Технически университет - софия
машиностроителен
факултет, катедра “прецизна
техника и уредостроене”
Материали
в помощ на обучението по
“Метрология и
измервателна техника”
УПРАЖНЕНИЕ № 1
ИЗМЕРВАНЕ НА
ЛИНЕЙНИ РАЗМЕРИ С УНИВЕРСАЛНИ ИЗМЕРВАТЕЛНИ СРЕДСТВА
6
учебни часа – 2-ра – 4-та седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да знаят
начините за означаване на точността на
линейните размери върху чертежите.
Да могат
да разчитат означенията и да определят
граничните отклонения и размери и
допуска, както и обратно – по зададени
изисквания правилно да направят
означението върху чертежа.
Да
познават частните отклонения на формата
на цилиндричните повърхнини (овалност,
конусност, бъчвообразност и
седлообразност) и да могат да ги
определят от измерените стойности на
размерите.
Да
могат да направят заключение за
годността на детайла.
Да
знаят принципа
на действие,
разновидностите и начина на работа с
използваните в упражнението ИС (за
основните да знаят и принципната схема).
Да
могат да отчетат показанието от
всякакъв вид нониусни и микрометрични
скали (с произволна стойност на
делението на нониуса ина
микрометричната
скала).
Да
имат информация за основните
източници на грешки при съответното
измерване и да могат, макар и
ориентировъчно, да направят оценка на
точността на получения резултат.
Да
знаят и мотивирано да могат да прилагат
процедурата при измерване на детайли (особено
тези с висока точност) като:
·
почистване
и подготовка на детайла и инструментите,
·
организация
и поддържане на работното място,
·
настройване
на инструментите и провеждане на
измерването,
·
обработка
и документиране на резултатите,
·
поддържане
и съхраняване на инструментите и
детайлите.
Желателно
е в рамките на упражнението студентите
да се запознаят с други подобни ИС от
каталозите, които са на разположение.
Упражнението
се прави без
да е
четена лекция.
УПРАЖНЕНИЕ
№ 2
ИЗМЕРВАНЕ НА
РАЗМЕРИТЕ НА ГОЛЯМОГАБАРИТНИ ДЕТАЙЛИ И ЕЛЕМЕНТИ
2
учебни часа
– 5-та
седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да
познават (да
имат обща представа)
основните методи за измерване на голя-могабаритни
машинни детайли:
·
Рулетки,
вкл. метода с опасване;
·
Шублери,
микрометри, измервателни скоби;
·
Метод с
обтъркалваща ролка;
·
Измерване
на диаметър по дължината на хорда и
височината на сегмент.
Да знаят
принципа на триангулачните методи за
измерване на големи размери.
Да знаят
принципа на действие на теодолита.
Да могат
да настроят теодолита и да могат да
отчитат от скалите на теодолита.
Да могат
да построят проста схема на
триангулачно измерване (измерване
на дължината на отдалечена отсечка)
и да изчислят размера й.
Да
познават метода за измерване на
диаметъра по дължината на хорда и
височината на сегмент.
Да
имат представа
за основните
източници на грешки при съответното
измерване и да могат, макар и
ориентировъчно, да направят оценка на
точността на получения резултат.
Да
знаят и мотивирано да могат да прилагат
процедурата при измерване на детайлите
по последните два метода.като:
·
подготовка
на детайла и инструментите,
·
организация
и поддържане на работното място,
·
настройване
на инструментите и провеждане на
измерването,
·
обработка
и документиране на резултатите,
·
поддържане
и съхраняване на инструментите и
детайлите.
Желателно
е в рамките на упражнението студентите да
се запознаят с други подобни ИС от
каталозите, които са на разположение.
Упражнението
се прави без
да
е четена лекция.
УПРАЖНЕНИЕ № 3
ИЗМЕРВАНЕ НА
РАЗМЕРИТЕ НА МАШИННИ ДЕТАЙЛИ ПО КООРДИНАТНИЯ МЕТОД
2 учебни часа – 6-та седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След изучаване на темата
студентите трябва:
Да знаят принципа на координатното измерване и разликата с еднокординатното (от точка до точка).
