МДК. 01.01.Технология формирования систем автоматического управления типовых ТП

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ «ТЮМЕНСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОСОБИЕ для студентов по МДК. 01.01. Технология формирования систем автоматического управления типовых технологических процессов, средств измерений, несложных мехатронных устройств и систем специальность 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов»

Тюмень 2017

Печатается в соответствии с решением методического совета ГАПОУ ТО «Тюменский педагогический колледж» от 06.06.2016 г., проток №

Рецензент – Бородина С.В., преподаватель первой категории ГАПОУ ТО «Тюменский педагогический колледж»

Методические пособие для студентов по МДК. 01.01. Технология формирования систем автоматического управления типовых технологических процессов, средств измерений, несложных мехатронных устройств и систем, специальности 15.02.07 «Автоматизация технологических процесс и производств (по отраслям)» / Сост. Е.В. Лисина.

– Тюмень: ГАПОУ ТО «Тюменский педагогический колледж», 2017. – 101с.

В учебно-методическом пособии представлены лекционные, практические и лабораторные занятия с вопросами, тестовые задания и контрольные работы для самоконтроля по каждой пройденной теме, тестовое задание для самостоятельного выполнения. Пособие адресовано студентам, обучающимся по специальности 15.02.07 «Автоматизация технологических процесс и производств (по отраслям)»

2

Оглавление ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА....................................................................................................... 5 Раздел 1 Основы управления ............................................................................................................ 6 §1 Основные понятия и определения. .......................................................................................... 6 §2 Цели и принципы управления. ................................................................................................. 7 2.1 Цели автоматизации ............................................................................................................. 7 2.2 Задачи автоматизации .......................................................................................................... 7 §3 Понятие производственного процесса. ................................................................................... 8 3.1 Определения .......................................................................................................................... 8 3.2 Структура производственного процесса ............................................................................ 8 3.3 Классификация производственного процесса ................................................................... 9 §4 Понятие технологического процесса .................................................................................... 12 4.1 Определения ...................................................................................................................... 13 4.2 Виды технологических процессов .................................................................................... 16 4.3 Этапы проектирования технологического процесса. ...................................................... 17 4.4 Приемный порядок разработки технологической документации.................................. 17 4.5 Технологические процессы в электронной промышленности. ...................................... 18 4.6 Этапы проектирования технологического процесса при производстве микросхем .... 19 §5 Конструкторская документация............................................................................................. 22 5.1 Виды конструкторской документации. ............................................................................ 22 §6 Система автоматического управления .................................................................................. 25 6.1 История ................................................................................................................................ 25 6.2 Основные понятия САУ ..................................................................................................... 26 §7 Классификация САУ. .............................................................................................................. 28 7.1 Разновидности систем управления технологическим оборудованием. ........................ 28 7.2 Классификация систем автоматического управления технологического оборудования. ........................................................................................................................... 28 7.3 Особенности и характеристики систем управления ....................................................... 29 7.4 Структура системы управления ........................................................................................ 31 Контрольный тест к разделу №1 «Системы управления» ........................................................ 33 Контрольная работа к разделу №1: «Основы управления» ..................................................... 35 Практические работы к разделу №1 ........................................................................................... 36 Раздел 2: «Основы метрологии и характеристики средств измерений»..................................... 40 §1 Метрологические понятия. ..................................................................................................... 40 §2 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации............... 42 2.1 Основные определения. ..................................................................................................... 42 2.2 Принципы Государственной системы промышленных приборов. ................................ 42 2.3 Подразделение Государственной системы промышленных приборов. ........................ 42 2.4 Виды Государственной системы промышленных приборов. ........................................ 42 2.5 Требования Государственной системы промышленных приборов. .............................. 43 2.6 Средства измерений ........................................................................................................... 43 §3 Основы технических измерений. ........................................................................................... 45 3.1 Основные определения. ..................................................................................................... 45 3.2 Классификация измерений ................................................................................................ 45 §4 Погрешность измерений. ........................................................................................................ 47 4.1 Определение ........................................................................................................................ 47 4.2 Классификация погрешности измерений. ........................................................................ 47 5.3 Критерии оценки погрешностей .................................................................................. 48 §5 Единицы измерений. ............................................................................................................... 49 5.4 Определение ................................................................................................................... 49 5.5 Международная система единиц.................................................................................. 49

3

5.6 Система воспроизведения единиц физических величин. .......................................... 50 §6 Классификация средств измерений ....................................................................................... 51 6.1 Определение. ....................................................................................................................... 51 6.2 Классификация средств измерений .................................................................................. 51 6.3 Параметры и характеристики средств измерений ........................................................... 53 §7 Допуски и посадки. ................................................................................................................. 55 7.1 Взаимозаменяемость, виды и преимущества. .................................................................. 55 7.2 Понятие о погрешности и точности обработки. .............................................................. 55 7.3 Размеры и отклонения. ....................................................................................................... 56 §8 Посадки. Виды посадок. ......................................................................................................... 59 8.1 Определение посадки. ........................................................................................................ 59 8.2 Посадки с зазором............................................................................................................... 59 8.3 Посадки с натягом. ............................................................................................................. 60 8.4 Переходные посадки .......................................................................................................... 60 Контрольный тест к разделу №2: «Основы метрологии и характеристики средств измерений» .................................................................................................................................... 62 Контрольная работа к разделу №2: «Основы метрологии и характеристики средств измерений» .................................................................................................................................... 70 Задачи на определение предельных размеров деталей, допуски размеров. ........................... 71 Практическая работа №1 ............................................................................................................. 72 Практическая работа №2 ............................................................................................................. 75 Практическая работа №3 ............................................................................................................. 76 Практическая работа №4 ............................................................................................................. 81 Практическая работа №5 ............................................................................................................. 86 Практическая работа №6 ............................................................................................................. 91 Практическая работа №7 ............................................................................................................. 94 Практическая работа № 8 ............................................................................................................ 97 Список использованных источников ......................................................................................... 99

4

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Широкое развитие систем автоматического управления, систем и средств автоматизации во всех областях техники и отраслях современного производства связано с разработкой, модернизацией и выпуском в больших количествах разнообразных технических средств автоматики, к которым относятся функциональные элементы и различные автоматические устройства. Специалисты в области автоматики, автоматизации производства и управления должны иметь глубокие знания в области теории автоматического управления и уметь проводить анализ и синтез систем автоматизации, т.е должны быть хорошо знакомы с элементами и устройствами, на базе которых строятся системы автоматики, автоматизации и управления. Постоянное развитие науки и техники и интенсивное внедрение научно-технических достижений в производство обеспечивают непрерывное пополнение арсенала технических средств автоматики, вытесняя устаревшие элементы новыми, более современными конструкциями. Поэтому в предлагаемом учебном пособии основное внимание уделяется рассмотрению принципов действия, общих свойств, характеристик и способов реализации различных функциональных элементов автоматики, имеющих в настоящее время наибольшее применение. Представленное методическое пособие разработано с целью обобщения теоретических знаний по основным вопросам раздела, формирования практических навыков самостоятельной работы, а также решения задач. Методическое пособие включает изложение теоретического материала, контрольные вопросы, задания для самостоятельной работы студентов, контрольные тесты и практические задания по междисциплинарному курсу МДК. 01.01. «Технология формирования систем автоматического управления типовых технологических процессов, средств измерений, несложных мехатронных устройств и систем». Вопросы для самоконтроля акцентируют внимание на основных положениях теоретического материала, могут выступать в качестве внеаудиторной самостоятельной работы. Уважаемые студенты! Вам необходимо изучить теоретический материал по каждой теме, ответить на вопросы, для дальнейшего выполнения практического задания, после этого приступить к выполнению заданий для самостоятельной работы. В случае если вы пропустили занятие, можете самостоятельно проработать материал и выполнить требуемые задания. Внимание! Если в процессе подготовки и изучения теоретического материала у Вас возникают вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения консультации в дни дополнительных занятий.

5

Раздел 1 Основы управления §1 Основные понятия и определения. Современный научно-технический прогресс тесно связан с широким развитием автоматики. Автоматика – это отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления техническими объектами и процессами, действующих без непосредственного участия человека. Автоматизация технологического процесса — совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлять управление самим технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставления за человеком права принятия наиболее ответственных решений. Как правило, в результате автоматизации технологического процесса создаётся АСУ ТП. Основа автоматизации технологических процессов — это перераспределение материальных, энергетических и информационных потоков в соответствии с принятым критерием управления (оптимальности). Различают следующие виды автоматизации: • Частичная автоматизация — автоматизация отдельных аппаратов, машин, технологических операций. Производится, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку. Частично автоматизируется как правило действующие оборудование. Локальная автоматизация широко применяется на предприятиях пищевой промышленности.

• Комплексная автоматизация — предусматривает автоматизацию технологического участка, цеха или предприятия функционирующих как единый, автоматизированный комплекс. Например, электростанции.

• Полная автоматизация — высшая ступень автоматизации, при которой все функции контроля и управления производством (на уровне предприятия) передаются техническим средствам. На современном уровне развития полная автоматизация практически не применяется, так как функции контроля остаются за человеком. Близкими к полной автоматизации можно назвать предприятия атомной энергетики. Контрольные вопросы: 1. Как вы понимаете определение автоматизация?

2. Какие виды автоматизации вы знаете?

3. В чем заключается автоматизация на производстве?

6

§2 Цели и принципы управления.

2.1 Цели автоматизации Основными целями автоматизации технологического процесса являются: • сокращение численности обслуживающего персонала; • увеличение объёмов выпускаемой продукции; • повышение эффективности производственного процесса; • повышение качества продукции; • снижение расходов сырья; • повышение ритмичности производства; • повышение безопасности; • повышение экологичности; • повышение экономичности.

2.2 Задачи автоматизации Цели достигаются посредством решения следующих задач автоматизации технологического процесса: • улучшение качества регулирования; • повышение коэффициента готовности оборудования; • улучшение эргономики труда операторов процесса; • обеспечение достоверности информации о материальных компонентах, применяемых в производстве (в т. ч. с помощью управления каталогом); • хранение информации о ходе технологического процесса и аварийных ситуациях. Решение задач автоматизации технологического процесса осуществляется при помощи: • внедрения современных методов автоматизации; • внедрения современных средств автоматизации. Автоматизация технологических процессов в рамках одного производственного процесса позволяет организовать основу для внедрения систем управления производством и систем управления предприятием. В связи с различностью подходов различают автоматизацию следующих технологических процессов: • автоматизация непрерывных технологических процессов (Process Automation); • автоматизация дискретных технологических процессов (Factory Automation); • автоматизация гибридных технологических процессов (Hybrid Automation). Контрольные вопросы: 1. Перечислите основные цели автоматизации.

2. Каковы основные задачи для достижения целей автоматизации?

3. Какова роль человека для достижения данных задач?

7

§3 Понятие производственного процесса.

3.1 Определения Под производственным процессом понимается совокупность разнообразных, но связанных между собой процессов труда и естественных процессов, обеспечивающих превращение сырья в готовый продукт.

Рисунок 1 - Модель производственного процесса 3.2 Структура производственного процесса Производственный процесс состоит из основных, вспомогательных, обслуживающих и побочных процессов.

Рисунок 2 - Структура производственного процесса К основным относятся процессы, непосредственно связанные с превращением исходного сырья или материалов в готовую продукцию (штамповки в деталь, комплекта деталей в сборочный узел). Совокупность этих процессов на предприятии образует основное производство. К основным следует относить также процессы, связанные с приемом, размещением и хранением заготовительной и готовой продукции, изделия. Назначение вспомогательных процессов – технически обслуживать основные процессы, оказывать им определенные услуги: снабжение энергией, производство инструмента и приспособлений, выполнение ремонтных работ.

8

Обслуживающие процессы осуществляют материальное обслуживание основного и вспомогательного производств. Прием, размещение, хранение сырья, материалов, готовой продукции, топлива, их транспортировкой от мест хранения к местам потребления и т. п. Все процессы подразделяются на стадии, а стадии – на отдельные операции. Стадия производства – технологически законченная часть производственного процесса, характеризующаяся такими изменениями предмета труда, которые обуславливают переход его в другое качественное состояние (токарная обработка, слесарное зачистка заусенцев, промывка, упаковка продукции). Каждая стадия объединяет операции, технологически родственные между собой, или операции определенного целевого назначения.

Рисунок 3 - Роль производственного процесса в системе производства Основным первичным звеном производственного процесса является операция. Производственная операция – это часть процесса труда или производства, выполняемая одним или группой рабочих на отдельном месте, одним и тем же предметом труда, с помощью одних и тех же средств труда.

3.3 Классификация производственного процесса По назначению все операции подразделяются на три главных вида: 1) технологические (основные) – это операции, в процессе выполнения которых в предмет труда (его состояние, форму или внешний вид) вносятся какие-либо изменения (наружное точение поверхностей, внутренняя обработка и т. д.); 2) контрольные – это операции, не вносящие никаких изменений в предмет труда, но способствующие выполнению технологических операций (взвешивание и т. п.); 3) перемещающие – операции, изменяющие положение предмета труда в производстве (погрузочные, разгрузочные, транспортные). Контрольные и перемещающие операции вместе составляют группу вспомогательных операций. По способу выполнения (степени механизации) выделяют следующие операции: 1) машинные – выполняются машинами под наблюдением рабочих (механическая обработка); 2) машинно-ручные – выполняются машинами при непосредственном участии рабочих (скручивание винтов, болтов, гаек, управление системами автоматизации и т. п.); 3) ручные операции – выполняются рабочими без участия машин (установка, снятие заготовок).

9

Соотношение различных видов операций в их общем количестве составляет структуру производственного процесса. На разных перерабатывающих предприятиях она неодинакова. Организацию производства во времени строят исходя из следующих принципов: - ритмичность работы предприятия и равномерность выпуска продукции; - пропорциональность производственных подразделений; - параллельность (одновременность) выполнения операций и процессов производства; - непрерывность производственных процессов. Принцип ритмичности предусматривает работу предприятия в запланированном ритме (время между выпуском одинаковых изделий или двух одинаковых партий изделий). Принцип пропорциональности производственных подразделений предполагает одинаковую производительность их в единицу времени. Принцип параллельности выполнения операций и процессов основан на одновременном выполнении фаз, этапов или частей производственного процесса. Принцип непрерывности производственного процесса предусматривает ликвидацию перерывов в обработке предметов труда. Непрерывность процесса исключает создание запаса на рабочих местах, сокращает незавершенное производство, что особенно важно на предприятиях, где сырье и материалы не могут храниться долгое время без охлаждения, замораживания, консервирования (плодоовощеконсервная, молочная, мясная промышленности). Целью организации производственного процесса в пространстве является обеспечение рационального построения его во времени. Наибольшая эффективность при организации производственного процесса в пространстве достигается в результате использования прямо точности, специализации, кооперирования и комбинирования производства. Прямо точность производственного процесса, характеризуется тем, что на всех фазах и операциях производства изделия проходят кратчайший путь. В масштабах предприятия цехи размещаются на территории таким образом, чтобы исключить дальние, возвратные, встречные и другие нерациональные перевозки. Т. е. рабочие места и оборудование располагаются в технологической последовательности операций. Внутризаводская специализация представляет собой процесс обособления цехов и участков по выпуску отдельных видов продукции, ее частей или выполнению отдельных стадий технологического процесса. На перерабатывающих предприятиях применяется технологическая, предметная и функциональная специализации. Технологическая специализация производства предполагает выделение узкого круга технологических операций и выполнение операций в отдельных цехах или на производственных участках. Предметная специализация производства предусматривает создание отдельных линий с законченным производственным циклом по выпуску одного или нескольких сходных по технологии изготовления изделий. Функциональной называется специализация всех подразделений производства на выполнении одной или ограниченного круга функций. Кооперирование производства на предприятии осуществляется организацией совместной работы его подразделений по выпуску продукции. Принцип кооперирования производства заключается в использовании услуг одних цехов другими. Поиск рациональных форм кооперирования приводит в ряде случаев к созданию комбинированных производств.

10

Комбинирование производства предусматривает соединение в одном предприятии разных производств, представляющих собой последовательные ступени обработки сырья или играющих вспомогательную роль по отношению друг к другу. Контрольные вопросы: 1.

2.

3.

4.

Дайте определение производственному процессу. Какова структура производственного процесса. Назовите принципы построения производственного процесса. Классификация производственного процесса.

11

§4 Понятие технологического процесса Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т. е. по изменению размеров, формы, свойств материалов, контроля и перемещения заготовки. (Согласно — ГОСТ 3.1109-82)

Рисунок 4 - Титульный лист технологического процесса Практически любой технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных (в пределе — элементарных) технологических процессов. Элементарным технологическим процессом или технологической операцией называется наименьшая часть технологического процесса, обладающая всеми его свойствами. То есть это такой ТП, дальнейшая декомпозиция которого приводит к потере признаков, характерных для метода, положенного в основу данной технологии. Как правило, каждая технологическая операция выполняется на одном рабочем месте не более, чем одним сотрудником. Примером технологических операций могут служить ввод данных с помощью сканера штрих-кодов, распечатка отчета, выполнение SQL-запроса к базе данных и т. д. Технологические процессы состоят из технологических (рабочих) операций, которые, в свою очередь, складываются из технологических переходов.

12

4.1 Определения Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, выполняемую с одними и теми же средствами технологического оснащения. Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, состоящей из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Для осуществления техпроцесса необходимо применение совокупности орудий производства — технологического оборудования, называемых средствами технологического оснащения. Установ — часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или сборочной единицы. В состав технологического процесса входят следующие документы: Маршрутная карта — описание маршрутов движения по цеху изготовляемой детали, в последовательности ее выполнения.

