Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный факультет
Кафедра технологии машиностроения, сертификации и
методики профессионального обучения
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных работ
по дисциплине
«ПРАКТИЧЕСКОЕ (ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ) ОБУЧЕНИЕ»
для студентов всех форм обучения
направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)
профиля подготовки «Машиностроение и материалообработка»
профилизации «Сертификация, метрология и управление
качеством в машиностроении»
Екатеринбург
РГППУ
2014
Задания и методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Практическое (производственное) обучение». Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2014. 73 с.
Настоящие методические указания составлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Практическое (производственное) обучение» по направлению подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям).
Составитель: канд. пед. наук, доцент А. С. Кривоногова
канд. пед. наук, доцент М. А. Черепанов
ст. преподаватель С. А. Башкова
Одобрены на заседании кафедры технологии машиностроения, сертификации и методики профессионального обучения. Протокол от «__» ___ 2014 г., № ___.
-
Заведующая кафедрой
технологии машиностроения,
сертификации и методики
профессионального обучения
|
|
Н. В. Бородина
|
Рекомендованы к печати методической комиссии Машиностроительного факультета РГППУ. Протокол от «___» ____ 2014 г., № ___.
Председатель методической комиссии МСФ Ю. И. Категоренко
© ФГАОУ ВПО «Российский
государственный профессионально-педагогический университет», 2014
© А. С. Кривоногова, М. А. Черепанов,
С. А. Башкова
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………
|
4
|
1. Общие правила эксплуатации и хранения измерительных приборов….
|
6
|
2. Лабораторная работа «Измерение линейных размеров деталей с
помощью плоскопараллельных концевых мер длины»……….…………..
|
9
|
3. Лабораторная работа «Измерение линейных размеров деталей с
помощью штангенприборов»………………………………….……………
|
17
|
4. Лабораторная работа «Измерение линейных размеров деталей с
помощью микрометрических приборов»…………………………………...
|
31
|
5. Лабораторная работа «Контроль параметров деталей калибрами»……
|
41
|
6. Лабораторная работа «Измерение линейных размеров и отклонений формы поверхности деталей с помощью индикатора часового типа»…...
|
56
|
Список рекомендуемой литературы………………………………………..
|
67
|
Приложения……………………………………………………………...…...
|
68
|
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторные работы по дисциплине «Практическое (производственное) обучение» направлены на формирование профессиональных умений и навыков по рабочей профессии «Контролер станочных и слесарных работ». К ним относятся умения решения задач технологического характера, умения производить технические расчеты, составлять эскизы, чертежи и другую техническую документацию, определять параметры геометрических величин путем проведения измерений различными методами и средствами, устанавливать годность изделий. Работы связаны с изучением устройств и технических характеристик контрольно-измерительных приборов, технологий проведения измерения приборами.
Проведение лабораторных работ предусмотрено в виде практикумов по специально разработанным заданиям, которые позволяют направить познавательную и мыслительную деятельность по правильному пути, и требую поиска оптимальных решений. Данные работы служат источником накопления новых знаний и средством проверки ранее приобретенных. Информация технического характера систематизирована и формализована, что упрощает процесс подготовки к занятиям и их проведения при освоении рабочей профессии.
Для приобретения производственных умений и навыков пользования контрольно-измерительными приборами предлагается следующая последовательность выполнения лабораторных работ:
– изучение видов и назначения приборов;
– изучение технических характеристик приборов;
– изучение условного обозначения приборов в технологической документации;
– изучение устройства приборов;
– освоение правил отсчета показаний по шкалам приборов;
– освоение правил и производственных действий при пользовании приборами;
– изучение и освоение технологии измерения с помощью приборов;
– изучение способов обработки результатов измерений;
– решение задач производственного характера;
– выполнение заданий лабораторного практикума с оформлением отчета;
– поиск ответов на контрольные вопросы.
При изучении и освоении правил отсчета показаний по шкалам приборов предлагаются типовые примеры ситуаций, встречающихся в производственной деятельности контролера станочных и слесарных работ.
Сведения о технологии измерения с помощью приборов представлены в наглядной форме и содержат правильную последовательность выполнения измерений и необходимых производственных действий: подготовка прибора к работе; настройка прибора; процесс измерения; отсчет показаний; окончание работы с прибором.
