Przeglądaj wersję html pliku:

Materiał na egzamin M II


Normalizacja – proces tworzenia i stosowania reguł zmierzających do
porządkowania określonej działalności. Ogólne cele normalizacji:

oszczędność ogólna,

zabezpieczenie interesie użytkownika,

ochrona zdrowia i życia.

Wymiar nominalny N – wymiar przyjęty przez konstruktora, względem
którego określane są odchyłki graniczne.

Tolerancja wymiaru – pojęcie wiążące się bezpośrednio z
normalizacją, określa dokładność wykonania przedmiotu, jest zawsze
dodatnia.

Tolerancje wymiarów liniowych – idealne wykonanie przedmiotu o
żądanym wymiarze jest w praktyce niemożliwe, dlatego ustala się dwa
wymiary graniczne, pomiędzy którymi powinien zawierać się
rzeczywisty wymiar przedmiotu (B-górny, A-dolny; T=B-A)

Wymiary graniczne dolny i górny oblicza się dodając do wymiaru N
odchyłkę dolną, lub górną (odchyłki mogą być dodatnie, lub
ujemne):

otwór: Ao=N+EJ; Bo=N+ES, To=Bo-Ao=ES-EJ;

wałek: Aw=N+ei; Bw=N+es; Tw=Bw-Aw=es-ei;

Pasowanie – charakter określają luzy graniczne:

luz max: Lmax=Bo-Aw=ES-ei

luz min: Lmin=Ao-Bw=EJ-es;

Tolerancja pasowania – różnica luzów granicznych max i min, lub
suma tolerancji wałka i otworu: Tp=Lmax-Lmin=To+Tw

Układ tolerancji średnic ISO zakres wymiarów nominalnych od ponad 0
do 3150 podzielono na przedziały i ustalono dla nich 18 klas
tolerancji. Wartości liczbowe tolerancji klas 5-18 oblicza się: IT=ki,
gdzie: IT- międzynarodowe tolerancje średnie, k- współczynnik klasy
dokładności niezależny od wymiaru nominalnego, i- jednostka
tolerancji, stała dla wszystkich klas dokładności.

Rodzaje pasowań:

Luźne – zawsze luz większy, lub równy zero Lmax>Lmin(0

Mieszane – zarówno luz, jak i wcisk

Ciasne – wcisk

Uzyskanie pasowań

Zasada stałego otworu – kojarząc otwór podstawowy, tj. otwór,
którego dolna odchyłka A=0, z wałkami luźnymi, mieszanymi, lub
ciasnymi np. (50H7/g6 (H7-otwór, g6-wałek luźny).

Zasada stałego wałka – kojarząc wałek podstawowy, tj. taki,
którego górna odchyłka B=0 z otworami luźnymi, mieszanymi, lub
ciasnymi np. (50G7/h6.

Pasowania normalne – tworzone z wałków i otworów normalnych; są
zawarte w tablicy pasowań normalnych. W zestawie pasowań normalnych
wyróżnia się również pasowania uprzywilejowane.

Pasowania nienormalne – pasowania utworzone najczęściej przez
kojarzenie podstawowego otworu, lub wałka z wałkami, lub otworami
nienormalnymi, lub normalnymi, lecz innymi, niż zalecają tabele
pasowań normalnych. np. H8/b9.

Pasowania złożone – utworzone przez kojarzenie otworów i wałków
normalnych, lub nienormalnych, ale żaden z elementów nie jest
podstawowy np. P7/r6.

Dodawanie wymiarów tolerowanych Xmax=x+x2=Amax+Bmax=A+a2+B+b1;
Xmin=x+x1=Amin+Bmin=A+a1+B+b1; Tx=Ta+Tb.

; Tx=(a2-a1)+(b2-b1)

Mnożenie i dzielenie liczb tolerowanych

Mnożenie i dzielenie liczb tolerowanych przez siebie Ymax=AmaxBmax;
Y+y2=(A+a2)((B+b2); Ymin=AminBmin; Y-y1=(A+a1)((B+b1). dzielenie:

Wzór Taylora jeżeli X jest funkcją wymiarów tolerowanych, to
przybliżenie określamy rozwijając funkcję w szereg Taylora:

Łańcuch wymiarowy – jest zamkniętym obwodem wymiarów połączonym
w ściśle określonej kolejności. Poszczególne wymiary są ogniwami
łańcucha. Wymiary podawane na rysunkach części są ogniwami
składowymi (wymiary składowe), a wymiar określający współpracę po
skojarzeniu części to ogniwo zamykające (wypadkowe).