Рисунок 5 - Маршрутный карта технологического процесса Операционная карта — документ, содержащий описание технологической операции с указанием переходов, режимов обработки, оборудования, средств оснащения, установок и применяемых инструментов. Технологическая карта — документ, в котором описан: процесс обработки деталей, материалов, конструкторская документация, технологическая оснастка.

13

Рисунок 6- Операционная карта технологического процесса Карта эскизов – содержит графическую иллюстрацию технологического процесса. На операционном эскизе заготовка изображается в рабочем положении. Обрабатываемые поверхности показывают утолщенной линией сплошной линией. Размеры указывают с предельными отклонениями и только те, которые определяют размеры обрабатываемых на данной операции поверхностей, обозначая в сквозной нумерации 1. Указывают шероховатость обрабатываемых поверхностей, которая должна быть обеспечена данной операцией. На эскизе условными обозначениями указывают опоры, зажимы и установочные устройства, т.е приспособления.

Рисунок 7 – Карта эскизов технологического процесса

14

Ведомость оснастки – это документ, который содержит перечень специальных и стандартных приспособлений и инструментов, необходимых для оснащения технологического процесса изготовления детали.

Рисунок 8 – Ведомость оснастки Ведомость расцеховки – это документ, который содержит данные о маршруте прохождения изготовления изделия.

Рисунок 9 – Ведомость расцеховки

15

Технологическая инструкция – это документ, который содержит описание специфических приборов работы или метода контроля.

Рисунок 10 - Технологическая инструкция

Комплектовочная карта – содержит данные о деталях, сборочных единицах и материалов, входящих в комплект собираемого изделия.

Рисунок 11 – Комплектовочная карта 4.2 Виды технологических процессов

16

В зависимости от применения в производственном процессе для решения одной и той же задачи различных приёмов и оборудования различают следующие виды техпроцессов: Единичный технологический процесс (ЕТП). Разрабатывается индивидуально для конкретной детали. Типовой технологический процесс (ТТП). Создается для группы изделий, обладающих общностью конструктивных признаков. Разработку типовых технологических процессов осуществляют на общегосударственном и отраслевом уровнях, а также на уровнях предприятия в соответствии с общими правилами разработки технологических процессов. Групповой технологический процесс (ГТП). В промышленности и сельском хозяйстве описание технологического процесса выполняется в документах, именуемых операционная карта технологического процесса (при подробном описании) или маршрутная карта (при кратком описании). В свою очередь, технологические процессы делят на типовые и перспективные. Типовой техпроцесс имеет единство содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструкторскими принципами. Перспективный техпроцесс предполагает опережение (или соответствие) прогрессивному мировому уровню развития технологии производства.

4.3 Этапы проектирования технологического процесса. Технологический процесс обработки данных можно разделить на четыре укрупненных этапа: 4.3.1. Начальный или первичный. Сбор исходных данных, их регистрация (прием первичных документов, проверка полноты и качества их заполнения и т. д.) По способам осуществления сбора и регистрации данных различают следующие виды ТП: - механизированный — сбор и регистрация информации осуществляется непосредственно человеком с использованием простейших приборов (весы, счетчики, мерная тара, приборы учета времени и т. д.); - автоматизированный — использование машиночитаемых документов, регистрирующих автоматов, систем сбора и регистрации, обеспечивающих совмещение операций формирования первичных документов и получения машинных носителей; - автоматический — используется в основном при обработке данных в режиме реального времени (информация с датчиков, учитывающих ход производства — выпуск продукции, затраты сырья, простои оборудования — поступает непосредственно в ЭВМ).

4.3.2 Подготовительный. Прием, контроль, регистрация входной информации и перенос ее на машинный носитель. Различают визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования. При обнаружении ошибки производится исправление вводимых данных, корректировка и их повторный ввод.

4.3.3 Основной. Непосредственно обработка информации. Предварительно могут быть выполнены служебные операции, например, сортировка данных.

4.3.4 Заключительный. Контроль, выпуск и передача результатной информации, ее размножение и хранение.

4.4 Приемный порядок разработки технологической документации.

17

Требования, предъявляемые к технологическому процессу Разрабатываемый технологический процесс должен обеспечивать высокую производительность труда и качество изделия; сокращение трудовых и материальных затрат; уменьшение вредных воздействий на окружающую среду; обеспечение технологичности конструкции. Исходная информация для разработки технологических процессов - рабочий чертеж детали; - сборочный чертеж узла; - технические условия на изготовление; - производственная программа; - ГОСТы, ОСТы на оборудование и оснастку; - производственные инструкции; - марочник сталей, справочник по выбору режимов резания, припусков; - документация по технике безопасности и промышленной санитарии, каталоги, паспорта, справочники. При проектировании технологических процессов в условиях действующего производства технолог должен учитывать производственную обстановку (состав и степень загрузки оборудования, обеспеченность инструментов, приспособлениями, квалифицированной рабочей силой и т.д). Технологический процесс механической обработки разрабатывают в следующем порядке: 1.Устанавливают тип производства: 2.Производят выбор вида заготовок и определение их размеров; 3.Выбирают действующий типовой технологический процесс или аналог технологического процесса; 4.Устанавливают план и методы обработки поверхностей, последовательности технологических операций на основе выбранного технологического процесса; 5.Производлят выбор технологического оборудования, приспособлений режущего и мерительного инструмента в определенных количествах; 6.Определяют размеры обрабатываемых поверхностей (расчет припусков); 7.Определяют режимы резания; 8.Определяют нормы времени, расход материала; 9.Определяют квалификации работ; 10.Проиводят оценку технико-экономического эффективности технологического процесса; 11.Обеспечивание требованиям техники безопасности и производственной санитарии. Разработка и применение технологических процессов в автоматизации основано на объединение и концентрации операции, т.е сокращения количества рабочего персонала и оборудования, при помощи внедрения высокопроизводительного оборудования (станков с ЧПУ, роботизированных комплексов), прогрессивного режущего инструмента.

4.5 Технологические процессы в электронной промышленности. Технологический процесс полупроводникового производства — технологический процесс изготовления полупроводниковых (п/п) изделий и материалов, и состоит из

18

последовательности технологических (обработка, сборка) и контрольных операций, часть производственного процесса производства п/п изделий (транзисторов, диодов и т. п.). При производстве п/п интегральных микросхем применяется фотолитография и литографическое оборудование. Разрешающая способность (в мкм и нм) этого оборудования (т. н. проектные нормы) и определяет название применяемого конкретного технологического процесса. Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров п/п структур способствуют улучшению характеристик (размеры, энергопотребление, рабочие частоты, стоимость) полупроводниковых приборов (микросхем, процессоров, микроконтроллеров и т.д.). Особую значимость это имеет для процессорных ядер, в аспектах потребления электроэнергии и повышения производительности, поэтому ниже указаны процессоры (ядра) массового производства на данном техпроцессе.

4.6 Этапы проектирования технологического процесса при производстве микросхем Технологический процесс производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем (микропроцессоров, модулей памяти и др.) включает нижеследующие операции: 1. Механическую обработку полупроводниковых пластин — получают пластины полупроводника со строго заданной геометрией, нужной кристаллографической ориентацией (не хуже ±5 %) и классом чистоты поверхности. Эти пластины в дальнейшем служат заготовками в производстве приборов или подложками для нанесения эпитаксиального слоя.

2. Химическую обработку (предшествующую всем термическим операциям) — удаление механически нарушенного слоя полупроводника и очистка поверхности пластины. Основные методы химической обработки: жидкостное и газовое травление, плазмохимические методы. Для получения на пластине рельефа (профилирование поверхности) в виде чередующихся выступов и впадин определённой геометрии, для вытравливания окон в маскирующих покрытиях, для проявления скрытого изображения в слое экспонированного фоторезистора, для удаления его за полимеризированных остатков, для получения контактных площадок и разводки в слое металлизации применяют химическую (электрохимическую) обработку.

3. Эпитаксиальное наращивание слоя полупроводника — осаждение атомов полупроводника на подложку, в результате чего на ней образуется слой, кристаллическая структура которого подобна структуре подложки. При этом подложка часто выполняет лишь функции механического носителя.

4. Получение маскирующего покрытия — для защиты слоя полупроводника от проникновения примесей на последующих операциях легирования. Чаще всего проводится путём окисления эпитаксиального слоя кремния в среде кислорода при высокой температуре.

5. Фотолитография — производится для образования рельефа в диэлектрической плёнке.

6. Введение электрически активных примесей в пластину для образования отдельных p- и n-областей — нужно для создания электрических переходов, изолирующих участков. Производится методом диффузии из твёрдых, жидких или газообразных источников, основными диффузантами в кремний являются фосфор и бор. Термическая диффузия — направленное перемещение частиц вещества в сторону убывания их концентрации: определяется градиентом концентрации. Часто применяется для получения введения легирующих примесей в полупроводниковые пластины (или выращенные на них эпитаксиальные слои) для получения противоположного, по сравнению с исходным материалом, типа проводимости, либо элементов с более низким электрическим сопротивлением.

19

Ионное легирование (применяемое при изготовлении полупроводниковых приборов с большой плотностью переходов, солнечных батарей и СВЧ-структур) определяется начальной кинетической энергией ионов в полупроводнике и выполняется в два этапа: • в полупроводниковую пластину на вакуумной установке внедряют ионы • производится отжиг при высокой температуре В результате восстанавливается нарушенная структура полупроводника и ионы примеси занимают узлы кристаллической решётки.

7. Получение омических контактов и создание пассивных элементов на пластине — с помощью фотолитографической обработки в слое оксида, покрывающем области сформированных структур, над предварительно созданными сильно легированными областями n+- или p+-типа, которые обеспечивают низкое переходное сопротивление контакта, вскрывают окна. Затем, методом вакуумного напыления всю поверхность пластины покрывают слоем металла (металлизируют), излишек металла удаляют, оставив его только на местах контактных площадок и разводки. Полученные таким образом контакты, для улучшения адгезии материала контакта к поверхности и уменьшения переходного сопротивления, термически обрабатывают (операция вжигания). В случае напыления на материал оксида специальных сплавов получают пассивные тонкоплёночные элементы — резисторы, конденсаторы, индуктивности.

8. Добавление дополнительных слоев металла (в современных процессах — около 10 слоев), между слоями располагают диэлектрик со сквозными отверстиями.

9. Пассивация поверхности пластины. Перед контролем кристаллов необходимо очистить их внешнюю поверхность от различных загрязнений. Более удобной (в технологическом плане) является очистка пластин непосредственно после скрайбирования или резки диском, пока они ещё не разделены на кристаллы. Это целесообразно и потому, что крошки полупроводникового материала, образуемые при скрайбировании или надрезании пластин, потенциально являются причиной появления брака при разламывании их на кристаллы с образованием царапин при металлизации. Наиболее часто пластины очищают в деионизированной воде на установках гидромеханической (кистьевой) отмывки, а затем сушат на центрифуге, в термошкафу при температуре не более 60 °C или инфракрасным нагревом. На очищенной пластине определяются дефекты, вносимые операцией скрайбирования и разламывания пластин на кристаллы, а также ранее проводимых операциях — фотолитографии, окислении, напылении, измерении (сколы и микротрещины на рабочей поверхности, царапины и другие повреждения металлизации, остатки оксида на контактных площадках, различные остаточные загрязнения в виде фоторезистора, лака, маркировочной краски и т. п.).

10. Тестирование неразрезанной пластины. Обычно это испытания зондовыми головками на установках автоматической разбраковки пластин. В момент касания зондами разбраковываемых структур измеряются электрические параметры. В процессе маркируются бракованные кристаллы, которые затем отбрасываются. Линейные размеры кристаллов обычно не контролируют, так как их высокая точность обеспечивается механической и электрохимической обработкой поверхности (толщина) и последующим скрайбированием (длина и ширина).

11. Разделение пластин на кристаллы — механически разделяет (разрезанием) пластину на отдельные кристаллы.

12. Сборка кристалла и последующие операции монтажа кристалла в корпус и герметизация — присоединение к кристаллу выводов и последующая упаковка в корпус, с последующей его герметизацией.

13. Электрические измерения и испытания — проводятся с целью отбраковки изделий, имеющих несоответствующие технической документации параметры. Иногда

20

специально выпускаются микросхемы с «открытым» верхним пределом параметров, допускающих впоследствии работу в нештатных для остальных микросхем режимах повышенной нагрузки (см., например, Разгон компьютеров).

14. Выходной контроль, завершающий технологический цикл изготовления устройства весьма важная и сложная задача (так, для проверки всех комбинаций схемы, состоящей из 20 элементов с 75 (совокупно) входами, при использовании устройства, работающего по принципу функционального контроля со скоростью 104 проверок в секунду, потребуется 1019 лет!)

15. Маркировка, нанесение защитного покрытия, упаковка — завершающие операции перед отгрузкой готового изделия конечному потребителю. Для выполнения требований электронной производственной гигиены строят особо чистые помещения («чистые комнаты»), в которых люди могут находиться только в специальной одежде Технологии производства полупроводниковой продукции с субмикронными размерами элементов основана на чрезвычайно широком круге сложных физико-химических процессов: получение тонких плёнок термическим и ионно-плазменным распылением в вакууме, механическая обработка пластин производится по 14-му классу чистоты с отклонением от плоскостности не более 1 мкм, широко применяется ультразвук и лазерное излучение, используются отжиг в кислороде и водороде, рабочие температуры при плавлении металлов достигают более 1500 °C, при этом диффузионные печи поддерживают температуру с точностью 0,5 °C, широко применяются опасные химические элементы и соединения (например, белый фосфор). Всё это обусловливает особые требования к производственной гигиене, так называемую «электронную гигиену», ведь в рабочей зоне обработки полупроводниковых пластин или на операциях сборки кристалла не должно быть более пяти пылинок размером 0,5 мкм в 1 л воздуха. Поэтому в чистых комнатах на фабриках по производству подобных изделий все работники обязаны носить специальные комбинезоны. Контрольные вопросы: Дайте определение: технологический процесс. Перечислите основные виды технологических процессов. Технологические процессы в машиностроении и их элементы. Установите последовательность разработки технологических процессов. В чем заключается сущность технологического процесса в электронной промышленности?

6. Перечислите основные этапы проектирования микросхем.

1.

2.

3.

4.

5.

21

§5 Конструкторская документация 5.1 Виды конструкторской документации. Конструкторские документы подразделяют на графические и текстовые. К ним относят: Чертеж детали – это документ, содержащий изображение деталей и другие данные, необходимые для изготовления и контроля.

Рисунок 12 – Чертеж детали Сборочным чертежом называется чертеж, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные необходимые для ее сборки и контроля.

Рисунок 13 – Сборочный чертеж

22

Спецификация – это документ, определяющий состав сборочной единицы; все составные части сборочной единицы на сборочном чертеже нумеруют, в соответствии с номерами позиций указанными в спецификации.

Рисунок 13 - Спецификация Ведомость покупных изделий – это документ, содержащий перечень изделий, которые предприятия покупают у других предприятий.

Рисунок 14 – Ведомость покупных изделий Электрическая схема - это документ, составленный в виде условных изображений или обозначений составных частей изделия, действующих при помощи электрической энергии, и их взаимосвязей. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э.

23

Рисунок 15 – Электрическая схема Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-75 (не действителен, заменён на 2.702-2011), при выполнении схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81. Технические условия – составляются на ту продукцию, на которую отсутствуют стандарты, в них должно быть указано наименование продукции, ее обозначение, назначение применение и условия эксплуатации. В процессе производства, документацию периодически приходиться исправлять, т.е вносить изменения. Всякие изменения можно производить только по специально оформленному документу – извещение об изменении. Процесс внесения изменения в документацию, называют корректированием. Причины внесения изменений: улучшение конструкции, стандартизация, устранение ошибки, изменением условий труда, изменение материала. Контрольные вопросы: 1.

2.

3.

4.

5.

Что такое чертеж? Какие виды чертежей вы знаете? Какие виды технологической документации применяются на предприятии? Что входит в на основе чего разрабатывается спецификация? Для чего используют ведомость покупных изделий на предприятии?

24

§6 Система автоматического управления 6.1 История Впервые сведения об автоматах появились в начале нашей эры в работах Герона Александрийского «Пневматика» и «Механика», где описаны автоматы, созданные самим Героном и его учителем Ктесибием: пневмоавтомат для открытия дверей храма, водяной орган, автомат для продажи святой воды и др. Идеи Герона значительно опередили свой век и не нашли применения в его эпоху. В Средние века значительное развитие получила имитационная «андроидная» механика, когда конструкторы-механики создали ряд автоматов, подражающих отдельным действиям человека, и, чтобы усилить впечатление, изобретатели придавали автоматам внешнее сходство с человеком и называли их «андроидами», то есть человекоподобными. В настоящее время подобные устройства называют роботами, в отличие от широко распространенных во всех сферах человеческой деятельности устройств автоматического управления, которые называют автоматами. В XIII веке немецкий философ-схоласт и алхимик Альберт фон Больштадт построил робота для открывания и закрывания дверей. Весьма интересные андроиды были созданы в XVII—XVIII веках. В XVIII веке швейцарские часовщики Пьер Дро и его сын Анри создали механического писца, механического художника и др. Прекрасный театр автоматов был создан в XVIII в. русским механиком-самоучкой Кулибиным. Его театр, хранящийся в Эрмитаже, помещен в «часах яичной фигуры». В зачаточном виде многие положения теории автоматического управления содержатся в Общей теории (линейных) регуляторов, которая была разработана, в основном, в 1868—1876 годы в работах Максвелла и Вышнеградского. Основополагающими трудами Вышнеградского являются: «Об общей теории регуляторов», «О регуляторах непрямого действия». В этих работах можно найти истоки современных инженерных методов исследования устойчивости и качества регулирования. Решающее влияние на развитие отечественной методологии исследований теории автоматического управления сыграли работы выдающегося советского математика Андрея Маркова (младшего), основоположника советской конструктивистской школы математики, автора работ по теории алгоритмов и математической логике. Эти исследования нашли применение в научной и практической деятельности академика Лебедева по военной тематике — автоматах управления торпедами и наведения орудий и устойчивости крупных энергосистем. К началу XX века и в первом его десятилетии теория автоматического управления формируется как общенаучная дисциплина с рядом прикладных разделов.