По окончании лабораторной работы проводится фронтальная защита отчета с целью оценки качества усвоения учебно-производственного материала. При этом оцениваются умения и навыки производственной деятельности в определении параметров геометрических величин, пользования контрольно-измерительными приборами, в выявлении сущности технических закономерностей.
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по профилизации «Сертификация, метрология и управление качеством в машиностроении» направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям), осваивающих рабочую профессию «Контролер станочных и слесарных работ».
1. Общие правила эксплуатации и хранения измерительных приборов
Для обеспечения точности и надежности измерительных приборов необходимо выполнять правила их хранения и эксплуатации.
1) После длительного хранения измерительных приборов перед началом измерений необходимо удалить защитную смазку, пыль со всех наружных поверхностей прибора слегка смоченной в авиационном бензине тканью, протереть поверхности сухой салфеткой из мягкой хлопчатобумажной ткани.
2) Сменные измерительные стержни, установочные образцы следует промыть в авиационном бензине и тщательно протереть измерительные поверхности чистой салфеткой.
3) При промывке следует использовать маслобензостойкие перчатки.
4) При небольших перерывах в работе ограничиваются протиркой измерительных поверхностей прибора чистой салфеткой из мягкой ткани.
5) Промывка должна выполняться в специальном помещении, оборудованном вытяжным шкафом, с включенной вентиляцией. В помещении, где производится промывка, запрещено пользоваться открытым огнем, применять электронагревательные приборы.
6) Измеряемые детали должны тщательно протираться, очищаться от масла и абразивной пыли, так как при измерении не допускается попадание на приборы масла, абразивной пыли и стружки.
7) Измерение следует выполнять чистыми, сухими руками.
8) В перерыве между измерениями приборы должны лежать на сухой чистой поверхности; не рекомендуется их класть на металлические поверхности станков.
9) Перед измерением производится проверка нулевого показания прибора.
10) Измерительные головки приборов должны крепиться надежно, но без перетяга, чтобы не было заклинивания измерительного стержня. Нельзя поворачивать измерительную головку, когда она закреплена в стойке; для поворота головка должна быть освобождена.
11) При измерении необходимо осторожно касаться детали измерительными поверхностями прибора, не применяя усилий. Для исключения ударов в конце хода рекомендуется измерительный стержень придерживать рукой или арретиром.
12) Не допускается проводить измерительными поверхностями прибора по измеряемой детали или протаскивать деталь.
13) При измерении микрометрическими приборами нельзя пользоваться микрометром с застопоренным микрометрическим винтом как жесткой скобой. Перед вращением микрометрического винта нужно ослаблять стопор, чтобы не вызвать износ и деформацию резьбы винта. Измерение производить всегда с помощью трещотки, медленно и равномерно вращая ее.
14) При применении штангенприборов микрометрической подачей следует пользоваться только при установке разметочных губок на размер. Не рекомендуется производить измерения разметочными губками штангенциркуля.
15) После окончания измерений приборы необходимо тщательно протереть сухой мягкой тканью, затем масляной тряпкой и уложить в футляр.
16) Для длительного хранения прибора производится его консервация: измерительные и другие поверхности, подлежащие защите, очищаются тканью, смоченной в бензине, тщательно протираются сухой мягкой тканью, смазываются антикоррозионным составом и укладываются в футляр.
17) Хранить измерительные инструменты следует в футляре в сухих отапливаемых помещениях при температуре воздуха от +10 до +35 °С и относительной влажности не более 80%. Воздух в помещении не должен содержать примесей агрессивных газов.
Правила поведения в измерительной лаборатории
В измерительной лаборатории для выполнения лабораторных работ предоставляется целый ряд контрольно-измерительных приборов и инструментов. В целях исключения возможности поломок приборов необходимо соблюдать следующие правила поведения в измерительной лаборатории:
Нельзя перемещать детали и узлы приборов и инструментов не ознакомившись предварительно с устройством прибора по описанию или инструкции по эксплуатации.
Нельзя включать освещение приборов, не убедившись в правильности схемы включения его в электросеть.
Все детали приборов перемещать плавно, без заеданий. В случае обнаружения неисправностей следует обратиться к лаборанту или учебному мастеру за помощью.
