Schacht und Obergrenze für das Loch), die No-Go-Grenze. Durch den Vergleich der tatsächlichen Größe mit den Grenzgrößen kann man die Eignung des Teilelements beurteilen. Grenzmaße bestimmen die Art der Verbindung von Teilen und deren zulässige Fertigungsungenauigkeit; Dabei können die Maximalmaße größer oder kleiner als das Nennmaß sein oder mit diesem übereinstimmen.
Um die Maßangaben in den Zeichnungen zu vereinfachen, werden anstelle der Maximalmaße die maximalen Abweichungen angegeben: obere Abweichung – die algebraische Differenz zwischen der größten Grenz- und der Nenngröße; untere Abweichung – algebraische Differenz zwischen kleinster Grenz- und Nenngröße.
Die tatsächliche Abweichung ist die algebraische Differenz zwischen Ist- und Nennmaß.
In der Zeichnung sind die maximalen Abweichungen rechts unmittelbar nach der Nenngröße angegeben: Die obere Abweichung liegt über der unteren, und die Zahlenwerte der Abweichungen sind in kleinerer Schrift geschrieben (Ausnahme ist eine symmetrische Zweiseite). Toleranzfeld, in diesem Fall wird der Zahlenwert der Abweichung in der gleichen Schriftart wie das Nennmaß geschrieben). Die Nennmaße und Abweichungen sind in der Zeichnung in mm angegeben. Vor dem maximalen Abweichungswert wird ein Plus- oder Minuszeichen angezeigt. Wenn eine der Abweichungen nicht angegeben ist, bedeutet dies, dass sie gleich Null ist.
VORTRAG Nr. 3 TOLERANZEN. TEILNAHMEBEDINGUNG GRÖSSE
Größentoleranz
Größengültigkeitsbedingung
Als Maßtoleranz bezeichnet man die Differenz zwischen größter und kleinster Grenzgröße bzw. die algebraische Differenz zwischen oberer und unterer Abweichung. Die Toleranz wird mit IT (International Tolerance) oder TD – Lochtoleranz und Td – Wellentoleranz bezeichnet.
Die Größentoleranz ist immer ein positiver Wert. Die Größentoleranz drückt die Spanne der tatsächlichen Abmessungen vom größten zum kleinsten Grenzmaß aus. Sie bestimmt physikalisch die Größe des offiziell zulässigen Fehlers in der tatsächlichen Größe eines Teilelements während seines Herstellungsprozesses.
Alle Konzepte: Nennmaß, Istmaß, Maximalmaße, Maximalabweichungen und Toleranz können grafisch dargestellt werden. Allerdings ist es nahezu unmöglich, Abweichungen und Toleranzen im gleichen Maßstab wie die Abmessungen des Teils darzustellen. Daher werden anstelle eines vollständigen Bildes von Teilen mit maximalen Abmessungen schematische Diagramme verwendet. Solche Diagramme können nur maßstabsgetreu dargestellt werden, sie sind anschaulicher, einfacher und kompakter.
Für eine grafische Darstellung von Toleranzfeldern, die es ermöglicht, den Zusammenhang zwischen Nenn- und Maximalmaßen, maximalen Abweichungen und Toleranz zu verstehen, wurde das Konzept einer Nulllinie eingeführt.
Die Nulllinie ist die dem Nennmaß entsprechende Linie, von der bei der grafischen Darstellung von Toleranzfeldern die maximalen Maßabweichungen aufgetragen werden. Liegt die Nulllinie horizontal, so werden im herkömmlichen Maßstab positive Abweichungen nach oben und negative Abweichungen davon aufgetragen. Liegt die Nulllinie senkrecht, so werden positive Abweichungen rechts von der Nulllinie aufgetragen.
Der Bereich zwischen den beiden Linien, die der oberen und unteren Abweichung entsprechen, wird Toleranzzone genannt.
Das Toleranzfeld ist ein durch obere und untere Abweichungen begrenztes Feld. Das Toleranzfeld wird durch die Größe der Toleranz und deren Lage relativ zum Nennmaß bestimmt. Bei gleicher Toleranz bei gleichem Nennmaß kann es zu unterschiedlichen Toleranzfeldern kommen.
Es wird zwischen Anfang und Ende des Toleranzfeldes unterschieden. Der Beginn des Toleranzfeldes ist die Grenze, die dem größten Volumen des Teils entspricht und es ermöglicht, geeignete Teile von korrigierbaren ungeeigneten zu unterscheiden. Das Ende der Toleranzzone ist die Grenze, die dem kleinsten Volumen des Teils entspricht und es uns ermöglicht, geeignete Teile von irreparablen ungeeigneten zu unterscheiden.
Lochtoleranzzonendiagramm.
Laut Zeichnung - 4 mm, maximale Abmessungen - 4,1-4,5.
In diesem Fall überschreitet das Toleranzfeld nicht die Nulllinie, da beide Maximalgrößen höher als die Nenngrößen sind.
Das Toleranzfeld in Bezug auf die Nulllinie kann auf unterschiedliche Weise lokalisiert werden.
a B C D E F
Möglichkeiten zur Positionierung des Toleranzfeldes relativ zur Nulllinie:
a – asymmetrisch bilateral; b – asymmetrisch einseitig, mit geringerer Abweichung gleich Null; c – asymmetrisch einseitig, mit einer oberen Abweichung gleich Null; d – symmetrisch bilateral; d – asymmetrisch einseitig mit positiven Abweichungen; e - asymmetrisch einseitig mit Minusabweichungen.
Asymmetrisch bilateral;
15 +0,1 - asymmetrisch einseitig, mit geringerer Abweichung gleich Null;
15 -0,1 - asymmetrisch einseitig, mit einer oberen Abweichung gleich Null;
15 ± 0,2 - symmetrisch bilateral;
Asymmetrisch einseitig mit positiven Abweichungen;
Asymmetrisch einseitig mit minus Abweichungen.
Die tatsächliche Größe, also die durch die Messung ermittelte Größe, ist geeignet, wenn sie nicht größer als die maximale Größe und nicht kleiner als die kleinste maximale Größe ist oder diesen entspricht. Gültigkeitsbedingung für eine gültige Größe: Eine gültige Größe ist gültig, wenn sie nicht größer als die größte Grenzgröße und nicht kleiner oder gleich der kleinsten Grenzgröße ist. Um die Eignung festzustellen, wird das tatsächliche Maß mit den Grenzmaßen (die die erforderliche Fertigungsgenauigkeit festlegen) und mit dem Nicht-Sollmaß (das nur den Ausgangspunkt für die Zuordnung der Grenzmaße darstellt) verglichen.
VORTRAG Nr. 4 DIE KONZEPTE VON „WELLE“ UND „LOCH“
Die Konzepte „Welle“ und „Loch“
Eignungsbedingung für die Größe
Die Größe in der Zeichnung muss mit der Fläche korreliert sein, deren Bearbeitung dadurch bestimmt wird.
Zur Vereinfachung und Vereinfachung der Argumentation beim Arbeiten mit Zeichnungsdaten kann die gesamte Vielfalt spezifischer Teileelemente auf zwei Elemente reduziert werden.
Welle- ein Begriff, der üblicherweise zur Bezeichnung der äußeren (männlichen) Elemente von Teilen, einschließlich nichtzylindrischer Elemente, und dementsprechend der passenden Größen verwendet wird.
Loch- ein Begriff, der üblicherweise zur Bezeichnung interner (umfassender) Elemente von Teilen verwendet wird, einschließlich nichtzylindrischer Elemente.
Bezeichnungen:
für Welle: für Loch:
D- normale Größe, D- normale Größe,
D Tah – größte Grenzgröße, D Tah - größte Grenzgröße,
D Typ – kleinste Größenbeschränkung, D Typ – kleinste Größenbeschränkung,
D D – tatsächliche Größe, D D – tatsächliche Größe,
T D – Zulassung T D – Toleranz
Gleichzeitig sollte der Begriff „Welle“ nicht mit der Welle – der Bezeichnung eines typischen Teils – gleichgesetzt werden. Es sollte auch beachtet werden, dass die Reduzierung der Elementvielfalt auf „Welle“ und „Loch“ in keiner Weise mit einer bestimmten geometrischen Form verbunden ist, während die Wörter „Welle“ und „Loch“ normalerweise mit dem Wort Zylinder verbunden sind. Spezifische Strukturelemente eines Teils können entweder die Form glatter Zylinder haben oder durch glatte parallele Ebenen begrenzt sein. Nur der verallgemeinerte Typ des Teilelements ist wichtig: Wenn das Element außen (männlich) ist, ist es eine Welle, wenn das Element innen (weiblich) ist, ist es ein Loch.
Die Einführung der Begriffe „Welle“ und „Loch“ ermöglicht es, die Gültigkeitsbedingung der tatsächlichen Größe zu klären. Nun muss die Schlussfolgerung, dass die Größe einer Ehe ist, durch ein Merkmal einer Ehe ergänzt werden: Eine Ehe ist korrigierbar, eine Ehe ist unverbesserlich (endgültig). Wenn es sich bei dem Element um ein externes Element handelt, also um eine Welle, kann die überschätzte tatsächliche Größe (größer als der größte Grenzwert) durch zusätzliche Bearbeitung korrigiert werden – der Fehler wird behoben. Und wenn das Element des Teils intern ist, also ein Loch, dann ist es nicht mehr möglich, die überschätzte tatsächliche Größe (größer als die größte Grenze) durch Bearbeitung zu korrigieren – wodurch es kleiner wird, also in diesem Fall der Fehler ist irreparabel.
Somit wird die Endbedingung für die Eignung einer Größe wie folgt formuliert: Liegt die tatsächliche Größe zwischen der größten und der kleinsten Grenzgröße oder gleich einer dieser Größen, ist die Größe geeignet.
Gültigkeitsbedingungen für Loch (internes Element ) :
Liegt die tatsächliche Größe unter der kleinsten Größenbeschränkung, ist der Mangel behebbar;
Wenn sich herausstellt, dass die tatsächliche Größe größer als die größte Grenzgröße ist, ist der Mangel irreparabel (endgültig).
Eignungsbedingungen für die Welle (äußeres Element):
Wenn sich herausstellt, dass die tatsächliche Größe größer als die größte Grenzgröße ist, ist der Mangel behebbar;
Liegt die tatsächliche Größe unter der kleinsten Größengrenze, ist der Mangel irreparabel (endgültig).
VORTRAG Nr. 5 LANDUNGEN
Bildung von Landungen mit Abstand und Behinderung
Grafische Darstellung von Passungen mit Spiel und Übermaß
Übergangspassform
Anwendung von Landungen
Alle verschiedenen Maschinen, Maschinen, Geräte, Mechanismen bestehen aus miteinander verbundenen Teilen. Verbindungsdesigns und Anforderungen an sie können variieren. Je nach Zweck der Verbindung müssen die zusammenpassenden Teile von Maschinen und Mechanismen im Betrieb entweder die eine oder andere Bewegung relativ zueinander ausführen oder umgekehrt relativ zueinander völlig bewegungslos bleiben. 
Um die Beweglichkeit der Verbindung zu gewährleisten, ist es notwendig, dass die tatsächliche Größe des weiblichen Elements eines Teils (Loch) größer ist als die tatsächliche Größe des männlichen Elements des anderen Teils (Schaft). Der Spalt ergibt sich aus der Lochgröße größere Größe Welle
Um eine feste Verbindung zu erhalten, ist es notwendig, dass die tatsächliche Größe des männlichen Elements eines Teils (Welle) größer ist als die tatsächliche Größe des weiblichen Elements des anderen Teils (Loch). Bevorzugt wird, wenn die Schaftgröße größer als die Lochgröße ist.
Der technologische Prozess der Montage einer Verbindung mit Presspassung erfolgt entweder durch gewaltsames Einpressen der Welle in das Loch (bei geringen Pressungen) oder durch Vergrößerung der Bohrung unmittelbar vor dem Zusammenbau durch Erhitzen (bei großen Pressungen).
Die durch die Verbindung von Bohrungen und Wellen mit gleichen Nennmaßen entstehende Verbindung wird als Passung bezeichnet. Unter Passung versteht man die Art der Verbindung von Teilen, die durch die Größe der entstehenden Lücken oder Überschneidungen bestimmt wird. Die Art der Verbindung hängt von den tatsächlichen Abmessungen der zusammenpassenden Teile vor dem Zusammenbau ab, und die Nennabmessungen des Lochs und der Welle, aus denen die Verbindung besteht, sind gleich.
Da die tatsächlichen Abmessungen geeigneter Löcher und Wellen in einer Charge von Teilen, die nach denselben Zeichnungen hergestellt werden, zwischen den angegebenen Maximalabmessungen schwanken können, kann die Größe der Lücken und Überschneidungen in Abhängigkeit von den tatsächlichen Abmessungen der zusammenpassenden Teile schwanken . Daher wird zwischen größter und kleinster Lücke sowie größter und kleinster Interferenz unterschieden.
Der größte Spalt Smax ist gleich der Differenz zwischen der größten maximalen Lochgröße Dmax und der kleinsten maximalen Wellengröße dTyp: Smax = Dmax - dTyp.
Der kleinste Spalt S-Typ ist gleich der Differenz zwischen der kleinsten maximalen Lochgröße D-Typ und der größten maximalen Wellengröße d max: S-Typ = D-Typ - d max.
Das maximale Übermaß Nmax ist gleich der Differenz zwischen der größten maximalen Wellengröße dmax und der kleinsten maximalen Lochgröße I-Typ: Nmax = dmax - Dtyp.
Das kleinste Übermaß N-Typ ist gleich der Differenz zwischen der kleinsten maximalen Wellengröße D-Typ und der größten maximalen Lochgröße D max: N-Typ = D-Typ - D max.
Grafische Darstellung von Pflanzungen beginnt mit dem Zeichnen einer Nulllinie, die dem Nennmaß der Verbindung entspricht (die Nennmaße des Lochs und der Welle, aus denen die Verbindung besteht, oder, was dasselbe ist, die Passung bilden, sind gleich). Von der für Loch und Welle gemeinsamen Nulllinie werden sie in einem gewählten Maßstab und unter Berücksichtigung der Vorzeichen der maximalen Abweichungen von Loch und Welle und jeweils - für Loch und Welle - zwischen den entsprechenden Linien aufgetragen Aus den oberen und unteren Abweichungen ergeben sich die Toleranzfelder der Passbohrungen und der Welle.