25

6.2 Основные понятия САУ Технический объект (станок, двигатель, летательный аппарат, поточная линия, автоматизированный участок, цех и т.д) называется объектом управления (ОУ). Совокупность ОУ и автоматического управляющего устройства называется системой автоматического управления (САУ). На крупных предприятиях, как правило, технологическое оборудование обладает большой единичной мощностью, процессы в значительной мере непрерывны. Многие установки и процессы достаточно хорошо подготовлены к автоматизации. Анализ внедрения САУ показывает, что свыше 65%, действующих на предприятиях, является электрическими. Это обуславливается, во-первых, тем, что для питания электрических систем на каждом предприятии имеются источники электрической энергии, подключение к которым не вызывает трудностей; во вторых, большинство преобразовательных элементов и устройств имеет на выходе электрические сигналы (Э.Д.С., сопротивление, емкость т.д.), что не требует использования дополнительных преобразователей; в третьих, значительное число аналоговых регулирующих устройств (АРУ), выпускаемых отечественной промышленностью, является унифицированными; в четвертых, неограниченный радиус действия передачи сигналов положительно сказывается на работе систем автоматического управления, в пятых, сравнительно низкая стоимость САУ. Использование электрических средств в системах управления позволяет значительно повысить качество управления, увеличить скорость и точность протекания процессов и повысить технико-экономические показатели использования аппаратуры. Элементами автоматики называются конструктивно законченные устройства, выполняющие определенные самостоятельные функции преобразования сигнала (информации) в системах автоматического управления. Элементы и системы управления, например, датчики первичной информации и системы автоматического контроля технологических параметров, осуществляют качественное преобразование сигналов. Электронные, полупроводниковые, магнитные и другие усилители и автоматические регулирующие устройства, осуществляющие количественное преобразование сигналов, имеют на входе и выходе различные значения одной и той же величины. Системы и элементы управления выполняют такие задачи, как контроль, сигнализация, блокировка, защита и автоматическое управление. Устройства автоматического контроля определяют годность продукции и правильность протекания технологического процесса, обеспечение надежной и безаварийной работы оборудования и др. Устройства сигнализации преобразуют сигналы, применяемые в системах автоматики, в сигналы, воспринимаемые человеком. Такими сигналами - раздражителями обычно являются показания сигнальных ламп, звуковые сигналы (гудок, звонок, сирена т.д.). Устройства блокировки и защиты предотвращают неправильный порядок работы средств автоматического управления или технологического процесса и обеспечивают отключение соответствующего оборудования при ненормальных режимах. Системы управления функционируют по команде обслуживающего персонала по заданной программе или автоматически в зависимости от значения каких-либо параметров, определяющих желаемый ход процесса в объекте управления. Современная теория элементов автоматики стремится к наиболее полному раскрытию физической и математической сущности элементов. Одновременно с разработкой физики 26

элементов автоматики рассматриваются и развиваются их классификация, методы расчета и конструирования. Согласно ГОСТ 34.003-90 Технологический объект управления - совокупность технологического и электротехнического оборудования и реализованного на нем технологического процесса производства. Технологический объект управления является сложным технологическим комплексом с жесткими связями. Контрольные вопросы: 1.

2.

3.

4.

5.

В какой период стала развиваться системы автоматического управления? Кто был основоположником разработки систем автоматического управления? Что такое технический объект? Что такое система автоматического управления? Что входит в состав систем автоматического управления?

27

§7 Классификация САУ.

7.1 Разновидности систем управления технологическим оборудованием. Управление - это целенаправленное воздействие на какой-либо объект или протекающий процесс с целью качественного или количественного изменения параметров и достижения определенных целей. Всякое управление технологическим объектом включает в себя следующие компоненты: - сбор первичных сведений об управляемом объекте (сведения об изделии, оборудовании и приемах обработки, записанные в УП), вторичных сведений (сведения, полученные во время управления) - обработку полученных сведений (выполнение необходимых расчетов, анализ данных, проверка условий и т.д.); - выводы и принятие необходимых решений; - обеспечение управляющих воздействий. УЧПУ наиболее полно и эффективно реализует все компоненты автоматического управления. ЧПУ придает технологическому оборудованию гибкость, так как перестройка его на новый вид технологического процесса, изделий сводится к переналадке оборудования и загрузке УЧПУ новыми управляющими программами с перезаписью новых параметров в массивы данных.

7.2 Классификация систем автоматического управления технологического оборудования. Классификация СУТО: 1. По структуре: одноступенчатая и двухступенчатая. Одноступенчатая - центральный диспетчерский пункт (ЦДП) имеет непосредственные линии связи и каналы телемеханики со всеми объектами и комплексами производства. Двухступенчатая - связь осуществляется через промежуточные пункты (операторские или диспетчерские).

2. По характеру использования: для оперативного вмешательства в ход процесса; для совершенствования организации управления; для создания новых схем и конструкций, совершенствования машин и комплексов.

3. По степени централизации: централизованные (характеризуются наличием в системе единого командо-аппарата, с помощью которого осуществляется управляющее воздействие на рабочие органы станка, определяющие требуемую последовательность, скорость, подачу, величину перемещений.) Преимущества - компактность, мало протяжённость линий связи. Недостатки - значительные затраты на переоборудование из-за изменения конструкции команд аппарата. Пример: колен вал токарно-револьверного станка; децентрализованные (характеризуются отсутствием командо-аппарата, управляющее воздействие формируется каждым отдельным рабочим органом, с помощью упоров и путевых выключателей). Все операции в таких системах выполняются последовательно.

28

Преимущества - возможность организации управления значительным количеством объектов; исключение последующих сигналов при невыполнении предыдущих, быстрое перерегулирование. Недостатки - большая протяженность линий связи (увеличение погрешности), из-за регулировки и переустановки упоров значительные затраты времени. Пример: робототехнический комплекс (РТК) следящего привода.

4. По управлению движением: - путевые (управление по положению с помощью путевых выключателей, упоров, кулачков); - командные (управление по времени с помощью командо аппаратов и ПМК); 5. По типу программ носителя: магнитные ленты и диски; ЛВС - локальновычислительные сети; копиры и шаблоны; кулачки и маховые механизмы.

6. По элементной базе: электрические; механические; гидравлические и пневматические.

7.3 Особенности и характеристики систем управления Задачи СУТО: 1) Обеспечение требуемых действий исполнительных механизмов.

2) Обеспечение заданных режимов.

3) Обеспечение требуемых параметров объекта производства.

4) Выполнение вспомогательных параметров. Требования.

1) Обеспечение высокой мобильности.

2) Обеспечение выполнения сложных задач функционирования.

3) Простота конструкции и низкая себестоимость.

4) Возможность дистанционного управления.

5) Возможность саморегулирования. Команды СУТО: - Технологические - предусмотренные техпроцессом.

- Цикловые - изменение параметров, инструмента, СОЖ, реверс.

- Служебные - выполняемые с помощью логических операций. Классификация систем, по характеру информации записанной на программоносителе; системы непрерывные, дискретные и дискретно-непрерывные. В непрерывных системах программа записывается непрерывно. Если применяется система с фазовой модуляцией, то программа представляется синусоидальным напряжением, фаза которого пропорциональна программируемым перемещениям; в системах с амплитудной модуляцией перемещениям пропорциональна амплитуда этого напряжения.

29

Таблица 1 - Примеры применения СУТО Определение

Обозначение Рус.

Межд.

СУ ЧПУ

NC

ОСУ

HNC

Компьютер ное ЧПУ

CNC

Система управления с микроЭВМ программной реализацией алгоритмов

-

DNC

Система программного управления группой станков от общей ЭВМ, осуществляющей хранение и распределение программ по запросам от устройств управления станком

-

PC

Персональная или профессиональная ЭВМ

ПК

PLC

Программируемый командоаппарат - устройство для выполнения логических функций, в том числе и релейной автоматики. Может входить в состав ЧПУ

ЛВС

LAN

Локальная вычислительная сеть

-

MAP

Промышленный автоматизированный протокол ЛВС

АДУ

AC

Следящие системы (цикловые, копировальные) Числовое программное управление по программе, заданной в кодированном виде Оперативная система ЧПУ с ручным заданием программы на пульте управления или

микропроцессором

и

Адаптивное управление режимами резания или компенсацией погрешностей. Может выполняться алгоритмически в системе ЧПУ

В дискретных (импульсных) системах информация о перемещениях задается соответствующим числом импульсов. Если механизм перемещения оснащен датчиком импульсов и для учета перемещения используется счетная схема, то систему называют счетно-импульсной. Если исполнительным устройством является шаговый двигатель, то систему называют шаговоимпульсной. В импульсно-фазовых устройствах ЧПУ суммирование импульсов, задаваемых программой, производится в фазовом преобразователе, выходной, сигнал которого в виде угла сдвига фазы переменного напряжения пропорционален количеству импульсов программы. Классификация систем по изменению режимов обработки системы ЧПУ По изменению режимов обработки системы ЧПУ подразделяются на цикловые, программные и адаптивные. Цикловые системы осуществляют движения с повторяющимися циклами. В них применяется кулачковое, аппаратное, микропрограммное и программируемое управления. При кулачковом управлении используют для задания режимов штекерные панели, аппаратное управление осуществляют при помощи релейно-контактной или бесконтактной аппаратуры. Для микропрограммного управления применяют запоминающие устройства микрокоманд, а программируемое управление режимами обработки основано на использовании средств программируемой логики.

30

В программных системах ЧПУ изменение режимов обработки осуществляется программными средствами с использованием программоносителя или памяти ЭВМ. Применение адаптивного управления позволяет производить автоматическое изменение режима обработки независимо от программы. Числовое программное управление обеспечивает управление по нескольким координатам, поэтому его широко применяют на многооперационных станках (обрабатывающих центрах) с автоматической сменой инструмента и обрабатываемых деталей.

7.4 Структура системы управления Все СУТО включают в себя следующие узлы (Рисунок 37): считывающее устройство, предназначенное для ввода управляющей программы с программоноси-теля (СУ); пульта ввода (ПВ); который предназначен для ввода управляющей про-граммы с помощью клавиатуры, а также для назначения режимов работы, подачи ра-зовых команд и индикации контроля состояния устройства; узла ввода (УВв), обеспечивающего выбор режима ввода, режима управления станком и устройством, вызов автоматических циклов по специальной команде G80 с встраиванием в циклы фактических параметров, управление лентопротяжным механизмом в старт-стопном режиме во время отработке управляющей программы (УП) и управление перемоткой ленты в начало программы, расшифровку адресов команд, временное хранение их содержимого и ввод в соответствующие ре-гистры памяти содержимого команд по расшифрованному адресу. Кроме того, данное устройство управляет лентопротяжным механизмом во время поиска кадра N, заданного на переключателе

ПВ

УК

УВв

ПК Индикация

Ручной ввод ПИ ФСУ

УОП

Команды

УО БРВ

УД

УС Ответы

С перфоленты

от станка

Рисунок 16 - Структурная схема типового позиционного УЧПУ Пульт коррекции (ПК) предназначен для набора и хранения коррекции по предусмотренным адресам. Узел коррекции (УК) обеспечивает последовательное считывание цифровой информации, установленной на переключателях, ввод считываемой информации с нормализацией по запросам в УП в соответствующие адреса (адреса инструментов или координат).

31

К станку

к станку

Пульт индикации (ПИ) обеспечивает индикацию информации на экране по задействованным адресам (построчно или по страницам) и представляет собой лучевую трубку, в левой части которой растровые строки индицируют действительное положение рабочих органов, а в правой части - заданные значения в УП. Пульт индикации может работать в рабочем и проверочном (без отработки) режимах, что дает возможность получить необходимую информацию. Пульт индикации вместе с пультом ввода является видеомонитором. Узел скорости (УС) обеспечивает управление скоростями по действующим координатам, управление торможением и выбором направления движения. Узел оперативной памяти (УОП) имеет память для хранения вводимой информации и информации результатов вычислений во время обработки. Кроме того, УОП имеет ПЗУ для хранения состава автоматических циклов с адресами. G81 - G89. Узел обслуживания (УО) - это специализированный микропроцессор, который выполняет обработку геометрической информации, т.е. вычисление угла рассогласования по всем управляемым координатам, выполняет функции таймера, управляет пультом индикации. Узел датчиков (УД) предназначен для преобразования сигналов датчиков положения в код УЧПУ, питания датчиков и усиления сигналов. Блок внешних разъемов (БРВ) представляет собой стандартный интерфейс в виде адаптера или микроконтроллера. Обеспечивает связь УЧПУ с электроавтоматическими устройствами станка и управление ими. БРВ предназначен для расшифровки, формирования и распределения сигналов управления к исполнительным механизмам, а так же для сбора и хранения информации состояния объекта, сигналов состояния рабочих органов, сигналов готовности. Контрольные вопросы: 1. Что такое система управления?

2. Что такое технологическое оборудование?

3. По каким признакам классифицируется система автоматического управления технологического оборудования?

4. Перечислите основные характеристики систем автоматического управления.

5. Какие команды входят в систему автоматического управления технологическим оборудованием?

6. Какова структура систем автоматического управления технологическим оборудованием?

32

Контрольный тест к разделу №1 «Системы управления»

В задании с 1-4, завершите утверждение, вписав недостающую информацию 1. Регулировку механизмов, замену быстро изнашиваемых деталей, и подтяжку крепежа, выполняют для _________________________________.

2. ________________________ - это плановый ремонт, выполняемый с целью восстановления исправности и гарантированного обеспечения работоспособности до следующего ремонта.

3. _______________________- это период времени работы оборудования между двумя последовательно выполняемыми плановыми ремонтами.

4. Плановый осмотр – выполняют, для проверки состояния узлов и устройств станка, получение и накопление информации _______________.

В задании с 5-9, выберите правильное утверждение

5. К техническому обслуживанию и работоспособности станков относят: А) транспортировку и хранение; Б) хранение, транспортировку, подготовку и эксплуатацию; В) транспортировку, хранение и эксплуатацию.

6. Плановый осмотр осуществляется через определенное число часов работы станка….. А) визуально, без разборки узлов; Б) механически, с полным разбором узла; В) комплексно.

7. Для предотвращения замыкания и утечки тока, необходимо: А) проведение слесарных работ электрической и электронной частей; Б) периодическая очистка от пыли; В) регулировку напряжения.

8. При проверки геометрической и технологической точности контролируют: А) правильную работу станка; Б) работоспособность станка; В) нормы точности станка.

9. Для расчета объема ремонта работа применяют следующую единицу: А) единица ремонтопригодности станка; Б) единица ремонтосложности станка; В) единица ремонтоспособность станка.

33

В задании 10, установите соответствие информации, между правы и левым столбцом.

10. Установите соответствие между определение и сокращением аббревиатур.

1 2 3 4

Капитальный ремонт Текущий ремонт Ежесменный осмотр Проверка точности 1. ______; 2_____; 3______; 4______.

А Б В Г

Ое КР Пт ТР

В задании 11, 12 установите правильную последовательность определения 11. Продолжительность ремонтного цикла (Т) – это………….. А) выполняют все ремонты; Б) часы работы станка; В) на протяжении которых; Г) входящие в состав цикла.

12. Структура ремонтного цикла – это …… А) входящих; Б) перечень ремонтов; В) в состав цикла; Г) их выполнения; Д) в последовательности.

34

Контрольная работа к разделу №1: «Основы управления» I вариант Дайте определение производственному процессу. Перечислите основные виды технологической документации. Маршрутная карта. Охарактеризуйте параметры оформления маршрутной карты. Что такое операционный эскиз. Охарактеризуйте параметры оформления операционного эскиза.

5. Технологический объект управления. Основные параметры.

1.

2.

3.

4.

Контрольная работа к разделу №1: «Основы управления» II вариант Технологический процесс. Для каких документов разрабатывается спецификация? Перечислите основные элементы, входящие в состав спецификации. Что такое операционная карта. Охарактеризуйте параметры операционной карты.

5. Система автоматического управления. Охарактеризуйте параметры.

1.

2.

3.

4.

35

оформления

Практические работы к разделу №1 Практическая работа №1: «Чтение рабочего чертежа» Цели: Закончив изучение данного Учебного Элемента, Вы сможете: •

определять форму детали по представленной проекции на чертеже;

•

определять точность обрабатываемой поверхности;

•

определять шероховатость обработанной поверхности;

•

определять материал детали и его физико механические свойства;

•

определять технические требования указанные на чертеже.

Оборудование, материалы и вспомогательные средства Наименование

Количество

Комплект чертежей

5

Сопутствующая справочная литература: Стандарт ГОСТ 25347-82 Стандарт ГОСТ24462-83 Стандарт ГОСТ 2.308–79 Выполнение работы: Методика анализа чертежа детали: 1.Возьмите бланк отчета и начните его заполнение с внесения в соответствующие строки своего имени, фамилии, названия вашей учебной группы.

36

2.Прочитайте задание.

3.Заполните строку «Цель работы»

4.Анализ чертежа детали:

4.1 Определите наименование детали, приведенной в приложении 1, и заполните соответствующие строки бланкаотчета.

4.2.Определите форму детали, приведенной в приложении 1, и заполните соответствующие строки бланка-отчета.

37

4.3Определите, имеющуюся шероховатость, указанную на чертеже детали, и заполните соответствующие строки бланка-отчета.

4.4 Определите материал обрабатываемой детали, и запишите в бланке-отчета таблица1.

