Метрологічна атестація пристрою для контролю радіального биття деталі «Кришка»

Анотація

 

Темою курсового проекту є: « Метрологічна атестація пристрою для контролю радіального биття деталі «Кришка»

У першому розділі була проведена експертиза конструкторської та технологічної документації. Були розглянуті механічні властивості та хімічний склад матеріалу деталі. Був обраний засіб вимірювальної техніки, який забезпечує необхідну точність вимірювання, розрахована сумарна похибка вимірювання пристроєм. Було розглянута також характеристика пристрою для контролю радіального биття, призначення пристрою, роботу пристрою та методика вимірювання пристрою для перевірки радіального биття.

У другому розділі була розроблена програма метрологічної атестації для пристрою для перевірки радіального биття. Було виконано дослідження та розрахунок похибок вимірювань засобів вимірювальної техніки з метою визначення придатності застосування пристрою на підприємстві. Було розглянуто повірку випробувального приладу та побудова локальної повір очної схеми згідно ДСТУ 3741.

У Графічній частині було виконано кресленик деталі «Кришка», була побудована локально-повірочна схема, яка складається з засобів та методів повірки, кожен з яких має певну похибку. Також був виконаний  кресленик пристрою для перевірки радіального биття деталі, та була складена специфікація.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Дослідження параметрів деталі  та розробка (удосконалення) нестандартного засобу вимірювальної техніки

 

Проводимо експертизу конструкторської та технологічної документації застосовуючи відповідні стандарти та нормативні документи, на основі аналізу відповідного нормативного документу обґрунтовуємо  вибір засобів вимірювальної техніки,  розробляємо нестандартний засіб вимірювань та методику вимірювання з дотриманням основних вимог до структури та змісту методики виконання вимірювань які регламентовані ГОСТ 8.010.

 

1. 1 Метрологічна експертиза конструкторської та технологічної документації

 

1.1.1 Характеристика деталі

 

У цьому підрозділі, виходячи з призначення та застосування деталі виконуємо аналіз і робимо оцінку технічних рішень щодо  вибору розмірів, допусків форми і розташування поверхонь та параметрів шорсткості деталі які підлягають сертифікаційному вимірюванню з метою встановлення норм точності.

          Деталь «Кришка» - виготовлена з вуглецевої сталі 45 ГОСТ 1050-88.

Оброблювані поверхні з точки зору забезпечення точності і шорсткості не представляють технологічних труднощів, дозволяють вести обробку на прохід.

Деталь досить технологічна, допускає застосування високопродуктивних режимів обробки, має хороші базові поверхні для початкових операцій і досить проста по конструкції.

Кришка – це деталь тіло обертання. В ній є шість отворів, які призначені для кріплення кришки до корпусу редуктора. Центрування деталі відбувається за циліндричної та торцевої поверхні.

Звідси можна сказати, що кришка виконує роль опори при обертанні інших деталей у складальному вузлі.

При експлуатації дана деталь відчуває постійні навантаження, деталь такої відчуває коливальні навантаження (вібрації).

Деталь після виливки піддають відпалу для зняття внутрішньої  напруги для того щоб вирівняти структуру металу.

Деталь технологічна, так як має невеликі габаритні розміри.

Співвідношення розмірів деталі оптимальна для застосування найбільш раціональних і економічно вигідних методів обробки. Деталь є правильної геометричної форми. Значення шорсткостей поверхонь відповідає класам точності їх розмірів та методів обробки цих поверхонь.  

 

          Визначаємо хімічні та механічні властивості матеріалу деталі.

 Результати  зведені до таблиць 1, 2.

 

Таблиця 1 – Хімічні властивості матеріалу деталі

Позначення   марки  сталі	Хімічний склад, %
	C	Si	Cr	Mn	S	P	Ni	As	Cu	Примітки
Cталь 45	0,42-05	0,17-0,37	До 0,25	0,5- 0,8	До 0,04	До 0,035	До 0,3	До 0,08	До 0,3	_

 

             Коефіцієнт лінійного розширення деталі – α = (11,9-15,2)× 10-6 1/С ;

 

Таблиця 2 – Механічні властивості матеріалу деталі

Стан постачання, режим термообробки	Переріз	σ0,2	σВ	δ5	ψ	КСИ Дж/см2	HRC не більше
		МПа		%
		не менше
Сталь гарячекатана, кована, калібрована, срібна 2-ї категорії після нормалізації.	25	245	600	16	40	39	143-179

 

 

 

1.2 Обґрунтування вибору засобів вимірювальної техніки

Обираємо засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) для параметрів визначених завданням, згідно РД 50 – 98 – 86.

Під час вибору засобів вимірювальної техніки в першу чергу враховуємо допустимі значення похибки для даного виміру, встановлене у відповідних нормативних документах.

Результати  вибору ЗВТ зведені до таблиці 3.

 

Таблиця 3 – Результати вибору ЗВТ

Номінальний розмір	Допустима похибка вимірювання	Індекс засобу вимірювання	Назва засобу вимірювальної техніки	Гранична похибка засобу вимірювальної техніки
Допуск радіального биття 0,06мм	18	7п	Індикатори годинникового типу	11
		8а	Індикатори  важільно – зубчасті	15
		11г	Індикатори багато обертові	6
		13в	Головки вимірювальні пружинні	6
190h8	-0,072	4б	Мікрометри гладкі з величиною відліку 0,01мм.	10
		5б	Скоби індикаторні з ціною поділки 0,01мм	15
		6б	Мікрометри важільні з ціною поділки 0,01мм	7
160Н9	+0,1	4а	Нутроміри мікрометричні (НМ) з величиною відліку 0,01мм	30
		5а	Нутроміри індикаторні (НИ) з ціною поділки відлікового пристрою 0,01мм	25
		11	Мікроскопи інструментальні (велика та мала моделі) 6,7	10
		12	Мікроскопи універсальні вимірювальні при використанні штрихової голівки 6,7	7