Grafische Darstellung der Landung
mit einer Lücke
Grafische Darstellung der Presspassung
Übergangspassung – eine Passung, bei der je nach den tatsächlichen Abmessungen des Lochs und der Welle sowohl ein Spalt als auch eine Presspassung in einer Verbindung erzielt werden können. Bei der grafischen Darstellung solcher Passungen überlappen sich die Toleranzfelder von Wellen und Bohrungen teilweise oder vollständig. Vor der Herstellung lässt sich nicht genau sagen, was beim Verbinden von Loch und Welle passieren wird – Spiel oder Übermaß. Übergangspassungen zeichnen sich durch die größte Interferenz und den größten Spalt aus. Übergangspassungen werden anstelle von Presspassungen verwendet, wenn die Schnittstelle während des Betriebs zerlegt und wieder zusammengebaut werden muss.
Übergangspassungen erfordern in der Regel eine zusätzliche Befestigung der Gegenteile, um die Unbeweglichkeit der Verbindungen zu gewährleisten (Dübel, Stifte, Splinte und andere Befestigungselemente).
Bei der grafischen Darstellung einer Übergangspassung überlappen sich die Toleranzfelder von Bohrung und Welle, d Bei der Herstellung eines Paars zusammenpassender Teile muss festgelegt werden, wie die Passung aussehen soll – mit einer Lücke oder mit einer Presspassung. 
Landungen mit garantierter Durchfahrtshöhe Wird in Fällen verwendet, in denen eine relative Verschiebung von Teilen zulässig ist.
Armaturen mit garantierter Interferenz werden eingesetzt, wenn lediglich aufgrund elastischer Verformungen, die bei der Montage zusammenpassender Teile auftreten, eine Kraft- oder Drehmomentübertragung ohne zusätzliche Befestigung erforderlich ist.
Übergangslandungen Wird in Fällen verwendet, in denen die Zentrierung der Teile, dh die Übereinstimmung der Achsen von Loch und Welle, sichergestellt werden muss.
VORTRAG Nr. 6 PFLANZESYSTEME
Hauptdetails des Systems
Lochsystem
Schaftsystem
Prinzip der Auswahl eines Landesystems
Es ist möglich, Spiel-, Press- und Übergangspassungen bei gleichem Nenndurchmesser zu erhalten, indem die Position des Wellentoleranzfelds oder des Lochtoleranzfelds geändert wird. Es ist (technologisch und betrieblich) viel bequemer, verschiedene Arten von Passungen zu erhalten, indem man die Toleranzzone eines Teils mit einer konstanten Position eines anderen Teils ändert.
Ein Teil, bei dem die Position des Toleranzfelds grundlegend ist und nicht von der erforderlichen Art der Verbindung abhängt, wird aufgerufen Hauptteil des Systems.
Hauptloch- ein Loch, dessen untere Abweichung Null ist.
Hauptwelle- eine Welle, deren obere Abweichung Null ist
Werden durch Veränderung des Toleranzfeldes der Welle bei konstantem Toleranzfeld der Bohrung unterschiedliche Passungen gebildet – ein Lochsystem.
Wenn eine Welle als Hauptteil genommen wird und das Toleranzfeld der Bohrung verändert wird, um unterschiedliche Passungen zu erzeugen – das Wellensystem.
Das Lochsystem hat im Vergleich zum Wellensystem eine breitere Anwendung, was auf seine technischen und wirtschaftlichen Vorteile in der Designentwicklungsphase zurückzuführen ist. Um Löcher unterschiedlicher Größe zu bearbeiten, sind unterschiedliche Sätze von Schneidwerkzeugen (Bohrer, Senker, Reibahlen, Räumnadeln usw.) erforderlich und Wellen werden unabhängig von ihrer Größe mit demselben Fräser oder derselben Schleifscheibe bearbeitet. Somit erfordert das Lochsystem sowohl im Prozess der experimentellen Verarbeitung der Paarung als auch unter Bedingungen der Massen- oder Großserienproduktion deutlich geringere Produktionskosten.
Das Schaftsystem ist dem Lochsystem vorzuziehen, wenn die Schäfte keine zusätzliche Markierungsbearbeitung erfordern, sondern nach den sogenannten blanken technologischen Prozessen zusammengebaut werden können. Das Schaftsystem wird auch dort eingesetzt, wo das Lochsystem bei gegebenen konstruktiven Lösungen die Herstellung der erforderlichen Verbindungen nicht zulässt.
Bei der Auswahl eines Landesystems müssen die Toleranzen für Standardteile und Produktkomponenten berücksichtigt werden: Bei Kugel- und Rollenlagern erfolgt die Passung des Innenrings auf der Welle im Lochsystem und die Passung von Der Außenring im Produktkörper befindet sich im Wellensystem
VORTRAG Nr. 7 EINHEITLICHES SYSTEM VON ERLAUBNISSEN UND LANDUNGEN
Allgemeine Informationen zur ESVP
Größenintervalle
Toleranzeinheit
Präzisionsbereiche
Derzeit gibt es in der internationalen Praxis verschiedene Toleranz- und Passungssysteme für glatte Verbindungen. Das bekannteste unter ihnen ist das internationale ISO-System (International Organization for Standardization).
Das internationale ISO-System basiert auf internationalen Erfahrungen, spiegelt die neuesten Errungenschaften von Wissenschaft und Technik wider und ist vielversprechend. Seit seiner Gründung im Jahr 1926 unter dem Namen ISA waren einheimische Spezialisten aktiv an der Entwicklung des ISO-Systems beteiligt. Mit der Gründung des Rates für gegenseitige Wirtschaftshilfe sozialistischer Länder (RGW) im Jahr 1949 begann die Arbeit an der Schaffung einheitlicher Normen der Austauschbarkeit. Die CMEA-Standardisierungskommission stützte diese Standards auf die Entwicklungen der ISO.
Nach den Plänen der Entwickler umfasste das Unified System of Tolerances and Landings (USDP) Toleranzen und Landungen sowohl für glatte als auch für andere Arten von Verbindungen. In der endgültigen Ausgabe wird der Name ESDP nur für das System der Toleranzen und Passungen für glatte Verbindungen beibehalten und die Toleranzen und Passungen von Standardverbindungen werden unter der allgemeinen Bezeichnung „Grundnormen der Austauschbarkeit“ (ONV) zusammengefasst.
In Russland erfolgte die Einführung der ESDP- und ONV-Standards durch staatliche Standards (GOST).
System der Zulassungen und Landungen nennen wir eine Reihe von Toleranzen und Passungen, die natürlich auf der Grundlage von Erfahrung, theoretischer und experimenteller Forschung erstellt und in Form von Standards formalisiert werden. Das System ist darauf ausgelegt, die minimal notwendigen, aber für die Praxis ausreichenden Toleranz- und Passmöglichkeiten für typische Verbindungen von Maschinenteilen auszuwählen. Optimale Abstufungen von Toleranzen und Passungen sind die Grundlage für die Standardisierung von Schneidwerkzeugen und Messgeräten, stellen die Austauschbarkeit von Produkten und deren Komponenten sicher und verbessern die Produktqualität.
Für alle Größen sind Toleranzen und maximale Abweichungen auf eine Temperatur von +20 °C festgelegt.
Zu den grundlegenden Standards der Austauschbarkeit gehören Toleranz- und Passsysteme für zylindrische Teile, Kegel, Keile, Gewinde, Zahnräder usw. ISO- und ESDP-Toleranz- und Passungssysteme für Standardmaschinenteile basieren aufGemeinsame Konstruktionsprinzipien , einschließlich:
System zur Bildung von Landungen und Arten von Schnittstellen;
System der Hauptabweichungen;
Genauigkeitsstufen;
Toleranzeinheit;
bevorzugte Toleranzfelder und Landungen;
Bereiche und Intervalle der Nenngrößen;
normale Temperatur.
Das einheitliche System der Toleranzen und Passungen wird in Form von Tabellen dargestellt, in denen für Nennmaße wissenschaftlich fundierte Werte maximaler Abweichungen für unterschiedliche Toleranzfelder von Bohrungen und Wellen angegeben sind. In den Zeilen der Tabellen sind die Nennmaße angegeben, in den Spalten die Toleranzfelder und die entsprechenden maximalen Abweichungen. Formal sollten die angegebenen Tabellen eine Anzahl von Zeilen haben, die der Anzahl der von der Norm abgedeckten Nenngrößen entspricht. Aber solche Tabellen wären sehr umständlich. Die technologische Praxis der Bearbeitung von Teilen hat gezeigt, dass die Schwierigkeit ihrer Herstellung in einem bestimmten Größenbereich nahezu gleich ist. Daher werden nicht für jede Größe Toleranzen festgelegt, sondern es wird davon ausgegangen, dass sie für die ausgewählten Größenbereiche gleich sind.
Im wichtigsten Nennweitenbereich von 1 bis 500 mm legt die ESPD die in der Tabelle angegebenen Nennweitenintervalle fest.
Bei der Verwendung von ESPD-Tabellen ist darauf zu achten, dass die Intervalle der Nenngrößen mit dem Zusatz „over“ (abgekürzt St.) und „up to“ angegeben werden. Das bedeutet es letzte Ziffer(oder Zahl) eines Intervalls bezieht sich auf ein bestimmtes Intervall.
Beispiel. Das Nennmaß von 30 mm bezieht sich auf den Bereich „über 18 bis 30“ und nicht auf den Bereich „über 30 bis 50“; Das Nennmaß von 18 mm bezieht sich auf den Bereich „über 10 bis 18“, nicht auf den Bereich „über 18 bis 30“.
Toleranzeinheit - Hierbei handelt es sich um die Abhängigkeit der Toleranz vom Nennmaß, einem Maß für die Genauigkeit, das den Einfluss technologischer, gestalterischer und messtechnischer Faktoren widerspiegelt. Toleranzeinheiten in Toleranz- und Passungssystemen werden auf der Grundlage von Untersuchungen zur Genauigkeit der Bearbeitung von Teilen festgelegt.
Unterschiedliche Maschinenteile erfordern je nach Einsatzzweck und Einsatzbedingungen unterschiedliche Fertigungspräzisionen. Die ESPD sieht mehrere Genauigkeitsreihen, sogenannte Qualifikationen, vor. Qualität ist eine Menge (Reihe) von Toleranzen für alle Nenngrößen, die einem Genauigkeitsgrad entsprechen. Es wurden Qualifikationen festgelegt, um die erforderliche Fertigungsgenauigkeit der Abmessungen von Produktteilen für verschiedene Zwecke zu standardisieren. Jede Qualität zeichnet sich durch eine bestimmte Anzahl von Toleranzeinheiten aus – nach diesem Prinzip wurde eine Norm erstellt, die auf einem strengen Muster von Änderungen des Toleranzwerts unter Berücksichtigung der Nenngröße basiert.
Das ESVP sieht 20 Qualifikationen vor, die mit arabischen Ziffern (01; 0; 1; 2; ...; 18) bezeichnet werden. Mit steigender Qualitätszahl nimmt die Genauigkeit ab (die Toleranz steigt).
Umfang der Qualifikationen:
Qualitäten von 01 bis 4 werden bei der Herstellung von Endmaßen, Lehren und Gegenlehren, Teilen von Messgeräten und anderen hochpräzisen Produkten verwendet;
Qualitäten der 5. bis 12. Klasse werden bei der Herstellung von Teilen verwendet, die hauptsächlich Schnittstellen zu anderen Teilen unterschiedlicher Art bilden;
Qualitäten von 13 bis 18 werden für Parameter von Teilen verwendet, die keine Partner bilden und keinen entscheidenden Einfluss auf die Leistung von Produkten haben
Toleranzen in jeder ESPD-Qualifikation werden durch zwei Buchstaben des lateinischen Alphabets (IT) mit dem Zusatz der Qualifikationsnummer angegeben. Zum Beispiel, ES 5 bedeutet Zulassung zum 5. Abschluss und ES 10 – Zulassung zur 10. Qualifikation.
Für jede Qualität und unter Berücksichtigung der Nennmaße werden numerische Werte der Toleranzen angegeben. Dabei sind die Toleranzen gleicher Abmessungen in unterschiedlichen Güteklassen unterschiedlich, d. h. die Güteklassen bestimmen unterschiedliche Genauigkeiten gleicher Nennmaße.
Fazit: Da verschiedene Verfahren zur Bearbeitung von Teilen eine gewisse wirtschaftlich erreichbare Genauigkeit aufweisen, legt die Qualitätszuweisung durch den Konstrukteur und deren Angabe in der Zeichnung tatsächlich die Technologie für die Bearbeitung der Teile fest.
VORTRAG Nr. 8 ESVP-TOLERANZFELDER
ESDP-Toleranzfelder
Möglichkeiten, Abweichungen anzuzeigen
Das Toleranzfeld bestimmt den Wert der Toleranz und ihre Lage relativ zum Nennmaß, und die relative Lage der Toleranzfelder der Gegenteile charakterisiert die Art der Passung und die Größe der größten und kleinsten Lücken bzw. Überschneidungen. Landungen können sich sowohl im Lochsystem als auch im Schachtsystem bilden.
Zur Bildung von Passungen im ESDP werden zwei Parameter (unabhängig voneinander) standardisiert, aus denen Toleranzfelder gebildet werden:
Reihe und Wert der Toleranzen in verschiedenen Qualifikationen
Hauptabweichungen von Wellen und Bohrungen zur Bestimmung der Lage des Toleranzfeldes relativ zum Nennmaß (Nulllinie)
Die Hauptabweichung ist eine von zwei Abweichungen (obere oder untere), die zur Bestimmung der Position des Toleranzfeldes relativ zur Nulllinie verwendet werden.
Laut ESVP ist eine solche Hauptabweichung die Abweichung, die der Nulllinie am nächsten liegt.
Die Zahlenwerte der Hauptabweichungen werden in Bezug auf die Intervalle der Nenngrößen normiert.
Das ESDP-Toleranzfeld wird durch die Kombination von Hauptabweichung und Qualität gebildet. In dieser Kombination charakterisiert die Hauptabweichung die Lage des Toleranzfeldes relativ zur Nulllinie und die Qualität den Toleranzwert.
Die wesentlichen Abweichungen werden durch ein oder zwei Buchstaben des lateinischen Alphabets angezeigt:
Großbuchstabe (A; B; C; CD; D usw.) – für Löcher
Kleinbuchstaben (a; b; c; cd; d; usw.) – für Wellen.