4.5 Пользуясь приложением 2, охарактеризуйте физикомеханические свойства материала, и заполните таблицу, представленную в бланке-отчете 4.6 Определите технические требования предъявляемые к обработанной поверхности пользуясь справочником ГОСТ24462-83 ; ГОСТ 2.308–79, и заполните соответствующую строку в бланкеотчете.

38

5 Определение точности обрабатываемой поверхности:

5.1 Запишите номинальный размер, указанный на чертеже детали, в соответствующие столбцы таблицы, указанной в бланке-отчета.

5.2 Определите в микрометрах значение предельного отклонения размера, пользуясь справочником ГОСТ 25347-82 и переведите это значения в миллиметры; заполните соответствующий столбец таблицы 2, бланка-отчета

Оформите бланк

39

Раздел 2: «Основы метрологии и характеристики средств измерений» §1 Метрологические понятия. Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения требуемой точности при обеспечении единства измерений (греч metron – мера, logos - учение). Основные термины и определения регламентируются ГОСТ 16263-70 «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения». Он дает основные положения и определения. С 1 янв. 2001 года на территории РФ введены рекомендации РМГ 29-99, которые также содержат все основные требования и определения метрологии и измерительный техники, согласованные с международными стандартами ИСО31 (01-13), ИСО 1000. Метрология включает в себя три составляющие: - теоретическую – раздел метрологии, предметом которой является разработка фундаментальных основ метрологии (изучает общие теоретические проблемы измерений); - практическую – предметом являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии; - законодательную – предметом является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимости точности измерений в интересах общества. Измерение – это основное понятие метрологии, означающее установление значения измеряемой величины с помощью специальных технических средств. Физическая величина (ФВ) – это свойство физического объекта, системы, явления или процесса общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого их них (температура, скорость, длина, сила и т д). Количественное определение ФВ конкретного объекта называется размерностью ФВ. Единица ФВ – ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено значение, равное единице. Единство измерений – комплекс принятых мер, при которых результаты измерений выражены в общепринятых узаконенных единицах величин и погрешности измерений не превышают установленных стандартов с учитываемой вероятностью. Метрологические характеристики (МХ) – характеристики, которые определяют качество (точность). Средство измерений - устройство, предназначенное для проведения измерений (тех. средства, используемые при измерениях и имеющие нормируемые МХ). Поверка средства измерений - комплекс мер, исполняемых объектами государственной метрологической службы с целью подтверждения соответствия СИ установленным ГОСТ техническим требованиям. Калибровка средства измерений - комплекс принятых мер, исполняемых для подтверждения и определения действующих значений метрологических характеристик и(или) годности к использованию СИ, не подлежащего обязательному государственному контролю и метрологическому надзору. Все измерения содержат погрешности, которые возникают при проведении измерительного эксперимента из-за влияния различных факторов внешней среды, экспериментатора и т д. Поэтому различают истинное и действительное значение ФВ.

40

Истинное значение ФВ – такое значение ФВ, которое идеально отражает в качественном и количественном отношениях свойства объекта. Это предел, к которому приближается результат измерения при повышении точности измерения. Действительное значение ФВ – значение ФВ, найденное при помощи самых совершенных тех. средств измерения, поэтому близко к истинному и может заменять его при практических измерениях. Погрешность – это отклонение измеряемого значения от истинного (действительного). Определяется по формуле: Δ=Хд – Хизм, (1) где:

Xд – действительное значение ФВ; Xизм – измеренное значение физической величины. Контрольные вопросы :

1.Что такое метрология?

2.Что такое погрешность?

3. Возможны ли измерения без погрешности?

4.Что такое физическая величина?

5. В чем заключается истинное значение физической величины?

41

§2 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации.

2.1 Основные определения. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (система ГСП) представляет собой эксплуатационно, информационно, энергетически, метрологически и конструктивно организованную совокупность средств измерений, средств автоматизации, средств управляющей вычислительной техники, а также программных средств, предназначенных для построения автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления.

2.2 Принципы Государственной системы промышленных приборов. Основные принципы, на которых строится система ГСП состоят в следующем: • выделение устройств по функциональным признакам; • минимизация номенклатуры изделий; • блочно-модульное построение технических средств; • агрегатное построение систем управления и измерительных комплексов; • совместимость приборов и устройств.

2.3 Подразделение Государственной системы промышленных приборов. По принадлежности к ГСП приборы и устройства подразделяются на три группы: • системные, отвечающие всем без исключения требованиям ГСП; • локального применения, по назначению, техническим и эксплуатационным характеристикам и конструктивным особенностям отвечающие требованиям ГСП, но не предназначенные для совместной работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления с другими изделиями ГСП и не имеющие с ними сопряжения по информационной связи и конструктивному оформлению; • вспомогательные, предназначенные специально для исследования объектов автоматизации или испытаний и проверки изделий, входящих в ГСП.

2.4 Виды Государственной системы промышленных приборов. Различают несколько видов совместимости изделий ГСП: • Энергетическую (энергетическая совместимость предполагает выбор одного рода энергии носителя сигналов в измерительных и управляющих устройствах).

• Метрологическую (метрологическая совместимость обеспечивает сопоставимость метрологических характеристик измерительных средств, их сохранность во времени и под действием влияющих факторов, а также возможность расчетного определения метрологических характеристик всего измерительного тракта агрегатного комплекса по метрологическим характеристикам его отдельных функциональных узлов).

• Конструктивную (конструктивная совместимость обеспечивает согласованность конструктивных параметров и механическое сопряжение средств ГСП, согласованность эстетических требований).

• Эксплуатационную (эксплуатационная совместимость достигается согласованностью характеристики, определяющих действие внешних факторов на

42

измерительные средства в рабочих условиях, а также характеристики надежности и стабильности функционирования).

• Информационную (Информационная совместимость средств ГСП обеспечивает согласование входных и выходных сигналов по виду, диапазону изменения, порядку обмена сигналами.)

2.5 Требования Государственной системы промышленных приборов. Измерительные преобразователи, приборы и устройства в соответствии с ГОСТ 12997—76 «ГСП. Общие технические требования» классифицируются следующим образом: • по выполняемым функциям; • по виду энергии носителя сигналов; • по метрологическим свойствам и по защищенности от воздействия окружающей среды. Система ГСП объединяет в едином стандарте все элементы промышленной автоматики, т.е. измерители, преобразователи, исполнительные устройства, регуляторы, устройства связи и обработки информации. Организационно-технически она построена на унифицированных элементах, модулях и блоках, допускающих информационное, энергетическое и конструктивное сопряжение в агрегатных комплексах и автоматизированных системах управления. Требования к техническим средствам, входящим в структуру ГСП, определяет ГОСТ 26.207—83. Унификация средств ГСП повышает технологичность изделий в производстве, упрощает их комплектацию, монтаж, наладку и эксплуатацию.

2.6 Средства измерений Основное место среди средства измерений системы ГСП занимают средства измерений электрической ветви. Эти средства можно разделить на несколько основных групп, которые разделяются по назначению, виду измеряемой величины, диапазону измерений, классу точности, условиям эксплуатации, присоединительным размерам и т.п. Наиболее широко представлены следующие измерительные средства системы ГСП: • Первичные измерительные преобразователи, т.е. датчики физических величин – температуры, давления, расхода и т.д. – наиболее массовый тип приборов системы ГСП.

• Измерительные преобразователи для измерения унифицированных сигналов • Измерительные преобразователи с унифицированным выходным сигналом • Измерительные преобразователи сравнения. Наиболее распространенными среди регистрирующих самопишущих приборов системы ГСП являются приборы серий: • КП – показывающие с плоской шкалой • КВ- показывающие с вращающейся шкалой • КС- с записью на ленточной диаграмме Среди этих приборов находятся: • Приборы для измерения унифицированных сигналов КСУ, КВУ, КПУ • Самопишущие электронные уравновешенные мосты серий КПП, КСП, КВП, ЭПП, ЭПС • Самопишущие электронные потенциометры серий КПМ, КСМ, КВМ, МФС, МФП • Приборы с логометрической измерительной схемой КСЛ, КВЛ, КПЛ Контрольные вопросы: 43

1. Назовите основные составляющие структуры средств измерений.

2. Какие функции выполняют вторичные преобразователи.

3. В чем заключаются основные функции датчика.

4. Что отличает датчики прямого преобразования от датчиков последовательного преобразования.

5. Разъясните понятие «предельно допустимой основной погрешности» измерительного прибора.

6. Разъясните понятие класса точности прибора.

7. На каких основных принципах построена система ГСП 8. Сформулируйте понятия энергетической, метрологической, конструктивной и информационной совместимости.

9. Какие основные требования предъявляются к современным средствам измерений системы ГСП 10. Приведите примеры измерительных преобразователей системы ГСП

44

§3 Основы технических измерений.

3.1 Основные определения. Измерение – это процесс нахождения значения физической величины опытным путем, с помощью специального технического средства. Конечной целью любого измерения является его результат. Качество измерения характеризуется: 1. Точностью измерений – отражает меру близости результатов измерений к действительному значению физической величины, т.е близость к 0 погрешности результата.

2. Правильностью измерений – отражает близость к 0 систематических погрешностей результатов измерений.

3. Достоверность измерений – характеризуется вероятностью того, что действительное значение измеряемой величины, находится в указанных пределах. Основное уравнение измерений: Q = q [Q], (2) где: q – числовое значение физической величины; Q – значение физической величины, т.е оценка ее размера в некоторых единицах величин.

3.2 Классификация измерений 1. По способу нахождения численного значения физической величины: • Прямые измерения; • Косвенные измерения; • Совокупные измерения.

2. По характеру зависимости измеряемой величины: • Статические • Динамические 3. По числу измерений: • Однократные; • Многократные.

4. По характеру точности: • Равноточные; • Неравноточные.

45

3.2 Методы измерений. Прямое измерение – это измерение, при котором значение измеряемой величины определяется непосредственно по результатам измерения (например, измерение линейкой, штангенциркулем). Косвенное измерение – это измерение, при котором искомое значение величины определяется пересчетом результата прямого измерения, связанное с искомым результатом известной зависимостью. Контактное измерение – это метод, основанный на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (например, измерение индикатором, контроль температуры термометром). Бесконтактное измерение — это метод, основанный на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (например, измерение элементов резьбы на микроскопе, измерение температуры пирометром). Методы измерение Непосредственной оценки нулевые

Сравнивая с мерой

дифференциальны е Рисунок 17 – Методы измерений

замещенные

Метод непосредственной оценки – значение величины, определяющей по отсчетному устройству средства измерения, проградуированному в единицах измерения величины. Метод сравнения с мерой измеряемую величину сравниваем с величиной воспроизводимой мерой. Мера – средство измерения предназначенная для воспроизведения физической величины заданного размера. Однозначная мера - воспроизводит физическую величину одного размера (например, концевые меры длины, калибры). Многозначная мера – мера, воспроизводящая физическую величину разных размеров (например, линейка). Контрольные вопросы: 1.

2.

3.

4.

Что такое измерение? Обоснуйте основное уравнение определения измерений. Перечислите основные методы измерений. Назовите сущность бесконтактного метода измерения.

46

§4 Погрешность измерений.

4.1 Определение Погрешность измерения – отклонение результата измерения от действительного значения, измеряемой величины. Погрешность средства измерения – разность между показаниями средства измерения и действительным значением измеряемой величины.

4.2 Классификация погрешности измерений.

1. По форме количественного выражения: • Абсолютная – отклонение результата измерения от действительного значения измеряемой величины. Δ = Х – Xg, (3) • Относительная – отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины.

σ=

𝛥 𝑋𝑔

,

(4)

• Приведённая погрешность – погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. ∆𝑥 σx = , (5) 𝑋𝑛 2. По характеру проявления погрешности: • Систематическая – остается постоянной или закономерно меняется при многократных измерениях одной и той же величины, в одних и тех же условиях. Может быть предсказана и почти полностью устранена, путем введения поправок, применением более точных приборов и т.д.

• Случайная – изменяется случайным образом по значению и по знаку при повторных измерениях одной и той же величины в одних и тех же условиях. Неизбежно, не устранено и всегда присутствует в результате измерений.

• Грубая – погрешность, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях измерения.

3. По причине возникновения: • Методические: • Инструментальная • Внешняя (влажность, магнитные поля и т.д.)

• Субъективные (человеческий фактор).

4. От условий применения измерительных устройств: • Основная • Дополнительная 47

5. От режима применения измерительных устройств: • Статические • Динамические 6. От значения измеряемой величины: • Аддитивная • Мультипликативная • Линейности • Гистерезиса Обработка результатов измерений – определение среднего значения, нахождение и исключение грубых поверхностей, определение доверительных интервалов погрешностей, оценка и анализ систематических погрешностей и т.д.

5.3 Критерии оценки погрешностей 1. Размах измерений: RΔ = Xmax – Xmin,

(6)

2. Среднеарифметическое:

X=

𝛴𝑋𝑖 𝑛

,

(7)

3. Среднеквадратичное отклонение:

Σ=√

𝛴 (𝑥𝑖−𝑥) 𝑛−1

,

(8)

Контрольные вопросы: 1.

2.

3.

4.

Что такое погрешность? В каких случаях возникают погрешности? Приведите примеры. Обоснуйте параметры: статические погрешности, динамические погрешности. В каких случаях возникает случайная погрешность?

48

§5 Единицы измерений.

5.4 Определение Единица физической величины — физическая величина фиксированного размера, которой условно по соглашению присвоено числовое значение, равное 1. С единицей физической величины можно сравнить любую другую величину того же рода и выразить их отношение в виде числа. Применяется для количественного выражения однородных с ней физических величин. Единицы измерения имеют присвоенные им по соглашению наименования и обозначения. Число с указанием единицы измерения называется именованным. Различают основные и производные единицы. Основные единицы в данной системе единиц устанавливаются для тех физических величин, которые выбраны в качестве основных в соответствующей системе физических величин. Производные единицы определяются через основные путём использования тех связей между физическими величинами, которые установлены в системе физических величин. Существует большое количество различных систем единиц, которые различаются как системами величин, на которых они основаны, так и выбором основных единиц.

5.5 Международная система единиц Международная система единиц (СИ) основана на Международной системе величин, в которой основными являются семь величин, и большое число производных единиц

Рисунок 18 – Наименование и правила обозначения основных и производных единиц Соответственно, в СИ основными единицами являются единицы указанных величин. Размеры основных единиц устанавливаются по соглашению в рамках соответствующей системы единиц и фиксируются либо с помощью эталонов (прототипов), либо путём фиксации численных значений фундаментальных физических постоянных.

49

5.6 Система воспроизведения единиц физических величин. Государство, как правило, законодательно устанавливает какую-либо систему единиц в качестве предпочтительной или обязательной для использования в стране. В Российской Федерации в соответствии с Положением о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, используются единицы величин системы СИ. Это же положение устанавливает правила, касающиеся использования единиц измерения. Метрология непрерывно работает над улучшением единиц измерения и основных единиц и эталонов. Использование термина «единица измерения» противоречит нормативным документам и рекомендациям метрологических изданий, однако он широко употребляется в научной и справочной литературе. Правила написания обозначений единиц измерений при производстве научной литературы, учебников и другой полиграфической продукции определены ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений». В печатных изданиях допускается применять либо международные, либо русские обозначения единиц. Одновременно применение обоих видов обозначений в одном и том же издании не допускается, за исключением публикаций по единицам физических величин. Контрольные вопросы: 1. Что такое единица измерения?

2. Перечислите основные единицы измерения, которые входят в Международной система единиц (СИ).

3. Что такое измерительные приборы?

4. Каким Государственным регулируемым органом, установлена система воспроизведения единиц физической величины?

50

§6 Классификация средств измерений 6.1 Определение. Средство измерения - это техническое средство или совокупность средств, применяющееся для осуществления измерений и обладающее нормированными метрологическими характеристиками. При помощи средств измерения физическая величина может быть не только обнаружена, но и измерена.

6.2 Классификация средств измерений 1. По техническому назначению: • мера физической величины - средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью; • измерительный прибор - средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне; • измерительный преобразователь - техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи; • измерительная установка (измерительная машина) - совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте; • измерительная система - совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях; • измерительно-вычислительный комплекс - функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

51

2. По положению в поверочной схеме: • Эталоны – средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины с наивысшей точностью; • рабочие средства измерений.

3. По степени автоматизации: • Автоматические производящие в автоматическом режиме все операции, связанные с обработкой результатов измерений, их регистрацией, передачей данных или выработкой управляющего сигнала; • Автоматизированные производящие в автоматическом режиме одну или часть измерительных операций; • Ручные не имеющие устройств для автоматического выполнения измерений и обработки их результатов (рулетка, теодолит и т. д.).

4. По стандартизации средств измерений: • Стандартизированные изготовленные в соответствии с требованиями государственного или отраслевого стандарта (ГОСТ).

• не стандартизированные уникальные средства измерений, предназначенные для специальной измерительной задачи, в стандартизации требований к которому нет необходимости. Не стандартизованные средства измерений не подвергаются государственным испытаниям (поверкам), а подлежат метрологическим аттестациям.

52

5. По отношению к измеряемой физической величине: • - основные - это СИ той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей; • - вспомогательные - это СИ той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерения необходимо учесть для получения результатов измерения требуемой точности.

6. По характеру применения: • Универсальные предназначение которых находится в использовании для определения действительных размеров.

• Контрольные – предназначенные для контроля и поверки изделий, инструментов.

