Лекции по "Инженерной деятельности"

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины с нормированными допускаемыми погрешностями средства измерений. Для оптиметра типа ИКВ - 3 диапазон измерений размеров составляет 0 - 200 мм, для длиномера - 0 - 250 мм.

 

44Классы точности измерительных приборов.проверка приборов на точность, организация проверки.

Класс точности средств измерений – обобщенная характеристика,

выражаемая пределами допускаемых погрешностей, а также другими

характеристиками, влияющими на точность. Классы точности конкретного типа СИ

устанавливают в нормативных документах. При этом для каждого класса точности

устанавливают конкретные требования к метрологическим характеристикам, в

совокупности отражающим уровень точности СИ данного класса. Класс точности

позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность измерений этого

класса. Это важно знать при выборе СИ в зависимости от заданной точности

измерений.

Стандарт не распространяется на средства измерений, для которых предусматриваются раздельные нормы на систематическую и случайные составляющие, а также на средства измеререний, для которых нормированы номинальные функции влияния, а измерения проводятся без введения поправок на влияющие величины. Классы точности не устанавливаются и на средства измерений, для которых существенное значение имеет динамическая погрешность.

Для остальных средств измерений обозначение классов точности вводится в зависимости от способов задания пределов допускаемой основной погрешности.

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности могут задаваться либо в виде одночленной формулы

,

(90)

 

 
либо в виде двухчленной формулы 

,

 

 
где   и   выражаются одновременно либо в единицах измеряемой величины, либо в делениях шкалы измерительного прибора.

Более предпочтительным является задание пределов допускаемых погрешностей в форме приведенной или относительной погрешности.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности нормируются в виде одночленной формулы

Проверка работоспособности средств измерений – совокупность операций, выполняемых специально обученными специалистами с целью определения их соответствия установленным требованиям. Такую проверку проводят при помощи эталонов - прибор прошедший метрологическую поверку в органах государственной метрологической службы.  
Индикатор – устройство или вещество, которое указывает на наличие определенной физической величины, при этом оно не обязательно указывает ее значение. Перечень средств измерений (СИ), переведенных в индикаторы, утверждается руководителем субъекта хозяйствования. На индикаторы или в их эксплуатационных документах должно быть нанесено специальное обозначение "И". Измерительные устройства, применяемые в качестве индикаторов, подлежат метрологическому контролю в порядке, установленном его характеристиками согласно установленному интервалу. Межпроверочный интервал – интервал времени, указанный в документе по поверке, в течение которого средство измерений должно удовлетворять установленным требованиям. Поверку проводят с целью установления соответствия требуемых устройств или инструментов метрологическим и техническим требованиям, установленным в нормативной документации и признания средств измерений пригодными к применению. Периодическая поверка СИ проводится через межпроверочные интервалы, установленные с учетом обеспечения пригодности к применению средств измерений на период между поверками.  
Порядок проведения проверки: 
1. Организацию и проведение поверки обеспечивают органы государственной метрологической службы, аккредитованные поверочные лаборатории и метрологические службы субъектов хозяйствования. 
2. Периодичность проверки работоспособности СИ из разряда индикаторов осуществляется согласно установленному графику. 
3. Проверка работоспособности производится на месте эксплуатации данного средства измерения. 
4. Индикаторы проверяются приборами, включенными в Государственный реестр средств измерений, и прошедшими метрологическую поверку в органах государственной метрологической службы. 
5. Проверка работоспособности приборов индикаторов производится методом сравнения с мерой. Данным методом происходит сличение значений приборов на отметках диапазона (поддиапазона). Таким образом, сравниваются показания двух приборов, один из которых является индикатором, на одинаковых отметках диапазона.