Die Hauptwellenabweichungen hängen von den Nennmaßen ab und bleiben für alle Nenngrößen konstant. Die Ausnahme bilden die Hauptabweichungen der Löcher I; K; M; N und Wellen j und k, die bei gleichen Nennmaßen haben unterschiedliche Bedeutungen.
Um Normen verwenden und Bemaßungen in Zeichnungen lesen zu können, müssen Sie Folgendes wissen:
die Art der Schreibweise des Buchstabens (Groß- oder Kleinschreibung) in der Konstruktions- und Technologiedokumentation ergibt ein vollständiges Bild des Elements des Teils (Welle oder Loch), auf das sich das Toleranzfeld bezieht;
Die Toleranzfelder der Hauptlöcher werden durch den Buchstaben H und der Hauptwellen durch den Buchstaben H mit Zusatz der Gütezahl (H7; H8; H9 usw.) gekennzeichnet. Die untere Abweichung ist immer gleich Null; h7; h8; h9 usw. - die oberen Abweichungen sind immer gleich Null).
Für Nennweiten von 1 bis 500 mm legt das ESDP 77 Wellentoleranzfelder und 68 Lochtoleranzfelder fest. Aufgrund der Toleranzfelder für Presspassungen im Wellensystem verringert sich die Anzahl der Toleranzfelder für Bohrungen.
Möglichkeiten zur Anzeige von Abweichungen:
In allen Fällen wird zuerst die Nenngröße (18 und 12) angegeben.
Der Konstrukteur legt die Zahlenwerte der maximalen Abweichungen fest, wenn die Zeichnung für die Herstellung von Teilen in Einzel- oder Kleinserienfertigung, bei Reparaturarbeiten, bei denen der Arbeiter ein universelles Messwerkzeug verwendet, d Ermitteln Sie die tatsächliche Größe.
Umgekehrt erfordert die Verwendung von skalenfreien Werkzeugen, die nur die Frage beantworten sollen, ob ein Teil gut oder fehlerhaft ist, die Verwendung von Symbolen für Toleranzfelder. In diesem Fall werden auf skalenfreien Instrumenten die gleichen Symbole der Toleranzfelder angezeigt.
Am meisten bevorzugt ist eine kombinierte Angabe von Abweichungen (Symbole und Zahlen). In diesem Fall ist es für den Arbeiter bequem, die Zeichnung unter allen Bedingungen zu verwenden.
VORTRAG Nr. 9 BILDUNG VON LANDUNGEN IN DER ESVP
Bildung von Pflanzungen im ESVP
Präferenz passt
Übergangslandungen
Landungen mit Freigabe
Zur Formung von Passungen im ESDP werden die Güteklassen 5 bis 12 verwendet, d. h. Bohrungen und Wellen werden mit der durch die Toleranzen dieser Güteklassen vorgegebenen Genauigkeit bearbeitet.
Da Passungen durch eine Kombination der in der Norm festgelegten Toleranzfelder von Löchern und Wellen gebildet werden, ist es theoretisch möglich, jeden Satz solcher Kombinationen zur Bildung einer Passung zu verwenden. Eine solche Vielfalt ist jedoch wirtschaftlich unrentabel, da Standardisierung zwangsläufig eine Vereinheitlichung voraussetzt. Daher empfiehlt das ESVP die Verwendung von 68 Passungen, von denen 17 Passungen im Lochsystem und 10 Passungen im Wellensystem, gebildet aus den bevorzugten Toleranzfeldern, einer bevorzugten vorrangigen Verwendung zugeteilt werden.
Die Bezeichnung der Passung auf der Montagezeichnung gemäß GOST 2.307 - 68* besteht aus Angaben der Toleranzfelder der zusammenpassenden Teile, wobei die Angabe wie in Form eines einfachen Bruchs erstellt wird. Zuerst wird die Nenngröße der Verbindung notiert (dies gilt für das passende Loch und die Welle), dann wird das Toleranzfeld der Bohrung über der Linie (im Zähler) und das Toleranzfeld der Welle angegeben unterhalb der Linie (im Nenner) angegeben. Anstelle von Symbolen von Toleranzfeldern können Sie in den Zählern und Nennern die maximalen Abweichungen der Gegenteile angeben.
Passungsbezeichnung im Lochsystem: Ø
Bezeichnung der Passung im Wellensystem: Ø = Ø.
Presspassungen werden nach dem Wert der garantierten Pressung in drei Gruppen eingeteilt :
Übergangslandungen werden durch Toleranzfelder gebildet, die in den Qualifikationen 4 – 8 festgelegt sind; gekennzeichnet durch die Möglichkeit, relativ kleine Lücken oder Interferenzen zu erhalten; werden bei festen lösbaren Verbindungen eingesetzt, wenn eine präzise Zentrierung erforderlich ist und eine zusätzliche Befestigung der zusammengebauten Teile erforderlich ist.
Gruppen von Übergangslandungen:
Landungen mit Freigabe werden durch Toleranzfelder gebildet, die in den Qualifikationen 4 – 12 festgelegt sind und in festen und beweglichen Gelenken Anwendung finden:
um die Montage bei geringer Zentriergenauigkeit zu erleichtern,
um die relative Position von Teilen zu regulieren,
um die Schmierung der Reibflächen (Gleitlager) und den Ausgleich thermischer Verformungen sicherzustellen,
zur Montage von Teilen mit Korrosionsschutzbeschichtung.
Passungen mit dem kleinsten Spalt gleich Null gewährleisten eine hohe Genauigkeit der Zentrierung und Translationsbewegung von Teilen in verstellbaren Gelenken und können Übergangspassungen ersetzen.
Die Art der Passung (Passungsgruppe) lässt sich leicht ermitteln, wenn entsprechend der Passungsbezeichnung auf der Zusammenbauzeichnung nach Ermittlung der maximalen Abweichungen von Bohrung und Welle die Passung grafisch dargestellt wird. Liegt das Toleranzfeld der Bohrung oberhalb des Toleranzfeldes der Welle, handelt es sich um eine Spielpassung; liegt das Toleranzfeld der Bohrung unterhalb des Toleranzfeldes der Welle, handelt es sich um eine Presspassung; Wenn Bohrung und Schaft ganz oder teilweise überlappen, handelt es sich um eine Übergangspassung.
VORTRAG Nr. 10 FEHLER IN OBERFLÄCHEN VON MASCHINENTEILEN
Abweichungen der Oberflächen von Teilen
Grundbegriffe und Konzepte
Anforderungen an Oberflächen von Teilen
Gründe für Abweichungen der Oberflächen von Teilen:
Ungenauigkeiten und Verformungen der Maschine,
Ungenauigkeiten und Verschleiß des Schneidwerkzeugs,
Ungenauigkeit der Spannvorrichtungen,
Verformung des Werkstücks während der Bearbeitung,
Ungleichmäßigkeit der Bearbeitungszugabe,
ungleichmäßige Härte des Werkstückmaterials über seine Länge usw.
Diese Abweichungen der Oberflächen des Teils wirken sich letztendlich auf die Art der Verbindung aus, da die Verbindung selbst an verschiedenen Stellen der Oberflächen unterschiedlich sein kann, was sich sowohl auf den Betrieb der Maschine als auch auf den Verschleiß des Teils während des Betriebs auswirkt. Daher ist der Konstrukteur verpflichtet, in der Zeichnung nicht nur die Genauigkeit der Herstellungsgröße, sondern auch die Genauigkeit der Bearbeitung der Passflächen der Teile anzugeben.
Zu den Abweichungen der Oberflächen von Teilen zählen:
1. Oberflächenformabweichungen,
2. Abweichungen in der Lage einer bestimmten Oberfläche relativ zu anderen,
3. der Wert der Rauheit der endgültig bearbeiteten Oberfläche des Teilelements.
Anforderungen an Form, Lage und Oberflächenrauheit von Teilen sind standardisiert und GOST-Standards wurden dafür entwickelt.
Die Nennform einer Fläche ist eine Fläche, deren Form gemäß einer Zeichnung oder einem anderen technischen Dokument festgelegt ist.
Die reale Oberfläche ist die Oberfläche, die bei der Bearbeitung von Teilen entsteht.
Ein Oberflächenprofil ist die Schnittlinie einer Oberfläche mit einer Ebene senkrecht dazu oder parallel zu ihrer Achse. Das Profil kann nominal sein (beim Schneiden einer nominalen Oberfläche) und real (beim Schneiden einer realen Oberfläche) sein.
Formabweichungen sind die Abweichung der bei der Bearbeitung erzielten tatsächlichen Form der Oberfläche von der Sollform der Oberfläche.
Die Formtoleranz ist der größte zulässige Formabweichungswert.
Die Profilabweichung ist die Abweichung des realen Profils vom Nennprofil.
Eine angrenzende Fläche ist eine Fläche, die die Form der Nennfläche hat und mit der realen Fläche in Kontakt steht.
Besondere Beispiele für angrenzende Flächen sind benachbarte Zylinder:
Bei einer Welle ist der angrenzende Zylinder der Zylinder mit dem größten Durchmesser, der die tatsächlich bearbeitete Außenfläche umgibt.
Bei einem Loch ist der angrenzende Zylinder der Zylinder mit dem größten in die tatsächliche Innenfläche eingeschriebenen Durchmesser.
Arten von Anforderungen an die Oberflächenform:
Die Anforderung an die Oberflächenform wird in der Zeichnung nicht gesondert angegeben: Dies bedeutet, dass alle Oberflächenformfehler in ihrer Größe die Fertigungstoleranz für die Größe eines bestimmten Teilelements nicht überschreiten dürfen.
Die Anforderung an die Form der Oberfläche ist in der Zeichnung mit einem besonderen Zeichen gekennzeichnet: Dies bedeutet, dass die Form der Oberfläche eines bestimmten Elements genauer als seine Größe sein muss und die Formabweichung geringer sein muss Wert der Fertigungstoleranz für die Größe eines bestimmten Elements des Teils.
Anforderungen an die Oberflächenform werden in komplexe und spezifische Anforderungen unterteilt.
Komplexe Anforderungen sind Anforderungen an eine Oberfläche, die alle Fehler in der Form der Oberfläche zusammenfassen. Bei der Oberfläche eines zylindrischen Elements ist dies beispielsweise die Abweichung der gesamten Oberfläche von der Zylindrizität oder ihre Abweichung von der Rundheit.
Besondere Anforderungen stellen Abweichungen dar, die eine bestimmte geometrische Form aufweisen. Zum Beispiel für einen Zylinder – oval oder tonnenförmig.
VORTRAG Nr. 11 TOLERANZEN UND ABWEICHUNGEN IN DER FORM VON OBERFLÄCHEN
Instrumente zur Messung von Geradheitsabweichungen
Abweichungen von der Ebenheit
Abweichungen in der Form einer Zylinderfläche
Abweichungen von der Rundheit
Abweichungen des Längsschnittprofils
Abweichung von der Geradheit der Achse
Abweichungen der Oberflächenform von der Geradheit in der Ebene
Abweichung von der Geradheit in einer Ebene– der größte Abstand der Punkte des realen Profils zur angrenzenden Geraden innerhalb des normierten Abschnitts. Besondere Typen sind Konvexität und Konkavität.
Geradheitstoleranz– die größte zulässige Abweichung von der Geradheit.
Geradheitstoleranzfeld in der Ebene– eine Fläche auf einer Ebene, die durch zwei parallele gerade Linien begrenzt wird, die einen Abstand voneinander haben, der der Toleranz T entspricht.
Mittel zur Messung von Abweichungen von der Geradheit.
Mit Linearlinealen werden Abweichungen von der Geradheit in einer Ebene gemessen.
Musterlineale werden in folgenden Ausführungen hergestellt:
LD – Muster mit doppelseitiger Abschrägung;
LT – gemustertes Dreieck;
LC – gemusterter Tetraeder.
Wird zur Bestimmung der Unebenheit durch die Methode der Messung linearer Abweichungen von der Oberfläche des geprüften Teils zur Oberfläche eines auf Trägern montierten Lineals oder bei der Überprüfung der Unebenheit von Teilen mit der „Farbflecken“-Methode verwendet.
Bei der Messung von Geradheitsabweichungen in einer Ebene bei schmalen Flächen oder der Bildung von Rotationskörpern werden gerade Kanten mit breiter Arbeitsfläche verwendet.
Zu diesen Zeilen gehören die folgenden Typen:
1. ШП – mit einer breiten Arbeitsfläche mit rechteckigem Querschnitt;
2. SD – mit breiter Arbeitsfläche eines I-Profils;
3. ShM – mit breiter Arbeitsfläche, Brücken;
4. UT-eckiges Dreieck
Gerade Kanten mit breiter Arbeitsfläche Wird zur Bestimmung der Unebenheit durch die Methode der Messung linearer Abweichungen von der Oberfläche des zu prüfenden Teils zur Oberfläche eines auf Stützen installierten Lineals oder bei der Überprüfung der Unebenheit von Teilen mit der „Farbflecken“-Methode verwendet.
Abweichungen von der Ebenheit
Abweichung von der Ebenheit– der größte Abstand von Punkten der realen Oberfläche zur angrenzenden Ebene innerhalb der normalisierten Fläche. Besondere Typen sind Konvexität und Konkavität.
Ebenheitstoleranz– der größte zulässige Wert der Abweichung von der Ebenheit.
Um Abweichungen von der Ebenheit festzustellen, werden Richtplatten verwendet.
Abweichungen in der Form einer Zylinderfläche.
Abweichung von der Zylindrizität– der größte Abstand der Punkte der realen Fläche zum angrenzenden Zylinder innerhalb der normierten Fläche.
Zylindrizitätstoleranz– die größte zulässige Abweichung von der Zylindrizität.
Abweichungen von der Rundheit.
Abweichung von der Rundheit– der größte Abstand der Punkte des realen Profils zum angrenzenden Kreis. Besondere Abweichungen von der Rundheit sind Ovalität und Schliff.
Rundheitstoleranz– der größte zulässige Wert der Rundheitsabweichung.
Abweichungen von der Rundheit werden mit speziellen rundgemessenen Oberflächenprofilen gemessen, bei denen es sich um eine ovale Figur handelt, deren größter und kleinster Durchmesser in zueinander senkrechten Richtungen liegen.
Ein Schliff ist eine Abweichung von der Rundheit, bei der das tatsächliche Oberflächenprofil eine vielschichtige Figur darstellt.
Abweichungen des Längsschnittprofils.
