Окончание таблицы 8.2
| Измерительная машина с трубкой оптиметра (±0,1 по шкале); (0...100) ИЗМ – 1(2,3) м КМД-3 класса | --- | 0,001 | – | – | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | |
| Длинномер оптический ИЗВ- (0-250) | 0,001 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | – | ||
| Микроскоп инструментальный ММИ(0...75) | 0,005 | 5,0 | 5,0 | – | – | – | – | |||
| Микроскоп инструментальный БМИ (0...150) | 0,005 | 5,0 | 5,0 | – | – | – | ||||
| Универсальный микроскоп УИМ-200 | --- | 0,001 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 7,0 | 9,0 | – | ||
| Примечание: Коды с 16 по 23 и 29 использовать для контроля отверстий. |
Допускаемая погрешность измерения δ включает случайные и неучтенные систематические погрешности (погрешность СИ).
В таблице 8.1 даны допускаемые погрешностiи измерения δ для сопрягаемых размеров по ГОСТ 8.051–81. Расчет допускаемых погрешностей δ в этом стандарте производится в зависимости от допуска по следующей зависимости:
δ = (0,2...0,35) IT
Меньшее значение относится к более грубым квалитетам, а большее – к точным квалитетам.
Данная зависимость для контроля размеров с неуказанными допусками (свободных размеров) требует применения довольно точных СИ, что удорожает производство. Применение штангенциркулей и других грубых СИ для контроля размеров с неуказанными допусками по ГОСТ 8.051–81 было незаконным.
В 1986 году был принят ГОСТ 8.549–86, который узаконил применение грубых СИ для размеров с неуказанными (общими) допусками. Теперь для размеров с неуказанными допусками (12... 17 квалитеты) допускаемая погрешность измерения по ГОСТ 8.549–86 равна половине допуска размера δ = 0,5 IT. Это необходимо учитывать, чтобы не усложнять процесс измерения грубых (неответственных) размеров, особенно в приборостроении и авиации (здесь 12 квалитет используется для свободных размеров с общими допусками). Если же по 12-му квалитету выполняется соединение (посадка), то СИ необходимо выбирать по ГОСТ 8.051–81.
8.4 Влияние погрешности измерения на достоверность
результатов контроля
При приемочном контроле погрешность измерения накладывается на погрешность изготовления детали и оказывает влияние на достоверность результатов контроля. Детали, у которых размеры находятся близко к границам поля допуска, могут быть неправильно оценены, т.е. годные забракованы, а бракованные пропущены как годные. Такое сочетание погрешности измерения и истинного размера контролируемой детали является случайным событием. В ГОСТ 8.051 установлены параметры достоверности результатов контроля, т.е. параметры разбраковки:
- m – риск заказчика (в %), необнаруженный брак, т.е. число деталей в процентах от общего числа измеренных, размеры которых выходят за приемочные границы;
- n – риск изготовителя (в %), т.е. ложный брак, забракованы фактически годные детали (истинные размеры в пределах поля допуска);
- c – вероятностная величина выхода размера за каждую границу поля допуска у неправильно принятых деталей.
На рисунке 8.1 представлены графики по определению параметров разбраковки при распределении контролируемых размеров по нормальному закону в зависимости от коэффициента точности технологического процесса:
К = IТ/σ тех,
где IT – допуск на контролируемый размер (допуск вала Td или отверстия TD);
σтех – среднее квадратичное отклонение технологического процесса (погрешности изготовления).
На каждом графике указаны по три кривых, которые выбираются в зависимости от относительной погрешности метода измерения A мет(σ):
Амет(σ) = 100 % σмет/ IT, (1)
где σмет – среднее квадратичное отклонение погрешности измерения.
При доверительной вероятности Р = 0,95 случайная погрешность (соответствующая не исключенной инструментальной погрешности Δ) принимается как 2σмет. Тогда σмет = Δ /2.
Когда точность технологического процесса неизвестна (на этапе конструкторских разработок), ориентировочно предельные значения параметров разбраковки можно определить по таблице 8.3. Рекомендуется принимать:
Aмет(σ) =16 % – для размеров с допусками по квалитетам со 2-го по 7-й;
Амет (σ) =12 % – для размеров по 8-му и 9-му квалитетам,
Амет(σ) =10 % – для размеров более грубых квалитетов.