Да познават (идейно) принципите (алгоритмите) за построяване на заместваща (идеализирана) повърхнина спрямо истинската, и съответно начините за прес-мятане на търсения параметър. Желателно е да се разгледат някои типични случаи: диаметър на отвор, междуцентрово разстояние, pазстояние между две успоредни прави, разстояние между център на кръг и права и пр.).
Да са запознати (в основни линии) с принципната схемата и устройството на микроскопа, вкл. различните отчетни устройства: микрометрични, оптически, цифрови.
Да знаят и да могат да направят основните настройки и да отчитат по всички скали на микроскопа.
Да имат
информация за основните
източници на грешки при съответното
измерване и да могат, макар и
ориентировъчно, да направят оценка на
точността на получения резултат.
Желателно е в рамките на упражнението студентите да се запознаят с други подобни ИС от каталозите, които са на разположение
Упражнението се прави след като е четена лекция, изясняваща метода на координатното измерване и общата схема на трикоординатната измервателна машина.
УПРАЖНЕНИЕ № 4
ИЗМЕРВАНЕ НА
ПАРАМЕТРИТЕ НА РЕЗБИ
2
учебни часа
– 7-ма седмица
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да знаят
основните
геометрични параметри, които
характеризират профила на стандартните
метрични резби.
Да
познават
влиянието, което оказват отклоненията (грешките)
на основните параметри на профила (грешка
на стъпката, на ъгъла на профила и т.н.)
върху възможността за сглобяване на
резбата.
Да
знаят принципа, по който се компенсира
това влияние чрез
въвеждане на диаметрални корекции и
формиране на приведения среден диаметър
на резбата – комплексен параметър,
който характеризира представителния
размер на резбата.
Да
знаят
принципа на действие на резбовия
микрометър, да могат да го настройват и
измерват с него.
Да
познават
метода за косвено измерване на средния
диаметър на резбата чрез трите жички и
да могат практически да направят
измерването и да изчислят средния
диаметър.
Да
знаят и да могат да направят основните
настройки на
инструменталния микроскоп за измерване
на резбови детайл и
да отчитат по скалите
на микроскопа.
Да
могат да измерят с инструменталния
микроскоп
външния
и вътрешния диаметър на резбата,
стъпката, вкл. натрупаната грешка на
стъпката, и ъгъла на профила.
Да
могат да изчислят (по
зададени формули)
приведения среден диаметър на резбата и
да направят заключение за годността на
резбата.
Да
имат информация за основните
източници на грешки при съответното
измерване и да могат, макар и
ориентировъчно, да направят оценка на
точността на получения резултат.
Да
знаят и мотивирано да могат да прилагат
процедурата при измерване на детайли (особено
тези с висока точност) като:
·
почистване
и подготовка на детайла и инструментите,
·
организация
и поддържане на работното място,
·
настройване
на инструментите и провеждане на
измерването,
·
обработка
и документиране на резултатите,
·
поддържане
и съхраняване на инструментите и
детайлите.
Желателно
е в рамките на упражнението студентите
да се запознаят с други подобни ИС от
каталозите, които са на разположение.
Упражнението
се прави без
да е четена
лекция.
УПРАЖНЕНИЕ № 5
ИЗМЕРВАНЕ НА
ЪГЛИ И КОНУСИ
2
учебни часа
– 8-ма
седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да знаят
начините,
по които в техническата документация се
задават ъгловите размери на машинните
детайли.
Да
познават основните методи за измерване
на ъгли (чрез
сравнение с ъглова мярка, гониометричен
и тригонометричен).
Да
познават най-често използваните ъглови
мерки (ъгълници
и конусни калибри)
и да могат да ги прилагат.
Да
познават възможностите на
универсалните ъгломери (с
нониусна и с оптична скала, вкл.
ъгломерната скала на инструменталния
микроскоп)
и да могат да измерват с тях.