Abweichung des Längsschnittprofils– der größte Abstand von den Erzeugungspunkten der realen Oberfläche, die in der durch ihre Achse verlaufenden Ebene liegen, zur entsprechenden Seite des angrenzenden Profils innerhalb der normierten Fläche. Das angrenzende Profil des Längsschnitts einer Zylinderfläche besteht aus zwei parallelen Geraden, die mit dem realen Profil in Kontakt stehen und außerhalb des Materials liegen, so dass die größte Abweichung der Punkte der realen Erzeugenden von der entsprechenden Seite des angrenzenden Profils minimal ist. Besondere Arten der Abweichung des Längsschnitts sind kegelförmig, tonnenförmig und sattelförmig.
Längsprofiltoleranz– der maximal zulässige Abweichungswert des Längsschnittprofils.
Konisch Sie betrachten eine solche teilweise Abweichung des Profils des Längsschnitts einer realen Oberfläche, bei der ihre Erzeuger geradlinig, aber nicht parallel sind.
Fassförmig Sie betrachten eine solche teilweise Abweichung des Profils des Längsschnitts einer realen Oberfläche, bei der ihre Erzeugenden nicht geradlinig sind und die Durchmesser von den Enden zur Mitte des Längsschnitts hin zunehmen.
Sattelförmig Sie betrachten eine solche teilweise Abweichung des Profils des Längsschnitts einer realen Oberfläche, bei der ihre Erzeugenden nicht geradlinig sind und die Durchmesser von den Enden zur Mitte des Schnitts hin abnehmen.
Abweichung von der Geradheit der Achse.
Abweichung von der Geradheit der Achse (Linie)– der kleinste Wert des Durchmessers des Zylinders, innerhalb dessen sich die reale Achse der Rotationsfläche befindet (innerhalb des normalisierten Bereichs).
VORTRAG Nr. 12 TOLERANZEN, ABWEICHUNGEN UND MESSUNG
ABWEICHUNGEN IN DER LAGE DER OBERFLÄCHEN
Grundlegendes Konzept
Arten von Abweichungen von der Oberflächenposition
Oberflächenabweichungen messen
Abweichung der Oberflächenanordnung- Abweichung der tatsächlichen Lage des betrachteten Teilelements von seiner Solllage. Die nominelle Lage eines Elements wird durch die nominellen Längen- und Winkelabmessungen zwischen ihm und den Basen oder zwischen den betrachteten Elementen, wenn die Basen nicht angegeben sind, bestimmt.
Base Es wird ein Element eines Teils oder einer Baugruppe (oder eine Kombination von Elementen, die die gleiche Funktion erfüllen) aufgerufen, in Bezug auf die die Lagetoleranz angegeben oder die Lage des betreffenden normierten Elements bestimmt wird.
Die Basis kann eine Fläche (z. B. eine Ebene), ihre Erzeugende oder ein Punkt (z. B. die Spitze eines Kegels, der Mittelpunkt einer Kugel) oder eine Achse sein, wenn die Basis eine Rotationsfläche ist.
Bei der Beurteilung von Lageabweichungen müssen Formabweichungen ausgeschlossen werden. Dazu werden reale Flächen (oder Profile) durch benachbarte ersetzt und die Achsen, Symmetrieebenen und Mittelpunkte benachbarter Elemente als Achsen, Symmetrieebenen und Mittelpunkte realer Flächen (Profile) übernommen.
Die Norm legt sieben Arten von Abweichungen in der Lage von Oberflächen fest: von der Parallelität; aus der Rechtwinkligkeit; Neigung; aus der Ausrichtung; aus Symmetrie; positionell; vom Schnittpunkt der Achsen.
Standorttoleranz– Grenze zur Begrenzung der zulässigen Abweichung der Lage von Oberflächen. Das Ortstoleranzfeld wird durch eine Fläche im Raum oder eine gegebene Ebene charakterisiert, innerhalb derer sich ein benachbartes Element oder eine Mittelachse befinden muss, eine Symmetrieebene innerhalb der normierten Fläche. Abweichungen in der Lage von Oberflächen treten sowohl einzeln als auch gemeinsam auf. Daher wurden die Konzepte der unabhängigen und abhängigen Orts- und Formtoleranz eingeführt.
Unabhängige Freigabe- Hierbei handelt es sich um eine Toleranz, deren numerischer Wert für den gesamten nach einer bestimmten Zeichnung hergestellten Teilesatz konstant ist und nicht von der tatsächlichen Größe des betrachteten Elements oder des Basiselements abhängt.
Abhängige Toleranz– Dabei handelt es sich um eine variable Lagetoleranz, die von der tatsächlichen Größe des normierten bzw. Basiselements abhängt. Die abhängige Toleranz ist auf der Zeichnung oder in den technischen Anforderungen angegeben und darf um einen Betrag überschritten werden, der der Abweichung der tatsächlichen Größe des angrenzenden betrachteten und (oder) Basiselements eines bestimmten Teils entspricht.
Arten von Abweichungen in der Lage von Oberflächen.
Abweichung von der Rechtwinkligkeit der Ebenen– Abweichung des Winkels zwischen Ebenen vom rechten Winkel (90°), ausgedrückt in linearen Einheiten entlang der Länge des standardisierten Abschnitts. Abweichung von der Parallelität der Ebenen– der Unterschied im kleinsten Abstand zwischen Ebenen innerhalb des normalisierten Bereichs.
Abweichung von der Ausrichtung relativ zur Referenzfläche– der größte Abstand zwischen der Achse der betrachteten Rotationsfläche und der Achse der Grundfläche entlang der Länge des genormten Abschnitts.
Abweichung von der Symmetrie relativ zum Basiselement
– der größte Abstand zwischen der Symmetrieebene (Achse) des betrachteten Elements (der betrachteten Elemente) und der Symmetrieebene des Basiselements innerhalb der normierten Fläche.
Die Abweichung von der Symmetrie relativ zur Basisachse wird in einer Ebene bestimmt, die durch die Basisachse senkrecht zur Symmetrieebene verläuft.
Abweichung vom Achsenschnittpunkt– der kleinste Abstand zwischen sich nominell schneidenden Achsen.
Achsenschnitttoleranz.
1. Toleranz in diametraler Hinsicht– das Doppelte der maximal zulässigen Abweichung vom Achsenschnittpunkt.
2. Toleranz in Bezug auf den Radius– die größte zulässige Abweichung vom Achsenschnittpunkt.
Positionsabweichung– der größte Abstand zwischen der tatsächlichen Position des Elements (seinem Mittelpunkt, seiner Achse oder Symmetrieebene) und seiner nominellen Position innerhalb der normalisierten Fläche.
Abweichungen der Ebenenneigung relativ zu einer Ebene oder Achse– Abweichung des Winkels zwischen der Ebene und der Bezugsebene oder Bezugsachse (Gerade) vom Nennwinkel, ausgedrückt in linearen Einheiten, über die Länge des genormten Abschnitts.
Messen von Abweichungen von Oberflächenpositionen.
Es ist schwierig, solche Messungen mit den zur Messung von Abmessungen verwendeten Mitteln durchzuführen, da die überwiegende Mehrheit der Messungen an Körperteilen von Maschinen durchgeführt werden muss, die die Position anderer Teile in der Maschine bestimmen. Messungen sind mit einer ausgewählten Gruppe von Universalmessgeräten für Einzelfertigungen möglich. Um Abweichungen in der Lage von Oberflächen in der Serien- und Massenproduktion zu messen, werden daher spezielle Mittel hergestellt, sogenannte Messgeräte.
VORTRAG Nr. 13 VOLLSTÄNDIGE FORMABWEICHUNGEN
UND OBERFLÄCHENSTANDORTE.
Grundlegendes Konzept
Arten von Abweichungen
Bei der Herstellung von Maschinenteilen treten in den meisten Fällen gleichzeitig reale Abweichungen in Form und Lage von Oberflächen auf, d. Beide Abweichungen addieren sich (eine algebraische Summe) und es entstehen sogenannte Gesamtabweichungen der Form und Lage der Oberfläche.
Totale Abweichung von Form und Lage- eine Abweichung, die sich aus der kombinierten Erscheinung einer Formabweichung und einer Abweichung der Lage der betreffenden Oberfläche oder des betreffenden Profils relativ zu den gegebenen Untergründen ergibt.
Radialschlag die Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand der Punkte des realen Profils der Rotationsfläche zur Basisachse in einem Schnitt durch eine Ebene senkrecht zur Basisachse.
Axialschlag die Differenz zwischen dem größten und kleinsten Abstand von den Punkten des realen Profils der Endfläche zur Ebene senkrecht zur Basisachse.
Gesamtradialschlag die Differenz zwischen dem größten und kleinsten Abstand aller Punkte der realen Oberfläche innerhalb der normierten Fläche zur Basisachse.
Gesamte Rundlauftoleranz– der maximal zulässige Wert des gesamten Rundlauffehlers.
Vollständiger Planlauf- die Differenz zwischen dem größten und kleinsten Abstand aller Punkte der Endfläche zur Ebene senkrecht zur Basisachse.
Gesamtplanlauftoleranz– der höchstzulässige Wert des gesamten Planlauffehlers.
Gesamtabweichung von Parallelität und Ebenheit - die Differenz zwischen dem größten und kleinsten Abstand von Punkten der realen Oberfläche zur Basisebene innerhalb der normalisierten Fläche.
Vollständige Parallelität und Ebenheitstoleranz– der größte zulässige Wert der Gesamtabweichung von Parallelität und Ebenheit.
Gesamtabweichung von Rechtwinkligkeit und Ebenheit- die Differenz zwischen dem größten und kleinsten Abstand von Punkten der realen Oberfläche zu einer Ebene senkrecht zur Basisebene oder Basisachse innerhalb der normierten Fläche.
Totale Rechtwinkligkeits- und Ebenheitstoleranz- der größte zulässige Wert der Gesamtabweichung von Rechtwinkligkeit und Ebenheit.
Gesamtabweichung von der Nennneigung und Ebenheit- die Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Abstand von Punkten der realen Oberfläche zu einer Ebene, die sich in einem bestimmten Nennwinkel relativ zur Referenzebene oder Referenzachse innerhalb der standardisierten Fläche befindet
Gesamttoleranz von Nennneigung und Ebenheit- der größte zulässige Wert der Gesamtabweichung von der Nennneigung und Ebenheit.
VORTRAG Nr. 14 OBERFLÄCHENRAUHEIT,
SEINE NORMUNG UND MESSUNG
Grundlegendes Konzept
Oberflächenrauheitsparameter
Bezeichnung der Rauheit in Zeichnungen
Alle Oberflächen eines Teils, unabhängig von der Art ihrer Herstellung, weisen Makro- und Mikrounregelmäßigkeiten in Form von Vorsprüngen und Vertiefungen auf. Diese Unregelmäßigkeiten, die das Oberflächenrelief bilden und dessen Qualität bestimmen, werden genannt Oberflächenrauheit. Unter Oberflächenrauheit versteht man die Gesamtheit der Mikrounregelmäßigkeiten auf der Oberfläche eines Teils.
Während des Formungsprozesses von Teilen entsteht auf ihrer Oberfläche eine Rauheit – eine Reihe abwechselnder Vorsprünge und Vertiefungen relativ kleiner Größe. Rauheit kann eine Spur von einem Fräser oder einem anderen Schneidwerkzeug sein, eine Kopie der Unregelmäßigkeiten von Formen oder Matrizen und kann durch Vibrationen beim Schneiden sowie durch andere Faktoren entstehen.
Der Einfluss der Rauheit auf die Funktion von Maschinenteilen ist vielfältig:
Oberflächenrauheit kann die Art der Verbindung von Teilen aufgrund von Quetschungen oder starkem Verschleiß der Profilvorsprünge stören;
Bei Stoßverbindungen verringert sich aufgrund der erheblichen Rauheit die Steifigkeit der Verbindungen;
die Rauheit der Wellenoberfläche zerstört verschiedene Arten von Dichtungen, die mit ihnen in Kontakt kommen;
Unregelmäßigkeiten verringern als Spannungskonzentration die Ermüdungsfestigkeit von Teilen.
Rauheit beeinflusst die Dichtheit von Verbindungen und die Qualität von Galvanik- und Lackbeschichtungen;
Die Rauheit beeinflusst die Genauigkeit der Teilemessungen;
Metallkorrosion entsteht und breitet sich schneller auf rauen Oberflächen usw. aus.
Die Landesnorm für Oberflächenrauheit legt einen einheitlichen Ansatz zur Bestimmung des Rauheitswertes fest – Grundlage hierfür ist das Rauheitsprofil und seine Parameter.
Ein Querschnitt einer Oberfläche mit einer dazu senkrechten Ebene gibt einen Eindruck vom Profil ihres Reliefs: der Anzahl, Form und Größe der Vorsprünge und Vertiefungen von Unregelmäßigkeiten (Abb. 1). In der Praxis liegt die Höhe der Vorsprünge und Vertiefungen von Oberflächenmikrorauheiten im Bereich von 0,08 bis 500 Mikrometer oder mehr.
Die Basislinie ist die Linie, anhand derer die Rauheit beurteilt wird.
Die Basislänge des Abschnitts l ist die Länge der Basislinie, mit der Unregelmäßigkeiten hervorgehoben werden, die die Oberflächenrauheit charakterisieren.
Die Mittellinie des Profils ist eine Linie in Form eines Nominalprofils, wobei alle numerischen Werte für die Rauheit von dieser Linie aus gemessen werden.
Oberflächenrauheitsparameter Ra, Rz, R max, Sm, S, tp
| Symbol für Rauheitsparameter | Name des Rauheitsparameters | Parameterdefinition Rauheit |
| Arithmetische mittlere Abweichung des Profils | Die arithmetische mittlere Abweichung der Profilpunkte innerhalb der Basislänge. |
|
| Höhe der Profilunregelmäßigkeiten an 10 Punkten | Die Summe der arithmetischen Mittel der absoluten Abweichungen der Punkte der fünf größten Minima und fünf größten Maxima des Profils innerhalb der Basislänge. |
|
| Maximale Höhe der Profilflächen | Der Abstand zwischen der Linie der Profilvorsprünge und der Linie der Profiltäler innerhalb der Basislänge. |
|
| Durchschnittliche Neigung der Profilunregelmäßigkeiten | Das arithmetische Mittel der Steigung der Profilunregelmäßigkeiten innerhalb der Basislänge. |
|
| Durchschnittliche Neigung der Profilunregelmäßigkeiten an den Eckpunkten | Der arithmetische Mittelwert der Steigung der Profilunregelmäßigkeiten entlang der Eckpunkte innerhalb der Basislänge. |
|
| Relative Referenzlänge des Profils | Das Verhältnis der Referenzlänge des Profils zur Basislänge, wobei „p“ der Wert der Höhe des Profilabschnitts ist. |
Bezeichnung der Rauheit in Zeichnungen. Bezeichnungsstruktur:
Die Werte der Rauheitsparameter sind in den Zeichnungen wie folgt angegeben:
Ra wird ohne Symbol, andere Parameter mit Symbol angegeben.