6. Работоспособность  индикаторов определяется наличием показаний определенной физической величины, соответствующей показаниям на приборе, который принимается за эталон (прибор прошедший метрологическую поверку в органах государственной метрологической службы). 
7. Все измерения должны производиться в одних и тех же условиях и для одинаковых физических величин. 
8. Показания прибора-эталона соответствуют показаниям индикатора, то результаты проверки считаются удовлетворительными. 
9. В случае когда показания индикаторов и средств измерений, принятых за эталон, различны, или на индикаторе отсутствуют показания, то результаты проверки считаются неудовлетворительными. 
10. При неудовлетворительных результатах проверки работоспособности СИ (индикаторы) направляются в ремонт либо списываются в установленном порядке. 

 

45 Технология машиностроения, как направление науки, ее цель и задачи.

Технология машиностроения — область технической науки, занимающаяся изучением связей и установлением закономерностей в процессе изготовления машин. Она призвана разработать теорию технологического обеспечения и повышения качества изделий машиностроения с наименьшей себестоимостью их выпуска (определение заимствовано из формулы специальности 05.02.08 Высшей аттестационной комиссии РФ).

Объектом технологии машиностроения является технологический процесс, а предметом - установление и исследование внешних и внутренних связей, закономерностей технологического процесса. Только на основе их глубокого изучения возможно построение прогрессивных технологических процессов, обеспечивающих изготовление изделий высокого качества с минимальными затратами.

Современная технология развивается по следующим основным направлениям: создание новых материалов; разработка новых технологических принципов, методов, процессов, оборудования; механизация и автоматизация технологических процессов, устраняющая непосредственное участие в них человека. Технологический процесс и орудия труда тесно таимосвязаны. Если осуществление технологического процесса порождает необходимость изготовления орудий труда, являясь причиной их появления, то развитие и совершенствование орудий труда в свою очередь стимулирует совершенствование самого процесса. Формирование технологии машиностроения как отрасли знания началось с появлением крупного машиностроения. Большой вклад в ее развитие внесли русские умельцы Андрей Чохов, М. В. Сидоров, Я. Батищев, А. К. Нартов и многие другие. Так, например, А. К. Нартов (1680 - 1756 гг.) разработал ряд технологических процессов изготовления оружия, монет, создал для этого оригинальные станки и инструменты.

 

46  Основные периоды развития технологии  машиностроения с1930 по настоящие время.

Технология машиностроения как наука в своем развитии в нашей стране прошла несколько этапов.

Первый этап (до 1929 / 30 гг.) совпал с завершением периода восстановления и началом реконструкции промышленности страны. Он характеризуется накоплением отечественного и зарубежного опыта изготовления машин.

Второй этап (1930 – 1941 гг.) определяется продолжением накопления производственного опыта и проведением его обобщения и систематизации. В этот момент началась разработка общих научных принципов проектирования технологических процессов. На этом этапе разрабатываются:

- принципы типизации технологических процессов;

- теория базирования заготовок при их обработке, измерении и сборке;

- методы расчета припусков на  обработку;

- расчетно–аналитический метод  определения погрешностей обработки  заготовок.

Третий этап (1941 – 1970 гг.) отличается исключительно интенсивным развитием технологии машиностроения, разработкой новых технологических идей и формированием научных основ технологической науки. В этот период подверглись глубокому изучению и научному анализу, а также теоретической проработке результаты практического применения дифференциации и концентрации обработки, методы поточного производства в условиях серийного и крупносерийного изготовления военной техники, применение переналаживаемой оснастки, методы скоростной обработки металлов.

В эти годы формируется и разрабатывается:

- теория точности обработки заготовок;

- учение о жесткости технологической системы и её влияние на точность и производительность обработки;

- учение о технологической наследственности;

- групповой метод обработки заготовок в серийном производстве.

Проводятся:

- теоретические и экспериментальные исследования качества обрабатываемой поверхности;

- исследования влияния динамики  технологической системы на точность  механической обработки, шероховатость и волнистость обрабатываемых поверхностей;

На базе типизации технологических процессов и групповой обработки с использованием переналаживаемого оборудования и технологической оснастки создаются поточные линии серийного производства.

Продолжается накопление производственного опыта изготовления машин, совершенствуются различные методы обработки заготовок.

