10. Выбор иЗмерительных средств

Одним из главных критериев выбора измерительных средств является предельная (наибольшая возможная) погрешность, которая может возникнуть при измерении размера этим средством. ГОСТ 8.051 устанавливает допускаемые погрешности измерения δ_изм при приемочном контроле деталей; она составляет от 20 до 35% от допуска на измеряемый диаметр. Для точных квалитетов этот процент выше, для грубых – ниже. Выдержки из ГОСТ 8.051 приведены в приложении Ж1.

Суммарная погрешность измерения включает в себя как случайные, так и систематические (неучтённые) погрешности измерительных средств, установочных мер, элементов базирования и т. д. Допустимая погрешность измерения является наибольшей из возможных, однако экономически нецелесообразно выбирать её менее 0,1 табличного допуска. Следовательно, точность средства измерения должен быть примерно на порядок выше точности контролируемого параметра изделия.

Каждое средство измерения обладает определенной погрешностью измерения, которая не должна превышать допустимого значения, нормированного соответствующим нормативным документом (чаще стандартом). Значения погрешностей средств измерений для некоторых средств измерений приведены в приложении Ж 3.

Погрешность измерения оказывает влияние на результаты измерения, которые оцениваются следующими параметрами:

m – количество деталей в процентах от общего количества измеренных, имеющих размеры, выходящие за предельные табличные размеры, и неправильно принятых в числе годных;

n – количество деталей в процентах от общего количества измеренных, имеющих размеры, не превышающие предельные размеры, и неправильно забракованных;

с – вероятная предельная величина выхода размера у неправильно принятых деталей.

Параметры m, n и с зависят от точности измерении, характеризуемой соотношением А_мет(σ) между средним квадратичным отклонением погрешности измерения (σ_изм) и допуском Т контролируемого размера,

А _мет(σ) = ,

а также от точности изготовления, характеризуемой параметрами вероятностного распределения действительных размеров относительно поля допуска. Наибольшие значения параметров m, n и с при самых неблагоприятных характеристиках распределения погрешностей изготовления приведены в табл. 8.3.

Конструктор при назначении допусков и посадок должен учитывать влияние погрешности измерения на сборку и эксплуатационные показатели изделия. Для этого по допуску Т определяется допускаемая погрешность измерения δ_изм , а затем, принимая в соответствии с ГОСТ 8.051 σ_изм = 0,5 δ_изм по соотношению А _мет(σ) = из приложении Ж 2 определяют значения m, n и с.

При измерении партии деталей каждое из двух предельных табличных отклонений будет отодвинуто у неправильно принятых деталей на величину с: верхнее отклонение вверх, нижнее вниз. Вероятностное поле допуска размера расширится, изменятся предельные размеры деталей, признанных годными.

В курсовой работе, полагая, что суммарная погрешность измерения ∆_сум близка к погрешности средств измерения ∆_с.и., подобрать средства измерения для контроля размеров вала и отверстия, сопрягаемых по посадке с натягом, из условия ∆_с.и.≤ δ_изм.

Пример:

Измерению подлежит размер отверстия ø 220 H7 ^+0.046 мм

Допуск отверстия равен Т=46 мкм. По табл. 8.1 найдем допускаемую погрешность измерения δ_изм = 12 мкм и рассчитаем значение А _мет(σ)

А _мет(σ) = ,

А _мет(σ) = .

По приложению Ж 2 найдем: m = 3,75%; n = 5,4%; с = 0,17·39 = 6,6 мкм.

Вероятностные значения верхнего es_в и нижнего ei_в предельных отклонений размеров неправильно принятых деталей (3,75% из общего числа измеренных) составят:

es_в = 0,046 + 0,0066 = 0,0526 мм;

ei_в = 0 - 0,0066 = -0,0066 мм,

а наибольший d_maxв и наименьший d_minв – предельные размеры этих деталей:

d_maxв = 220,00 + 0,0526 = 220,0526 мм;

d_minв = 220,000 0 -0,0066 = 219,9934 мм.

Пример:

Измерению подлежит размер вала ø220 х 6

Допуск вала равен Т = 29 мкм.

По приложению Ж 1 найдем допускаемую погрешность измерения δ_изм = 8 мкм и рассчитаем значение А _мет(σ)

А _мет(σ) = .

По приложению Ж 2 найдем: m = 3,75%; n = 5,4%; с = 0,17·39 = 6,6 мкм.

Вероятностные значения верхнего es_в и нижнего ei_в предельных отклонений размеров неправильно принятых деталей (3,75% из общего числа измеренных) составят:

es_в = 0,414+0,0066 =0,4206мм;

ei_в =0,385+0,0066 =0,3916мм.

а наибольший d_maxв и наименьший d_minв – предельные размеры этих деталей:

d_maxв=220,000 + 0,4206=220,4206мм;

d_minв=220,000 0 +0,3916=220,3916мм.

подберем средства измерения для контроля размеров вала и отверстия (приложение Ж3), из условия ∆_с.и.≤ δ_изм (таблица 11)

Таблица 1 – Выбор средств измерения

D, мм	d, мм	Допускаемая погрешность измерения [Δ], мкм	Средство измерения		Допускаемая погрешность средства измерения ∆с.и.
			наименование	Цена деления мм
220		12	Нутромер с микрометрической головкой НМ-75	0,01	6
	220	8	Оптиметр вертикальный ГОСТ 5405-75	0,001	2