Wenn Sie einen Parameterbereich angeben, notieren Sie die Grenzwerte in zwei Begriffen:
Der Nominalwert des Parameters wird mit der maximalen Abweichung erfasst
Bei der Angabe mehrerer Rauheitsparameter werden deren Werte in einer Spalte von oben nach unten in der folgenden Reihenfolge aufgezeichnet: der Rauheitshöhenparameter (Ra, Rz, Rmax), der Rauheitsneigungsparameter (Sm, S), die relative Referenz Länge des Profils (tp).
Wenn die Rauheit durch den Parameter Ra oder Rz aus den in der Tabelle „Werte der Parameter Ra und Rz für die angegebenen Rauheitsklassen“ oben angegebenen Werten normiert wird, wird die Basislänge in der Rauheitsbezeichnung nicht angegeben.
Abhängig von der erforderlichen Art der Materialbearbeitung werden folgende Rauheitssymbole verwendet:
| Abb.1 - Die Art der Oberflächenbehandlung ist nicht festgelegt | Abb.2 - Oberflächenbehandlung mit Entfernung einer Materialschicht(Drehen, Fräsen....) | Abb. 3 - Oberflächenbehandlung ohne Abtragen einer Materialschicht(Schmieden, Gießen...) |
| Die Art der Oberflächenbehandlung wird nur dann angegeben, wenn die angegebene Oberflächenqualität nicht durch eine andere Behandlungsart erreicht werden kann. |
||
| H=(1,5-3)h, h – ungefähr gleich der Höhe der Dimensionszahlen |
||
Methoden und Mittel zur Beurteilung der Oberflächenrauheit.
Die Oberflächenrauheit wird durch zwei Hauptmethoden beurteilt: qualitativ und quantitativ.
Die qualitative Bewertungsmethode basiert auf dem Vergleich der behandelten Oberfläche mit einer Standardoberfläche (Probe) durch visuellen Vergleich, Vergleich der Empfindungen beim Abtasten mit der Hand (Finger, Handfläche, Nagel) und Vergleich der Beobachtungsergebnisse unter einem Mikroskop.
Optisch lässt sich die Klasse der Oberflächenreinheit, mit Ausnahme sehr fein bearbeiteter Oberflächen, recht genau bestimmen.
Zur visuellen Beurteilung der Oberflächenrauheit verwendete Standards müssen aus den gleichen Materialien, mit der gleichen Oberflächenform und mit der gleichen Methode wie das Teil hergestellt sein.
Hauptanwendungsgebiete von Proben:
Kontrolle der Rauheit schwer zugänglicher Oberflächen;
Schnelle Beurteilung der Rauheit eines Teils in verschiedenen Phasen des Bearbeitungsprozesses;
Verwendung als Arbeitsproben bei der Inspektion von Metall und Metallprodukten.
Die qualitative Beurteilung sehr fein bearbeiteter Oberflächen sollte mittels Mikroskop erfolgen; Sie können eine Lupe mit 5-facher oder höherer Vergrößerung verwenden.
Die quantitative Bewertungsmethode besteht aus der Messung der Oberflächenmikrorauheit mit Instrumenten: Profilometern und Profilographen-Profilometern.
Profilometer- ein Gerät zur Messung von Oberflächenunregelmäßigkeiten, wobei die Messergebnisse auf einer Skala in Form von Werten eines der zur Bewertung dieser Unregelmäßigkeiten verwendeten Parameter – Oberflächenrauheit – angezeigt werden. Die ersten Profilometer erschienen fast zeitgleich mit Profilographen. Bei Profilometern wird das Signal von einem Sensor mit einer Diamantnadel erhalten, die sich senkrecht zur zu überwachenden Oberfläche bewegt. Nach einem elektronischen Verstärker wird das Signal integriert, um einen gemittelten Parameter zu erzeugen, der Oberflächenunregelmäßigkeiten auf einer bestimmten Länge quantitativ charakterisiert.
Profilograph- ein Gerät zur Messung der Oberflächenrauheit und zur Darstellung der Ergebnisse in Form einer gekrümmten Linie (Profilogramm), die die Welligkeit und Rauheit der Oberfläche charakterisiert. Das Profilogramm wird mit einem grafisch-analytischen Verfahren aufbereitet. Das Funktionsprinzip des Profilographen besteht darin, die Oberfläche nacheinander mit einer Nadel senkrecht zur zu überwachenden Oberfläche abzutasten und die Schwingungen der Nadel optisch oder elektrisch in Signale umzuwandeln, die auf lichtempfindlichem Film oder Papier aufgezeichnet werden. Die ersten Profiler erschienen in der 2. Hälfte der 30er Jahre. 20. Jahrhundert und waren optisch-mechanische Geräte mit Signalaufzeichnung auf Film oder Fotofilm. In modernen Profilmessgeräten werden Nadelvibrationen üblicherweise mithilfe induktiver, kapazitiver, piezoelektrischer und anderer Wandler in elektrische Spannungsschwankungen umgewandelt. Profilographen bestehen aus drei Blöcken: einem Rahmen mit Messtisch und Antrieb, einer Elektronikeinheit und einem Aufnahmegerät.
VORTRAG Nr. 15 DAS KONZEPT DER METROLOGIE. MESSGERÄTE
Die Rolle von Messungen in der modernen Gesellschaft. Grundbegriffe der Metrologie
Kurze Informationen aus der Entwicklungsgeschichte der Metrologie
Die Metrologie als Wissenschaft und praktisches Betätigungsfeld hat uralte Wurzeln. Im Laufe der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft waren Messungen die Grundlage für die Beziehungen zwischen Menschen, zu umgebenden Objekten und zur Natur. Gleichzeitig wurden bestimmte Vorstellungen über die Größen, Formen, Eigenschaften von Objekten und Phänomenen sowie über Regeln und Methoden zu deren Vergleich entwickelt. Die Zersplitterung der Gebiete und der sie bewohnenden Völker bestimmte die Individualität dieser Regeln und Methoden. Daher schienen viele Einheiten die gleichen Größen zu messen.
In der Antike wurden die Namen von Einheiten und deren Größen meist nach der Möglichkeit angegeben, sie ohne spezielle Geräte zu bestimmen, d.h. Sie wurden von denen geführt, die „unter ihren Händen und unter ihren Füßen“ waren. In Russland waren die Längeneinheiten die Spannweite und die Elle. Unter der Spannweite wurde zunächst der maximale Abstand zwischen den Enden des langgestreckten Groß- und Kleinteils verstanden Zeigefinger Erwachsene. Im 16. Jahrhundert Die Messspanne wurde mit einem Viertel Arschin gleichgesetzt, später wurde die Spannweite als Längenmaß allmählich nicht mehr verwendet.
Die Elle als Längenmaß wurde in der Antike in vielen Ländern (in Russland, Babylon, Ägypten und anderen Ländern) verwendet und wurde als der Abstand in einer geraden Linie vom Ellenbogen bis zum Ende des Mittelfingers definiert Armlänge(oder Daumen oder geballte Faust). Natürlich war die Ellenbogengröße unterschiedlich.
Eines der wichtigsten Längenmaße in Russland war lange Zeit der Sazhen (erwähnt in den Chroniken des frühen 10. Jahrhunderts). Auch seine Größe war nicht konstant. Verwendet wurden: einfacher Klafter, schräger Klafter, offizieller Klafter usw. Unter Peter 1 wurden gemäß seinem Dekret russische Längenmaße mit englischen Maßen koordiniert. Ein Klafter hätte also sieben englischen Fuß entsprechen müssen. Im Jahr 1835 genehmigte Nikolaus I. mit seinem „Dekret an den Regierungssenat“ den Klafter als wichtigstes Längenmaß in Russland. Gemäß diesem Dekret wurde das Standard-Pfund als Grundeinheit der Masse übernommen, und zwar als ein Kubikzoll Wasser bei einer Temperatur von 13,3 Grad Réaumur im luftleeren Raum (ein Pfund entsprach 409,51241 Gramm).
Zusätzlich zu den aufgeführten Längenmaßen wurden in Russland andere Längenmaße verwendet: Arschin (0,7112 m), Werst (zu verschiedenen Zeiten war die Größe der Werst unterschiedlich). Um die Einheit etablierter Maße zu wahren, wurden schon in der Antike Standardmaße (Mustermaße) verwendet, die in den Kirchen beibehalten wurden, weil Kirchen waren die zuverlässigsten Orte zur Aufbewahrung wertvoller Gegenstände. 1134–1135 angenommen. In der Charta hieß es, dass die in die Obhut des Bischofs übertragenen Maßnahmen „ohne schmutzige Tricks gehalten, weder gemindert noch vervielfacht und jedes Jahr neu gewogen werden“ sollten. So wurde bereits damals eine Operation durchgeführt, die später als Verifizierung bekannt wurde.
Für vorsätzlich falsche Messungen, Täuschung im Zusammenhang mit der Anwendung von Maßnahmen wurden strenge Strafen vorgesehen („Hinrichtung ist dem Tod nahe“).
Mit der Entwicklung der industriellen Produktion stiegen die Anforderungen an die Verwendung und Lagerung von Maßeinheiten und der Wunsch nach einer Vereinheitlichung der Einheitengrößen. So bildete der russische Senat 1736 eine Kommission für Maße und Gewichte. Die Kommission wurde beauftragt, Standardmaßnahmen zu entwickeln, die Beziehungen zwischen verschiedenen Maßnahmen festzulegen und einen Entwurf für ein Dekret über die Organisation der Überprüfungsarbeiten in Russland zu erarbeiten. Archivmaterialien zeigen, dass die Pläne, die die Kommission umsetzen wollte, vielversprechend waren. Aus Geldmangel konnten diese Pläne damals jedoch nicht verwirklicht werden.
Im Jahr 1841 wurde gemäß dem verabschiedeten Dekret „Über das System der russischen Maß- und Maßeinheiten“, das eine Reihe von Längen-, Volumen- und Gewichtsmaßen legalisierte, das Depot für Modellgewichte und -maße in der St. Petersburger Münze eingerichtet erste staatliche Verifizierungsinstitution. Die Hauptaufgaben des Depots bestanden darin, Standards zu lagern, Tabellen mit russischen und ausländischen Maßen zusammenzustellen, Standardmaße zu erstellen, die weniger genau als Standards waren, und diese an die Regionen des Landes zu verteilen. Die örtliche Überprüfung von Gewichten und Maßen wurde den Stadträten, Räten und Landeskammern übertragen. Es wurden „Inspektionsgruppen“ gebildet, darunter Vertreter lokaler Behörden und Händler, die das Recht hatten, falsche oder nicht gekennzeichnete Maßnahmen zu beschlagnahmen und die Eigentümer solcher Maßnahmen vor Gericht zu stellen. Damit wurde in Russland der Grundstein für einen einheitlichen staatlichen messtechnischen Dienst gelegt.
Zu Beginn des 18. Jahrhunderts. Es erschienen Bücher, die eine Beschreibung des aktuellen russischen Metrologiesystems enthielten:
L.F. Magnitsky „Arithmetik“ (1703), „Ein Feldbuch malen“ (1709). Später, im Jahr 1849 Das erste wissenschaftliche und pädagogische Buch von F.I. wurde veröffentlicht. Petrushevskys „Allgemeine Metrologie“ (in zwei Teilen), nach dem die ersten Generationen russischer Metrologen studierten.
Eine wichtige Etappe in der Entwicklung der russischen Metrologie war die Unterzeichnung der metrischen Konvention durch Russland am 20. Mai 1875. Im selben Jahr entstand es Internationale Organisation Gewichte und Maße (WOMW). Der Sitz dieser Organisation ist Frankreich (Sèvres). Russische Wissenschaftler beteiligten sich aktiv an der Arbeit des IOMV und nehmen auch weiterhin daran teil. Im Jahr 1889 Im Depot of Standard Weights and Measures sind Kilogramm- und Meterstandards eingetroffen. 1893 wurde in St. Petersburg auf der Grundlage des Depots die Hauptkammer für Maß und Gewicht gegründet, die sie bis 1907 leitete. der große russische Wissenschaftler D.I. Zu dieser Zeit begannen ernsthafte messtechnische Studien. D.I. Mendeleev investierte viel Mühe in die Entwicklung und Verbesserung des Verifizierungsgeschäfts; Zur Überprüfung, Kennzeichnung und Reparatur von Gewichten und Maßen sowie zur Kontrolle ihrer korrekten Verwendung wurde ein Netzwerk aus Prüfzelten aufgebaut. Im Jahr 1900 eröffnete das Moskauer Bezirkskontrollamt ein Prüfzelt für Handelsgewichte und -maße. Dies war der Beginn der Organisation eines metrologischen Instituts in Moskau (derzeit das Allrussische Wissenschaftliche Forschungsinstitut für messtechnische Dienste – VINIMS).
In den Jahren der Sowjetmacht wurde die Metrologie weiterentwickelt. Im Jahr 1918 Das Dekret der Regierung der Russischen Föderation „Über die Einführung des internationalen metrischen Gewichts- und Maßsystems“ wurde angenommen.
Im Jahr 1930 Es kam zu einer Vereinheitlichung von Messtechnik und Normung. Wurde gehalten Großer Job den Stand der messtechnischen Aktivitäten zu untersuchen. Die in diesen Jahren gesammelten Erfahrungen erwiesen sich während des Großen Vaterländischen Krieges als nützlich, als es darum ging, die Messgeräte in evakuierten Betrieben schnell wiederherzustellen und an die Aufgaben der militärischen Produktion anzupassen. Nach Kriegsende begann sich das Netzwerk der Eich- und Messorganisationen rasch zu erholen. Es entstanden neue metrologische Institute.
Im Jahr 1954 Das Komitee für Normen, Maße und Messgeräte wurde unter dem Ministerrat der UdSSR (im Folgenden Gosstandart der UdSSR) gebildet. Nach dem Zusammenbruch der UdSSR wird der messtechnische Dienst Russlands vom Staatlichen Komitee der Russischen Föderation für Normung und Metrologie (Gosstandart of Russia) verwaltet.