Да
познават
устройството на синусната линия, да
могат да настроят линията на зададен
ъгъл, да направят измерване и да дадат
заключение за големината на измервания
ъгъл.
Да
могат да измерят ъгъла на конусен отвор
по метода на двете сфери и да пресметнат
резултата от измерването.
Да
имат информация за основните
източници на грешки при съответното
измерване и да могат, макар и
ориентировъчно, да направят оценка на
точността на получения резултат.
Да
знаят
и мотивирано да
могат да прилагат процедурата при
измерване на детайли (особено тези с
висока точност) като:
·
почистване
и подготовка на детайла и инструментите,
·
организация
и поддържане на работното място,
·
настройване
на инструментите и провеждане на
измерването,
·
обработка
и документиране на резултатите,
·
поддържане
и съхраняване на инструментите и
детайлите.
Желателно
е в рамките на упражнението студентите
да се запознаят с други подобни ИС от
каталозите, които са на разположение
Упражнението
се прави без
да
е четена лекция.
УПРАЖНЕНИЕ № 6
ИЗСЛЕДВАНЕ
НА ГРЕШКИТЕ И НЕОПРЕДЕЛЕНОСТТА
4
учебни часа – 9-та и 10-та седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да знаят
основните термини и определения,
свързани с грешките и неопределеността
на резултата от измерване.
Да имат
физическа представа за същността на
основните източници на грешки и
неопределеност и количествена
ориентация за големината им.
Да знаят
методите
за изключване на систематични грешки
и да могат да приложат характерни методи
за компенсиране на грешката при
измерване с равнораменна везна и при
измерване на стъпката на резбата с
инструментален микроскоп.
Да
могат да определят есперименталната
предавателна характеристика на
измервателна глава и от
нея да
определят систематичната и случайната
компонента на грешката.
Да
знаят произхода, характеристиките и
влиянието на измервателния натиск и да
имат представа за големината на натиска
и влиянието му върху грешките.
Да могат
да се ориентират върху стабилността на
измервателната система и получаваните
показания при измерването, вкл.
практически да я оценят чрез симулиране
на смущения и оценка на влиянието им
върху повтаряемостта на резултата при
различни условия.
Да знаят
принципите за определяне
на
грешките
и неопределеността
при косвени измервания
и да могат да определят грешката
и неопределеността
на резултата за характерни примери от
лабораторните упражнения (измерване
на големи размери, измерване на конуси).
Да знаят
принципите за сумиране на грешки и
неопределеност и да могат да определят
сумарната грешка и неопределеност (да
съставят бюджет на неопределеността).
Упражнението
се прави след като е четена лекция за
грешките, вкл. при косвени измервания и
неопределеност на резултата
от измерването.
УПРАЖНЕНИЕ № 7
ИЗМЕРВАНЕ НА ОТКЛОНЕНИЯТА НА ФОРМАТА, РАЗПОЛОЖЕНИЕТО И ГРАПАВОСТТА НА ПОВЪРХНИНИТЕ НА МАШИННИ ДЕТАЙЛИ
6 учебни часа – 11-та –
13-та седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да имат
ориентация за
влиянието
на отклоненията на формата и
разположението на повърхнините и осите
на машинните детайли върху тяхната
работоспособност.
Да
знаят общите принципи за определяне (обобщените
определения)
на отклоненията на формата и
разположението на повърхнините и осите.
Да
знаят какви
видове
геометрични (идеализирани,
апроксимиращи)
повърхнини
се
използват за оценка на отклоненията на
формата и как те се определят.
Да
имат представа за различните бази при
определяне на отклоненията на
разположението. Да знаят принципите за
единство и за достатъчност на базите.
Да
могат да измерят по точки профила на
призматичен детайл, да построят
профилограма и да интерпретират
резултатите като дадат заключение за
отклонението от праволинейност. За
същия профил да интерпретират и оценят
отклонението от успоредност спрямо
базата като използват различните
критерии (оценка
по обвиващата и по реалната повърхнина).
Да
могат да настроят установка за
приближено измерване на отклонението от
перпендикулярност (по
две точки)
и да дадат оценка на резултата.
