Лекция по "Технологии"

1. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов.

Единство и требуемая точность измерений химического состава, физических, физико-химических эксплуатационных и других свойств веществ и материалов обеспечивается использованием стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов. Правила работы со стандартными образцами установлены в «ГОСТ 8.315-97 ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения».Согласно ГОСТ 8.315, стандартный образец состава или свойств веществ и материалов – это средство измерений в виде определённого количества вещества (материала), предназначенного для воспроизведения и хранения размеров величин, характеризующих состав или свойства этого вещества (материала). Значения размеров величин, характеризующие состав или свойства вещества(материала), устанавливают в результате его метрологической аттестации. 
Стандартные образцы предназначены для обеспечения единства и требуемой точности измерений состава и свойств веществ и материалов путём: 
· градуировки СИ (РМГ54-2002 Рекомендации по межгосударственной стандартизации. ГСИ. Характеристики градуировочные средств измерений состава и свойств веществ и материалов. Методики выполнения измерений с использованием стандартных образцов); 
· метрологической аттестации, поверки или калибровки СИ; 
· метрологической аттестации методик выполнения измерений; 
· контроля показателей точности измерений;

· измерения физических величин, характеризующих состав или свойства вещества и материалов, методами сравнения;

· контроля качества сырья и готовой продукции по химическому составу, механическим, магнитным, электрическим, теплофизическим, оптическим, радиоактивным и другим свойствам методом непосредственного сличения (Стандартный образец белизны бумаги).

По своему назначению стандартные образцы выполняют роль мер, однако в отличие от классических мер, они имеют ряд особенностей. Например, образцы состава воспроизводят значения физических величин, характеризующих состав или свойство именно того материала, из которого они изготовлены.

Любая мера представляет собой изделие (мерная колба, гиря, линейка). Стандартные образцы не являются изделиями; обычно это часть однородного вещества (материала), причём эта часть является полноценным носителем воспроизводимой единицы физической величины, а не её части. Эта особенность стандартных образцов отражена в требованиях к их однородности по составу и свойствам. Однородность материала, из которого сделан стандартный образец, имеет принципиальное значение, в то время как для меры такая характеристика второстепенна. 

 

Требования по однородности стандартных образцов изложены в «ГОСТ 8.531-85 ГСИ. Однородность стандартных образцов состава дисперсных материалов. Методика выполнения измерений». Стандартные образцы состава и свойств в отличие от мер подвержены значительным влияниям неинформативных параметров, таких как примеси, структура материала, что необходимо учитывать при их использовании.

Различают стандартные образцы состава и стандартные образцы свойств веществ и материалов.

Стандартные образцы состава воспроизводят значения величин, характеризующих содержание определённых компонентов в веществе (химических элементов, их изотопов, соединений химических элементов, структурных составляющих), например, Стандартный образец состава ацетона, № Гос.реестра 3311-85).

Стандартные образцы свойств воспроизводят значения величин, характеризующих физические, химические или другие свойства, за исключением величин, характеризующих состав. Например, стандартный образец оптической плотности (он представляет собой растворы красителя метилового красного в этиловом спирте), стандартный образец белизны бумаги.

- аттестованное значение содержания компонента или величины свойства,приводится в паспорте или свидетельстве с указанием его погрешности;

- погрешность аттестованного значения стандартного образца– это разность между аттестованным и истинным значением величины, воспроизводимой той частью образца, которая используется при измерении. Погрешность стандартных образцов определяется погрешностью методов и средств измерений, применяемых для аттестации партии стандартных образцов данного типа;

- погрешность от неоднородности вещества или материала – это характеристика свойства образца, выражающегося в постоянстве значения величины, воспроизводимой различными его частями, используемыми при измерениях;

- функция влияния– это зависимость метрологических характеристик стандартного образца от изменения внешних влияющих факторов в заданных условиях применения;

- срок годности экземпляра стандартного образца (его стабильность) – это интервал времени, исчисляемый с даты выпуска экземпляра стандартного образца, в течении которого гарантируется соответствие метрологических характеристик стандартного образца указанным в его паспорте при соблюдении заданных условий хранения и применения (от месяцев до лет, не не более 10 лет). 

 

 

2. Измерительные средства с механическим преобразованием.

Средства измерения и контроля с механическим преобразованием основаны на преобразовании малых перемещений измерительного стержня в большие перемещения указателя (стрелки, шкалы, светового луча и т.д.). В зависимости от типа механизма эти средства делятся на рычажно-механические (рычажные), зубчатые, рычажно-зубчатые, пружинные и пружинно-оптические. В производственных условиях и измерительных лабораториях для абсолютных измерений нашли широкое применение индикаторы, или индикаторные измерительные головки с зубчатой передачей.

Примеры:

1. Индикаторы часового типа
2. Рычажно-зубчатые измерительные головки
3. Измерительные пружинные головки
4. Индикаторные нутромеры
5. рычажных скобах
6. Рычажные нутромеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3, При обработке резанием металл оказывает сопротивление режущему инструменту. Это сопротивление преодолевается силой резания, приложенной к передней поверхности инструмента. Сила резания направлена перпендикулярна передней поверхности резца. Сила резания затрачивается на отрыв элемента стружки от основной массы металла и его деформацию, а также на преодоление трения стружки о переднюю поверхность резца и задней поверхности резца о поверхность резания. 
Сила РZ –вертикальная составляющая силы резания или просто сила резания. Действует в плоскости резания в направлении главного движения. По силе Рz определяют крутящий момент на шпинделе станка, эффективную мощность резания, деформацию изгиба заготовки в плоскости ХОZ, изгибающий момент, действующий на стержень резца, а также ведут динамический расчет механизмов коробки скоростей станка.  
Сила РУ –радиальная составляющая силы резания. Действует перпендикулярно оси обрабатываемой заготовки в плоскости ХОУ. По силе Ру  определяют величину упругого отжатия резца от заготовки, ведут расчет технологической системы на жесткость. Сила Ру стремится оттолкнуть резец от заготовки и деформировать ее. Учитывается при расчете прочности станины и суппорта, способствует появлению вибраций.  
Сила РХ – осевая составляющая силы резания. Действует вдоль оси заготовки параллельно направлению продольной подачи. По силе Рz рассчитывают механизм подачи станка, а также изгибающий момент, действующий на стержень резца.

Равнодействующая силы резания определяется как диагональ параллепипеда, построенного на составляющих сил:

 

 
Каждая из составляющих силы резания определяется по эмпирическим формулам вида:  , Н

где   – коэффициент, учитывающий физико-механические свойства материала обрабатываемой заготовки;

 – коэффициент, учитывающий факторы, не вошедшие в формулу (величины углов резца, материал резца и др.) 

 – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

V – скорость резания, м/мин;

 - показатели степеней.

Величины коэффициентов и показателей степеней выбираются из справочников для конкретных условий обработки. Аналогичные формулы существуют и для определения сил Ру  и Рz.

 

 

Алгоритм технологического процесса выбора и обеспечения номенклатуры показателей безопасности продукции