Im Gegensatz zu Ausland Die Verwaltung des messtechnischen Dienstes in der Russischen Föderation erfolgt in einem einzigen Verwaltungsbereich, zu dem auch die Standardisierung gehört. Es gibt jedoch Unterschiede zwischen diesen Arten von Aktivitäten, die sich mit der Entwicklung der Marktbeziehungen vertiefen. Als wichtigste Aufgaben bleiben das Metrologiemanagement und die staatliche messtechnische Aufsicht bestehen staatlich kontrolliert, dann kann die Normung, die nach den Erfahrungen von Ländern mit Marktwirtschaft auf den Vorgaben des Herstellers basiert, erhebliche Veränderungen erfahren.
Die Rolle von Messungen in der modernen Gesellschaft.
Grundbegriffe der Metrologie
Metrologie(von griechisch „metro“ – Maß, „logos“ – Lehre) – die Wissenschaft der Messungen, Methoden und Mittel zur Gewährleistung der Einheitlichkeit und erforderlichen Genauigkeit der Messungen.
In der modernen Gesellschaft spielt die Metrologie als Wissenschaft und praktisches Betätigungsfeld eine wichtige Rolle. Dies liegt daran, dass es praktisch keinen Bereich menschlichen Handelns gibt, in dem Messergebnisse nicht genutzt werden. In unserem Land werden täglich über 20 Milliarden verschiedene Messungen durchgeführt. Messungen sind ein integraler Bestandteil der meisten Arbeitsprozesse. Die Kosten für die Bereitstellung und Durchführung von Messungen machen etwa 20 % der gesamten Produktionskosten aus.
Messung– Dabei handelt es sich um die experimentelle Ermittlung des Wertes einer physikalischen Größe mit speziellen technischen Mitteln.
Anhand von Messungen werden Informationen über den Stand der Produktion sowie wirtschaftliche und gesellschaftliche Prozesse gewonnen. Messinformationen dienen als Grundlage für Entscheidungen über die Produktqualität bei der Implementierung von Qualitätssystemen, in wissenschaftlichen Experimenten usw. Und nur die Zuverlässigkeit und entsprechende Genauigkeit der Messergebnisse gewährleistet die Richtigkeit der Entscheidungen auf allen Führungsebenen. Der Erhalt unzuverlässiger Informationen führt zu falschen Entscheidungen, verminderter Produktqualität und möglichen Unfällen.
Es dient der Umsetzung der Bestimmungen der meisten Gesetze der Russischen Föderation (z. B. „Über den Schutz der Verbraucherrechte“, „Über Standardisierung“, „Über die Zertifizierung von Produkten und Dienstleistungen“, „Über Energieeinsparung“ usw.). Es ist notwendig, verlässliche und vergleichbare Informationen zu verwenden.
Eine wirksame Zusammenarbeit mit anderen Ländern, die gemeinsame Entwicklung wissenschaftlicher und technischer Programme (z. B. im Bereich Weltraumforschung, Medizin, Umweltschutz usw.) und die Weiterentwicklung der Handelsbeziehungen erfordern ein wachsendes gegenseitiges Vertrauen in Messinformationen, die im Wesentlichen das sind Hauptgegenstand des Austauschs bei der gemeinsamen Lösung wissenschaftlicher und technischer Probleme, Grundlage für die gegenseitige Abwicklung von Handelsgeschäften, Abschluss von Verträgen über die Lieferung von Materialien, Produkten, Ausrüstungen. Die Schaffung eines einheitlichen Messansatzes gewährleistet gegenseitiges Verständnis, die Möglichkeit der Vereinheitlichung und Standardisierung von Messmethoden und -instrumenten, gegenseitige Anerkennung von Messergebnissen und Produktprüfungen in internationales System Warenaustausch.
Um einen bestimmten Parameter, Eigenschaften eines Produkts, Prozesses oder Phänomens zu quantifizieren (messen), d. h. eines Messobjekts müssen Sie:
Wählen Sie Parameter und Eigenschaften aus, die die Eigenschaften des Objekts bestimmen, die uns interessieren;
den Grad der Zuverlässigkeit festlegen, mit dem die ausgewählten Parameter bestimmt werden sollen, Toleranzen, Genauigkeitsstandards usw. festlegen;
Wählen Sie Methoden und Messgeräte aus, um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen.
Gewährleistung der Bereitschaft von Messgeräten, ihre Funktionen zu erfüllen, indem Messgeräte mit den entsprechenden Standards verknüpft werden (durch regelmäßige Überprüfung und Kalibrierung von Messgeräten);
Sicherstellung der Abrechnung bzw. Schaffung der erforderlichen Voraussetzungen für die Durchführung von Messungen;
stellen die Verarbeitung der Messergebnisse und die Bewertung von Fehlermerkmalen sicher.
Die aufgeführten Bestimmungen stellen eine Art Kette dar, deren Entfernung jedes Glieds unweigerlich zum Erhalt unzuverlässiger Informationen und in der Folge zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten und der Annahme fehlerhafter Entscheidungen führt.
Die Möglichkeit, Messergebnisse zur korrekten und effektiven Lösung eines Messproblems zu nutzen, wird durch die folgenden drei Bedingungen bestimmt:
Messergebnisse werden in legalisierten (durch russische Gesetzgebung festgelegten) Einheiten ausgedrückt;
die Werte der Genauigkeitsindikatoren der Messergebnisse sind mit der erforderlichen spezifizierten Zuverlässigkeit bekannt;
Die Werte der Genauigkeitsindikatoren bieten gemäß den ausgewählten Kriterien eine optimale Lösung für das Problem, für das diese Ergebnisse bestimmt sind (Messergebnisse werden mit der erforderlichen Genauigkeit erhalten).
Wenn die Messergebnisse die ersten beiden Bedingungen erfüllen, ist alles bekannt, was über sie bekannt sein muss, um eine fundierte Entscheidung über die Möglichkeit ihrer Verwendung treffen zu können. Solche Ergebnisse sind vergleichbar, sie können in verschiedenen Kombinationen verwendet werden, von verschiedenen Leuten, Organisationen. In diesem Fall heißt es, dass die Einheit der Messungen gewährleistet ist – ein Zustand der Messungen, in dem ihre Ergebnisse in gesetzlichen Einheiten ausgedrückt werden und die Fehler der Ergebnisse mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit die festgelegten Grenzen nicht überschreiten.
Die dritte der oben genannten Bedingungen bestimmt die Anforderungen an die Genauigkeit der verwendeten Methoden und Messgeräte. Unzureichende Messgenauigkeit führt zu erhöhten Regelfehlern und wirtschaftlichen Verlusten. Eine höhere Messgenauigkeit erfordert die Anschaffung teurerer Messgeräte. Daher handelt es sich bei dieser Anforderung nicht nur um eine messtechnische, sondern auch um eine wirtschaftliche Anforderung, denn mit Kosten und Verlusten bei Messungen verbunden (Kosten und Verluste sind wirtschaftliche Kriterien).
Wenn bei Messungen alle drei Bedingungen erfüllt sind (die Einheitlichkeit und erforderliche Genauigkeit der Messungen ist gewährleistet), spricht man von messtechnischer Unterstützung. Unter messtechnischer Unterstützung versteht man die Schaffung und Anwendung der wissenschaftlichen und organisatorischen Grundlagen, technischen Mittel, Regeln und Vorschriften, die zur Erreichung der Einheitlichkeit und erforderlichen Genauigkeit der Messungen erforderlich sind.
Die wissenschaftliche Grundlage der messtechnischen Betreuung ist die Metrologie – die Wissenschaft vom Messen. Die organisatorische Basis ist der messtechnische Dienst Russlands.
Technische Mittel sind: System von Messgeräten, Standards, System zur Übertragung von Einheitsgrößen vom Standard auf funktionierende Messgeräte, System von Standardproben, System von Standardreferenzdaten.
Regeln und Vorschriften Um die Einheitlichkeit der Messungen sicherzustellen, sind im Gesetz der Russischen Föderation „Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen“ und in festgelegt Regulierungsdokumente Staatssystem Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen (GSI).
Der Übergang Russlands zur Marktwirtschaft hat neue Bedingungen für die Aktivitäten inländischer Firmen, Unternehmen und Organisationen im Bereich der messtechnischen Unterstützung geschaffen. Mit der Verabschiedung des Gesetzes der Russischen Föderation „Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen“ (im April 1993) begann eine neue Etappe in der Entwicklung der Metrologie, die durch einen Übergang vom Verwaltungsprinzip der Verwaltung messtechnischer Tätigkeiten zum Verwaltungsprinzip gekennzeichnet ist gesetzgeberischer Natur und weitgehend die Harmonisierung des russischen Messsystems mit der internationalen Praxis.
Das Gesetz definiert die Tätigkeitsbereiche, in denen die Einhaltung messtechnischer Anforderungen verpflichtend ist und die der staatlichen messtechnischen Aufsicht unterliegen (Artikel 13):
Gesundheitswesen, Veterinärmedizin, Umweltschutz, Arbeitssicherheit;
Handelstransaktionen und gegenseitige Abrechnungen zwischen Käufer und Verkäufer, einschließlich Transaktionen unter Verwendung von Spielautomaten und -geräten;
staatliche Buchhaltungsvorgänge;
Gewährleistung der Staatsverteidigung;
geodätische und hydrometeorologische Arbeiten;
Bank-, Steuer-, Zoll- und Postgeschäfte;
Herstellung von Produkten, die im Rahmen von Verträgen für staatliche Zwecke gemäß der Gesetzgebung der Russischen Föderation geliefert werden;
Prüfung und Qualitätskontrolle von Produkten zur Feststellung der Einhaltung zwingender Anforderungen staatliche Standards Russische Föderation;
obligatorische Zertifizierung von Produkten und Dienstleistungen;
Messungen im Auftrag des Gerichts, der Staatsanwaltschaft, des Schiedsgerichts, Regierungsbehörden Verwaltung der Russischen Föderation;
Registrierung nationaler und internationaler Aufzeichnungen.
Die staatliche Aufsicht über die Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen erfolgt durch staatliche Inspektoren, deren Rechte und Pflichten ebenfalls im Gesetz festgelegt sind.
Es ist zu beachten, dass nicht nur Metrologen an messtechnischen Unterstützungsaktivitäten teilnehmen, d. h. Personen oder Organisationen, die für die Einheitlichkeit der Messungen verantwortlich sind, aber auch jeder Fachmann: entweder als Konsument quantitativer Informationen, an deren Zuverlässigkeit er interessiert ist, oder als Beteiligter am Prozess ihrer Beschaffung und Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Messungen.
Der aktuelle Stand der messtechnischen Unterstützung erfordert hochqualifizierte Fachkräfte. Eine mechanische Übertragung von Auslandserfahrungen auf inländische Bedingungen ist derzeit nicht möglich, und Spezialisten müssen über eine ausreichend breite Perspektive verfügen, um bei der Entwicklung und Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Messinformationen kreativ sein zu können. Dies gilt nicht nur für Arbeitnehmer im verarbeitenden Gewerbe. Kenntnisse auf dem Gebiet der Messtechnik sind auch für Produktvertriebsspezialisten, Manager und Wirtschaftswissenschaftler wichtig, die bei ihrer Tätigkeit zuverlässige Messinformationen verwenden müssen.
VORTRAG Nr. 16 ARTEN UND METHODEN DER MESSUNG
Arten der Messung
Messmethoden
Arten der Messung.
Unter Direktmessung versteht man eine Messung, bei der der Wert der Messgröße direkt vom Lesegerät ermittelt wird. Das lineare Maß kann direkt über die Skalen eines Lineals, Maßbandes, Messschiebers, Mikrometers, die wirkende Kraft – mit einem Dynamometer, die Temperatur – mit einem Thermometer usw. eingestellt werden. Zum Beispiel die Höhe h mit dem Lineal des Tiefenmessers des ShTs-1-Messschiebers messen.
Indirekte Messung ist eine Messung, bei der der gewünschte Wert einer Größe durch Neuberechnung der Ergebnisse direkter Messungen von Größen bestimmt wird, die mit der gewünschten Größe durch eine uns bekannte Beziehung in Zusammenhang stehen. Indirekte Messungen werden in Fällen verwendet, in denen die gewünschte Menge nicht oder nur sehr schwer direkt, also durch direkte Messung, gemessen werden kann oder wenn die direkte Messung ein weniger genaues Ergebnis liefert. Beispiele für eine indirekte Messart sind die Bestimmung des Volumens eines Parallelepipeds durch Multiplikation dreier linearer Größen (Länge, Höhe und Breite), die mit der direkten Messart ermittelt wurden, die Berechnung der Motorleistung, die Bestimmung des elektrischen Widerstands eines Leiters anhand seines Widerstands und seiner Länge und Querschnittsfläche usw.
Bei der Kontaktmessung handelt es sich um eine Messung, bei der der Taster des Messgeräts mechanischen Kontakt mit der Oberfläche des zu messenden Teils hat. Zum Beispiel Messungen mit Messschiebern, Messuhren usw.
Bei der berührungslosen Messung handelt es sich um eine Messung, bei der das Messgerät keinen mechanischen Kontakt mit der Oberfläche des zu messenden Teils hat. Zum Beispiel das Messen von Fadenelementen am Mikroskop.
Kumulative Messungen werden durch gleichzeitige Messung mehrerer gleichnamiger Größen durchgeführt, für die der gewünschte Wert durch Lösung eines aus direkten Messungen gewonnenen Gleichungssystems ermittelt wird verschiedene Kombinationen diese Mengen. Ein Beispiel für kumulative Messungen ist die Kalibrierung der Gewichte eines Satzes unter Verwendung der bekannten Masse eines von ihnen und der Ergebnisse direkter Vergleiche der Massen verschiedener Gewichtskombinationen.
Bei gemeinsamen Messungen handelt es sich um gleichzeitige Messungen von zwei oder mehr nichtidentischen Größen, um den Zusammenhang zwischen ihnen zu ermitteln, beispielsweise Messungen des Volumens eines Körpers, die mit Messungen verschiedener Temperaturen durchgeführt werden, die die Änderung des Volumens dieses Körpers bestimmen.
Absolute Messungen basieren auf direkten Messungen einer oder mehrerer physikalischer Größen. Ein Beispiel für eine absolute Messung wäre das Messen des Durchmessers oder der Länge einer Walze mit einem Messschieber oder Mikrometer oder das Messen der Temperatur mit einem Thermometer. Absolutmessungen gehen mit einer Bewertung des gesamten Messwertes einher.