• Специальные -

6.3 Параметры и характеристики средств измерений Шкала – ряд отметок (штрихов или точек) и проставленных около них чисел. Цена деления шкалы – это разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Наиболее распространена следующая цена делений: 0,01; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; реже: 0,005. Отсчет – число, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерения. Показание средства измерений – это значение измеряемой величины, определяемое по отсчетному устройству и выраженное в принятом для этого устройства единицах измерения. Показание равно произведению числа отсчитанных делений шкалы на цену деления данной шкалы. Диапазон показаний – это область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значением этой шкалы. Диапазон измерений – это область значений измеряемой величины, для которой нормирована погрешность данного средства измерения. Дискретность отсчета (при цифровой индикации) – это наименьшая разность показаний младшего разряда цифровой индикации данного средства измерений (например, 25,3 мм по показаниям штангенциркуля) Предел измерения – это наибольшее и наименьшее значение диапазона измерений. Результат измерения – значение величины, которое выявлено измерением. Длина (интервал) деления шкалы – это расстояние между серединами двух соседних отметок шкалы (например, 0,5 мм и 1 мм).

53

Контрольные вопросы: 1. Средство измерения.

2. Перечислите основные универсальные средства измерения.

3. Перечислите контрольный измерительный инструмент.

4. Что относят к автоматическим средствам измерения?

5. Измерительный преобразователь – это?

6. Что относят к измерительно-вычислительным комплексам?

7. Перечислите инструмент, относящийся к контрольной группе.

8. Назовите характеристики и параметры средств измерений.

9. Что такое шкалы физических величин? Приведите примеры.

10. Каким образом классифицируются средства измерений?

54

§7 Допуски и посадки.

7.1 Взаимозаменяемость, виды и преимущества. Взаимозаменяемость – это пригодность одного изделия, процесса, услуги, для использования вместо другого изделия, процессов, услуги в целях выполнения одних и тех же требований, т.е возможность изготавливать изделия и собирать их независимо друг от друга без дополнительной обработки, при соблюдении технических требований. Виды взаимозаменяемости: 1. Полная , при которой обеспечивается возможность сборки или замены без регулировки, без подбора однотипных деталей; 2. Неполная, когда при сборке может потребоваться установка деталей с определенными размерами или дополнительная обработка элементов детали; 3. Размерная, геометрическая и параметрическая; 4. Функциональная, при которой возможны не только сборка, но и обеспечение необходимых эксплуатационных показателей и параметров. Преимущества взаимозаменяемости: - упрощается процесс проектирования: - обеспечивается широкая специализация и кооперирование; - обеспечивается организация поточного производства; - упрощается процесс сборки; - упрощается ремонт; - гарантированное качество.

7.2 Понятие о погрешности и точности обработки. Качество машин, их надежность и долговечность в значительной степени зависит от точности обработки деталей при их изготовлении. Точность обработки – это степень соответствия действительных геометрических размеров параметрами, заданные чертежом. Погрешность обработки – это степень несоответствия действительных параметров, заданными. Для оценки точности размеров деталей используют следующее: Классификация отклонений геометрических параметров: 1. Отклонение размеров; 2. Отклонение расположения поверхности; 3. Отклонение формы; 4. Волнистость и шероховатость поверхности. Факторы, влияющие на точность обработки: 1. Состояние оборудования и его точность; 2. Качество и состояние технологической оснастки и инструмента; 3. Режимы обработки; 4. Температурные условия; 5. Неточности измерения и контроль измерения

55

7.3 Размеры и отклонения.

Рисунок 19 – поля допусков и посадок для отверстия и вала Размер – числовое значение линейной величины в выбранных единицах измерения. Действительный размер – размер элемента, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Предельные размеры – два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер. Наибольший предельный размер – наибольший допустимый размер элемента. Наименьший предельный размер – наименьший допустимый размер элемента. Номинальный размер – размер, относительно которого определяются отклонения. Отклонение – арифметическая разность между размером и соответствующим номинальным размером. Действительное отклонение – арифметическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.

Рисунок 20 – Номинальные и предельные размеры

56

Предельное отклонение – арифметическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения. Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз. Верхнее отклонение ES, es – арифметическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами. Примечание: ES – верхнее отклонение отверстия; es – верхнее отклонение вала. Нижнее отклонение EI, ei – арифметическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами. Примечание: EI – нижнее отклонение отверстия; ei – нижнее отклонение вала. Основное отклонение – одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

Рисунок 21 – Поля допусков и посадок 7.4 Допуск размера. Допуск – Т – англ.tolerance – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или разность между верхним и нижним отклонениями. Примечание: Допуск – это абсолютная величина без знака. Допуск отверстия: TD = Dmax – Dmin, Допуск вала: Td = dmax - dmin 57

Допуск размера: TD = ES – EI, Td = es – ei Примечание: Допуск всегда положительный! Стандартный допуск – IT – англ. Internal tolerance – любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок. Примечание: В дальнейшем «стандартный допуск»

в

стандарте

под

термином

«допуск» понимается

Поле допуска – поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии . Примечание: i – единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I – единица допуска для номинальных размеров свыше 500 мм. Квалитет – лат. qualitas – качество – совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров. Единица допуска i, I – множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска. Вал – термин, условно применяемый для обозначений наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы. Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы. Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю. Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю. Предел максимума материала – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наибольший объем материала, т.е. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия. Примечание. Применявшийся ранее термин "проходной предел" использовать не рекомендуется. Предел минимума материала – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наименьший объем материала, т.е. наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия. Примечание. Применявшийся ранее термин "непроходной предел" использовать не рекомендуется. Контрольные вопросы: 1. Что такое допуск отверстия.

2. Что такое допуск вала.

3. Что такое верхнее и нижнее отклонение. Приведите формулы для расчета отклонений.

58

§8 Посадки. Виды посадок.

8.1 Определение посадки. Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки. Посадка характеризует свободу перемещения детали соединений, или степень сопротивления их взаимного перемещения. Различают посадки с зазором, натягом, переходные. Номинальный размер посадки – номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение. Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.

8.2 Посадки с зазором Зазор – разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала. Примечание: Поле допуска отверстия всегда находится выше поля допуска вала! Посадка с зазором – посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала.

Рисунок 22 - Посадка с зазором между валом и отверстием Расчет посадки с зазором осуществляется по формуле: S = D – d 0 – зазор; Smax = Dmax – dmin – наибольший зазор, Smin = Dmin – dmax – наименьший зазор.

59

8.3 Посадки с натягом. Натяг – разность между размерами вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Примечание: Поле допуска вала всегда находится выше поля допуска отверстия!

Рисунок 23 – Посадка с натягом между отверстием и валом Посадка с натягом – посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала. Расчет посадки с зазором осуществляется по формуле: N = d – D 0 – натяг, Nmax = dmax – Dmin – наибольший натяг; Nmin = dmin – Dmax – наименьший натяг.

8.4 Переходные посадки Переходная посадка – посадка, при которой возможно получение как зазора, так и натяга в соединении, в зависимости от действительных размеров отверстия и вала. При графическом изображении поля допусков отверстия и вала перекрываются полностью или частично. Примечание: Поле допуска расположено частично, перекрываются уголками!

60

Рисунок 24 – Посадка переходная между отверстием и валом В переходных посадках допуск посадки – это допуск зазора или натяга /1/. Расчет посадки с зазором осуществляется по формуле: TS = Smax – Smin – допуск посадки для посадок с гарантированным зазором.

TN = Nmax – Nmin – допуск посадки для посадок с гарантированным натягом.

T(S,N)=Smax + Nmax – допуск посадки для переходных посадок. Для любой группы посадок допуск посадки можно определить по формуле T(S,N) = TD + Td. Контрольные вопросы: 1.

2.

3.

4.

5.

Что такое допуск? Какими параметрами характеризуют допуск? Что такое посадка? Какие виды посадок вы знаете? Как рассчитываются посадки с зазором, натягом, переходные

61

Контрольный тест к разделу №2: «Основы метрологии и характеристики средств измерений» Указание: в заданиях 1-40 завершите утверждения, выбрав несколько правильных ответов из предложенных вариантов. (25-35 правильных ответов – оценка удовлетворительно; 3545 правильных ответов – оценка хорошо; 45-50 правильных ответов – оценка отлично).

1. Дайте определение метрологии: А. наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности; Б. комплект документации описывающий правило применения измерительных средств; В. система организационно правовых мероприятий и учреждений созданная для обеспечения единства измерений в стране; Г. А+В; Д. все перечисленное верно.

2. Укажите цель метрологии: А. обеспечение единства измерений с необходимой и требуемой, точностью; Б. разработка и совершенствование средств и методов измерений повышения их точности В. разработка новой и совершенствование, действующей правовой и нормативной базы; Г. совершенствование эталонов единиц измерения для повышения их точности; Д. усовершенствование способов передачи единиц измерений от эталона к измеряемому объекту.

3. Укажите задачи метрологии: А. обеспечение единства измерений с необходимой и требуемой точностью; Б. разработка и совершенствование средств и методов измерений; повышение их точности; В. разработка новой и совершенствование действующей правовой и нормативной базы; Г. совершенствование эталонов единиц измерения для повышения их точности; Д. усовершенствование способов передачи единиц измерений от эталона к измеряемому объекту; 4. Что такое измерение? А. определение искомого параметра с помощью органов чувств, номограмм или любым другим путем; Б. совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить значение величины; В. применение технических средств в процессе проведения лабораторных исследований; Г. процесс сравнения двух величин, процесс, явлений и т. д.; Д. все перечисленное верно.

5. Единство измерений: А. состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы; Б. применение одинаковых единиц измерения в рамках ЛПУ или региона; В. применение однотипных средств измерения (лабораторных приборов) для определения одноименных физиологических показателей; Г. получение одинаковых результатов при анализе пробы на одинаковых средствах измерения; Д. все перечисленное верно 62

6. Какие из перечисленных способов обеспечивают единство измерения: А. применение узаконенных единиц измерения; Б. определение систематических и случайных погрешностей, учет их в результатах измерений; В. применение средств измерения, метрологические характеристики которых соответствуют установленным нормам; Г. проведение измерений компетентными специалистами.

7. Какой раздел посвящен изучению теоретических основ метрологии: А. законодательная метрология; Б. практическая метрология; В. прикладная метрология; Г. теоретическая метрология; Д. экспериментальная метрология.

8. Какой раздел рассматривает правила, требования регулирование и контроль за единством измерений: А. законодательная метрология; Б. практическая метрология; В. прикладная метрология; Г. теоретическая метрология; Д. экспериментальная метрология.

и

нормы,

обеспечивающие

9. Погрешностью результата измерений называется: А. отклонение результатов последовательных измерений одной и той же пробы; Б. разность показаний двух разных приборов полученные на одной той же пробе; В. отклонение результатов измерений от истинного (действительного) значения; Г. разность показаний двух однотипных приборов полученные на одной той же пробе; Д. отклонение результатов измерений одной и той же пробы с помощью различных методик.

10. Правильность результатов измерений: А. результат сравнения измеряемой величины с близкой к ней величиной, воспроизводимой мерой; Б. характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результата; В. определяется близость среднего значения результатов повторных измерений к истинному (действительному) значению измеряемой величины; Г. "Б"+"В"; Д. все перечисленное верно 11. К мерам относятся: А. эталоны физических величин; Б. стандартные образцы веществ и материалов; В. все перечисленное верно.

12. Прямые измерения это такие измерения, при которых: А. искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, связанных с искомой известной функциональной зависимостью; Б. применяется метод наиболее точного определения измеряемой величины;

63

В. искомое значение физической величины определяют непосредственно путем сравнения с мерой этой величины; Г. градуировочная кривая прибора имеет вид прямой; Д. "Б"+"Г" 13. Статические измерения – это измерения: А. проводимые в условиях стационара; Б. проводимые при постоянстве измеряемой величины; В. искомое значение физической величины определяют непосредственно путем сравнения с мерой этой величины; Г. "А"+"Б"; Д. все верно.

14. Динамические измерения – это измерения: А. проводимые в условиях передвижных лабораторий; Б. значение измеряемой величины определяется непосредственно по массе гирь последовательно устанавливаемых на весы; В. изменяющейся во времени физической величины, которые представляется совокупностью ее значений с указанием моментов времени, которым соответствуют эти значения; Г. связанные с определением сил действующих на пробу или внутри пробы.

15. Абсолютная погрешность измерения – это: А. абсолютное значение разности между двумя последовательными результатами измерения; Б. составляющая погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений; В. являющаяся следствием влияния отклонения в сторону какого – либо из параметров, характеризующих условия измерения; Г. разность между измеренным и действительным значением измеряемой величины; Д. все перечисленное верно.

16. Относительная погрешность измерения: А. погрешность, являющаяся следствием влияния отклонения в сторону какого – либо из параметров, характеризующих условия измерения; Б. составляющая погрешности измерений не зависящая от значения измеряемой величины; В. абсолютная погрешность деленная на действительное значение ; Г. составляющая погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений; Д. погрешность результата косвенных измерений, обусловленная воздействием всех частных погрешностей величин-аргументов.

17. Систематическая погрешность: А. не зависит от значения измеряемой величины; Б. зависит от значения измеряемой величины; В. составляющая погрешности повторяющаяся в серии измерений; Г. разность между измеренным и действительным значением измеряемой величины; Д. справедливы "А", "Б" и "В" 18. Случайная погрешность: А. составляющая погрешности случайным образом изменяющаяся при повторных измерениях; Б. погрешность, превосходящая все предыдущие погрешности измерений;

64

В. разность между измеренным и действительным значением измеряемой величины; Г. абсолютная погрешность, деленная на действительное значение; Д. справедливы "А", "Б" и "В".

19. Государственный метрологический надзор осуществляется: А. на частных предприятиях, организациях и учреждениях; Б. на предприятиях, организациях и учреждениях федерального подчинения; В. на государственных предприятиях, организациях и учреждениях муниципального подчинения; Г. на государственных предприятиях, организациях и учреждениях имеющих численность работающих свыше ста человек; Д. на предприятиях, в организациях и учреждениях вне зависимости от вида собственности и ведомственной принадлежности; 20. Поверка средств измерений: А. определение характеристик средств измерений любой организацией имеющей более точные измерительные устройства чем поверяемое; Б. калибровка аналитических приборов по точным контрольным материалам; В. совокупность операций, выполняемых органами государственной службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям; Г. совокупность операций, выполняемых, организациями с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений современному уровню; Д. все перечисленное верно.

21. Проверки соблюдения метрологических правил и норм проводится с целью: А. определение состояния и правильности применения средств измерений; Б. контроль соблюдения метрологических правил и норм; В. определение наличия и правильности применения аттестованных методик выполнения измерений; Г. контроль правильности использования результатов измерения; Д. все, кроме "Г".

22. Как называется количественная характеристика физической величины: 1) величина; 2) единица физической величины; 3) значение физической величины; 4) размер; 5) размерность.

23. Как называется значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному, что для поставленной задачи может его заменить: А. действительное; Б. искомое; В. истинное; Г. номинальное; Д. фактическое.

24. Как называется анализ и оценка правильности установления и соблюдения метрологических требований применительно к объекту, подвергаемому экспертизе:

65

А. аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и/или оказание услуг области обеспечения единства измерений; Б. аттестация методик (методов) измерений; В. государственный метрологический надзор; Г. метрологическая экспертиза; Д. поверка средств измерений; Е утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений.

25. Как называется совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины: А. величина; Б. значение величин; В. измерение; Г. калибровка; Д. поверка.

26. Укажите виды измерений по способу получения информации: А. динамические; Б. косвенные; В. многократные; Г. однократные; Д. прямые; Е. совместные; Ж. совокупные.

27. Укажите виды измерений по количеству измерительной информации: А. динамические; Б. косвенные; В. многократные; Г. однократные; Д. прямые; Е. статические.

28. Укажите виды измерения по характеру изменения получаемой информации в процессе измерения: А. динамические; Б. косвенные; В. многократные; Г. однократные Д. прямые; Е. статические.

29. Укажите виды измерений по отношению к основным единицам А. абсолютные Б. динамические В. косвенные Г. относительные Д. прямые Е. статические

66

30. При каких видах измерений искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений: А. при динамических; Б. при косвенных; В. при многократных; Г. при однократных; Д. при прямых; Е. при статических.

31. Какие средства измерений предназначены для воспроизведения и/или хранения физической величины: А. вещественные меры; Б. индикаторы; В. измерительные приборы; Г. измерительные системы; Д. измерительные установки; Е. измерительные преобразователи; Ж. стандартные образцы материалов и веществ; З. эталоны.

32. Какие средства измерений представляют преобразователей и отсчетного устройства: А. вещественные меры; Б. индикаторы; В. измерительные приборы; Г. измерительные системы; Д. измерительные установки.

собой

совокупность

измерительных

33. Какие средства измерений состоят из функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, собранных в одном месте: А. измерительные приборы; Б. измерительные системы; В. измерительные установки; Г. измерительные преобразователи; Д. эталоны.

34. Укажите нормированные метрологические характеристики средств измерений: А. диапазон показаний; Б. точность измерений; В. единство измерений; Г. порог измерений; Д. воспроизводимость; Е. погрешность.

35. Как называется область значения шкалы, ограниченная начальным и конечным значением: А. диапазон измерения; Б. диапазон показаний; В. погрешность; Г. порог чувствительности; Д. цена деления шкалы.

67

36. . Как называются технические средства, предназначенные для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины: А. вещественные меры; Б. индикаторы; В. измерительные преобразователи; Г. стандартные образцы материалов и веществ; Д. эталоны.