Wymiary składowe dzielą się na:

zwiększające – których wydłużenie powoduje zwiększenie wymiaru
wynikowego,

zmniejszające – których wydłużenie powoduje zmniejszenie wymiaru
wynikowego.

Wymiarem wypadkowym może być luz, lub wcisk. Wymiar ogniwa
zamykającego może więc być dodatni, lub ujemny w przeciwieństwie do
zawsze dodatnich wymiarów składowych.

Łańcuchy wymiarowe płaskie pod względem strukturalnym dzielą się
na:

proste – łańcuchy, w których wszystkie wymiary są nawzajem
równoległe, nie ma wymiarów o przecinających się kierunkach. W
łańcuchach tych wszystkie wymiary zwiększające posiadają ten sam
zwrot. Wszystkie zmniejszające i wypadkowy mają zwrot przeciwny do
zwiększających.

złożone – wszystkie układy wymiarowe płaskie, w których skład
oprócz wymiarów liniowych wchodzą również kątowe, przy czym
kierunki niektórych, lub wszystkich wymiarów przecinają się.
Kolejność przebiegu wszystkich wymiarów składowych jest zgodna,
czyli tam, gdzie kończy się jeden wymiar, zaczyna się następny.
Wymiar wypadkowy posiada zwrot zawsze przeciwny do zwrotu wymiarów
składowych.

wektorowe – jeżeli zespół składa się z kilku współosiowych
brył obrotowych, to błędy wykonania, współosiowowści
poszczególnych elementów tworzą łańcuch wektorowy.

Problemy do rozwiązania w łańcuchach wymiarowych:

obliczenie wymiaru wynikowego dla części,

obliczenie wymiaru wynikowego funkcjonalnego dla zespołu,

obliczenie wymiaru nastawczego,

obliczenie wymiaru wynikowego w przypadku zmiany bazy.

Metody rozwiązywania łańcuchów wymiarowych

Metody pełnej zamienności – obliczenie max, min, zamienność 100%:

metoda szacunkowa,

metoda równych tolerancji,

metoda wspólnej klasy dokładności.

Metody częściowej zamienności – obliczenia z zastosowaniem praw
prawdopodobieństwa, zamienność 80%:

dla znanych krzywych rozkładu wymiarów rzeczywistych – wzory,

dla nieznanych krzywych – uproszczenia.

Metody niepełnej zamienności :

zamienność selekcyjna;

zamienność technologiczna;

zamienność konstrukcyjna:

kompensacja ciągła,

kompensacja skokowa.

Metoda pełnej zamienności przy dowolnym wyborze części do montażu
wymiar zamykający będzie w granicach dopuszczalnych tolerancji.

Metoda obliczeń max i min polega na tym, że przy rozwiązywaniu
łańcucha przewiduje się skrajne wymiary składowe i skrajnie
niekorzystne wyniki wymiarów zamykających. W przypadku tych obliczeń
zawsze będzie spełniony warunek: Tw=(Ti, lub: 2(w=((i (2(w- tolerancja
wymiaru wynikowego; 2(i- tolerancja wymiarów składowych). Aby
zachować ten warunek stosuje się trzy metody postępowania:

Tolerancje wymiarów składowych określa się szacunkowo.

Przyjmuje się jednakową tolerancję wszystkich wymiarów składowych
(metoda równych tolerancji), czyli tolerancję wymiaru zamykającego
dzieli się na tyle równych części, ile jest wymiarów składowych.
Jest to możliwe jedynie, gdy stopień trudności i dokładności
wykonania wszystkich wymiarów składowych jest ten sam.

Rozkłada się tolerancję wymiaru zamykającego wg metody wspólnej
klasy dokładności. Metoda ta opiera się na tych samych założeniach,
co układ tolerancji średnicy, więc całe zagadnienie sprowadza się
do ustalenia wspólnej dla wszystkich wymiarów klasy dokładności. Za
punkt wyjściowy przyjmuje się tolerancję ogniwa zamykającego.