Relative Messungen basieren auf der Messung des Verhältnisses der gemessenen Größe, die die Rolle einer Einheit spielt, oder auf der Messung einer Größe im Verhältnis zur gleichnamigen Größe, die als Ausgangsgröße genommen wird. Als Proben werden häufig Standardmaße in Form planparalleler Endlängenmaße verwendet.
Messmethoden.
Unter Messmethode eine Reihe von Techniken zur Verwendung von Prinzipien und Messinstrumenten verstehen. Messprinzipien definieren die Menge physikalischer Phänomene, auf denen Messungen basieren. Alle Messmethoden lassen sich nach gemeinsamen charakteristischen Merkmalen systematisieren und verallgemeinern. Am weitesten verbreitet ist die messtechnische Klassifizierung von Messverfahren, nach der Messverfahren in die Methode der direkten Beurteilung und die Methode des Vergleichs mit einem Maß unterteilt werden.
Direkte Bewertungsmethode- Hierbei handelt es sich um ein Messverfahren, bei dem der Wert einer Größe direkt aus dem Lesegerät eines direkt wirkenden Messgeräts ermittelt wird. Das direkt wirkende Gerät sorgt für die Umwandlung des Messinformationssignals in eine Richtung ohne Rückkopplung. Zum Beispiel die Temperaturmessung mit einem Quecksilberthermometer. Zur Messung mit der Direktbewertungsmethode werden viele verschiedene Arten von Instrumenten verwendet: Manometer, Amperemeter, Durchflussmesser, Barometer usw. Die Vorteile dieser Methode sind die Geschwindigkeit, mit der das Messergebnis erhalten wird, und die Möglichkeit, Änderungen direkt zu beobachten der Messwert. Die Genauigkeit wird jedoch durch Fehler bei der Instrumentenkalibrierung eingeschränkt.
Vergleichsmethode mit Maß- Dies ist eine Methode, bei der der gemessene Wert mit dem durch die Messung reproduzierten Wert verglichen wird. In diesem Fall kommt ein Vergleichsgerät zum Einsatz – ein Messgerät, das den Messwert direkt mit einem bekannten Wert vergleichen soll. Die Vergleichsmethode mit einem Maß weist Varianten auf, die häufig als unabhängige Messmethoden betrachtet werden:
Das Differentialverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und einem bekannten, durch die Messung reproduzierten Wert gemessen wird. Ein Beispiel für eine Differentialmethode ist die Messung der Differenz zweier Spannungen mit einem Voltmeter, von denen eine mit großer Genauigkeit bekannt ist und die andere der gewünschte Wert ist;
Nullmethode – bei der die Differenz zwischen der gemessenen Größe und dem Maß auf Null reduziert wird. In diesem Fall hat die Nullmethode den Vorteil, dass das Maß um ein Vielfaches kleiner sein kann als der Messwert, beispielsweise beim Wiegen auf einer Waage, wenn sich die zu wiegende Last auf einem Arm und ein Satz Referenzgewichte auf dem anderen Arm befindet ;
Substitutionsmethode – eine Vergleichsmethode mit einem Maß, bei der der gemessene Wert durch einen bekannten Wert ersetzt wird, der durch das Maß reproduziert wird. Die Substitutionsmethode wird beim Wiegen verwendet, indem die gemessene Masse und die Gewichte abwechselnd auf dieselbe Waage gelegt werden.
Koinzidenzmethode - eine Vergleichsmethode mit einem Maß, bei der die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem durch das Maß wiedergegebenen Wert anhand der Übereinstimmung von Skalenmarkierungen oder periodischen Signalen gemessen wird. Ein Beispiel für den Einsatz dieser Methode ist die Längenmessung mit einem Messschieber
Die Methode des Vergleichs mit einem Maß ist genauer als die Methode der direkten Bewertung. Die Genauigkeit der Vergleichsmethode mit einem Maß wird hauptsächlich durch den Herstellungsfehler der verwendeten Maße bestimmt.
VORTRAG Nr. 17 MESSFEHLER
Feststellung des Fehlers
Fehlerklassifizierung
Der Messvorgang und die Erzielung des Messergebnisses werden von vielen Faktoren beeinflusst: der Art des Messwerts, der Qualität der verwendeten Messgeräte, der Messmethode, Messbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck usw.), individuellen Eigenschaften des Bediener (der Fachmann, der die Messungen durchführt) usw. Unter dem Einfluss dieser Faktoren weicht das Messergebnis vom tatsächlichen Wert des Messwerts ab.
Die Abweichung eines Messergebnisses vom wahren Wert der Messgröße wird als Messfehler bezeichnet.
Dies ist eine theoretische Definition von Fehler, weil da der wahre Wert der Menge unbekannt ist. Bei messtechnischen Arbeiten wird anstelle des wahren Wertes der tatsächliche Wert verwendet, für den üblicherweise die Ablesung von Standards herangezogen wird. In der Praxis wird anstelle des wahren Wertes dessen Bewertung herangezogen.
Je nach numerischer Ausdrucksform werden Messfehler unterteilt in:
Absolute Fehler sind die Differenz zwischen dem bei der Messung erhaltenen Wert einer Größe und ihrem wahren Wert, ausgedrückt in Einheiten der gemessenen Größe.
Der relative Fehler wird durch das Verhältnis des absoluten Fehlers zum wahren Wert des Messwerts bestimmt. Beispielsweise wird ein 50 Tonnen schweres Auto mit einem absoluten Fehler von ± 50 kg gemessen, der relative Fehler beträgt ± 0,1 %.
Aufgrund der Art der Messfehler werden sie unterteilt in:
Der systematische Fehler bleibt konstant oder ändert sich nach einem bestimmten Gesetz bei wiederholten Messungen derselben Größe. Wenn die Ursachen systematischer Fehler bekannt sind, können diese erkannt und aus den Messergebnissen ausgeschlossen werden.
Der Zufallsfehler ändert sich zufällig bei wiederholten Messungen derselben Größe. Zufällige Fehler beziehen sich auf Zufallsvariablen (Ereignisse, Phänomene). Im Gegensatz zu systematischen Fehlern können zufällige Fehler nicht aus den Messergebnissen ausgeschlossen werden. Ihr Einfluss kann jedoch durch den Einsatz spezieller Methoden zur Verarbeitung von Messergebnissen reduziert werden, die auf den Prinzipien der Wahrscheinlichkeitstheorie und der mathematischen Statistik basieren.
Grober Messfehler- ein Fehler, dessen Wert deutlich höher ist als erwartet.
Abhängig von der Reihenfolge der Entstehungsursachen werden folgende Fehlerarten unterschieden:
Der instrumentelle Fehler ist ein Bestandteil des Messfehlers, abhängig von den Fehlern der verwendeten Mittel. Diese Fehler werden durch die Fertigungsqualität der Messgeräte selbst bestimmt.
Der Fehler der Messmethode ist der Teil des Messfehlers, der durch die Unvollkommenheit der Messmethode verursacht wird.
Der Einstellfehler ist ein Teil des Messfehlers, der durch Unvollkommenheiten im Einstellvorgang entsteht.
Der Ablesefehler ist ein Bestandteil des Messfehlers, der durch eine unzureichend genaue Ablesung von Messgeräten verursacht wird.
Der Eichfehler ist ein Bestandteil des Messfehlers, der aus einer mangelhaften Eichung von Messgeräten resultiert. Fehler aufgrund der Messkraft gelten für Kontaktmessgeräte. Bei der Beurteilung des Einflusses der Messkraft auf den Messfehler ist zwischen den elastischen Verformungen der Einbaueinheit und den Verformungen in der Kontaktzone der Messspitze mit dem Bauteil zu unterscheiden.
Eine beeinflussende physikalische Größe ist eine physikalische Größe, die nicht mit einem bestimmten Mittel gemessen wird, aber die Ergebnisse der gemessenen Größe beeinflusst, zum Beispiel: Umgebungstemperatur und -druck; relative Luftfeuchtigkeit usw. weichen von den Normalwerten ab.
Als Hauptfehler bezeichnet man den Fehler eines Messgerätes, der bei normalem Einsatz auftritt, wenn die Einflussgrößen im normalen Wertebereich liegen.
Liegt der Wert der Einflussgröße außerhalb des normalen Wertebereichs, erscheint ein zusätzlicher Fehler.
Normalbedingungen für den Einsatz von Messgeräten sind die Bedingungen für deren Einsatz, unter denen die Einflussgrößen normale Werte haben oder im normalen (Arbeits-)Wertebereich liegen. Normale Bedingungen für die Durchführung von Linear- und Winkelmessungen und -überprüfungen werden in GOST 8.050-73 bzw. GOST 8.395-80 geregelt.
Die normale Temperatur während der Messungen beträgt 20 °C (293 K), während der Arbeitstemperaturbereich 20 °C ± 1° beträgt.
Temperaturfehler werden durch Temperaturverformungen verursacht. Sie entstehen durch den Temperaturunterschied zwischen Messobjekt und Messgerät. Es gibt zwei Hauptquellen, die den Fehler aus Temperaturverformungen bestimmen: Abweichung der Lufttemperatur von 20 °C und kurzfristige Schwankungen der Lufttemperatur während des Messvorgangs.
Subjektive Fehler sind Fehler, die vom Bediener abhängen. Es gibt vier mögliche Arten subjektiver Fehler:
Zählfehler – entsteht durch eine sichtbare Änderung der relativen Positionen der Skalenmarkierungen aufgrund der Bewegung des Auges des Betrachters – Parallaxenfehler. Parallaxe ist die scheinbare Verschiebung des Zeigers relativ zur Skalenlinie, die durch eine Verschiebung des Auges des Betrachters von der durch den Zeiger gesenkten Senkrechten zur Skalenebene verursacht wird
Anwesenheitsfehler – äußert sich im Einfluss der Wärmestrahlung des Bedieners auf die Umgebungstemperatur und damit auf das Messgerät;
Bedienungsfehler – vom Bediener beim Einrichten des Gerätes eingegeben;
berufliche Fehler – verbunden mit der Qualifikation des Bedieners, mit seiner Einstellung zum Messprozess.
Das Ergebnis einer Beobachtung ist der Wert einer Größe, der während einer separaten Beobachtung ermittelt wurde.
Das Ergebnis einer Messung ist der Wert einer Größe, der während des Messvorgangs nach Verarbeitung der Beobachtungsergebnisse gefunden wird.
Die Stabilität eines Messgerätes ist ein qualitatives Merkmal eines Messgerätes und spiegelt die Konstanz seiner messtechnischen Eigenschaften über die Zeit wider.
Zur Charakterisierung der Qualität von Messungen werden Begriffe wie Genauigkeit, Korrektheit, Konvergenz und Reproduzierbarkeit von Messungen verwendet.
Unter Messgenauigkeit versteht man die Qualität der Messungen, die die Nähe ihrer Ergebnisse zum wahren Wert des Messwerts widerspiegelt. Eine hohe Messgenauigkeit entspricht kleinen Fehlern aller Art, sowohl systematischer als auch zufälliger.
Die Genauigkeit von Messungen ist die Qualität der Messungen und spiegelt die Nähe zu Null systematischer Fehler in ihren Ergebnissen wider. Die Messergebnisse sind korrekt, sofern sie nicht durch systematische Fehler verfälscht werden.
Konvergenz von Messungen ist die Qualität von Messungen und spiegelt die Nähe zueinander von Messergebnissen wider, die unter denselben Bedingungen (mit demselben Messgerät, von demselben Bediener) durchgeführt wurden. Für Messtechniken ist die Messkonvergenz eines der wichtigsten Merkmale.
Unter Messreproduzierbarkeit versteht man die Qualität von Messungen, die die Nähe zueinander von Messergebnissen widerspiegelt, die unter unterschiedlichen Bedingungen (zu unterschiedlichen Zeiten, an unterschiedlichen Orten usw.) durchgeführt wurden. verschiedene Methoden und Messgeräte). Bei Produkttestverfahren ist die Reproduzierbarkeit eines der wichtigsten Merkmale.
Das Gesetz der Russischen Föderation „Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit von Messungen“ legt fest, dass die Bestimmungen dieses Gesetzes darauf abzielen, die Interessen der Bürger, Recht und Ordnung sowie die Wirtschaft des Landes vor den Folgen unzuverlässiger Messergebnisse zu schützen.
Um die Bestimmungen des Gesetzes umzusetzen, müssen alle Messinformationen (in behördlichen und technischen Dokumenten angegeben, Nachschlagewerke und wissenschaftlicher und technischer Literatur usw.), die für den praktischen Gebrauch bestimmt sind, müssen mit einer Angabe der Messfehlereigenschaften versehen sein.
Referenzliste
Ganevsky G.M., Goldin I.I. Toleranzen, Passungen und technische Messungen im Maschinenbau. M.: Handelshochschule, 1987
Zaitsev S.A., Kuranov A.D., Tolstov A.N. Toleranzen und technische Maße. M.: Verlagszentrum „Akademie“, 2012.
Pokrovsky B.S., Evstigneev N.A. Technische Messungen im Maschinenbau. M.: Verlag. Zentrumsakademie, 2012
Internetressourcen:
Www.i-mash.ru/ (GOST 25346-89. EINHEITLICHES SYSTEM VON TOLERANZEN UND LANDUNGEN. Allgemeine Bestimmungen, Toleranzreihen und Hauptabweichungen);
Www.standartizac.ru/ (Verzeichnis „Standardisierung“).
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Toleranzen und technische Maße
Verarbeitungsgenauigkeit
Unter Bearbeitungsgenauigkeit versteht man die Übereinstimmung der Größen, Formen und relativen Positionen von Abschnitten der bearbeiteten Oberflächen mit einer bestimmten Genauigkeit sowie die Sauberkeit der Oberflächenbehandlung des Teils mit den Anforderungen der Zeichnung und der technischen Spezifikationen.
Die Haltbarkeit von Maschinen, die bei hohen Geschwindigkeiten und Belastungen arbeiten, hängt maßgeblich von der Qualität der Oberfläche der reibenden Teile ab. Trotz der großen Genauigkeit und Perfektion moderner Zerspanungsanlagen ist es unmöglich, absolut genaue Abmessungen oder Formen des Teils gemäß der in der Zeichnung angegebenen Maßtoleranz zu erhalten. Daher kann es bei allen hergestellten Teilen zu Abweichungen (Fehlern) kommen.