37. Какие требования предъявляются к эталонам: А. размерность; Б. погрешность; В. неизменность; Г. точность; Д. воспроизводимость; 38. Допуск определяется по формуле: А. ES = Dmax - D Б. TD = Dmax – Dmin В. DД = Dmin Г. ТD = ES – EI Д. EI = Dmax – D 39. Верхнее отклонение от номинального размера определяется по формуле: А. ES = Dmax - D Б. TD = Dmax – Dmin В. DД = Dmin Г. ТD = ES – EI Д. EI = Dmin – D 40. Нижнее отклонение от номинального размера определяется по формуле: А. ES = Dmax - D Б. TD = Dmax – Dmin В. DД = Dmin Г. ТD = ES – EI Д. EI = Dmin – D

68

Эталон ответа

1-Г 2-А 3 – Б, В, Г, Д 4-Б 5–В 6 – А, В 7-Г 8 –А 9–В 10 – Г 11 – А 12 – В 13 – Б 14 – В 15 – Г 16 – В 17 – В 18 - А 19 – Д 20 - В

21 - Д 22 - Г 23 – А 24 - Г 25 – В 26 – Б, Д, Е, Ж 27 – В, Г 28 –А, Е 29 – А, Г 30 – Д 31 – А 32 – В 33 – В 34 – А, Б, Е 35 – Б 36 - Д 37 – В, Д 38 – Б, Г 39 – А 40 - Д

69

Контрольная работа к разделу №2: «Основы метрологии и характеристики средств измерений» Метрологические характеристики.

I вариант Дайте определение понятия «измерение» и назовите виды и методы измерений. Дайте определение понятия «взаимозаменяемость», назовите ее виды. Дайте определение понятий «погрешность измерения» и «погрешность средства измерения» и назовите виды погрешностей.

4. Дайте определение понятий «номинальный размер», «действительный размер», «предельные размеры».

5. Дайте определение допуска размера, как его рассчитать, требования к назначению допуска.

6. Назовите отклонения формы цилиндрических и плоских поверхностей и их обозначение.

1.

2.

3.

Метрологические характеристики.

II вариант

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Дайте определение понятия «средство измерений» и назовите их классификацию. Дайте определения понятий «метрология», «предмет метрологии». Что такое погрешность и точность обработки? Какие факторы влияют на точность обработки? Дайте определение отклонения. Дайте определение допуска размера, как его рассчитать, требования к назначению допуска. Назовите отклонения расположения поверхностей и их обозначение.

70

Задачи на определение предельных размеров деталей, допуски размеров. Исходные данные к задаче

Обозначение D d

16 10H4 10h4

17 315G7 315g7

Вариант задачи 18 19 20 180D10 80H12 30B12 180d10 80h12 30b12

21 6U8 6u8

22 50N6 50n6

Для расчета задач, необходимо воспользоваться ГОСТом «Поля допусков»! ГОСТ 25347-82* Единая система допусков и посадок.

71

Практические работы к разделу №2:

Практическая работа №1 «Приведение несистемных величин измерений в соответствие с действующими стандартами и международной системой единиц СИ» Цель работы:

1. Научиться приводить несистемные единицы физических величин в системные в соответствии с международной системой единиц СИ

Оборудование, наглядные пособия: таблица Международная система единиц СИ, калькулятор Теоретические основы: Объектами метрологии являются физические и нефизические величины. Величина— это состояние, характеристика, сущность какого-либо объекта (материала, тела, системы и т.д.), а физическая величина — состояние, характеристика, сущность физических свойств объекта.Единицей физической величины является принятая (договорная) количественная доля физического свойства объекта (1 кг — 1 единица, 2 кг — 2 единицы). Измерение— это определение количества единиц данной физической величины. Характеристикамифизических величин являются размер,т. е. количество единиц физической величины в данном объекте, обнаруженное измерительными испытаниями, и размерность— выражение, связывающее измеряемую величину с основными единицами системы измерений при коэффициенте пропорциональности, равном единице. Размерность имеет национальное или международное буквенное написание с учетом масштаба. Физическая величина может иметь безусловное (т — масса) или условное, т. е. не входящее в обязательное применение (т — число студентов), буквенное обозначение. Любое измеренное значение состоит из размера, размерности, указания масштаба и обозначения физической величины. Условность основных единиц физических величин определила необходимость использования единой системы измерений. В середине 20 века в мире использовалось множество различных систем единиц измерения и значительное число внесистемных единиц. Непрерывно усиливающееся взаимодействие различных отраслей науки, техники и производства внутри стран, а также расширение международных научных и экономических связей настоятельно требовали унификации единиц измерений. Ученые передовых стран в 1948 —1960 гг. разработали Международную систему единиц СИ. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) рекомендовали всем странам законодательно утвердить эту систему и градуировать измерительные приборы в ее единицах. В 1981 г. постановлением Госстандарта (ГОСТ 8.417-81) в СССР было введено обязательное применение Международной системы единиц СИ. В систему СИ входят семь основных единиц физических величин, т.е. конкретных единиц, имеющих эталоны, две дополнительные и производные. Эталон единицы физической величины — это законодательно установленное количество физического свойства объекта, выраженное в практически неизменных долях другой физической величины. Так как эталоны основных единиц носят договорный характер, их определения уточняются по мере развития науки и техники. Производные единицы физических величин, входящих в систему СИ, — это обязательные единицы, которые могут быть выражены через основные. Их число в системе СИ строго не оговорено, т. е. оно постоянно меняется.

72

Единицы измерений являются одним из объектов Закона РФ «Об обеспечении единства измерения» (ст. 8) в котором регулируется допуск к применению единиц величин Международной системы единиц. Наименования, обозначения и правила написания единиц величин, а также правила их применения на территории РФ устанавливает Правительство РФ, за исключением случаев, предусмотренных актами законодательства РФ. Правительством могут быть допущены к применению наравне с единицами величин Международной системы единиц внесистемные единицы величин. Например, в России такими внесистемными единицами измерений являются градус Цельсия и ккал, наряду с Кельвином и джоулем. Порядок проведения работы: 1. Изучите наименование и обозначение основных единиц Международной системы единиц Наименование физических величин наименование Длина Масса Время Сила электрического тока Термодинамическая температура Количество вещества Сила света

условное обозначение L M T I

Единица наименование

обозначение международное русское

Основные метр килограмм секунда ампер

M Rg S A

м кг с А

Q

кельвин

K

К

N J

моль канделла

mol rd

моль кд

2. Перевести внесистемные единицы измерений - градус Цельсия и ккал, в системные градус Кельвина, Фаренгейта и джоуль. Задание 1: на этикетке импортного кондитерского изделия нанесено обозначение энергетическая ценность 120 кДж. Переведите её в ккал. Задание 2: на этикетке импортного кондитерского изделия написано температуре 291 градус Кельвина. Переведите её в градусы Цельсия.

-

- хранить при

Задание 3: дана рецептура – 1 стакан молока, 1 яйцо, 1 ст. л. какао, 1 ст. л. сахарной пудры, 2 ст. л. сливочного масла. Переведите соотношение компонентов в соответствии с системой СИ. Задание 4: на пароконвектомате установлена температура Переведите её в градусы Цельсия. Задание 5: в пекарном шкафу установлена температура Переведите её в градусы Цельсия.

73

450 градусов Кельвина.

545 градусов Фаренгейта.

3. Отчёт составить по форме: Задание

Ответ

1.

2.

3.

4.

5.

74

Практическая работа №2 Типы штангенциркулей, устройство и принцип работы измерения. Цели работы: Закончив изучение данного Учебного Элемента, Вы сможете: •

знать существующие и виды и область применения штанге инструментов;

•

знать последовательность чтения показаний шкалы нониуса штанге инструментов;

•

знать особенности конструкции и приемы измерения штангенциркулями;

•

знать конструкцию и приемы измерения штанге глубиномерами;

•

знать конструкцию, приемы измерения и разметки штанге рейсмасом.

Оборудование, материалы и вспомогательные средства

Наименование

Количество

Штангенциркуль ШЦ – I 125-0,1 по ГОСТ 166-89,

10

75

Практическая работа №3 Измерение размеров и отклонения формы поверхности деталей машин гладким микрометром Цель работы: освоить приемы применения гладких микрометров для измерения размеров и отклонений формы поверхностей деталей машин. Задание: измерить гладким микрометром диаметр элемента вала и отклонения формы его поверхности. Оборудование, материалы и вспомогательные средства

Наименование

Количество

СРЕДСТВО ИЗМЕРЕНИЯ Микрометр МК – I ГОСТ 6507-90, диапазон измерения от 0 до 25 мм, цена деления шкалы барабана 0,01 мм.

6

ИЗМЕРЯЕМАЯ ДЕТАЛЬ: цилиндрический ступенчатый вал (рисунок 1), номинальный размер от 10 до 25 мм, длина от 50 до 100 мм.

6

Теоретический материал: Основанием микрометра является скоба 1, а передаточным устройством служит винтовая пара, состоящая из микрометрического винта 3 и микрометрической гайки, расположенной в стебле 5. В скобу 1 запрессована пятка 2 и стебель 5. Измеряемая деталь охватывается измерительными поверхностями микровинта 3 и пятки 2. Барабан 6 присоединен к микровинту 3 корпусом гайки 7. Для приближения микровинта 3 к пятке 2 его вращают за гайку 7 или трещотку 8 правой рукой по часовой стрелке (от себя), а для удаления микровинта от пятки его вращают против часовой стрелки (на себя). Закрепляют

76

микровинт в требуемом положении стопором 4. При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка 8 проворачивается с легким треском, при этом стабилизируется измерительное усилие микрометра. Результат измерения размера микрометром отсчитывается как сумма отсчетов по шкале стебля 5 и барабана 6. Следует помнить, что цена деления шкалы стебля 0,5 мм, а шкалы барабана 0,01мм. Предельная погрешность измерения наружных размеров гладким микрометром Δ = 5÷50 мкм (см. таблицу 1 приложения 8). Сопоставление допускаемой погрешности измерения при допуске Т с предельной погрешностью измерения гладким микрометром: −0,040 вал Ø 20e8( ), допуск Т= 33 мкм; −0,073 допускаемая погрешность измерения δ =8 мкм; предельная погрешность измерения гладким микрометром Δ = 5 мкм. ВЫВОД: допустимо измерение вала Ø20e8 гладким микрометром. Схема измерения приведена в отчетном бланке для данной лабораторной работы (приложение1). ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ 1. Цилиндрическую поверхность элемента вала, которую необходимо измерить, тщательно протереть чистой тканью для удаления налипших остатков стружки, окалины и смазочно-охлаждающей жидкости.

2. Протереть микрометр чистой тканью (особенно тщательно измерительные поверхности микровинта 3 и пятки 2). Проверить свободу стопора 4, плавность работы трещотки 8 (см рисунок 2) и легкость вращения микровинта в гайке и стебле.

3. Проверить установку микровинта на «0». Для этого проверяемый микрометр взять за скобу левой рукой около пятки (как показано на рисунке 3) и, вращая микровинт за трещотку от себя, плавно подвести его торец к торцу пятки до соприкосновения торцов, пока трещотка не провернется 3-4 раза. В этом положении нулевой штрих шкалы барабана должен совпадать с продольным штрихом шкалы стебля, а срез барабана должен находиться над нулевым штрихом шкалы стебля (рисунок 4). Если такого совпадения нет, то микрометр установлен на «0» неточно и измерять им нельзя.

УСТАНОВКА МИКРОМЕТРА НА «0»: 1. В положении плотного соприкосновения измерительных поверхностей микровинта и пятки закрепить стопором микровинт, вращая стопор по часовой стрелке до прочного зажатия (рисунок 5).

2. Отделить барабан от микровинта, для этого охватить левой рукой барабан, а правой рукой – корпус трещотки и вращать его против часовой стрелки (на себя) до появления осевого люфта барабана на микровинте (рисунок 6).

77

3. Совместить нулевой штрих шкалы барабана с продольным штрихом шкалы стебля, для этого скобу микрометра охватить левой рукой, как показано на рисунке 7, причем пальцами левой руки удерживать барабан в положении совпадения нулевых штрихов, а правой рукой вращать корпус трещотки по часовой стрелке до полного закрепления барабана на микровинте.

4. Освободить стопор, вращая его против часовой стрелки.

5. Проверить правильность выполненной установки микрометра на «0»; для этого отвести микровинт от пятки, вращая его против часовой стрелки на 3-4 оборота и плавным движением подвести микровинт к пятке, как было указано выше в п. 3.

6. Если установка микрометра на «0» с первого раза не удалась, то ее повторяют заново до тех пор, пока не будет достигнута требуемая точность совпадения нулевых штрихов шкал.

1.

2.

3.

4.

ИЗМЕРЕНИЕ ДЕТАЛИ (ДИАМЕТР ВАЛА) Отвести микровинт в исходное положение, для чего микрометр взять левой рукой за скобу около пятки, как показано на рисунке 3, а правой рукой вращать микровинт за трещотку против часовой стрелки (на себя) до появления из-под барабана на шкале стебля штриха, показывающего размер на 0,5 мм больше, чем величина номинального размера, заданного по чертежу измеряемой детали. Охватить измеряемыми поверхностями микровинта и пятки цилиндрическую поверхность измеряемого вала в диаметральном сечении, для этого: -положить измеряемую деталь на стол перед собой, осью вала от себя; -взять левой рукой микрометр за скобу около пятки, а правой рукой взять трещотку (рисунок 8) и наложить микрометр на деталь так, чтобы измеряемая поверхность вала оказалась на оси измерения (осью измерения считается общая ось микровинта и пятки микрометра) сечение ll–llпо схеме измерения (см. приложение 1); -вращать пальцами правой руки трещотку от себя и подвести микровинт к поверхности вала до зажима ее между торцами микровинта и пятки настолько плотно, чтобы трещотка провернулась 2-3 раза. При этом действии важно избежать перекоса детали относительно оси измерения, для чего нужно тщательно установить измеряемую поверхность относительно торцов микровинта и пятки. Снять показание микрометра: полная величина показания ℓм состоит из ℓст – отсчета по шкале стебля и ℓб – отсчета по шкале барабана; ℓст =12.0 мм, ℓб = 0,45 мм, т.к. число делений 45, а цена деления 0,01 мм (рисунок 9). Таким образом, полное показание микрометра на рисунке 9 равно ℓм =ℓст + ℓб = 12,0 + 0,45 = 12,45 мм. Целесообразно эти действия повторить еще 2 раза в сечениях l-l и lll – lll, записывая каждое показание, снятое в результате каждой группы.

78

Годность измеряемого элемента вала устанавливают по полученным действительным размерам его диаметров и отклонениям формы его поверхности. Для этой цели, руководствуясь схемой измерения вала, заданной в отчетном бланке этой работы, выполняют измерения диаметров вала dAl, dAll, dAlll, dбl,dбll, dбlll. Результаты измерения каждого диаметра записывают в соответствующие графы отчетного бланка. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ По результатам измерения диаметров вала, записанным в отчетном бланке, учащиеся должны найти наибольший и наименьший диаметры вала и подсчитать величину каждого отклонения формы поверхности вала в отдельности в следующем порядке: 1. Овальность подсчитывается для каждого диаметрального сечения как величина полуразности диаметров: ΔОВl= dАl-dБl/ 2; ΔОВll = dАll - dБll/ 2; Δ lll = dАlll - dБlll/ 2.

2. Конусность подсчитывается как полуразность одинаково направленных диаметров, измеренных в сечениях, расположенных у разных торцов вала: ΔКОН (а) = dАl - dАlll / 2; ΔКОН(б) = dБl - dБlll / 2.

3. Бочкообразность или седлообразноасть подсчитывают как полуразность одинаково направленных диаметров, измеренных в сечениях, расположенных одно у торца, а другое в середине вала: ΔБОЧ (а) = dАl - dАll / 2; ΔБОЧ(б) = dБl - dБll / 2. Если диаметры в средних сечениях оказываются больше, чем у торцов, то отклонение формы называют бочкообразностью, а если у торцов диаметры больше, чем в середине, то называют седлообразностью. Во всех случаях вычитается из большего диаметра меньший диаметр. В графу отчетного бланка записывают наибольшую величину отклонения формы, из числа измеренных в разных сечениях. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДНОСТИ ИЗМЕРЕННОЙ ДЕТАЛИ Деталь признается годной, если действительные размеры диаметров, измеренные во всех положениях, назначенных схемой измерения, не выходят за пределы наибольшего и наименьшего предельных размеров по чертежу детали и если величины отклонения формы, подсчитанные при обработке результатов измерения, не превышают величины допуска формы, указанного в чертеже. Если допуск формы на чертеже отдельно не указан, то за его величину берут допуск размера измеряемого элемента детали.

79

ОТЧЕТ О ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ 1. Заполнить в отчетном бланке (см. приложение 1) заключительные графы: -занести в бланк итоги обработки результатов измерения; -определить годность измеряемого размера и формы и записать это определение в графу бланка; - поставить свою подпись о выполнении данной лабораторно-практической работы; -поставить дату выполнения данной работы.

2. Предъявить руководителю работы измеренную деталь, гладкий микрометр в той же установке на «0», в которой исполнялись измерения, и заполненный отчетный бланк.

3. После принятия работы руководителем учащийся должен: -протереть чистой тканью измерительные поверхности микрометра; -освободить стопор микрометра и установить микрометр на наименьший его предел измерения (но не приводить в соприкосновение измерительные поверхности микровинта и пятки); -уложить микрометр в футляр и рядом с футляром на стол положить измеренную деталь.

