Методические рекомендации для выполнения лабораторных работ по курсу «Основы взаимозаменяемости и технические измерения» (стр. 9 )

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Составить блок концевых мер для номинального размера, предложенного преподавателем, в соответствии с имеющимся набором концевых мер (№ 1, класс точности 3). Для каждой концевой меры вошедшей в блок определить поправку с соответствующим знаком (таблица 4, Приложение 7), найти алгебраическую сумму (∑ ∆i)  поправок и рассчитать действительный размер блокаН Д = Н Н +  ∑ ∆i. Данные расчета занести в таблицу 1. Определить  допускаемое отклонение(∆ИЗГ) каждой концевой меры вошедшей в блок в соответствии с классом точности мер. Рассчитать квадратичную сумму (∆ИЗГ i) отдельных мер и определить предельную погрешность номинального размера блока = . Определить допускаемое отклонение (∆ ИЗМ ��)  каждой концевой меры вошедшей в блок в соответствии с разрядом мер. Рассчитать квадратичную сумму отдельных мер и определить погрешность действительного размера блока = . Данные расчета занести в таблицу 2.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: научиться правильно выбирать средство измерения в зависимости от  точности (допуска) контролируемого размера детали и допускаемой погрешности измерений, установленной ГОСТ 8.051 – 88 (СТ СЭВ 303 – 76).

ЗАДАНИЕ: по заданию преподавателя выбрать средство измерения для контроля конкретного размера детали.

ИЗМЕРЯЕМАЯ ДЕТАЛЬ – шкив, валик ступенчатый (чертеж, Приложение 8).

Погрешность измерений – это отклонение значений величины, найденной путем ее измерения, от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Погрешность прибора – это разность между показанием прибора и истинным (действительным) значением измеряемой величины.

  Все погрешности средств  измерений в зависимости от внешних условий делятся наосновные и дополнительные.

Основная погрешность – это погрешность средства измерения при нормальных условиях эксплуатации. Основная погрешность средств измерений нормируют согласно ГОСТ 13.000 – 68, заданием пределов допускаемой основной погрешности. Когда основная погрешность находится в этих пределах, средства измерения допускаются к применению.

Систематическая погрешность – погрешность, остающаяся постоянной или закономерно изменяющейся во времени при повторных измерениях одной и той же величины. Пример, смещение настройки прибора во времени. Для выявления систематической погрешности производят многократные измерения образцовой меры и по полученным результатам определяют среднее значение размера.

Случайная погрешность – погрешность, которая при многократном измерении одного и того же значения не остается постоянной. Например, при измерении валика одним и тем же прибором в одном и том же сечении получаются различные значения измеренной величины. Оценка параметров случайных  погрешностей производится методами математической статистики.

  При выборе измерительных средств и методов контроля изделий учитывают совокупность метрологических, эксплуатационных и экономических показателей. К метрологическим показателям относятся: допускаемая  погрешность измерительного прибора; цена деления шкалы; порог чувствительности; пределы измерения и др. К эксплуатационным и экономическим показателям относятся: стоимость и надежность измерительных средств; продолжительность работы (до ремонта); время, затрачиваемое на настройку  и процесс измерения; масса, габаритные размеры и рабочая нагрузка.

  На рисунке 30 показаны кривые распределения размеров деталей (у тех) и погрешностей измерения (yмет) с центрами, совпадающими с границами допуска. В результате наложения кривых у тех и  y мет  происходит искажение кривой распределения y (у тех, у мет), появляются области вероятностей m и  n, обуславливающие выход размера за границу допуска на величину с. Таким образом, чем точнее технологический процесс (меньше отношение IT / ), тем меньше неправильно принятых деталей по сравнению с неправильно забракованными.

  Решающим фактором является допускаемая погрешность измерительного средства, что вытекает из стандартизованного определения действительного размера, полученного в результате измерения с допустимой погрешностью.