Во время работы в измерительной лаборатории студенты обязаны следить за чистотой на рабочем месте.
2. Лабораторная работа №1
ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ
ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ КОНЦЕВЫХ МЕР ДЛИНЫ
Цель работы: в процессе выполнения данной лабораторной работы Вы сможете изучить область применения плоскопараллельных концевых мер длины и приобрести первичные навыки в составлении блоков концевых мер при измерении линейных размеров деталей.
Задачи:
Изучить область применения и технические характеристики плоскопараллельных концевых мер длины.
Овладеть приемами расчета и составления блоков концевых мер длины, способом расчета действительного размера блока концевых мер длины.
Измерить параметры детали с помощью блока концевых мер длины и принадлежностей к ним; зафиксировать результаты измерений с учетом отклонений; определить годность детали.
Применяемые приборы и оборудование:
Наборы концевых мер длины, принадлежности к концевым мерам длины.
Измеряемая деталь – вал.
Работа рассчитана на 4 академических часа.
Теоретические положения
Плоскопараллельные концевые меры длины (ПКМД) предназначены для использования в качестве:
– рабочих мер для регулировки и настройки показывающих измерительных приборов, для непосредственного измерения линейных размеров изделий, для выполнения точных разметочных работ;
– образцовых мер для воспроизведения и передачи размера единицы длины от первичного эталона концевым мерам меньшей точности и для поверки и градуировки измерительных приборов (ГОСТ 9038-90).
Концевые меры выполняют в виде прямоугольных металлических брусков с двумя плоскими взаимно параллельными измерительными поверхностями, имеющими различные размеры. Эти размеры являются номинальными размерами плитки.
Концевые меры изготавливают из высококачественной стали или твердого сплава (рисунок 1). Рабочие поверхности имеют высокое качество отделки (Rz < 0,063 мкм). Шероховатость этих поверхностей настолько мала, что обеспечивает притираемость – способность прочно сцепляться друг с другом при прикладывании или надвигании одной меры на другую. Обезжиренные или покрытые толстым слоем смазки концевые меры не притираются. Благодаря свойству мер притираться осуществляется составление блоков концевых мер необходимых размеров.
Концевые меры выпускают в наборах, которые обеспечивают составление блоков любого размера с интервалом до 1 мкм. На каждой мере нанесено значение ее номинальной длины. К наборам прилагаются аттестаты, в которых указаны номинальные размеры плиток, отклонения от номинальных размеров, разряд набора, средства измерения, используемые при аттестации.
|
Рисунок 1 – Концевая
мера длины
|
Нормируемые параметры концевой меры:
– длина – длина перпендикуляра, опущенного из данной точки измерительной поверхности концевой меры на ее противоположную измерительную поверхность;
– отклонение длины от номинальной – наибольшая по абсолютному значению разность между длиной концевой меры в любой точке и номинальной длиной концевой меры;
– отклонение от плоскостности и параллельности – разность между наибольшей и наименьшей длинами концевой меры.
Методы нормирования точности концевых мер длины
Метод классов точности. Класс точности – это ряды допусков на изготовление действительных размеров ПКМД в зависимости от величины номинального размера. Класс точности меры показывает, какое отклонение имеет действительный размер меры от ее номинального размера и допускаемое отклонение от плоскостности и параллельности. Согласно ГОСТ 9038-90 концевые меры длины изготавливают пяти классов точности: 00, 0; 1; 2; 3 (в порядке убывания точности). Класс точности присваивается каждой мере при контроле годности ее изготовления и при проверке ее состояния в процессе эксплуатации. Класс точности указывают для рабочих ПКМД.
Метод разрядов. Разряды – это ряды величин погрешностей измерения, допускаемые при аттестации ПКМД. Разряд концевых мер длины показывает, с какой погрешностью измерения производится аттестация действительного размера длины концевой меры. Установлены следующие разряды точности ПКМД – 1, 2, 3, 4 (в порядке убывания точности). Разряд указывают для образцовых ПКМД.
Условное обозначение концевых мер длины
Набор № 2 концевых мер из стали класса точности 1:
Концевые меры 1-Н2 ГОСТ 9038-90;
Набор № 3 концевых мер из твердого сплава класса точности 2:
Концевые меры 2-Н3-Т ГОСТ 9038-90;
Концевая мера длиной 1,49 мм из стали класса точности 3:
Концевая мера 3-1,49 ГОСТ 9038- 90.
