Выбор точности

Контроля

Применение средств контроля приводит к уменьшению конструкторского (табличного допуска) Т на изготовление детали (рис. 4.1а).

Допуск Т оставался бы неизменным при контроле, если бы контрольное СИ было идеально выполнено и настроено на границы поля допуска и . В действительности всегда возникает метрологическая ошибка измерения . Чтобы ни одна из бракованных деталей не была признана ошибочно годной, необходимо уменьшить допуск Т до значения технологического допуска (рис 4.1б)

. (1)

Чтобы не сужать производственный допуск и не увеличивать стоимость изделия, необходимо либо уменьшить допускаемую ошибку , либо сместить настройку (установить приемочные границы) вне поля допуска (рис. 4.1 в), расширяя его до гарантированного значения Тг.

Конкретное сочетание ошибки измерения и измеряемого параметра является событием случайным. С учетом закона нормального распределения обеих составляющих, можно записать:

. (2)

Анализ формул (1) и (2) показывает, что, если , то практически весь допуск отводится на компенсацию технологических ошибок, так как при этом

.

Согласно ГОСТ 8.051-81 пределы допускаемых ошибок измерения для диапазона 1 - 500 мм колеблются от 20% до 35% табличного допуска. Ошибка измерения включает как случайные, так и систематические ошибки (поправки) измерительных средств, установочных мер, элементов базирования и т.д.

Случайная ошибка не должна превышать 0,6 предела допускаемой ошибки. Следовательно, точность средства контроля должна быть на порядок выше точности контролируемого параметра изделия. Экономически и технически оправданным вариантом расположения предельной ошибки контроля относительно предельного размера изделия является симметричное расположение (рис. 4.1 в). Однако, при этом некоторые бракованные изделия могут быть ошибочно признаны годными. Поэтому приемочные границы смещают внутрь поля допуска изделия на величину С (рис. 4.1 г). Если точность технологического процесса неизвестна, то (в противном случае С подлежит расчету).

В ГОСТ 8.051-81 приведены допускаемые погрешности (ошибки) контроля для размеров 1-500 мм и квалитетов 2-17.

Относительная ошибка измерения определяется:

,

где - среднее квадратическое отклонение ошибки.

На рис.4.2 показаны кривые распределения размеров деталей и ошибок контроля . Выход размера за границу допуска на величину С обусловлен областями вероятностей и . Таким образом, чем точнее технологический процесс, тем меньше неправильно принятых деталей по сравнению с неправильно забракованными, так как m/n = 0,l...l,l.

Рис. 4.2. Кривые распределения ошибок размеров деталей и ошибок контроля

3.2. Принцип инверсий

устанавливает связь между технологическим процессом, процессом контроля и выполнением функций при эксплуатации.

Параметры детали при эксплуатации соответствуют установленным значениям, лишь когда все три фазы ее прохождения (изготовление, контроль, функционирование) изучаются и учитываются совместно. Таким образом, точность необходимо ограничивать, исходя из функционального назначения детали; схема технологического формообразования должна соответствовать схеме ее функционирования, а схема контроля - учитывать обе последние схемы.

Выбранный метод и схему измерения считают обоснованными, если условия контроля соответствуют условиям эксплуатации и формообразования детали, а именно: траектория движения при контроле соответствует траектории движения при эксплуатации и формообразовании; линия измерения совпадает с направлением рабочего усилия при эксплуатации; метрологическая, конструкторская и технологическая базы совпадают с рабочими; физические свойства образцовой детали подобны свойствам контролируемой и т. д.

Соответствие процесса контроля принципу инверсии позволяет более полно обеспечить качественные показатели при эксплуатации.

Например, после изготовления ступенчатого вала редуктора необходимо выбрать схему контроля радиального биения поверхности А детали Д с помощью датчика П (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема контроля ступенчатого вала

В качестве метрологических баз следует выбрать поверхности и , поскольку по ним происходит контакт вала с подшипниками. Выбор других баз (; ) приведет к дополнительным ошибкам, вызванным отклонением от соосности этих элементов относительно . В осевом направлении в качестве базирующего элемента следует выбрать поверхность Е (а не С или ), поскольку она определяет осевое положение вала (от нее и линейные размеры следует проставлять). При вращательном движении вала в процессе измерения его траектория соответствует траектории движения при эксплуатации.

Дата добавления: 2013-12-13