Часть 7
7.1 Проектировочные и проверочные расчеты
При проектировании какого-либо изделия или прибора проводятся проектировочные и проверочные расчеты.
Проектировочные расчёты – это предварительное нахождение величин параметров, необходимых при конструировании.
Проверочные расчёты – служат доказательством работоспособности и вносятся в записку технического проекта.
Погрешность – это основная метрологическая характеристика любого прибора.
Предельная погрешность определяется как часть поля допуска:
[∆] = (1/3…1/5)ІΤ
Суммарная погрешность состоит из нескольких составляющих:
∆∑= ∆и + ∆м +∆у + ∆оп
Инструментальная погрешность ∆и часто является доминирующей погрешностью и составляет 60-70 % от суммарной погрешности.
Методическая погрешность ∆м связана с идеализацией объекта контроля.
Если выберем плоскую базирующую поверхность, может возникнуть методическая погрешность ∆м из-за покачивания выпуклой детали на базирующей поверхности. Так как для плоских деталей при базировании на плоскости может возникать методическая погрешность ∆м из-за погрешности формы детали, то плоскость заменяют несколькими опорами.
На отдельных опорах базирование может оказаться лучше.
Методическая погрешность ∆м связана с идеализацией детали и с методами базирования, рисунок 7.1.
Рисунок 7.1 – Изображение возникновения методической погрешности, связанной с идеализацией детали и с методами базирования
МЕТОДИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ
Также существует разница в результатах измерений (∆м) из-за деформации детали, рисунок 7.2.
Рисунок 7.2 – Изображение возникновения методической погрешности, связанной с деформацией детали
Погрешность условий вызвана отклонением условий проведения эксперимента от нормальных.
Погрешность оператора – погрешность, возникающая из-за индивидуальных особенностей оператора (погрешность параллакса, отсчитывания и т.д.).
7.2. Контроль полного радиального и торцового биения
7.2.1 Оценка погрешностей контроля полного радиального и торцового биений поверхностей
Специфика контроля биения заключается в том, что измеряют перемещения точек цилиндрической или торцовой поверхности при вращении детали в базирующих приспособлениях. При этом линия измерения должна быть либо нормальна к базовой оси (контроль радиального биения), либо параллельна ей (контроль торцового биения). Таким образом, измерению фактически подвергают малые изменения линейных размеров, а не сами размеры (большие длины), в результате чего отдельные составляющие погрешности измерений обычно значительно меньше, чем при измерениях собственно линейных размеров.
Для оценки погрешностей контроля можно использовать метрологическую модель. При контроле радиального и торцового биений механическими измерительными головками на стойках и штативах некоторые из составляющих погрешности измерений можно считать известными. Например, погрешности измерительных головок можно заимствовать из стандартов, справочников, паспортов или из аттестатов (для нестандартизованных средств измерений).
Строить аналитические модели "условий измерения" для определения оценки погрешностей, вызываемых влияющими величинами, нецелесообразно. Условия измерений радиального и торцового биений механическими головками включают только одну влияющую физическую величину – температуру. Причем, небольшие отличия температуры от нормальной практически не сказываются на работе измерительных головок и не могут вызвать значимых искажений измеряемых величин.
Методики выполнения измерений для контроля радиального или торцового биений со всеми налагаемыми на них ограничениями и с оценкой погрешностей измерений можно позаимствовать из РД 50-98–86 "Методические указания по внедрению ГОСТ 8.051-73. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров от 1 до 500 мм". В этом документе учтены практически все составляющие погрешности измерений, за исключением методических составляющих, обусловленных несовершенством базовых поверхностей контролируемых деталей. Следовательно, при строгом решении модель измерений с приведенными в РД 50-98–86 характеристиками погрешностей необходимо дополнить данными, полученными при моделировании объектов измерений.