80

Практическая работа №4 Измерение размеров и отклонений формы поверхности деталей машин индикатором часового типа, установленным в стойке Цель работы: освоить приемы применения устройства измерительных головок и стоек для установки этих головок при измерении размеров и отклонений формы поверхности детали. Задание: измерить диаметр и отклонения формы поверхности вала индикатором часового типа, установленным в стойке со столиком. Измеряемая деталь: гладкий вал ли наружный размер кольца, номинальный размер −0,040 диаметра 20…50 мм, поле допуска e8( ), длина вала 50…75 мм, а длина кольца 10…30 −0,073 мм СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ: Индикатор часового типа, укрепленный в стойке. Основание индикатора часового типа служит корпус 8 (рисунок 11,а), внутри которого смонтирован передаточный механизм –реечно-зубчатая передача. Сквозь корпус 8 проходит измерительный стержень 2 с наконечником 1. На стержне 2 нарезана рейка, движения измерительного стержня-рейки 2 передаются зубчатыми колесами стрелке 5, повороты которой отсчитываются по круговой шкале 4. Для установки на «0» круговая шкала поворачивается ободком 6.Для присоединения к стойке индикатор оснащен гильзой 3 или ушком 7. Круговая шкала индикатора часового типа состоит из 100 делений. Цена деления 0,01 мм, это означает, что при перемещении измерительного наконечника на 0,01 мм стрелка передвигается на одно деление шкалы. Для измерения деталей сравнением с концевыми мерами длины индикаторы часового типа чаще всего устанавливают в стойки.Стойка с круглым столиком типа С-lll показана на рисунке 11,б.В основании 1 стойки жестко укреплены круглый столик 2 и колонка 6. На столике 2 устанавливают измеряемые детали или концевые меры длины. По колонке 6 перемещается и устанавливается на требуемую высоту кронштейн 5, закрепляемый зажимом 7. Индикатор часового типа 4 устанавливается гильзой в присоединительное отверстие кронштейна и закрепляется зажимом 3.

1. Плоскопараллельные концевые меры длины (КМД). Для установки индикатора часового типа на размер и на «0» в виде образцов размера обычно применяют КМД. Эти меры представляют собой стальные закаленные пластинки с высокоточными плоскопараллельными измерительными поверхностями, обладающие весьма малой шероховатостью. Размеры этих КМД изготавливают с допусками 0,07 до 2,0 мкм в зависимости от номинального размера и класса точности данной меры. КМД применяют как в отдельности, так и в блоках. −0,050 Сопоставление допускаемой погрешности измерения вала Ø40e8( ) с предельной −0,089 погрешностью измерения индикатором часового типа детали этого же размера: -допуск на обработку детали Т= 39 мкм;

81

-допускаемая погрешность измерения при этом допуске и номинальном размере Ø 40 мм δ = 10 мкм; - предельная погрешность измерения Ø 40 мм индикатором часового типа при перемещении измерительного стержня от установочного по КМД размера не более 1 мм составляет Δ = 10 мкм (см. таблицу 1 приложения 8) при применении КМД 3-го класса точности. ВЫВОД: допустимо измерять размер вала Ø40e8 индикатором часового типа, установленным в стойке. СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ приведена в отчетном бланке для данной лабораторной работы (см. приложение 2). ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ 1. Протереть чистой тканью измеряемую поверхность вала или кольца для удаления налипших остатков стружки, окалины, СОЖ.

2. Тщательно осмотреть всю измеряемую поверхность детали и убедиться в отсутствии на ней забоин, глубоких царапин и выступающих неровностей, которые могут привести к погрешностям расположения детали на столе.

3. Подготовить блок из КМД: -подсчитать по номинальному размеру измеряемой детали номинальные размеры отдельных КМД для блока (если в нем есть необходимость); при этом из номинального или наибольшего предельного размера измеряемой детали следует поочередно вычесть размеры КМД, имеющиеся в наборе, полученном учащимся для выполнения работы; вычитают сначала меньшие и дробные размеры мер, а затем большие. ПРИМЕР. Задано измерить методом сравнения с мерой деталь с наибольшим предельным размером 42,750 мм. Для измерения получен набор КМД № 1. Выбираем номинальные размеры КМД для получения блока 42,750 мм. Первая мера будет 1,25 мм, вычитаем 42,750 – 1,25 = 41,50,вторая мера будет 1,50мм, вычитаем ее 41,50-1,50 = 40 мм, третья мера будет 40 мм. Суммируя выбранные КМД, получим размер блока из них 1,25 + 1,50+40 = 42,75 мм; -вынуть из набора меры с подобными номинальными размерами; -промыть эти меры в бензине и вытереть чистой тканью, причем особенно тщательно измерительные поверхности; -притереть меры в блок.

4. Закрепить индикатор часового типа 2 гильзой в присоединительное отверстие кронштейна стойки (рисунок 12), для чего сначала проверить освобожденность зажима 3 присоединительной втулки 4, затем вставить индикатор гильзой 5 в присоединительное отверстие втулки кронштейна и закрепить индикатор зажимом 3 плотно, но так, чтобы сохранить свободное перемещение измерительного стержня 6.

82

ИЗМЕРЕНИЕ ДЕТАЛИ Установить индикатор на номинальный размер и циферблат индикатора на «0», для этого: -поставить стойку перед собой и протереть чистой тканью поверхность столика 7; -установить блок КМД измерительной поверхностью более длинной меры на середину поверхности столика 7, как показано на рисунке 12. Затем, охватив лево рукой кронштейн 1, а правой рукой, освободив зажим кронштейна, опустить кронштейн с индикатором вниз до касания измерительного наконечника поверхности верхней КМД блока и продолжать опускание кронштейна до тех пор, пока главная стрелка индикатора не сделает полный оборот. В этом положении закрепить прочно зажим кронштейна; -установить блок КМД серединой измерительной поверхности меры под наконечником индикатора (рисунок 13),плотно прижав его к поверхности столика, а затем, вращая ободок индикатора, провернуть циферблат (круговую шкалу) до совмещения середины нулевого штриха с осью главной стрелки индикатора.

-проверить правильность выполненной установки индикатора на «0». Для этого правой рукой поднять за головку измерительный стержень индикатора, левой снять со столика стойки блок КМД, а затем заново установить этот блок на столик стойки серединой под ось измерительного наконечника и плавно опустить измерительный стержень 6 (см. рисунок12) индикатора до касания измерительного наконечника с измерительной поверхностью верхней меры блока. В этом положении главная стрелка должна находиться против середины нулевого штриха круговой шкалы индикатора. Если при этом середина штриха и ось стрелки не совпадут, то следует повторить действия этого раздела, и если опять не совпадут, то необходимо проверить надежность зажимов присоединительной втулки и кронштейна и еще раз повторить все действия, пока не добьетесь точной и надежной установки индикатора на размер и на «0».

2. Измерение диаметра детали: - охватить плотно пальцами обеих рук измеряемую деталь и положить ее на столик стойки перед собой, как показано на рисунке 14, сечение ll-ll (см. схему измерения в приложении 2) против оси измерительного стержня; -плавным поступательным движением рук сдвинуть деталь перпендикулярно ее оси, скользя ею по столику, до подведения диаметрального сечения под измерительный наконечник. Это сечение легко будет заменить по перемене направления вращения стрелки индикатора – вначале касания наконечника с поверхностью детали по мере роста размера стрелка будет вращаться по часовой стрелке, в месте прохождения максимального размера она на мгновение остановится, а затем главная стрелка станет вращаться против часовой стрелки, так как размер будет уменьшаться; -установить измеряемую деталь в положение максимума, и, прижимая ее к поверхности столика, катать по ней от себя, то на себя, стараясь при этом не скользить ею по столику. Во время катания следует наблюдать за возвратно-поступательными движениями главной стрелки индикатора и выявить самое дальнее деление шкалы, до которого она будет доходить при вращении по часовой стрелке. Такое катание следует выполнить несколько раз, пока при каждом движении на максимум стрелка не станет доходить до одного и того же штриха круговой шкалы индикатора. Тогда нужно отсчитать число делений от этого крайнего штриха до нулевого с учетом знака этого отклонения, умножить на цену деления индикатора (в данном случае на 0,01 мм) и записать это отклонение на отдельном листке; после этого снять измеряемую деталь со столика стойки; 1.

83

-подсчитать действительный размер детали в сечении ll-ll. Для этого следует отсчитать выявленное отклонение с учетом его знака от номинального размера блока КМД и записать полученный результат в графу dАll в отчетном бланке. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ Пользуясь средствами измерения, используемыми в данной лабораторной работе (индикатор часового типа, КМД и стойка), вычислять величины диаметров для определения величин отклонений формы (см. работа № 1) не обязательно. В каждом сечении достаточно по схеме измерения определить разность отклонений в разных положениях детали, а именно: 1. Овальность– деталь покатать под измерительным наконечником индикатора в сечении ll-ll по столику такими же движениями, как и для измерения диаметра, найти величину отклонения и его знак. Затем повернуть деталь вокруг оси вращения на 90° и выполнить те же движения в новом положении, найти величину второго отклонения и его знак. Вычитая из первого отклонения второе с учетом знаков, получите величину овальности поверхности вала в сечении ll-ll (запишите его значение на отдельном листке). В такой же последовательности измерьте и запишите овальности в сечениях l-l и lll-lll (см. схемуизмерения в приложении 2) и наибольшую из них запишите в графу овальности в отчетном бланке.

2. Конусообразность – покатать деталь под наконечником индикатора сначала в сечении l-l, определить и запомнить величину отклонения и его знак, а затем сдвинуть деталь вдоль оси до положения, в котором наконечник будет совпадать с сечением lll-lll и здесь выполнить катание для определения величины и знака отклонения. Найти алгебраическую разность между отклонениями в сечениях l-l и lll-lll, что и составит величину конусообразности в осевой плоскости «а». Теперь повернуть деталь на 90° вокруг оси вращения и выполнить измерения отклонений стрелки в сечениях l-l и lll-lll в другой осевой плоскости «в». Записать величину второй конусообразности рядом с первой на том же листке, а затем большую из них занести в графу конусообразности в отчетном бланке.

3.

4. Бочкообразность– деталь покатать под наконечником индикатора по столику в сечениях l-l и ll-ll и найти величины отклонений с их знаками. Подсчитать алгебраическую разность между ними, т.е. определить величину бочкообразности и записать ее на отдельном листке. Необходимо исходить из следующего правила: - при отклонениях стрелки от «0» во всех сечениях со знаком «+»: если в сечении ll-ll абсолютная величина отклонения стрелки больше, чем на концах, то отклонение формы называется бочкообразностью, а если отклонение стрелки меньше в середине, то седлообразностью; -при отклонениях стрелки от «0» во всех сечениях со знаком «-«: если в сечении ll-ll абсолютная величина отклонения стрелки меньше, чем в концах, то отклонение формы называется бочкообразностью, а если отклонение стрелки больше в середине, то седлообазност После этого повернуть деталь на 90° вокруг оси вращения и выполнить измерения отклонений стрелки в тех же сечениях, но в другой осевой плоскости, подсчитать алгебраическую разность между ними, записать ее на том же листке, что и первую. Проанализировать отклонения формы по правилу указанному выше и большую из величин, полученную в разных сечениях, записать в отчетный бланк. Годность измеренной детали определяют так же, как и в работе № 1.

84

ОТЧЕТ О ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ Заполнить в отчетном бланке (см. приложение 2) заключительные графы, предъявить руководителю измеренную деталь, индикатор в стойке в положении, установленном на «0», блок КМД, по которому выполнялась эта установка и заполненный отчетный бланк. Порядок заполнения отчетного бланка указан в лабораторной работе № 1. После проверки качества выполнения работы руководителем учащийся должен: -освободить зажим присоединительного отверстия кронштейна стойки и снять с него индикатор часового типа; -уложить индикатор в футляр и рядом с ним измеренную деталь; протереть чистой тканью столик стойки.

85

Практическая работа №5 Измерение индикатором часового типа радиального биения вала, установленного в центрах Цель работы – ознакомиться с устройством индикатора часового типа, конструкцией центровых контрольных базирующих устройств, усвоить первоначальные навыки работы измерительными средствами при измерении биений поверхностей тел вращения, установленных в центрах. Задание – измерить величину радиального биения поверхности вала, установленного в центрах. Измеряемая деталь – такой же вал, какой измерялся на лабораторной работе № 1 (см. рисунок1). Измеряемая деталь–деталь с отверстием Ø 10…50 мм, глубиной 30…100 мм (рисунок 16). Расположение оси отверстия при установке детали на стол – вертикальное. Шероховатость поверхности отверстия не должна быть грубее Ra = 0,8 мкм. Целесообразна выдача для измерения детали с отверстием Ø 40 Н8 (■(+0,039@0)). Средства измерения: Индикаторный нутромер (рисунок 17). Основанием нутромера является трубка 5, снабженная теплоизоляционной ручкой 9. В верхней части трубка 5 имеет присоединительное отверстие с зажимом 7; в отверстии устанавливается и закрепляется измерительная головка 8 – обычно ею является индикатор часового типа или рычажнозубчатая головка ИГ с ценой деления 0,001 или 0,002 мм. В нижней части трубки расположена головка нутромера, которая состоит из корпуса 3, центрирующего мостика 2 и измерительных стержней – сменного жесткого 4 и подвижного 1. Движение подвижного измерительного стержня 1 передается стержню измерительной головки штоком 6. Центрирующий мостик 2 устанавливает ось измерения нутромера (ею является общая ось измерительных стержней 1 и 4) на совпадение с диаметром отверстия измеряемой детали. Установочные кольца представляют собой стальные, закаленные кольца, имеющие точные отверстия по размеру диаметра и форме поверхности, измеренные (аттестованные) с весьма малой погрешностью Δ = 1÷ 1,5 мкм. Действительный размер каждого кольца записан в аттестат, приложенный к данному кольцу или непосредственно маркирован на торце кольца. Значительная точность формы, малая шероховатость поверхности, аттестованный размер отверстия кольца, удобство установки по нему нутромера на «0» создают возможность производительно использовать эти кольца, несмотря на относительно высокую их цену. Устройство КМД описано в работе № 2. Устройство гладких микрометров описано в работе № 1. Сопоставление допускаемой погрешности измерения отверстия Ø 40 Н8 (■(+0,039@0)) с предельной погрешностью измерения индикаторным нутромером: -величина допуска изготовления Т = 39 мкм; -находим по ГОСТ 8.051-81, что для номинального размера Ø 40 мм и допуска Т = 39 мкм допускаемая погрешность измерения δ = 10 мкм; -предельная погрешность измерения отверстия индикаторным нутромером с индикатором часового типа, ценой деления круговой шкалы 0,01 мм при ходе

86

измерительного стержня 0,1 мм и при установке «0» по гладкому микрометру или по КМД 4-го класса точности с боковиками, по таблице 1 (приложение 8) будет равна Δ=10 мкм (при установке по КМД можно принять, что Δ меньше на 2-3 мкм). ВЫВОД: допустимо измерять отверстие Ø40 Н8 индикаторным нутромером с измерительной головкой, индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм при установке на «0» по гладкому микрометру. Схема измерения приведена в отчетном бланке для этой работы (см. приложение 4). Подготовка к измерению Протереть чистой тканью отверстие детали и осмотреть поверхность отверстия, с тем , чтобы убедиться в отсутствии забоин и надиров на поверхности отверстия. Подготовка измерительных средств: Закрепить измерительную головку (индикатор часового типа или рычажнозубчатую головку) в присоединительное отверстие трубки нутромера. Для этого, проверив свободу зажима присоединительного отверстия трубки, вставить гильзу измерительной головки в это отверстие так, чтобы шарик измерительного наконечника коснулся торца штока, шкала циферблата была направлена в одну сторону с центрирующим мостиком, а стрелка измерительной головки прошла полный оборот (если измерительной головкой служит индикатор часового типа или рычажно-зубчатая головка МИГ) или пол-оборота (если измерительной головкой служит рычажно-зубчатая головка ИГ). В этом положении плотно закрепить зажим (см. рисунок 17) присоединительного отверстия нутромера, но при этом необходимо сохранить свободу перемещения измерительного стержня 3 измерительной головки (рисунок 18). Подготовить установочный комплект (рисунок 18) из блока 1 КМД, двух боковиков 2 и державки 4 для КМД; -подсчитать номинальные размеры отдельных КМД для блока (как показано в работе №2); -вынуть из набора требуемые КМД, два радиусных или два плоскопараллельных боковика и державку для размера до 80 мм; -промыть все предметы в бензине и вытереть чистой тканью, особенно тщательно измерительные поверхности КМД и боковиков; -притереть в блок сначала КМД, а потом к ним с противоположных сторон блока боковики, которые должны выступать по одному блока, как показано на рисунке 18, вставить комплект в державку и закрепить прочно винтом. Установочное аттестованное кольцо можно применять для установки «0» нутромеров с любыми измерительными головками с одним условием – размер установочного кольца по аттестату должен отличаться от номинального размера измеряемого отверстия детали не более чем на 0,1 мм. Перед установкой кольцо должно быть промыто бензином и тщательно протерто чистой тканью.