Принадлежности к концевым мерам (ГОСТ 4119-76)
Предназначены для составления блоков концевых мер с целью обеспечения удобного пользования ими при измерении размеров и выполнении разметочных работ. В комплект принадлежностей к ПКМД входят: державки, основание, стяжки, сухари зажимные, плоскопараллельные боковики, радиусные боковики, центровой боковик, чертильный боковик, трехгранная линейка.
Щупы – предназначены для определения величины зазора между близко расположенными поверхностями. Щупы представляют собой набор стальных пластин определенной толщины (рисунок 2).
Выпускаемые щупы имеют номинальные размеры 0,02 … 1,0 мм с градацией через 0,01 и 0,05 мм.
Для определения величины зазора подбирают один или несколько щупов и помещают между проверяемыми поверхностями (рисунок 3). При измерении щуп должен перемещаться в зазоре с небольшим усилием, т.е. не должен проваливаться в зазор и перемещаться свободно.
Величина зазора определяется суммарной толщиной набора пластин щупа, полностью вошедших в зазор по всей длине.
Рисунок 2 – Щупы:
L – длина щупа, S – толщина щупа
|
Рисунок 3 – Применение щупов
|
Правила обращения с ПКМД:
предохранять меры от коррозии и механических повреждений;
не брать меры грязными руками;
брать меры только за нерабочие поверхности;
во время работы меры класть на деревянную поверхность, покрытую чистой бумагой;
не оставлять меры в притертом состоянии на длительное время во избежание образования коррозии;
при обнаружении на поверхности меры царапин и заусенцев ее следует изъять из употребления во избежание порчи других мер.
Технология проведения измерений и разметочных работ
Расчет блока концевых мер длины
подобрать меру, которая содержит наименьшую долю размера, т.е. значение меры совпадает с последней цифрой составляемого размера;
размер выбранной меры длины вычесть из составляемого размера и определить остаток;
подобрать следующую меру, которая содержит наименьшую долю остатка, т.е. значение совпадает одной или несколькими последними цифрами с остатком;
определить новый остаток.
Подбор концевых мер длины осуществлять в указанной последовательности до тех пор, пока сумма длин подобранных концевых мер не будет равна размеру собираемого блока. Окончательно выбрать состав блока, содержащий наименьшее число мер (пример на стр. 14).
Расчет действительного размера блока ПКМД. За размер меры принимается ее действительное значение, указанное в аттестате с учетом отклонения от номинального размера (приложение 1).
Составление концевых мер длины в блоки
выбранные концевые меры очистить от смазки авиационным бензином и протереть насухо.
сначала притереть между собой меры малых размеров, далее их притереть к мере среднего размера, а затем собранный из них блок – к мере большого размера.
Приемы притирания концевых мер.
Одну из мер накладывают на вторую, примерно на треть длины рабочей поверхности. Затем, не касаясь пальцами притираемых поверхностей, следует слегка прижать и медленно продвинуть меры до полного контакта рабочих поверхностей (рисунок 4).
 
Рисунок 4 – Притирка концевых мер
Меньшую меру накладывают на большую и с небольшим нажимом поворачивают относительно другой до полного совмещения измерительных поверхностей (рисунок 5).
Меры считаются притертыми, если блок не разъединяется под действием собственной массы (рисунок 6).
|
Рисунок 5 – Притирка
концевых мер
|
Рисунок 6 – Блок концевых мер
|
Измерение размеров
Измерение осуществляют при изготовлении изделий высокой точности. Размер блока ПКМД должен соответствовать номинальному или предельному размерам детали.
Для измерения наружных размеров: боковики притереть к блоку и установить в державку (рисунок 7), зажимая винтом.
При измерении внутренних размеров: собрать блок ПКМД, притереть его к радиусным боковикам и установить в державку (рисунок 8). При расчете к размеру блока ПКМД следует прибавить толщину двух боковиков.
|
Рисунок 7 – Измерение
наружных размеров
|
 Рисунок 8 – Измерение
внутренних размеров
|
Определение годности измеренной детали
Возможны два варианта установления годности детали:
Собрать блок ПКМД, соответствующий номинальному размеру измеряемого параметра (или наименьшему предельному размеру) и установить в державку с боковиками. Установив деталь между боковиками, измерить величину зазора с помощью щупов. Деталь признается годной, если действительный размер, определенный как сумма блока и размера щупа, не выходит за пределы наибольшего и наименьшего предельных размеров детали.