Рисунок 8.1 – Графики распределения неправильной разработки
а) риск закачки; б) риск изготовителя; в) вероятный выход размера за границу допуска
Таблица 8.3 – Предельные значения параметров рассортировки деталей по ГОСТ 8.051
| Относительная погрешность метода измерения Амет(σ) в% | Количество в % от общего количества измеренных деталей | Вероятный выход размера за границы поля допуска C/Tизд | |
| Забракованных деталей в принятой партии m | Годных деталей в забракованных п | ||
| 1,6 | 0,37...0,39 | 0,7...0,75 | 0,01 |
| 0,87...0,90 | 1,2...1,3 | 0,03 | |
| 1,6... 1,7 | 2,0...2,25 | 0,06 | |
| 2,6... 2,8 | 3,4...3,7 | 0,1 | |
| 3,1... 3,5 | 4,5...4,75 | 0,14 | |
| 3,75...4,1 | 5,4...5,8 | 0,17 | |
| 5,0... 5,4 | 7,8...8,25 | 0,225 | |
| Примечания: 1 Табличные значения соответствуют нормальному закону распределения размеров в технологическом процессе и учитывают только случайные погрешности измерения с доверительной вероятностью Р = 0,997. 2 В каждой строке первое значение m; n соответствует нормальному закону распределения погрешности измерения: второе – закону равной вероятности. |
Анализ данных о параметрах разбраковки позволяет сделать ряд выводов:
- точность технологического процесса в большей мере влияет на параметры разбраковки, чем погрешность измерения;
- число неправильно забракованных деталей обычно больше, чем число неправильно принятых;
- с увеличением погрешности СИ А мет(σ) возрастают параметры m и п.
При отсутствии необходимых по точности средств измерения, возможно использование более грубых при условии их индивидуальной аттестации
8.5 Роль технических служб в выборе средств измерений
В выборе измерительных средств участвуют конструкторские, технологические и метрологические службы в пределах возложенных на них обязанностей.
Конструктор, назначая точность размера (квалитет), решает вопрос о возможном проценте неправильно принятых деталей (риске заказчика – m). Возможны три варианта установления приемочных границ размеров, по которым производится приемка изделий.
При первом варианте (рисунок 8.2, а) приемочные границы совпадают с нормируемыми предельными значениями проверяемого изделия:
Т пр = IT = IТ изд.
Этот вариант является основным в практике конструирования.
Во втором варианте (рисунок 8.2, б) приемочные границы устанавливают введением так называемого производственного допуска, который меньше табличного допуска на величину погрешности измерения. Этот вариант применяется редко, так как возрастает риск изготовителя:
T пр = IT – δ=Tизд– δили Tпр = IT – Δ = Т изд – Δ
В третьем варианте (рисунок 8.2, в) также вводится производственный допуск, однако смещение производится на величину вероятностного выхода размера за пределы поля допуска у неправильно принятых деталей:
Т пр = IT – 2 c = Т изд –2с.
При введении производственного допуска необходимо рассчитывать новые значения приемочных границ.
Второй вариант применяется в условиях мелкосерийного производства при выпуске особо ответственных изделий (авиация, космонавтика, приборостроение и другие), когда недопустимо поступление бракованных деталей на сборку. Третий вариант применяется в условиях серийного и крупносерийного производства при нестабильном технологическом процессе (IT /σтех < 6) с целью расширения области использования грубых универсальных средств (таких, как штангенциркуль, микрометр и др., у которых большая абсолютная погрешность и малая относительная).
Технолог производит выбор средств измерений для операционного и приемочного контроля, оценивая действительный и ложный брак с учетом допускаемой погрешности измерения. Если технолог повышает требования к точности измерения, то сокращается процент ложного брака, однако при этом удорожается процесс измерения. Применяемые средства измерения должны обеспечивать оптимальное значение погрешности измерения, т.е. необходимо оценивать затраты на измерения и потери от ложного брака (рисунок 8.3).
Метрологическая служба предприятия контролирует правильность выбора и эксплуатации средств измерений, дает рекомендации конструкторам и технологам при выполнении метрологической экспертизы технической документации, осуществляет поверку (калибровку) и аттестацию средств измерений.
Погрешности измерений являются источником неблагоприятных событий, таких как экономические потери из-за брака, возможность травматизма, загрязнение окружающей среды и т.д. Повышение точности измерений снижает размеры этих последствий, однако требует вложения дополнительных затрат.