Tw=2(w=ki

2(w=2(1+2(2+...+2(n;

2(w=ki1+...+kin=k(ii

IT=ki

Zalety: przewidując skrajnie niekorzystne skojarzenia zapewnia w 100%,
że wymiar zamykający nie przekroczy wartości założonych
dopuszczalnych. Zalecenia stosowania to: rytmiczność montażu, szeroko
rozwinięta kooperacja, zastosowanie w produkcji jednostkowej i
małoseryjnej.

Wady: prowadzi do zawężenia tolerancji wymiarów składowych stąd
jest to metoda nieekonomiczna.

Metoda częściowej zamienności przy dowolnym wyborze części do
montażu wymiar zamykający w około 3% przekroczy dopuszczalne
tolerancje.

Czynniki systematyczne, w jakiejś mierze można je przewidzieć – np.
.zużycie noża tokarskiego.

Czynniki przypadkowe – niejednorodność obrabianego materiału,
zmienne luzy obrabiarki.

Krzywe rzeczywiste są trudne do wykreślenia, więc najczęściej
posługujemy się krzywymi wyidealizowanymi. (np. Gausa)

Metoda niepełnej zamienności – wymiar zamykający niekoniecznie musi
być w dopuszczalnej tolerancji, co zmusza do wykonywania dodatkowych
czynności kontrolnych, selekcyjnych i dopasowania.

Montaż selekcyjny teoretycznie może być stosowany do łańcuchów
równoległych o dowolnej liczbie wymiarów składowych. Występuje tu
jednak szereg ograniczeń np.: selekcjonować można tylko części o
niewielkich wymiarach, selekcje można przeprowadzać tylko dla
krótkich łańcuchów wymiarowych, liczba grup selekcyjnych na ogół
jest ograniczona (4-8). Wynika to stąd, iż nie można za bardzo
zawężać tolerancji w grupach selekcyjnych.

Zamienność konstrukcyjna – gdy części wchodzące w skład zespołu
mają przewidziane elementy regulacyjne umożliwiające uzyskane w
czasie montażu odpowiednich wartości wymiarów. Regulacja może być
ciągła (śruba), lub skokowa (podkładki).

Zamienność technologiczna – wtedy, gdy wymaganą wartość wymiaru
zamykającego ustalana jest w montażu i otrzymywana na drodze
dodatkowego zabiegu technologicznego.

Błędy dokładności pomiarów

Błędem w znaczeniu ogólnym nazywamy różnicę między wartością
zmierzoną, a rzeczywistą. Błędem pomiaru (A będzie różnica
między zaistniałym pomiarem, a pomiarem, który powinien zaistnieć.
Pomiar składa się z wskazania przyrządu, oraz odczytania wskazania.
Błędy pomiaru w zależności od przyczyn dzielimy na systematyczne i
przypadkowe. Błędy systematyczne spowodowane są działaniem znanych,
ściśle określonych czynników. Można je przewidzieć, a wartość
określić w przybliżeniu. Błędy przypadkowe to błędy, których
źródeł i wartości nie jesteśmy w stanie określić. Błędy grube
znacznie odbiegają wartością od wartości błędów normalnych.
Wszystkie rodzaje błędów występują niezależnie od siebie, przez co
pomiar obarczony jest sumą ich wszystkich.

Źródła błędów: 1. błędy własne narzędzia pomiarowego (błąd
wielkości wzorca, ustawienia przyrządu, nieścisłość wskazań,
luzy, odkształcenia przyrządu), 2. błędy charakterystyczne dla
metody pomiaru (wynikają z nacisków mierniczych, nieostrości
konturów obrazu), 3. błędy spowodowane warunkami zewnętrznymi
(temperatura (L=L[(n(20(-tn)-(p(20(-tp)), 4. błędy osobowe.

Wartość średnia mierzonej wielkości jest najbardziej prawdopodobną
wartością wykonanych pomiarów (wg. rozkładu Gaussa) M=((Ai)/n.

Poziom ufności

Metody pomiarowe - klasyfikacja:

a) otrzymywanie wyników pomiarów: 1pomiary bezpośrednie – jeśli
szukany wymiar y odczytujemy na skali przyrządu jako x: y=x.; 2 pomiary
pośrednie; 3 pomiary uwikłane.

b) działanie przyrządów: pomiar: dotykowy, optyczny,
optyczno-dotykowy, pneumatyczny, elektryczny, interferencyjny















 
statystyka