  Допускаемые погрешности измерения дизм при приемочном контроле на линейные размеры до 500 мм устанавливаются ГОСТ 8.051 – 81, которые составляют 35 – 20 %  от допуска на изготовление детали IT. По этому стандарту предусмотрены наибольшие допускаемые погрешности измерения, включающие погрешности от средств измерений, установочных мер, температурных деформаций, измерительного усилия, базирования детали. Допускаемая погрешность измерения д изм состоит из  случайной и неучтенной систематической составляющих погрешности. При этом случайная составляющая погрешности принимается равной 2у и не должна превышать 0,6 от погрешности измерения д изм.

  В ГОСТ 8.051 – 81 погрешность задана для однократного наблюдения. Случайная составляющая погрешности может быть значительно уменьшена за счет многократных наблюдений, при которых она уменьшается в раз, где n – число наблюдений. При этом за действительный размер принимается среднеарифметическое из серии проведенных наблюдений.

  Разрешается увеличение допускаемой погрешности измерения, указанной в ГОСТ 8.051 – 81 и ГОСТ 8.050 – 73 (Значение допустимой погрешности измерения на угловые размеры), при уменьшении допуска размера, учитывающего это увеличение, а также в случае разделения изделий на размерные группы для селективной сборки.

  Случайная погрешность  измерения не должна превышать 0,6 от допускаемой погрешности измерения и принимается равной 2у, где у – значение среднего квадратичного отклонения погрешности измерения.

  При допусках, не соответствующих значениям, указанным в ГОСТ 8.051 – 81 и ГОСТ 8.050 – 73, допустимую погрешность выбирают по ближайшему меньшему значению допуска для соответствующего размера.

  Влияние погрешностей измерения при приемочном контроле по линейным размерам оценивается параметрами:

m – часть измеренных деталей, имеющих размеры, выходящие за предельные размеры, принята в числе годных (неправильно принятых); n – часть деталей, имеющих размеры, не превышающие предельных размеров, забракованы (неправильно забракованные); с – вероятностная предельная величина выхода размера за предельные размеры у неправильно принятых деталей.

  Значения параметров m, n, c при распределении контролируемых размеров по нормальному закону приведены на рисунках 31 – 33.

  Сплошные линии соответствуют распределению погрешности измерения по нормальному закону, а пунктирные – по закону равной вероятности.

При неизвестном законе распределения погрешности измерения для параметров m, n, c рекомендуется принимать средние их значения, определенные по сплошной и пунктирным линиям.

Параметры m и с на графиках определены с доверительной погрешностью 0,9973.

  Для определения m с другой доверительной вероятностью необходимо сместить начало координат по оси ординат.

  Кривые графиков (сплошные и пунктирные) соответствуют определенному значению относительной погрешности измерения, равнойАмет (у) = у / IT · 100%,

где у – среднее квадратичное отклонение погрешности измерения;

IT-  допускконтролируемого размера.

  При определении параметров  m, nи с рекомендуется принимать

А мет (у) = 16 % - для квалитетов 2 – 7;

А мет (у) = 12 % - для квалитетов 8 и 9;

А мет (у)  = 10 % - для квалитетов 10 и грубее.

  Параметры m, n и с приведены на графиках в зависимости от  значенияIT / у тех, где у тех – среднее квадратичное отклонение погрешности изготовления. Параметры m, n и с даны при симметричном расположении поля допуска относительно центра группирования контролируемых деталей. Для определения m, nи с,  при совместном влиянии систематической и  случайной погрешностей изготовления, пользуются теми же графиками, но вместо значения  IT / у тех принимается для одной границы (IT+2б) /у тех, а для другой - (IT-2б) / у тех, где б – систематическая погрешность изготовления.

  При определении параметров m и n для каждой границы берется половина получаемых значений.

  Возможные предельные значения параметров m, n и с/IT, соответствующие экстремальным значениям кривых (на рисунках 31 – 33), приведены в таблице 1 Приложения 8.

  Первые значения m и n соответствуют распределению погрешностей измерения по нормальному закону, вторые – по закону равной вероятности.