Größe Fehler bei der Herstellung von Teilen hängt von folgenden Gründen ab:
Genauigkeit von Maschinen und Schneidwerkzeugen (Maschinen können nicht absolut genau sein und Schneidwerkzeuge können Verschleiß aufweisen);
Temperatur des zu prüfenden Teils. Wenn die Temperatur des Teils steigt, weicht seine Größe von der bei normaler Temperatur (20 °C) gemessenen Größe ab;
Gebrauchstauglichkeit des Messgerätes;
Fähigkeit eines Kraftfahrzeugführers und Mechanikers im Umgang mit Messgeräten.
Das Konzept der Toleranzen
Bei der Verbindung zweier ineinanderpassender Teile unterscheidet man ein Loch und einen Schaft (Abb. 210). Loch und Schaft sind Begriffe, die jeweils zur Bezeichnung von innen (weiblich) verwendet werden. 1 und extern (überdacht) 2 Elemente von Teilen sind nicht nur zylindrisch (Abb. 210, a), sondern auch flach mit parallelen Ebenen - Nut, Keil usw. (Abb. 210, b).
Abb. 210 Verbindung zweier Teile:
a) zylindrisch; b) flach
Moderne Technik ist ohne die Austauschbarkeit von Teilen undenkbar. Austauschbar Dabei handelt es sich um Teile, die ohne Anpassung exakt zum Einbauort passen und das auszutauschende Teil ersetzen können. Es ist klar, dass Teile nur dann austauschbar sein können, wenn ihre Abmessungen und Materialeigenschaften innerhalb genau festgelegter Grenzen liegen. Daher ist bei der Konstruktion austauschbarer Teile zusätzlich zu nominal Die Größe (durch Berechnung ermittelt) gibt den zulässigen Wert der Abweichungen an, bei dem ihr zuverlässiger Betrieb und ihre Austauschbarkeit gewährleistet sind.
Zulassung Die Größe ist die Differenz zwischen der größten und der kleinsten Grenzgröße. Der Toleranzwert wird in Zehntel- oder sogar Hundertstelmillimetern (Mikrometer – 0,001 mm) angegeben.
Die Toleranz wird in Form von zwei Abweichungen vom Nennwert ermittelt: Ober- und Untermaß. Die Abweichung kann positiv sein, wenn das Grenzmaß größer als das Nennmaß ist, und negativ, wenn das Grenzmaß kleiner als das Nennmaß ist.
Die richtige Auswahl der Toleranzen ist für eine kostengünstige Teilefertigung von entscheidender Bedeutung. Je kleiner die Toleranz, desto schwieriger ist die Herstellung der Teile und desto höher sind die Kosten für Maschinen und Werkzeuge für deren Bearbeitung und Kontrolle. Die Toleranzen werden so gewählt, dass darüber hinaus ein zuverlässiger Betrieb des Teils gewährleistet ist.
Abb. 211 Bezeichnung der Toleranzfelder.
Abb. 211 zeigt beispielsweise eine Welle mit einem Nenndurchmesser d=55mm und die Abweichungen sind angegeben: oben - oben +0,03 und unten - 0,02. Die obere Abweichung (+0,03) für die Welle wird berücksichtigt, wenn die maximale Größe größer als die Nenngröße ist. Die geringere Abweichung (-0,02) wird berücksichtigt, wenn die maximale Größe kleiner als die Nenngröße ist.
Wenn eines der Maximalmaße mit dem Nennmaß übereinstimmt, wird die Abweichung in der Zeichnung nicht angegeben. Sind die obere und untere Abweichung betragsmäßig gleich, weisen aber unterschiedliche Vorzeichen auf, so wird in der Zeichnung die Gesamtzahl mit dem Vorzeichen ± angegeben. Zeichnungsdetailtoleranz
Landungen
Landung nennt man die Art der Verbindung zweier ineinander gesteckter Teile. Es gibt bewegliche (mit Abstand), feste (mit Eingriff) und Übergangslandungen.
Beweglich werden Landungen genannt, die eine Lücke in der Verbindung schaffen und eine größere oder geringere Freiheit der relativen Bewegung von Teilen charakterisieren.
LückeS ist die positive Differenz zwischen Lochdurchmesser und Wellendurchmesser S = D - D
Aufgrund von Schwankungen der tatsächlichen Abmessungen der Gegenteile innerhalb der vorgegebenen Toleranzen schwanken auch die Spaltmaße vom größten zum kleinsten Wert.
Durch Einmischung N nennt man die Differenz zwischen den Durchmessern der Welle und dem Durchmesser des Lochs vor dem Zusammenbau, d.h. N = D - D. Die Beeinträchtigung kann auch vom größten zum geringsten variieren. Maximale Interferenz Nh ist die Differenz zwischen der größten maximalen Schaftgröße und der kleinsten
Die Unbeweglichkeit von Pressverbindungen wird durch Reibungskräfte gewährleistet.
Übergangspassungen sind solche, bei denen sowohl eine Spalt- als auch eine Presspassung erzielt werden kann. Bei der grafischen Darstellung einer Übergangspassung überlappen sich die Toleranzfelder von Bohrung und Welle ganz oder teilweise. Die Unbeweglichkeit von Übergangspassungen wird sowohl durch Reibungskräfte als auch durch den Einsatz zusätzlicher Befestigungsmittel in Form von Passfedern, Keilnuten etc. gewährleistet.
KonzeptumAbweichungausFormenUndStandortOberflächen.
Bei der Bearbeitung von Teilen werden nicht nur Abweichungen von den vorgegebenen Maßen beobachtet, sondern auch Abweichungen von der vorgegebenen geometrischen Form und der korrekten relativen Lage der Flächen.
Abweichungen von der Form und der korrekten relativen Position von Oberflächen umfassen Abweichung von der Geradheit (Abb. 212, a), die als Abweichung von einer geraden Linie der Oberfläche eines Teils in einer bestimmten Richtung definiert ist.
Die Abweichung von der Form zylinderförmiger Teile ist durch eine Abweichung von der Zylindrizität gekennzeichnet. Ein Sonderfall der Abweichung von der Zylindrizität ist die Ovalität (Ellipse) (Abb. 213, b) .
Abweichungen vom Profil des Längsschnitts der Zylinder sind: Konizität (Abb. 213, A), tonnenförmig (Abb. 213, B) und ihr Korsett (Abb. 213, c)
Abb. 212 Abweichungen von der Form Reis. 213 Abweichungen vom Längsschnittprofil
a) Abweichungen von der Geradheit; a) Verjüngung; b) tonnenförmig; c) Miederwaren
b) Abweichungen aus Formen
Die Hauptabweichungen von der Lage sind: Abweichung von der Parallelität (Abb. 214, a), Abweichung von der Rechtwinkligkeit (Abb. 214.6), Abweichung von der Koaxialität (Abb. 214, c).
Reis. 214 Abweichungen von der Lage der Flächen:
a) Abweichung von Parallelität; b) Abweichung von der Rechtwinkligkeit; c) Abweichung von der Ausrichtung.
RauheitOberflächen
Oberflächenrauheit- eine Reihe von Oberflächenunregelmäßigkeiten mit relativ kleinen Stufen entlang der Basislänge. Gemessen in Mikrometern (µm). Rauheit bezieht sich auf die Mikrogeometrie eines Festkörpers und bestimmt seine wichtigsten Leistungseigenschaften. Zuallererst Verschleißfestigkeit durch Abrieb, Festigkeit, Dichte (Dichtheit) der Verbindungen, chemische Beständigkeit, Aussehen. Abhängig von den Betriebsbedingungen der Oberfläche wird bei der Konstruktion von Maschinenteilen ein Rauheitsparameter zugewiesen, außerdem besteht ein Zusammenhang zwischen der maximalen Größenabweichung und der Rauheit.
Abb.215Oberflächenrauheit
wobei: - Basislänge; - Mittellinie des Profils; - durchschnittliche Neigung der Profilunregelmäßigkeiten; - durchschnittlicher Abstand lokaler Profilvorsprünge; - Abweichung der fünf größten Profilmaxima; - Abweichung der fünf größten Profilminima; - der Abstand von den höchsten Punkten der fünf größten Maxima zu einer Linie parallel zum Durchschnitt, die das Profil nicht schneidet; - der Abstand von den tiefsten Punkten der fünf größten Minima zu einer Linie parallel zum Durchschnitt, die das Profil nicht schneidet; - maximale Profilhöhe; - Abweichung des Profils von der Linie; - Profilabschnittsebene; - die Länge der auf der Ebene abgeschnittenen Segmente.
Grundlagen technischer Messungen
Bei der Reparatur von Verbrennungsmotoren und anderen Schiffsmechanismen sind genaue Messungen erforderlich. Zu diesem Zweck verwenden sie verschiedene Instrumente l Geräte.
Maßstab Hergestellt in Längen von 150–1000 mm, zur Messung linearer Abmessungen. Messgenauigkeit 0,5 mm.
Klappmesser besteht aus dünnen elastischen Stahllinealen, die gelenkig miteinander verbunden sind. Messgenauigkeit 0,5 mm.
Messschieber B Konzipiert für präzise Messungen von Länge, Dicke, Außen- und Innendurchmesser sowie zum Messen der Tiefe von Löchern, Aussparungen und Höhen.
Reis. 216 Messschieber:
1 - Stab; 2 - bewegliche Backen; 3 - feste Backen;
4 - Befestigungsschraube; 5 - Stab; 6- Nonius.
Der Bremssattel (Abb. 216) ist eine Stange 1 mit Millimeterteilungen doppelseitiger Backen - feststehend 2 und mobil 3. Eine bewegliche doppelseitige Backe bewegt sich entlang der Stange 3, mit einem Schlitz mit abgeschrägten Kanten. Auf einer der abgeschrägten Seiten befinden sich Unterteilungen. Dieser Teil des Messschiebers wird Nonius genannt 6. Schrauben 4 dient zur Fixierung der Position von Rahmen, Stange 5 - zum Messen von Tiefen.
Genauere Messungen werden mit einem Messschieber durchgeführt, dessen Nonius-Teilung 0,02 mm kleiner ist als jede auf der Stabskala markierte Teilung. Dadurch wird eine Messgenauigkeit von 0,02 mm erreicht.
Mikrometer(Abb. 217) hat Halterung 1 und Anschlag 2. Die Skala von ganzen und halben Millimetern ist auf der festen Hülse 5 markiert. Beweglicher Stab 3 verfügt am zweiten Ende über ein präzises metrisches Gewinde mit einer Steigung von 0,5 mm. Das bedeutet, dass sich der Stab bei einer Umdrehung um 0,5 mm bewegt. Umfang der beweglichen Buchse 6, auf einer Stange befestigt, in 50 gleiche Abschnitte unterteilt. Das heißt, wenn sich bei einer vollen Umdrehung die bewegliche Hülse zusammen mit der Stange um 0,5 mm bewegt, bewegt sich die Stange bei einer Drehung der Hülse um nur eine Teilung nur um 0,5:50 = 0,01 mm.
Abb. 217 Nonius
Abb. 218 Bügelmessschraube zur Bestimmung von Größen bis 25 mm
Abb. 219. Größenbestimmung Abb.220. Mikrometrisches Messgerät Von Mikrometer
Nehmen wir an (Abb. 219), dass auf der festen Skala des Mikrometers 13,5 mm sichtbar sind und die Noniusmarke Nr. 45 mit der Markierung des festen Stabes übereinstimmt. Dann beträgt der Mikrometerwert 13,50 + (45* 0,01) = 13,5 + 0,45 = 13,95 mm.
Mit der Ratsche (siehe Abb. 218) wird beim Eindrehen der Mikrometerschraube eine konstante Kraft erzeugt. Halter 4 Entwickelt, um die Position der Schraube nach der Messung zu fixieren.
Das Mikrometer ist ein hochpräzises Instrument und wird nur für präzise Messungen verwendet.
Mikrometrisches Messgerät (Abb. 220) dienen zur Messung des Innendurchmessers von Zylindern und anderen Löchern. Es besteht aus einem Mikrometerkopf und einem Satz Verlängerungen. Der Aufbau des Mikrometerkopfes entspricht dem eines Mikrometers. Messgenauigkeit 0,01 mm. Um ein Loch von beispielsweise 350 mm zu messen, nehmen Sie einen 75-mm-Kopf, 25-mm- und 250-mm-Verlängerungen. Nachdem sie die Mikromasse der angegebenen Elemente gesammelt haben, beginnen sie mit der Messung der Löcher.
Bei der Messung mit einem Mikrostück muss die Verlängerung stationär sein und der Kontaktpunkt mit dem Kopf gesucht werden. Durch Schütteln des Endes der Mikrometerschraube mit einem Mikrometerkopf entlang der Produktachse und Vergrößern oder Verkleinern des Kopfes wird die Größe des Lochs ermittelt.
Indikator - ein hebelmechanisches Gerät, mit dem Abweichungen in der Größe und Form von Teilen ermittelt werden. Der Indikator wird auch verwendet, um die Parallelität der Ebenen, den Eingriff der Zapfen der Kurbelwellen und anderer Wellen, den Aushub der Kurbelwellen usw. zu überprüfen.
Der Anzeigemechanismus (Abb. 221) besteht aus Zahnrädern und einer Zahnstange, die in einem Gehäuse eingeschlossen sind 1 und mit dem Messstab verbunden 2 und Trinkgeld 3. Auf der Vorderseite des Gehäuses befindet sich eine Skala, die in 100 gleiche Teile unterteilt ist, wobei die Größe jedes Teils 0,01 mm beträgt. Bei Messungen wird der Anzeiger auf einem Stativ (Ständer) montiert, sodass seine Spitze die Oberfläche des zu messenden Teils berührt. Beim Bewegen des Indikators oder Teils werden alle Veränderungen in der Form der Oberfläche (Vorsprünge, Vertiefungen, Brüche) sofort auf den Indikatorstab reflektiert, der bei Bewegung den Skalenpfeil in Bewegung setzt. Wenn sich der Stab um 0,01 mm bewegt, weicht die Zeigernadel um einen Skalenteil ab.
Ölmessstab (Abb. 222) dient zur Bestimmung des Spalts zwischen den Oberflächen von Teilen. Es handelt sich um einen Satz kalibrierter Platten aus hochwertigem Stahl, die mit einer Genauigkeit von 0,001 mm in der Dicke geschliffen werden. Eine typische Sanitärsonde umfasst Platten mit den folgenden Dicken: 0,03; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,40; 0,50; 0,75; 1,00.
Reis. 221 Indikator Reis. 222 Ölmessstab
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