Собрать два блока ПКМД, размеры которых соответствуют наибольшему и наименьшему предельным размерам детали. Деталь признается годной, если действительный размер детали не выходит за пределы собранных блоков. При этом можно не устанавливать величину действительного размера, либо величину зазора определить с помощью щупов.
Разметочные работы
При разметочных работах приспособления к ПКМД используют для вычерчивания окружности (рисунок 9) или прямых, параллельных базе (рисунок 10).
Рисунок 9 – Разметка окружности
|
Рисунок 10 – Разметка
горизонтальных линий
|
Окончание работы с концевыми мерами длины
плитки промыть в бензине, протереть и смазать вазелином;
уложить плитки в футляр в соответствующие гнезда, при этом их следует держать за нерабочие поверхности.
Примеры решения задач
Пример 1. Требуется подобрать концевые меры для размера 86,965 мм из набора № 1.
Решение:
Вариант 1
|
Вариант 2
|
исходный размер
|
_86,965
|
исходный размер
|
_86,965
|
1-я мера
|
1,005
|
1-я мера
|
1,005
|
остаток
|
_85,96
|
остаток
|
_85,96
|
2-я мера
|
1,46
|
2-я мера
|
1,06
|
остаток
|
_84,5
|
остаток
|
_84,9
|
3-я мера
|
4,5
|
3-я мера
|
1,9
|
остаток
|
_80
|
остаток
|
_83
|
4-я мера
|
80
|
4-я мера
|
3
|
остаток
|
0
|
остаток
|
_80
|
|
|
5-я мера
|
80
|
|
|
остаток
|
0
|
Проверка:
1,005 + 1,46 + 4,5 + 80 = 86,965 мм
|
Проверка:
1,005 + 1,06 + 1,9 + 3 + 80 = 86,965 мм
|
Рационально выбрать 1-й вариант, поскольку подбор блока по 2-му варианту займет у контролера больше времени, а точность размеров будет ниже вследствие увеличения числа мер.
Пример 2. Для настройки прибора использован блок концевых мер длины, состоящий из четырех мер: 1,005 + 1,46 + 4,5 + 80 = 86,965 мм. Определить действительный размер блока.
Решение: Действительный размер блока концевых мер определяется действительными размерами мер по аттестату, входящих в блок:
(1,005-0,0007) + (1,46-0,0004) + (4,5+0,0001) + (80-0,0015) =
= 1,0043 + 1,4596 + 4,5001 + 79,9985 = 86,9625 мм.
Задачи
-
Указать назначение принадлежностей к ПКМД (ГОСТ 4119-76) и сделать их эскизы.
Наименование
принадлежности
|
Область применения
|
Эскиз
|
|
|
|
Подобрать концевые меры длины для предельных размеров контролируемого параметра. Подсчитать действительные размеры блоков по аттестату. Заполнить таблицу (в мм). Составить блоки концевых мер.
Контролируемый размер
|
Наибольший и наименьший предельные размеры
|
Размеры концевых мер, входящих в блок
|
Отклонения мер по аттестату
|
Действительный размер блока
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
42h7
|
85h11
|
135d9
|
90 N7
|
25d11
|
5Е9
|
55f7
|
20Js7
|
122h6
|
5d11
|
4d11
|
36f7
|
98h7
|
194h9
|
2h9
|
144d9
|
156h6
|
164d11
|
148d11
|
48h7
|
85h9
|
125h6
|
172h6
|
5h11
|
136d11
|
182h9
|
185d9
|
32f7
|
45f7
|
178d9
|
Порядок выполнения работы
Изучить теоретические положения. Ответить на контрольные вопросы.
Изучить требования чертежа детали (приложение 2). Сделать эскиз.
По чертежу выбрать размеры, которые могут быть измерены с помощью концевых мер длины и принадлежностей к ним.
Сделать схему измерения, указав сечения и направления.
|
|
|