Да
знаят основните количествени критерии
за оценка на грапавостта на
повърхнините и да могат да се ориентират
практически за порядъка на грапавостта
на реална повърхнина след изучаване на
образците за грапавост.
Да
могат да измерят с двоен микроскоп
височината на грапавините и с
получените резултати, а също и по
зададена профилограма да определят
показателя Rz.
Да
са запознати с принципа на действие и
начина на измерване с профилографа за
грапавост.
Да
знаят основните видове частни
отклонения
на кръговия профил (овалност
и ръбоватост).
Да могат да определят от какъв вид е
отклонението на конкретен детайл и да
могат да измерят числената му стойност (в
призма).
Да знаят
определението за ос на ротационна
повърхнина и да могат да измерят
кривината на оста.
Да знаят
определението за обикновено и за пълно
радиално биене. Да могат да настроят
измервателната установка, да измерят
биенето по точки, да построят диаграма
на биенето и да интерпретират
информацията, която тя носи.
Да
могат да измерят челно биене и да
интерпретират резултатите (да
построят диаграма).
Да
имат ориентация
за основните източници на грешки при
съответното измерване и да могат, макар
и приблизително,
да направят оценка на точността на
получения резултат.
Да
знаят и мотивирано да могат да прилагат
процедурата при измерване на детайли (особено
тези с висока точност) като:
·
почистване
и подготовка на детайла и инструментите,
·
организация
и поддържане на работното място,
·
настройване
на инструментите и провеждане на
измерването,
·
обработка
и документиране на резултатите,
·
поддържане
и съхраняване на инструментите и
детайлите.
Упражнението
се прави след като е четена лекция (с
изключение на грапавост).
УПРАЖНЕНИЕ № 8
ТЕХНОЛОГИЯ НА КОНТРОЛА НА МАШИННИ ДЕТАЙЛИ
2 учебни часа – 14-та
седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да знаят основните стъпки при разработване на технология за контрол на машиностроителни детайли и нейния обхват.
Да знаят процедурата и основните стъпки за провеждане на метрологична експертиза на конструктивен чертеж на машиностроителен детайл.
Да могат да направят обоснован анализ на същността и правилността на записаните в чертежа изисквания към точността като:
· Правилност и четивност на записите;
· Еднозначност, обоснованост и комплектност на базовите елементи;
· Непротиворечивост и взаимна обвързаност на предписаните изисквания.
Да знаят влиянието на грешките и неопределеността на измерването върху резултатите от контрола (неправилно приемане и неправилно бракуване) на детайлите.
Да могат да определят изискваната работна точност ( допустимите грешки и неопределеност) на средството за контрол на конкретен параметър със зададен допуск.
Да могат да предложат алтернативни варианти за измерване на най-често срещаните (основните) изисквания към точността на детайлите като: точни размери, отклонения от кръглост, праволинейност,биене, ъглови размери и пр.
УПРАЖНЕНИЕ № 9
ЗАПОЗНАВАНЕ СЪС СЪВРЕМЕННИ СРЕДСТВА ЗА ИЗМЕРВАНЕ В МАШИНОСТРОЕНЕТО
2 учебни часа – 15-та
седмица
ЦЕЛИ
НА УПРАЖНЕНИЕТО
След
изучаване на темата студентите трябва:
Да са запознати с основните групи съвременни средства за лабораторни и производствени измервания и контрол в машиностроенето: индуктивни, фоторастерови, пневматични. Да имат представа за техните основни метрологични показатели и за условията и възможностите за тяхното прилагане.
Да имат представа за голямогабаритните гранитни еталони: проверочни маси гранитна проверочна линия, ъгълник, цилиндър.
Да имат представа за съвременните по-сложни измервателни системи: профилограф, координатни измервателни системи, лазерен интерферо-метър, дължиномерна машина, профилен проектор, електронни либели.
Да имат представа за съвременните средства за автоматичен контрол.
Да имат представа за облика и изискванията към структурата на една метрологична лаборатория: термостатиране, климатизация, хигиена, организация.