Метрология, стандартизация и сертификация (стр. 4 )

– число измерений данного ряда.

  , где - погрешность отдельного измерения,

- результат отдельного измерения,  - среднее арифметическое из результатов измерений.

Предельная погрешность равна утроенной средней квадратической погрешности:   (5)

 

Рисунок 1-  Кривая нормального распределения

На рисунке 1 показана кривая нормального распределения. По оси абсцисс отложены погрешности, а по оси ординат - соответствующие им частоты. Площадь ограниченная кривой и осью абсцисс, всегда принимается равной единице в выбранном масштабе изображения. Т. к. оси кривой всегда уходят в бесконечность, не пересекаясь с осью абсцисс, то в пределах всегда располагается 0,997 всей площади, ограниченной кривой, т. е. вероятность получения погрешностей, выходящих за пределы равна 0,003 или 0,3 %. В общем случае, вероятность получения отклонений в пределах от до определяется величиной площади кривой в заданных пределах. Для вычисления этой площади составлены таблицы Ф(z) (функция Лапласа), в которой указаны площади в любых интервалах: 

Площадь от до равна          (6)

На практике пользуются готовыми таблицами значений допускаемых погрешностей . Допускаемые погрешности измерения при приёмочном контроле на линейные размеры до 500мм устанавливаются ГОСТ 8.051 - 81. Погрешности измерения приняты равными 20- 35% от допуска на изготовление детали и являются наибольшими допускаемыми, включающими - погрешности от средств измерения, установочных мер, температурных деформаций, измерительных усилий, базирования детали. ГОСТ устанавливает зависимость между номинальным размером детали, её допуском на изготовление, квалитетом и .

2 Классы точности средств измерения и выбор средств измерения

При повседневном измерении повышенная точность не всегда нужна. Информация о возможной инструментальной погрешности измерения содержится в указаниях класса точности СИ. В ГОСТе есть примечание: "Класс точности СИ характеризующих свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерения, выполняемого с помощью этого средства".

Обозначения класса точности наносят на циферблат, щитки и корпуса СИ в виде букв латинского алфавита: М, С, L или римских цифр (I, II, III и т. д.)

Правильный выбор средств измерения имеет важное значение для обеспечения требуемой точности измерения. На предприятии в выборе средств измерения принимают участие конструкторская, технологическая и метрологическая службы:

- конструкторская служба назначает допускаемые отклонения на размер детали;

- технологическая служба выбирает конкретные измерительные средства;

- метрологическая служба оценивает правильность выбранных СИ.

При выборе средств измерения необходимо помнить:

- диапазон измерения ИС должен превышать допуск на изготовление детали;

- погрешности СИ (паспортные данные) должна быть меньше на 20 - 50% допустимой погрешности .

- температурный режим условий эксплуатации, класс концевых мер для настройки прибора, положение прибора при измерении должны соответствовать паспортным данным.

3 Влияние погрешностей измерений на результаты разбраковки

Погрешности измерения не должны нарушать взаимозаменяемости изделий и ухудшать их качество. Однако, из-за погрешности измерения часть деталей, принятых как годные, окажутся бракованными (m,%), а часть забракованных деталей - годными (n,%). Значение параметров m и n могут быть определены при композиционном вероятностном решении задачи от совместного действия следующих факторов: распределения размеров деталей и погрешности измерения в области границ поля допуска детали и относительной погрешности

где среднее квадратичное отклонение погрешности измерения, a допуск измеряемой детали. При этом может быть решена задача о вероятностно предельной величине - выхода размера за предельные размеры у неправильно принятых деталей.

В ГОСТ 8.051 - 81 приведены графики, определяющие m, n и c в зависимости от и ,( - среднеквадратическое отклонение погрешности изготовления детали). Рекомендуется принимать значения m, n и с в зависимости от из таблицы № 1.

Т а б л и ц а  № 1 - Предельные значения параметров разбраковки (ГОСТ 8.05 – 81)

квалитеты		m %	n %	c %
18 16-17 14-15 12-13 10-11 8-9 2-7	1,6 7 5 8 10 12 16	0,37-0,39 0,87-0,90 1,6-1,7 2,6-2,8 3,1-3,5 3,75-4,4 5,0-5,4	0,7-0,75 1,2-1,3 2,0-2,25 3,4-3,7 4,5-4,75 5,4-5,8 7,8-8,25	0,01 0,03 0,06 0,1 0,14 0,17 0,25

Конструкторская служба назначает допускаемые отклонения на размер детали, учитывая варианты установления приёмочных границ (размеров деталей, по которым производится их контроль) и возможное количество неправильно принимаемых деталей m%.

Для конструктора возможны варианты установочных приемочных границ.

В основном варианте приемочные границы могут совпадать с границами поля допуска детали , что показано на рис З. З.

Рисунок 2 -  Основной вариант назначения приемочных границ.

Если приемочные границы совпадают с нормируемыми значениями контролируемого размера, влияние погрешности измерения учитывается конструктором при выборе номера квалитета и вида посадки. Конструктор должен выбрать такие квалитет и вид посадки, при которой возможные предельные выходы размера за границы допуска не влияли бы на эксплуатационные характеристики посадки.

Этот вариант назначения приемочных границ, совпадающих с границами поля допуска детали, является наиболее предпочтительным, как в отечественной практике, так и в зарубежной. В этом варианте влияние, погрешностей измерения признается допустимым.

Если влияние погрешностей измерения признается существенным и переход на более точный квалитет или другой вид посадки оказывается невозможным, то конструктор должен принять решение о введении производственного допуска , который позволяет уменьшить влияние погрешности измерения, одновременно сместив приемочные границы внутрь поля допуска детали.

При введении производственного допуска возможны два варианта назначения приемочных границ:

  - точность технологического процесса неизвестна. В этом случае предельные отклонения уменьшаются у каждой границы поля допуска детали на половину допускаемой погрешности измерения (7) (рисунок 3)

  JTпр = JT – дизм  (7)

Рисунок 3 - Точность технологического процесса неизвестна.

  - точность технологического процесса известна. В этом случае предельные отклонения уменьшаются у каждой границы поля допуска детали на величину параметра "C". (8) (рисунок 4) 

  JT = JT – 2C  (8) 

Рисунок 4 -  Точность технологического процесса известна.

Производственный допуск следует назначать в исключительных случаях. Размеры, по которым этот допуск вводится, на чертеже обозначается буквой (например, М.) В технических требованиях оговаривается следующий текст:

"При измерении размера "М" должен вводиться производственный допуск:

размер должен быть не более… и не менее...мм."