Четвертый этап (1970 г. по настоящее время). Отличительной особенностью современного этапа развития технологии машиностроения является широкое использование достижений фундаментальных наук (математика, теоретическая механика, физика, материаловедение и др.) для решения теоретических проблем и практических задач технологии машиностроения. Распространяется применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математическое моделирование механической обработки, применяется теория графов для моделирования технологических процессов. Создаются системы автоматизированного проектирования технологических процессов.

В настоящее время продолжаются разработки проблем технологической наследственности и упрочняющей технологии. Разрабатываются методы оптимизации технологических процессов по достигаемой точности, производительности и экономичности. Создаются системы автоматизированного управления ходом технологического процесса с его оптимизацией по всем основным параметрам изготовления и требуемым эксплуатационным качествам. Развертываются работы по созданию гибких производственных систем на основе использования ЭВМ, станков с ЧПУ, автоматизации межоперационного транспорта и контроля и робототехники.

 

47 Направление  научных  исследований в технологии машиностроения.

Область исследования (согласно паспорту специальности 05.02.08 Высшей аттестационной комиссии РФ):

1. Технологичность конструкции машины как объекта производства.

2. Технологические процессы, операции, установки, позиции, технологические переходы и рабочие хода, обеспечивающие повышение качества изделий и снижение их себестоимости.

3. Математическое моделирование технологических процессов и методов изготовления деталей и сборки изделий машиностроения.

4. Совершенствование существующих и разработка новых методов обработки и сборки с целью повышения качества изделий машиностроения и снижения себестоимости их выпуска.

5. Методы проектирования  и оптимизации технологических  процессов.

6. Технологическая наследственность в машиностроении.

7. Технологическое обеспечение и повышение качества поверхностного слоя, точности и долговечности деталей машин.

8. Проблемы управления  технологическими процессами в машиностроении.

Примеры направлений технологии машиностроения:

-Обобщение и разработка основ оптимального технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей;

-Разработка технологических основ конверсии, реконструкции и технического перевооружения авиационного производства.

-Повышение технологической эффективности процессов обработки на станках с ЧПУ на основе исследований методами лазерной и голографической интерферометрии напряженно-деформированного и теплового состояния режущего инструмента.

-Математическое моделирование и оптимизация наукоемких технологических процессов;

-Ионно-плазменное модифицирование поверхности деталей ГТД с целью многократного повышения их эксплуатационных свойств;

-Научные основы и методы решения технологических задач на основе ранородных конструкторско-технологических моделей.

 

48. Имитационные модели  информационных систем(определение). Пять особенностей применения метода исследования информационных систем.

Имитационная модель (ИМ) – это формальное описание логики функционирования исследований системы и взаимодействие ее составляющих во времени, учитывающее наиболее существенные причинно-следственные связи, присущие системе, и обеспечивающее проведение статистических экспериментов.

Необходимо отметить два важных обстоятельства:

1)взаимосвязь между элементами системы и параметрами может быть представлена в виде аналитических зависимостей;

2)модель можно считать реализуемой и имеющей практическую ценность в том случае, если в ней отражены наиболее влияющие на эффективность свойства реальной системы.

 

49. Основные достоинства  и недостатки метода имитационного моделирования.

Укажем ряд основных достоинств и недостатков метода имитационного моделирования.

Основные достоинства:

• имитационная модель позволяет, в принципе, описать моделируемый процесс с большей адекватностью, чем другие;

• имитационная модель обладает известной гибкостью варьирования структуры, алгоритмов и параметров системы;

• применение ЭВМ существенно сокращает продолжительность испытаний по сравнению с натурным экспериментом (если он возможен), а также их стоимость.

Основные недостатки:

• решение, полученное на имитационной модели, всегда носит частный характер, так как оно соответствует фиксированным элементам структуры, алгоритмам поведения и значениям параметров системы;

• большие трудозатраты на создание модели и проведение экспериментов, а также обработку их результатов;

• если использование системы предполагает участие людей при проведении машинного эксперимента, на результаты может оказать влияние так называемый хауторнский эффект (заключающийся в том, что люди, зная (чувствуя), что за ними наблюдают, могут изменить свое обычное поведение).