4. Гладкий микрометр для установки нутромера подбирают с условием, что номинальный размер измеряемого отверстия находится в пределах диапазона измерений этого микрометра. Микрометр должен быть проверен на точность установки на «0». При установке нутромера микрометр ставят на номинальный размер измеряемого отверстия и закрепляют стопор микрометра. В этом положении тщательно протирают чистой тканью измерительные поверхности микрометра. В зависимости от типа и конструкции применяемого нутромера выполняют один из двух вариантов установки нутромера (см. рисунок 18) на номинальный размер: А. Для нутромера с винтовым перемещением регулируемого стержня:

87

-освободить контргайку сменного измерительного стержня и вывинтить стержень из корпуса головку нутромера; -выбрать сменный регулируемый стержень с диапазоном размеров, в котором находится номинальный размер измеряемого отверстия, и ввинтить его в корпус головки нутромера; -ввести нутромер измерительными стержнями в установочное средство – для КМД с боковиками, как показано на рисунке 18, а для установочного кольца, как показано на рисунке 19. Здесь придать ему правильное положение и вращением стержня в резьбу установить стрелку измерительной головки вблизи нулевого штриха шкалы; -закрепить контргайку сменного измерительного стержня. Б. Для нутромера с составным жестким измерительным стержнем: -по номинальному размеру измеряемого отверстия подсчитать размеры удлинителей и шайб к жесткому составному стержню и вынуть их из футляра; -протереть подобранные удлинитель и шайбы и свинтить их с измерительным наконечником жесткого стержня, ввинтить собранный комплект в корпус головки нутромера и закрепить ключом. Измерение Установить нутромер на «0»: -взять нутромер за теплоизоляционную ручку и ввести измерительный стержень между боковиками или в установочное кольцо; -наблюдая за главной стрелкой измерительной головки, перемещать нутромер между боковиками попеременными движениями: то покачивая его от себя – на себя, то поворачивая его вправо-влево вокруг оси трубки, стараясь при этом установить ось измерительных стержней в положение, совпадающее с наименьшим расстоянием между измерительными поверхностями боковиков. Это положение покажет стрелка измерительной головки нутромера, когда дойдет до самого дальнего (при ее движении по часовой стрелке) деления и повернет обратно. Для обоих видов движений (покачивания и поворачивания) это должен быть один и тот же штрих круговой шкалы головки; -запомнить число деления и направление от этого штриха до нулевого штриха и вынуть нутромер из боковиков; -ободком циферблата (если головкой служит индикатор часового типа) или винтом для установки на «0» (если головкой служит рычажно-зубчатая головка ИГ или МИГ) повернуть шкалу ли стрелку в замеченном направлении на требуемое число делений, отсчитывая это число по неподвижной шкале; -поставить нутромер заново между боковиками (или в кольцо) и снова найти его правильное положение в них, но теперь стрелка должна доходить при движениях нутромера до нулевого штриха круговой шкалы. Если это не происходит, то, значит, допущена ошибка при запоминании числа делений или при выполнении поворота шкалы или стрелки. В этом случае необходимо запомнить новое смещение стрелки и его направление от нулевого штриха, нутромер вынуть из боковиков и произвести поворот шкалы или стрелки на величину последнего смещения. Затем нутромер еще раз установить между боковиками (или в кольцо), найти снова его правильное положение и по перемещению стрелки до нулевого штриха шкалы проверить правильность установки нутромера на «0». Действия при установке нутромера в правильное положение в установочном кольце такие же, что и при измерении диаметра отверстия детали (см. ниже). Измерение диаметра отверстия детали: -ввести нутромер в отверстие измеряемой детали, для чего нутромер взять правой рукой за термоизоляционную ручку измерительной головкой вверх, шкалой к себе, а левой

88

рукой придерживать измеряемую деталь, располагая ось ее отверстия в вертикальном положении; -наклонить нутромер на себя и, нажимая центрирующим мостиком и подвижным измерительным стержнем на ближнюю к себе часть поверхности отверстия, ввести нутромер в отверстие на небольшую глубину, а затем выпрямить его так, чтобы регулируемый стержень уперся в противоположную часть отверстия; -продвинуть нутромер вглубь отверстия до расположения оси измерения (общей оси измерительных стержней) на сечении ll-ll (см. приложение 4, схему измерения); - в этом сечении поставить нутромер в правильное положение, т.е. покачивать его в вертикальной плоскости от себя - на себя, стараясь заметить самое дальнее деление круговой шкалы, до которого стрелка доходит при ее движении по часовой стрелке. Заметить штрих шкалы, до которого стрелка доходит при покачивании, отсчитать число и знак отклонения этого штриха от «0». При измерении отверстия нутромером отклонение стрелки от «0» шкалы по часовой стрелке показывает уменьшение размера диаметра отверстия и имеет знак «-«, а отклонение против часовой стрелки показывает увеличение диаметра отверстия и имеет знак «+»; -снять показание нутромера, для этого число делений отклонения штриха надо умножить на цену деления шкалы измерительной головки, отсчитать результат с выявленным знаком от номинального размера блока КМД или аттестованного размера установочного кольца и получить действительный размер диаметра измеренного отверстия, который записать в соответствующие графы отчетного бланка (см. приложение 4). Годность отверстия устанавливают по действительным размерам его диаметра и отклонениям формы его поверхности. Для этой цели, руководствуясь схемой измерения, приведенной в отчетном бланке для данной лабораторной работы, выполняют измерения действительных размеров диаметра отверстия DАl, DАll, DАlll, DБl, DБll, DБlll. Результаты измерения каждого размера по мере их выполнения записывают в соответствующую графу отчетного бланка. Обработка результатов измерения По результатам измерения действительных размеров отверстия, записанных в отчетный бланк, выделить наибольший и наименьший действительные размеры диаметра отверстия, определить величины действительных отклонений формы отверстия, которые подсчитать по тем же зависимостям, которые приведены для таких подсчетов в лабораторной работе № 1. Определение годности измеряемого ответстия Отверстие признается годным, если наибольший и наименьший действительные размеры его диаметра не выходят за пределы наибольшего и наименьшего предельных размеров, заданных по чертежу детали; величины действительных отклонений формы поверхности не превышают величины допуска формы, заданного по чертежу для поверхности отверстия. Если допуск формы на чертеже отдельно не указан, то за его величину принимают допуск диаметра отверстия. Отчет о выполнении работы Заполнить в отчетном бланке заключительные графы, как указано в работе № 1, и предъявить руководителю измеренную деталь, индикаторным нутромером в положении, в

89

котором производилось измерение детали, установочный комплект – блок КМД с боковинами в державке или установочное кольцо и заполненный отчетный бланк. После принятия работы руководителем учащийся должен: -освободить зажим присоединительного отверстия трубки индикаторного нутромера и вынуть измерительную головку из трубки; -протереть чистой тканью и положить измерительную головку в футляр нутромера или в отдельный футляр; -протереть чистой тканью и уложить нутромер в футляр; -разобрать установочный комплект, для чего освободить зажим державки и вынуть из нее блок КМД и боковики; -разобрать блок на отдельные меры, протереть меры чистой тканью и уложить их в футляр набора мер; - протереть чистой тканью боковики и уложить их в футляр; -протереть деталь и уложить ее на стол рядом с футляром нутромера.

90

Практическая работа №6 Измерение углов с помощью угломеров I и II типа. Цели: изучить устройство угломеров I и II типа; научиться пользоваться, измерять наружные и внутренние углы. Оборудование: угломеры I и II типа, комплект измеряемых деталей. Описание работы: угломер типа УН предназначен для измерения наружных и внутренних углов деталей. Цена деления равна 2 мин. Диапазон измерения наружных углов составляет 0°-180°, внутренних 40°-180°. Размер углов больше развернутого (180°) получается как разность между 360° и измеренным углом. Конструкция угломера и его основные элементы показаны на рис. 13.

Рис. 13 1 – основание, 2 – угольник, 3 – нониус, 4 – стопор, 5 – сектор, 6 – линейка основания, 7 – съемная линейка, 8 – державка. Построение шкал основания и нониуса представлена на рис. 14. Угол между крайними штрихами нониуса равен 29° и разделен на 30 частей, таким образом в угловых единицах длина деления составляет 29°:30х60=58 мин, что на 2 мин меньше целого числа.

Рис. 14 Примеры измерения углов в различных пределах и соответствующего применения приспособлений (угольник, линейка), а также отсчеты показаний, приведены на рис. 15а, б, в, г, д, е, ж, з с необходимыми пояснениями. Совпадающие штрихи отмечены крестиком. При измерении наружных углов от 0° до 50° показания читают по правой части шкалы.

91

а) 0°-50° При измерении наружных углов от 50° до 90° показания читают по левой части шкалы. б) 50°- 90° При измерении наружных углов от 90° до 140° к показаниям правой части шкалы прибавляют 90°. в) 90°-140° При измерении наружных углов от 140° до 180° к показаниям левой части шкалы прибавляют 90°. г) 140°-180° При измерении внутренних углов от 180° до 130° показания правой части шкалы вычитают из 180°. д) 180°-130° При измерении внутренних углов от 130° до 90° показания левой части шкалы вычитают из 180°. е) 130°-90° При измерении внутренних углов от 90° до 40° показания правой части шкалы вычитают из 90°. ж) 90 °- 40° При отсутствии просвета между измерительными поверхностями нулевые штрихи нониуса и основания должны совпадать.

з) 0° Обработка результатов Действительные значения, т.е. полученные в результате измерений линейные или угловые величины обозначены Zr. За номинальный размер z принять ближайшее целое число. Погрешность размера вычислить по формуле

, мм. За условие годности принять

неравенство , где TZ – допуск размера. Допуск (Т) размера (z) определить по таблицам, исходя из заданного квалитета точности (IТ) и значения Z. Допуск угла AT'– задается преподавателем. Пример. Результат измерения Zr = 29,95 мм, примем Z = 30,0 мм, тогда Z = – 0,05 мм.

92

Квалитет точности задан – IT9, в этом случаеTZ= 52 мкм = 0,052 мм. Условие годности выполняется. Задание и порядок выполнения. Оформление отчета.

1. Измерить плоскопараллельные концевые меры длины штангенциркулем, увеличивая размер от минимального до мак-симального. Вычислить погрешность измерений и, сравнив ее с допускаемой, сделать вывод о результатах поверки. Результаты занести в табл. 1. Таблица 1 Размер концевой ИзмеВывод по Допускаемая Погрешность меры ренный результатам погрешность или размер инструмента поверки инструмента блока (Мr), , мм (соответст., (±Е), мм мер (М), мм не соотв.) Инструмент мм Штангенциркуль

±0,05

Микрометр

±0,01

93

Практическая работа №7 Определение годности деталей. Цель работы: Получить практические навыки определения действительных, номинальных, предельных размеров деталей. Умение определять годность деталей, характер брака. Порядок проведения работы.

1. Чтение размеров. На чертеже предельные отклонения размеров указываются справа непосредственно после номинального размера: верхнее отклонение над нижним, причем числовые величины отклонений записываются более мелким шрифтом, (исключение составляет симметричное двустороннее поле допуска, в этом случае числовая величина отклонения записывается тем же шрифтом, что и номинальный размер). Номинальный размер и отклонения проставляются на чертеже в мм. Перед величиной предельного отклонения указывается знак + или -, если же одно из отклонений не проставлено, то это значит, что оно равно нулю. Например: + 0,005 10 0,014 Номинальный размер Dн = 10 мм. Верхнее предельное отклонение ES = +0,005 мм. Нижнее предельное отклонение EI = -0,014мм. Наибольший предельный размер Dmax = 10,005 мм. Наименьший предельный размер Dmin = 9,986 мм. Задание: по обозначениям размеров на чертеже заполнить таблицу №1. Таблица №1 Обозначение размера на чертеже, мм Основные понятия, выявляемые при чтении размера Номинальный размер Dн, мм Верхнее предельное отклонение ES, мм Нижнее предельное отклонение EI, мм Наибольший предельный размер Dmax, мм Наименьший предельный размер Dmin, мм Допуск TD, мм

94

Допуском ТD называют разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютное значение алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями: TD = Dmax – Dmin = ES – EI Отрицательного допуска не бывает, это всегда положительная величина.

2. Определение годности действительных размеров. Размер без чертежа не существует, его надо обязательно соотнести с поверхностью, обработка которой им определяется. Для удобства и упрощения оперирования данными чертежа, все многообразие конкретных элементов деталей принято сводить к двум элементам: наружные (охватываемые) элементы – вал, внутренние (охватывающие) элементы – отверстие. При этом не следует принятый термин «вал» отождествлять с названием типовой детали. Многообразие элементов типа «вал» и «отверстие» никак не связано с определенной геометрической формой, которая привычно ассоциируется со словом «цилиндр». Конкретные конструктивные элементы детали могут иметь как форму гладких цилиндров, так и быть ограниченными гладкими параллельными плоскостями. Важен лишь обобщенный тип элемента детали: если элемент наружный (охватываемый) – это «вал», если внутренний (охватывающий) – это «отверстие». Деталь считается годной, если: Дmin ≤ ДД ≤ Дmax (для отверстия) dmin ≤ dД ≤ dmax (для вала) Брак исправим, если: DД  Dmin dД  dmax

(для отверстия) ( для вала)

Задание: определите годность деталей и характер брака Таблица №2

Действительный Чертежный размер

dmax dmin

размер dд 1 деталь 2 деталь 3 деталь

Таблица №3

95

Г одный

Брак И Н справ. еиспр.

Действительный Чертежный размер

размер Dд 1 деталь 2 деталь 3 деталь

Dmax Dmin

Г одный

Брак И Н справ. еиспр.

Таблица №4

Действительный Чертежный размер

Dmax Dmin

размер Dд 1 деталь 2 деталь 3 деталь

Г одный

Брак И Н справ. еиспр.

3. Контрольные вопросы.

1. Причины возникновения погрешностей при изготовлении деталей машин?

2. В чем разница между номинальным и действительным размерами?

3. Какие размеры называют предельными?

4. Что определяет допуск?

5. Как связаны между собой предельные размеры и допуск?

6. Как связаны между собой предельные отклонения и допуск?

7. В каком случае действительный размер, равный номинальному, окажется браком?

96

Практическая работа № 8 Определение по заданному обозначению посадки, предельных отклонений и размеров элементов деталей, допусков отверстия и вала, допуска посадки, значений предельных зазоров и натягов. Цель работы: Получить практические навыки расчёта параметров отверстия, вала и посадки, для посадок с зазором, натягом и переходной посадки. Порядок проведения работы: 1 Определение параметров отверстия и вала для посадки зазором Номинальный диаметр Dн =dн Параметры

Отверстия

Вала

Обозначение Верхнее отклонение

ЕS =

es=

Нижнее отклонение

EI =

ei =

Максимальный диаметр

Dmax =Dн+ES=

dmax = dн + es =

Минимальный диаметр

Dmin =Dн+EI=

dmin = dн + еi =

Допуск размера

TD=ES-EI

Td=es-ei=

Допуск посадки

ТП = ТD + Td =

Построение схемы полей допусков отверстия и вала в посадке с зазором

97

Предельные зазоры: Smax = ES – ei = S min = EI – es = Допуск посадки: ТП=TS=Smax-Smin= 2. Определение параметров отверстия и вала для посадки с натягом. Расчёт и заполнение таблицы производится аналогично. Посадка с натягом характеризуется предельными натягами, которые определяются по формулам: N min = ei – ES = N max = es – EI = Допуск посадки: ТП=TN=Nmax-Nmin= 3.Определение параметров отверстия и вала для переходной посадки. Расчёт и заполнение таблицы производится аналогично. Переходная посадка характеризуется максимальными зазором и натягом, которые определяются по формулам: Smax = ES – ei = N max = es – EI = Допуск посадки: ТП=Smax+Nmax= Отчёт о проделанной работе должен содержать все расчёты по определению параметров отверстия и вала, а также схемы полей допусков для трёх видов посадок. Контрольные вопросы.

1. Как обозначаются на чертежах поля допусков отверстия и вала?

2. Чем отличаются обозначения полей допусков отверстия и вала?

3. Как обозначаются поля допусков основного отверстия и основного вала? Как расположены поля допусков этих деталей?

4. Как наносятся предельные отклонения размеров на чертежах деталей?

5. Какие квалитеты предназначены для образования посадок?

6. Как обозначаются посадки на чертежах сборочных единиц?

98

Список использованных источников ГОСТ 25347-82* Единая система допусков и посадок. Стандарт ГОСТ 25347-82 Стандарт ГОСТ24462-83 Стандарт ГОСТ 2.308–79 Аристов А. И., Карпов Л. И., Приходько В. М., Раковщик Т. М. Метрология, стандартизация и сертификация; Академия - Москва, 2011. - 384 c 6. Александровская А. Н. Автоматика; Академия - Москва, 2013. - 256 c.

7. Брюханов В. Н., Схиртладзе А. Г., Вороненко В. П. Автоматизация производства; 8. Высшая школа - Москва, 2009. - 368 c.

9. Димов, Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация; СПб: Питер - Москва, 2013.- 432 c 10. Иванов, А.А. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие - 2-e изд., испр. и доп. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 224 с.

11. Колывагин А. А. Автоматизация вычислительных работ; Государственное научнотехническое издательство машиностроительной и судостроительной литературы 12. Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства: учебник для СПО. – 6-е изд., стер. – М.: ИЦ Академия, 2014. – 208с.

13. Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства. Лабораторные работы: учеб. пособие для НПО.– 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ИЦ Академия, 2013. – 208с.

14. Теоретические основы разработки и моделирования систем автоматизации: Учебное пособие / А.М. Афонин, Ю.Н. Царегородцев, А.М. Петрова и др. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 192 с.

15. С.Н. Фурсенко, Е.С. Якубовская, Е.С. Волкова. Автоматизация технологических процессов: Учебное пособие. - М.: НИЦ ИНФРА-М; 2015. - 377 с.

16. Гальперин, М. В. Автоматическое управление: Учебник / М.В. Гальперин. - М.: ИД ФОРУМ: ИНФРА-М, 2011. - 224 с.

17. А.А. Рульнов, И.И. Горюнов, К.Ю. Евстафьев.. Автоматическое регулирование: Учебник . - М.: ИНФРА-М, 2012. - 219 с.

18. Метрология, стандартизация и сертификация; Форум - Москва, 2009. - 336 c.

1.

2.

3.

4.

5.

19. Интернет-ресурсы: 20. http://znanium.com 21. Библиотека электроэнергетика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.elektroinf.narod.ru.

22. Интернет сайт Schneider Electric: http://www.schneider>electric.com 23. Интернет сайт реле защиты Sepam: http://www.sepamrelay.com 24. Сайт для энергетиков и электриков [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.energomir.net.

25. Электроэнергетика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.naukaplus.ru.

26. Электрические сети, оборудование, документация, инструкции [Электронный ресурс].

– Режим доступа: http://www.leg.co.ua.

27. Электрические сети, оборудование электроустановок [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.forca.ru.

28. У электрика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.yelectrica.ru. http://bukvi.ru/uipravlenie/nanadgment/ponyatie-i-struktura-proizvodstvennogo-processa2.html http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1338355 http://www.academia-moscow.ru/ftp_share/_books/fragments/fragment_19153.pdf

99