 

Висновок: Вибираючи засоби вимірювання для контролювання допусків обираємо засіб з граничною похибкою,яка наближена до допуску тобто індикатор важільно – зубчатий, але конструкцією пристрою передбачений індикатор годинникового типу ИЧ-5 з ціною поділки 0,01мм. Вибираючи засоби вимірювання для зовнішніх розмірів обираємо засіб з граничною похибкою, яка наближена до допуску тобто скоби індикаторні з ціною поділки 0,01мм. Вибираючи засоби вимірювання для внутрішніх розмірів обираємо засіб з граничною похибкою, яка наближена до допуску тобто нутроміри мікрометричні (НМ) з величиною відліку 0,01мм

 

          1.3 Розробка (удосконалення) нестандартного засобу вимірювань та методики вимірювання

 

Під час розробки не стандартного засобу вимірювальної техніки враховуємо  науково-технічну та економічну обґрунтованість методу і відповідність вимогам системи управління якості засобів вимірювальної техніки під час експлуатації.

При складанні методики виконання вимірювань (МВВ) враховуємо основні вимоги до структури та змісту МВВ регламентовані ГОСТ 8.010, згідно з яким стандартизовані МВВ можуть бути окремими стандартами або відповідними розділами стандартів на технологічні процеси. У методиці виконання вимірювань вказуємо:

- призначення пристрою;

- конструкцію пристрою

- умови вимірювань;

- підготовка до вимірювань;

- способи обробки результатів  спостережень під час вимірювання.

 

Пристрій, для перевірки биття, складається з плити поз. 1 в центрі якої  розташовується базуючий вузол, який складається з оправки поз. 22, яка нерухомо закріплена в корпусі . На оправці знаходиться кільце поз. 11 з ручками поз. 27, завдяки якому відбувається обертання. На кільці закріплена оправка, з боків якої є шарики поз. 26, на які і одягається сама деталь. По краях  плити також розташовуються два вимірювальні вузли.

Перший вимірювальний вузол складається з корпусу поз. 16 з ручкою, на якому встановлений важіль поз. 13 та індикаторна головка ИЧ-5. Сам корпус може переміщуватися вгору або в низ за допомогою регулювання гвинта. Весь вимірювальний механізм закріплений в стійці поз. 21, яка нерухомо закріплена в плиті поз. 1.

Другий вимірювальний вузол складається з державки поз. 4, яка може рухатися ліворуч або праворуч вздовж своєї вісі, завдяки регулювання гвинта. На державці розташований шток поз. 8, який передає відхили на наконечник вимірювальної головки, яка кріпиться в втулці поз. 7 за допомогою гвинта поз. 6. Державка поз. 4 з вимірювальним механізмом  також може рухатися вгору або вниз за допомогою регулювання болта поз. 9. Весь вимірювальний механізм закріплений в оправці, яка нерухомо кріпиться в плиті поз. 1.

Для того щоб перевірити биття на пристрої потрібно встановити дану  деталь на оправку поз. 22. Налаштувати  індикатори.

Перший індикатор налаштовуємо за допомогою ручки. Підіймаємо державку, на якій знаходиться індикатор годинникового типу з важелем та опускаємо його так, щоб вимірювальний наконечник важеля торкався поверхні деталі, що перевіряється. Відстань, на яку переміщується корпус з вимірювальним пристроєм, залежить від розміру деталі та місця перевірки допуску.

Інший вимірювальний механізм регулюємо за допомогою гвинта, який дозволяє нам пересувати державку з механізмом ліворуч або праворуч вздовж її вісі на потрібну відстань. Висоту, на яку потрібно закріпити державку з вимірювальним механізмом регулюємо за допомогою регулювання гвинта поз. 9. Встановлюємо вимірювальний механізм так, щоб вимірювальний наконечник штока торкався поверхні деталі, що перевіряється. Відстань, на яку переміщується державка з вимірювальною головкою, залежить від місця перевірки допуску деталі та від її розміру.

За допомогою ручок поз. 27 обертаємо кільце поз. 11, при обертанні якого передаються відхили через важіль поз. 13, на вимірювальний наконечник індикатора для перевірки радіального биття та через шток поз. 8 на вимірювальний наконечник індикатора для перевірки торцевого биття.

Після знімаємо покази з індикаторів. Виміряні покази не повинні перевищувати допустимих значень, які зазначені на кресленику, а саме:

• для радіального биття 0,06 мм;
• для торцевого биття  0,04 мм.

 

      2 Складання програми метрологічної атестації

 

Виконуємо  дослідження та розрахунок похибок вимірювань розроблених засобів вимірювальної техніки з метою визначення придатності застосування пристрою на підприємстві, на основі Державної повірочної схеми побудуємо локальну повірочну схему згідно ДСТУ 3741, у відповідності до ДСТУ 3215 розробимо проект програми та методики метрологічної атестації спроектованого пристрою.

 

2.1 Дослідження та розрахунок похибок вимірювань

 

2.1.1 Розрахунок температурних умов під час застосування пристрою

 

Нормальне значення температури, при якій відбувається вимірювання - 20ºС. На практиці завжди є відхилення температури від 20ºС, тобто t=(20º±∆t)ºС. Коефіцієнт лінійного розширення деталі та приладу різні. Розрахунок відхилення температури вимірювання від нормальної ∆t, ºС проводимо за формулою

 

   ( 1)

де - короткочасні коливання температури в процесі вимірювання, град;