Контрольная работа по метрологии на тему метрологические контрольно-измерительные и диагностические средства

1. Описать назначение детали (в каких механизмах может применяться, основное функциональное назначение и т.д.)
Вал-шестерня представляет собой тело вращения и относится к классу валов. Изготовлена из легированной стали 40Х ГОСТ 4543-71 σв = 980 МПа. И предназначена для передачи крутящего момента по средствам шестерен и зубчатых колес в редукторе. Вал-шестерня является очень ответственной деталью. Прочность вала определяет механическую надежность машины в эксплуатации. Прямолинейность и прочность вала зависят не только от правильного расчета и выбора конструктивных размеров, но и от технологических процессов обработки вала и сборки насаживаемых на него деталей. Данный вал имеет форму ступенчатого цилиндра с зубчатыми колесами с посадкой деталей по системе отверстия. В целях снижения обработки следует стремиться к уменьшению числа ступеней. Вал имеет 2 ступени с повышенной точностью обработки по 6-му квалитету для посадки подшипников. Конструкция вала предусматривает два шпоночных паза под посадку зубчатых колес, которые передают крутящий момент. Описать линейно-угловые размеры детали, требования к качеству поверхностей, технические требования чертежа. Сделать рекомендации и предложения в случае обнаружения ошибок на чертеже.
Данная деталь, вал - шестерня, представляет собой ступенчатый вал с нарезанными зубьями. Он предназначен для передачи крутящего момента. Данная деталь имеет следующие размеры:
Общее число линейных размеров (по ГОСТ 6636-90) 41. Общее число угловых размеров 5.
1 Наружные: Ш 50; Ш 47; Ш 850H10; L = 3; L = 24; L = 35; L = 65.
2 Внутренние: Ш 18; L = 30; Ш 18; L = 20.
3 Зубчатая: D = 38; m = 3; z = 26.
4 Шпоночный паз: 1. ширина - 5; глубина - 5; длина – 49;
2. ширина - 3; глубина - 3; длина – 29,5.
Заготовка прокат соответствует 14 квалитету.
Черновое точение соответствует 12 квалитету.
Чистовое точение соответствует 10 квалитету.
Качество всех поверхностей детали соответствует Rz 6,3,
Кроме зубчатого венца, который выполнен по Rz 3,2.
Анализ технологичности детали «Вал-шестерня»
Технологичность детали - совокупность свойств и показателей, определяющих возможность её изготовления с наименьшими затратами при достижении требований к точности, указанных в чертеже.
Т.к. деталь представляет собой тело вращения, типа вал - шестерня, для ее изготовления требуется стандартное оборудование и инструмент, т.е. анализ технологичности изделия показал, что для обработки поверхностей вала можно использовать проходные резцы. Диаметры буртов выбраны оптимально, поэтому уменьшение диаметров может привести к нарушению конструкции редуктора. Жесткость вала соответствует выбранной точности.
Для определения технологичности детали следует рассчитать:
1 Коэффициент унификации по формуле
K = Q у.э. = 10 = 1,
Q э. 10
где Qу.э. - количество унифицированных элементов,
Qэ. - общее количество элементов.
2 Коэффициент использования материала по формуле
Ки.м. = mи / m3 = 1,4/1,7 = 0,82,
где mи - масса изделия, mз - масса заготовки.
Т.к. полученный коэффициент близок к единице, деталь считается технологичной. Данная деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Деталь вал - шестерня имеет ступени которые расходятся от центра с уменьшением диаметра. Деталь проста по конструкции и не требует использования специального инструмента и оборудования. Данную деталь можно изготовить с применением стандартного инструмента на универсальном оборудовании. Для обработки зубчатого венца в условиях крупно - серийного производства целесообразно использовать зубофрезерный станок. Деталь имеет ряд допусков на изготовление. Рассмотрим некоторые из них. Наиболее точными поверхностями вала являются - шейки под подшипник. Требования по точности размеров:
Неуказанные предельные отклонения размеров: H14; h14 It2/2. N
Общее число допусков (согласно ГОСТ 30893) 8.
Общее число предельных отклонений, соответствующих стандартному полю допуска вала по ГОСТ 25347, 9.
При рассмотрении качеств поверхности следует уделить внимание шероховатости. Этот параметр измеряется на момент производства различной продукции различными методами, предусматривающие применение специальных инструментов контроля. Контроль шероховатости поверхности – часть технологического процесса, предусматривающи

2. Описание имеющиеся на чертеже отклонения формы и расположения поверхностей, дать им определение и описать причины возникновения
К отклонениям поверхностей деталей относят:
- отклонения формы поверхности;
- отклонения взаимного расположения поверхностей (отклонения расположения данной поверхности относительно других поверхностей);
- величину шероховатости окончательно обработанной поверхности.
Отклонения поверхностей деталей влияют на эксплуатационные качества транспортных средств. Требования к форме, расположению и шероховатости поверхностей деталей стандартизованы.
Отклонения формы поверхности — отклонение реальной формы поверхности, полученное при обработке, от номинальной формы поверхности.
Допуск формы поверхности — наибольшее допустимое значение отклонения формы. На чертеже все диаметры (за исключением Ш

3. Дать краткое описание контрольно-измерительных средств для контроля имеющихся отклонений
Валы-шестерни образуются поверхностями вращения и торцовыми поверхностями. Большинство из них обрабатывают по высоким квалитетам точности и с шероховатостью поверхности в пределах Ra1,25…Ra0,16. Измерительными базами по проверке ступенчатых валов-шестерень обычно являются ось вращения и торец или поверхности опорных шеек, которые будучи его основными базами определяют положение всех остальных поверхностей при работе вала-шестерни в машине. На завершающих операциях обработки валов-шестерень в большинстве случаев применяется черновое, получистовое, чистовое, тонкое шлифование, полирование, суперфиниш и др. отделочные операции. Необходимая точность геометрических размеров, правильность формы поверхностей и их положение могут быть гарантированы только при точной обработке базирующих поверхностей увалов. Погрешности базирующих поверхностей могут вызывать погрешности в правильности формы, в геометрических размерах, их положения и шероховатости поверхности обработанных ступеней валов-шестерень. При окончательной приемке, как правило, проверяют:
а) правильность геометрической формы в нескольких сечениях, перпендикулярных к оси вала-шестерни, т. е. отклонение от круглости. Частными видами отклонений от круглости являются овальность и огранка. Отклонение профиля продольного сечения характеризует отклонение от прямолинейности и параллельности образующих. Частными видами отклонения профиля продольного сечения являются конусообразность, бочкообразность и седлообразность. Отклонение образующей цилиндрической поверхности от прямолинейности проверяют ИГ, наконечник которой перемещается по образующей поверхности параллельно оси вала. По разности наибольшего и наименьшего показаний судят об от