ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю Руководитель ООП по направлению 221700 проф. Б.Я. Литвинов Зав. кафедрой М и УК проф. Б.Я. Литвинов РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Дисциплины Взаимозаменяемость и нормирование точности Направление подготовки: 221700 Стандартизация и метрология Профиль подготовки: Метрология и метрологическое обеспечение Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составитель: проф. Г.А. Алексеев Санкт-Петербург 2012 Составитель проф. Г.А. Алексеев Г.А. Научный редактор проф. И. Ф. Шишкин. 2 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины «Взаимозаменяемость и нормирование точности» Общая трудоемкость дисциплины «Взаимозаменяемость и нормирование точности» составляет 5 зачетные единицы или 180 часа. 1. Цель и задачи дисциплины: Цель изучения дисциплины - подготовка будущих бакалавров к решению задач проектирования, производства и эксплуатации изделий с применением методов и средств обеспечения требуемой точности. Задачи изучения дисциплины – получение студентами теоретических знаний и практических навыков по основным вопросам взаимозаменяемости и нормирования и выбора точности. 2. Место дисциплины в структуре ООП. Курс «Взаимозаменяемость и нормирование точности» входит в состав базовой части профессионального цикла по направлению подготовки «Стандартизация и метрология» и изучается бакалаврами в течение 7 семестра после прохождения курсов «Метрология. ч. 1. Общая теория измерений», «Основы технического регулирования» «Методы и средства измерений, испытаний и контроля», «Прикладная метрология», «Законодательная метрология». Для освоения курса обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по математике, информатике, физике, экологии в рамках школьной программы и изучить перечисленные выше дисциплины. 3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: ОК19, ПК4, ПК17, ПК22, ПК23,ПК24. В результате изучения дисциплины «Взаимозаменяемость и нормирование точности» студент должен: Иметь представление: - о проблемах обеспечения точности в технических системах и перспективах развития взаимозаменяемости и теории точности технических систем; Знать и уметь использовать: - научные методы анализа точности и взаимозаменяемости, - принципы построения и области применения системы допусков и посадок типовых соединений; 3 - методы анализа сборочных и детальных размерных цепей. Иметь опыт (навыки): - выбора и назначения допусков геометрических размеров механических деталей, - выбора и назначения допусков типовых соединений, - расчета детальных и сборочных размерных цепей. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы: Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы. Вид учебной работы Аудиторные занятия (всего) В том числе Лекции Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) Самостоятельная работа (всего) В том числе: Работа с литературой, подготовка к ЛР Подготовка к экзамену Вид промежуточной аттестации Общая трудоемкость час. ЗЕ Всего часов 72 Семестр 3 72 36 36 0 36 108 36 108 72 36 180 5 72 36 Экзамен 180 5 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № Наименование Содержание раздела п/п раздела дисциплины 1 Предмет курса и Предмет, цели, задачи и объекты курса задачи его изучения. «Взаимозаменяемость и нормирование точности». Структура курса, его роль и место в формировании мировоззрения и базы знаний выпускниковбакалавров. Связь с другими дисциплинами. Организация изучения предмета. 2 Основные понятия Взаимозаменяемость как показатель технического о уровня серийного производства. Виды взаимозаменяемост взаимозаменяемости. Система комплексного и и точности обеспечения взаимозаменяемости на всех стадиях жизненного цикла изделий - при проектировании, изготовлении и эксплуатации. Принцип единства баз. 4 3 Нормирование и выбор точности гладких цилиндрических и плоских соединений 4 Нормирование и выбор точности соединений с подшипниками качения 5 Нормирование и выбор точности угловых размеров и конических соединений 6 Нормирование и Номинальный, действительный и предельные размеры. Нормальные линейные размеры. Предельные и действительные отклонения. Рассеивание и поля рассеивания действительных размеров. Допуск как характеристика заданной точности изготовления. Поле допуска. Соединение деталей. Вал и отверстие. Зазор и натяг. Посадка. Типы посадок. Предельные и средние зазоры и натяги, допуск посадки. Посадки в системе отверстия и в системе вала. Нормированная и действительная точность изделий. Функциональная взаимозаменяемость. Принципы выбора допусков и посадок. Запас точности функциональных параметров. Назначение гладких цилиндрических соединений и эксплуатационные требования к ним. Единая система допусков и посадок (ЕСДП) для гладких элементов деталей и их соединений. Области и условия ее применения. Структура ЕСДП: диапазоны и интервалы размеров, единицы допуска, уровни точности (квалитеты), ряды допусков, основные отклонения и их ряды, поля допусков, предпочтительные поля допусков, посадки в системах отверстия и вала, рекомендуемые и предпочтительные посадки. Указание размеров и посадок на чертежах. Выбор посадок: назначение, расчет и применение посадок с зазором, переходных и с натягом. Классы точности и нормируемые показатели точности подшипников качения. Поля допусков диаметров колец. Требования к точности деталей подшипникового узла. Виды нагружения колец подшипника: местное, циркуляционное и колебательное. Посадки. Выбор посадок колец подшипников. Схемы полей допусков