2. Выбор средств измерений вне зависимости от точности

Выбор СИ, кроме точности зависит от следующих факторов и условий:

• от вида объекта измерения (изделие или технологический процесс);

• от типа параметра (геометрический или др. физический);

• от вида параметра (линейный или угловой, отклонение формы или расположения, параметры шероховатости, параметры резьбы и т.д.);

• от особенностей измерительной базы (наружная или внутренняя поверхность, наличие центров, форма и размеры поверхности, отклонения формы, шероховатость и др.);

• от размеров, формы доступности проверяемого элемента (наружный или внутренний, глубина, уступ, плоский, цилиндрический, сферический, конусный, криволинейный и др.);

• от конструктивных особенностей объекта (жесткость конструкции, особенности конфигурации, и др.);

• от количества одновременно проверяемых элементов или параметров;

• от деформируемости материала объекта;

• от габаритов и массы объекта;

• от производительности техпроцесса;

• от масштаба производства;

• от наличия стандартных СИ;

• от наличия нужных СИ;

• от возможности приобретения нужных СИ (наличие в продаже, стоимость);

• от возможности и целесообразности проектирования и изготовления СИ своими силами или по заказу и др.

Например, в массовом и крупносерийном производствах целесообразно применение контрольных автоматов и полуавтоматов. Но их применяют только для деталей сравнительно простой конструкции и небольших габаритов. Для их обслуживания нужны квалифицированные наладчики.

В единичном и мелкосерийном производствах, в основном, применяют универсальные измерительные средства.

Детали больших габаритов и массы измеряют переносными СИ. Размеры тонкостенных деталей и деталей из мягких материалов предпочтительно измерять бесконтактными СИ или контактными СИ с небольшим измерительным усилием.

2. Соотношения между допусками размера и технологическим допуском, допускаемой и предельной погрешностями измерений

Введем обозначения:

Т_к - допуск размера (конструкторский, чертежный);

К - конструктивная часть допуска размера (конструкторского, чертежного);

Э - дополнительная часть допуска размера на длительную эксплуатацию (конструкторский запас точности);

Δ_и - погрешность измерения;

[Δ_и]_А- допускаемая погрешность измерения размера А;

Т_т - допуск размера технологический (на изготовление);

З_т - технологический запас точности;

Δ_ТСΣ – погрешность технологическая систематическая суммарная;

Δ_тСлΣ – погрешность технологическая случайная суммарная;

Δ_ТСлlim –погрешность технологическая случайная предельная (±3σ_т) ;

σ_т - теоретическая средняя квадратическая технологическая случайная погрешность;

Δ_иСΣ – погрешность измерения систематическая суммарная;

Δ_иСлΣ – погрешность измерения случайная суммарная;

Δ_иСлlim – погрешность измерения случайная предельная (±2σ_т = 0,6Δ_и );

σ_и - теоретическая погрешность измерения средняя квадратическая случайная;

Δ_иlimСИ – погрешность измерения средства измерения предельная (наибольшая возможная).

Некоторые соотношения показаны на числовой оси (рис.1)

Т_к = К + Э + [Δ_и]_А + Т_Т,

Т_Тmax ≤ 0,8 ∙ Т_к = Δ_ТСΣ ± Δ_тСлΣ = Δ_ТСΣ ± Δ_ТСлlim(±3 σ_т);

З_{т min} = 0,2 ∙ Т_к ;

[Δ_и]_А = 0,2…0,5 ∙ Т_к = Δ_иСΣ ± Δ_иСлΣ = Δ_иСΣ ± Δ_иСлlim(±2 σ_и);

Δ_{и limСИ} ≤ [Δ_и]_А .

Т_к

Т_Тmax З_Тmin

[Δ_и]_А

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

А_нм А_нб

Рис.1 Соотношения между допусками размера и технологическим допуском, допускаемой и предельной погрешностями измерений

А_нм – наименьший предельный размер;

А_нб – наибольший предельный размер.

Необходимо обратить особое внимание на то, что студенты часто путают принципиально разные понятия:

• допуск размера (параметра) - допустимая погрешность размера (параметра), норма точности размера (параметра), т.е та, которая должна быть ;

• погрешность размера (параметра) - мера точности размера (параметра), т.е. истинная, которая есть или теоретически возможная;

• действительная погрешность размера (параметра) – мера точности размера, определенная при помощи СИ с известной вероятностью, т.е., та, которая есть;

• погрешность средства измерения – мера точности СИ, т.е. истинная, которая есть или теоретически возможная (включает: погрешности конструкции СИ, обработки, сборки, юстировки, поверки – калибровки СИ);

• погрешность средства измерения действительная – мера точности СИ, определенная при помощи более точного СИ с известной вероятностью, т.е. та, которая есть;

• норма точности СИ – нормированная погрешность СИ, т.е., которая должна быть;

• погрешность измерения размера (параметра) – мера точности измерения размера (параметра), т.е. истинная, та, которая есть или теоретически возможная (включает: погрешности метода, СИ, объекта, окружающей среды, оператора, вспомогательных средств);

• предельная погрешность измерения размера (параметра) – наибольшая возможная погрешность измерения размера (параметра) с учетом определенной доверительной вероятности;

• допускаемая погрешность измерения размера (параметра) – норма точности измерения размера (параметра), т.е. та, которая должна быть (составляет лишь часть от допуска размера (параметра), учитывает основные составляющие возможной погрешности измерения размера (параметра) с заданной вероятностью, не зависит от вида СИ);

• предельная (наибольшая возможная) погрешность измерения данного размера (параметра) данным видом годного средства измерения с учетом заданной вероятности (при условии соблюдения правильной методики измерения, всех правил и норм измерений);

• действительная погрешность измерения данного размера данным средством измерения, т.е. та, которая есть (с учетом заданной или известной вероятности получения данного размера).