 |
Выбор средств измерений и контроля.
|
|
|
|
Правильный выбор средств измерений (контроля), с одной стороны, обеспечивает получение достоверной информации об измеряемом объекте, а это гарантия качества изготавливаемых изделий, а с другой – позволяет оптимизировать затраты производства на контрольные операции.
Выбор средств измерений и контроля зависит от целого ряда факторов, таких как масштаб производства, организационно-технические формы контроля, принятые на производстве, конструктивные особенности объекта измерения (контроля), экономические и другие факторы, а также от требований, устанавливаемых Р50-609-309-01.
Масштаб (объем) производства определяет тип средства измерения (контроля), а также необходимую производительность процесса измерения (контроля), а следовательно уровень его автоматизации или механизации.
С позиций организационно-технических форм контроля различают:
- 100% контроль, который назначается при сортировке деталей на размерные группы и применении селективной сборки, а также при измерении функциональных параметров, определяющих эксплуатационные показатели изделия в целом. В этих случаях для условий массового производства назначают специальные контрольно-сортировочные автоматы и устройства, а для условий индивидуального и мелкосерийного производства – универсальные (реже специализированные) средства измерения с достаточно высокой точностью измерения;
- выборочный контроль с установлением процента выборки в зависимости от стабильности технологического процесса, совокупности контролируемых признаков, задачей и целей контрольных операций. В зависимости от объема выборки назначают как специальные, так и универсальные средства измерений с допустимой погрешностью измерений;
|
|
|
- статистический метод выборочного контроля применяют для приемки готовых изделий (приемочный контроль) и для управления точностью в процессе производства (управляющий контроль). В первом случае выбор средств измерения во многом зависит от объема производства, точностных показателей процесса измерения, конструктивных особенностей объекта измерения, экономических и других факторов. Для управляющего контроля в условиях массового производства применяют различные средства автоматизации измерения, в том числе средства активного контроля, управляющие системы различного уровня.
Конструктивная форма, число контролируемых параметров, габариты и масса деталей также влияют на выбор типа средства измерения. Так, детали больших габаритов и массы измеряют и контролируют переносными средствами измерения и контроля. При большом количестве контролируемых параметров рекомендуется применять многомерные средства измерения или контроля.
При выборе средства измерения необходимо учитывать материал контролируемой детали, жесткость ее конструкции и шероховатость поверхности с позиций повреждаемости объекта измерения. Измерение тонкостенных деталей и деталей из легких сплавов и пластмасс следует выполнять бесконтактным методом или средствами с малыми измерительными усилиями.
Рассмотрим подробно наиболее важный показатель выбора средств измерения и контроля – точность измерения.В общем случае на точность показания средств измерений оказывают влияние погрешности и факторы:
– установки объекта измерения в СИ или установки СИ на объект измерения;
– измерительного устройства и передаточных элементов при нормированных условиях;
– установочных мер, используемых для настройки измерительных средств;
– температурных колебаний, возникающих от комплекса причин, обобщенных понятием “ температурный режим”;
|
|
|
– вызванные упругими деформациями от воздействия усилий закрепления объекта измерения в СИ и колебаниями измерительных усилий средств измерения;
– вызванные нарушением первичной настройки измерительных средств;
– обусловленные наличием шероховатости измеряемой поверхности;
– связанные с конструктивными особенностями измерительных средств;
– зависящие от оператора (субъективные погрешности) и другие.
Разбивка погрешности измерения на отдельные составляющие является условной. Ряд факторов (базирование, настроечные элементы, температурные деформации и т.п.) может быть отнесен как к погрешности измерительных средств, так и к условиям проведения измерений. Поэтому оценка погрешности измерения должна выполняться комплексно, учитывая и саму погрешность измерения и условия измерений, при которых она должна проявиться.
Точность показаний СИ определяется суммарной погрешностью, составляющими которой являются систематические и случайные погрешности. Независимые случайные погрешности, в большинстве своем, подчиняются закону нормального распределения и поэтому суммируют их по правилам теории вероятности для независимых случайных величин.
Составляющие суммарной погрешности могут быть найдены по справочным данным или экспериментальным путем. Суммарную погрешность измерения на СИ определяют по формуле:
Då = 
Di сист ± 
D 2 g сл
Для конкретного СИ определяются составляющие систематических
Di сист и случайных Dg сл погрешностей. Однако в расчетах бывает непросто отделить случайные и систематические составляющие.
Суммарная погрешность может составлять 8....30% допуска контролируемого параметра. Ее величина зависит от назначения изделия и может быть равна в %: для ответственных изделий - 8, для менее ответственных – 12, 5 и 20, для остальных – 25...30.
Средство измерений выбирают исходя из допустимой погрешности измерения [D] и расчетной суммарной погрешности DS.
Допустимые погрешности измерения регламентированы ГОСТ8.051 – 81 ”ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм” в зависимости от номинальных размеров и допусков на изготовление измеряемого параметра. Величины допускаемых погрешностей измерения приняты равными:
|
|
|
для грубых допусков [D] =0,2 Т
для остальных допусков [D]=0,35 Т,
где: Т – допуск контролируемого параметра, задаваемый конструктором.
Условие правильности выбора средства измерений:
DS £ [D]
В случае, если это условие не выполняется, необходимо либо пересмотреть составляющие суммарной погрешности измерения и принять меры к их снижению, либо предусмотреть замену средства измерений или его элементов.
Экономические показатели выбора средств измерения занимают важное место в процедуре выбора и его обоснования. К ним относят стоимость средства измерений, продолжительность его работы до ремонта, срок окупаемости, время настройки средства измерений и время, затраченное на измерение, необходимая квалификация оператора и другие.
Контрольные вопросы:
1.Что такое «средство измерения»?
2.Какие основные метрологические характеристики средств измерений устанавливаются стандартом?
3.Что такое цена деления шкалы?
4.Как определяется погрешность средства измерений и от чего она зависит?
5.Что такое предел допускаемой погрешности средства измерений?
6.Что такое класс точности средства измерений и от чего он зависит?
7.Основное назначение концевых мер длины?
8.Чем определяется класс и разряд концевой меры длины?
9.Каково правило составления блока концевых мер длины?
10.Какова область применения измерительных линеек и штангенинструмента?
11.Каковы основные части штангенинструмента?
12.Из чего состоит и как работает гладкий микрометр?
13.Как настраивается на “0” рычажная скоба?
14.Область применения средств измерения и контроля с оптическим и оптико-механическим преобразованием.
15.Какие методы контроля шероховатости и волнистости применимы в промышленности?
16.В чем заключается принцип контактного (щупового) метода?
17.Какова область применения средств измерений и контроля с электрическим и электромеханическим преобразованием.
18.Каков принцип действия индуктивных и емкостных приборов.
19.Что такое калибры и для каких целей они применяются?
|
|
|
20.В чем отличие между понятиями “контроль” и “измерение”?
21.В чем заключается принцип контроля предельными калибрами?
22.Каково основное назначение поверочных линеек и плит?
23.Какие классы точности предусмотрены стандартом для лекальных линеек?
24.Что такое средства активного контроля, из каких элементов они состоят и чем они характеризуются?
25. С какой целью нормируются условия проведения измерений и контроля?
26. Какие внешние воздействующие факторы присутствуют при линейно - угловых измерениях?
27. Что такое нормальные условия измерений?
28.Какие специальные средства защиты от воздействия влияющих величин применяются в машиностроении?
29. Какие основные факторы влияют на выбор средств измерений и контроля?
30. Каково условие правильности выбора средства измерений?
|
|
|