подшипникового соединения. Геометрические параметры конических и призматических элементов деталей. Ряды нормальных углов и конусностей. Система допусков углов: степени точности и допуски углов. Виды и области применения конических соединений, эксплуатационные требования к ним. Система допусков и посадок конических соединений: нормирование точности диаметров, квалитеты, основные отклонения, поля допусков и посадки. Типы и области применения шпоночных и шлицевых 5 выбор точности шпоночных и шлицевых соединений 7 Нормирование и выбор точности зубчатых передач 8 Нормирование отклонений формы, расположения и шероховатости поверхностей деталей 9 Расчет размерных цепей 10 Выбор методов и средств измерений соединений. Система допусков и посадок шпоночных соединений: поля допусков и посадки. Способы центрирования деталей в шлицевых соединениях. Системы допусков и посадок прямобочных и эвольвентных соединений: основные отклонения, поля допусков, посадки. Обозначение соединений и их элементов. Классификация передач, эксплуатационные требования к ним. Система допусков цилиндрических зубчатых передач: степени точности, нормы и показатели кинематической точности колес и передачи, плавности работы передачи, контакта зубьев в передаче, виды сопряжения зубьев. Обозначение точности колес и передач. Выбор степени точности колес и передач. Классификация отклонений геометрических параметров деталей. Отклонения формы и расположения поверхностей и нормирование этих отклонений. Зависимые и независимые допуски формы и расположения. Степени и уровни точности. Параметры шероховатости и способы нормирования их значений. Зависимость значений параметров шероховатости от заданной точности размеров при разных способах обработки деталей. Указание шероховатости и допусков формы и расположения поверхностей на чертежах. Обоснование требований к качеству поверхностей деталей, исходя из их функционального назначения. Классификация размерных цепей. Звенья размерной цепи. Размерный анализ: задачи анализа, проектный и проверочный расчеты, принцип кратчайшей цепи. Обеспечение полной и неполной взаимозаменяемости: методы максимума-минимума, вероятностный, групповой взаимозаменяемости (селективная сборка), регулирования, пригонки. Решение проектной задачи способами равных допусков и допусков одного квалитета. Общие структурные элементы средств измерений (СИ). Принцип совмещения функций контроля и управления технологическими процессами. Меры длины и угловые меры. Универсальные СИ для линейных и угловых измерений. Измерительные инструменты (штангенинструменты, микрометры). Измерительные головки (индикаторы, микрокаторы, оптикаторы), оптико-механические (оптиметры, длиномеры) и оптические (интерферометры, 6 измерительные микроскопы, проекторы) приборы – назначение, устройство и их метрологические характеристики. Выбор СИ. Гладкие предельные калибры: принципы контроля, типы калибров, поля допусков, расчет исполнительных размеров. 5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование №№ разделов дисциплины, необходимых для изучения п/п обеспечиваемых обеспечиваемых (последующих) дисциплин (последующих) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 дисциплин + + + + + + + + + 1 Стандартизация изделий и технологических процессов и + + + + + + + + + 2 Нормоконтроль метрологическая экспертиза технической документации + + 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № Наименование раздела дисциплины п/п 1 Предмет курса и задачи его изучения. 2 Основные понятия о взаимозаменяемости и точности 3 Нормирование и выбор точности гладких цилиндрических и плоских соединений 4 Нормирование и выбор точности соединений с подшипниками качения 5 Нормирование и выбор точности угловых размеров и конических соединений 6 Нормирование и выбор точности шпоночных и шлицевых соединений 7 Нормирование и выбор точности зубчатых передач 8 Нормирование отклонений формы, расположения и шероховатости поверхностей деталей 9 Расчет размерных цепей 10 Выбор методов и средств измерений Лекции ПЗ ЛР Семинар СРС 1 - - - - Всего час. 1 6 - 6 - 10 22 8 - 8 - 16 32 2 - - - 2 - 4 - 8 14 2 - - - 8 10 10 16 2 4 2 4 - 6 - 10 20 4 5 - 8 - 10 4 23 7 Всего 36 - 36 72 144 6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а)основная литература 1. Радкевич, Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для вузов/ Я.М. Радкевич, А.Г. Схиртладзе, Б.И. Лактионов. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2007.- 791 с. 2. Алексеев, Г.А. Взаимозаменяемость: учеб. пособие / Г.А. Алексеев. – СПб.: Издво СЗТУ, 2009.- 162 с. 3. Марков, Н.Н. Нормирование точности в машиностроении: учеб. для машиностроит. спец. вузов / Н.Н. Марков, В.В. Осипов, М.Б. Шабалин; под ред. Ю.М. Соломенцева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Академия, 2001. б) дополнительная литература 4. Взаимозаменяемость и технические измерения: метод. указания к выполнению лаб. работ/ сост. С.Е. Парахуда. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005.-67с. 5 . Якушев, А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения/ Я.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов - 6-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1987. – 351 с. 6. Допуски и посадки: справочник: В 2 ч./ В.Д.Мягков [и др.].-6-е изд., перераб. и доп.- Л.: Машиностроение, 1983. в) информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет. Разработчик : Кафедра М и УК Профессор Алексеев Г.А. Эксперты: Кафедра М и УК Профессор Доцент 8 Ушаков И. Е. Новикова О. В.