2. Основные принципы выбора средств измерения по допустимой точности
Важнейшими критериями выбора средств измерения являются измеряемая величина, метод измерения и требуемая точность. При этом в технических измерениях добиваются выполнения условия:
= мод + м + СИ + усл + о д, (2.4)
где – значение суммарной погрешности;
мод – погрешность модели измерения;
м – погрешность метода измерения;
СИ – погрешность средства измерения;
усл – погрешность, обусловленная отклонением условий выполнения измерения от нормированного значения;
о – субъективная погрешность оператора;
д – значение предельно-допустимой погрешности.
Предельно допускаемая погрешность – это погрешность, при которой результаты измерений могут быть признаны действительными. Данный критерий выбора средств измерения дает завышенную точность примерно на 25-30%. Если такое завышение точности неприемлемо (например, из технических или экономических соображений), следует провести расчет суммарной погрешности по более точным методикам.
Выбор способа и средств для измерения геометрических размеров зависит также от:
допусков на размеры и точность изготовления измеряемой детали;
метода контроля (пассивный или активный) и его точность;
объема выпуска деталей;
конструктивных особенностей детали и экономических показателей назначаемых средств измерения (стоимость прибора, его производительность, время настройки, требуемая квалификация контролера).
3. Понятие точности размеров
Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и узлов различных изделий создана единая система допусков и посадок (ЕСДП). Эта система охватывает нормы взаимозаменяемости всех типов соединений, включая электрические. Основу единой системы допусков и посадок составляют ряды допусков, называемые квалитетами (их 19: 01, 0, 1, 2, ... 17), и ряды основных отклонений, определяющих положение полей допусков относительно линии номинального размера, показанных на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Ряды основных отклонений
Поля допусков образуются сочетанием основного отклонения (положения поля) и допуска (величины поля) и обозначаются буквой основного отклонения и числом – номером квалитета. Для обозначения внешних охватываемых размеров (валов) применяются строчные латинские буквы, для отверстий – прописные.
Предельные отклонения на чертежах могут указываться:
условными обозначениями, например, 18H7, 12e8;
числовыми значениями, например,
,
;комбинированным способом, например,
,
.
Выбор измерительного средства по точности осуществляется сравнением предельной суммарной погрешности измерения и допуска на размер детали.
Необходимо выбрать такое измерительное средство, при котором искажение полученных результатов измерения настолько мало, что эти результаты измерения можно было бы принять за действительный размер. Величины допустимых предельных погрешностей измерения деталей, как правило, не должны превышать 30% от размера допуска.
После выбора предельной погрешности измерения выбирается измерительное средство по таблице 2.1, которая является выборкой из более подробных таблиц.
Таблица 2.1
Наименование измеритель-ного средства |
Темпера-турный режим |
Интервалы размеров, мм |
||||||||||
1-3 |
3-6 |
6-18 |
18-30 |
30-50 |
50-80 |
80-120 |
120-180 |
180-260 |
260-360 |
360-500 |
||
Предельные погрешности измерения, мкм |
||||||||||||
Штангенцирку-ли с отсчетом по нониусу 0,1 мм |
- |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
160 |
170 |
190 |
200 |
210 |
230 |
Штангенцирку-ли с отсчетом по нониусу 0,05 мм |
- |
80 |
80 |
80 |
80 |
80 |
90 |
100 |
100 |
100 |
110 |
110 |
Микрометры гладкие при настройке на ноль по установочной мере |
При работе находятся а) в руках
б) в стойке |
5,5
4,5 |
5,5
4,5 |
5,5
4,5 |
6,5
5 |
7,5
5 |
9,5
5 |
13
6 |
17
7 |
22
8,5 |
36
11 |
49
12 |
Последовательность выполнения работы
1. Определить по квалитету величину поля допуска на наружные цилиндрические размеры и размеры ступеней детали, изображенной на рисунке 1.8 лабораторной работы 1 (значения полей допусков в зависимости от величины номинального размера и квалитета – по ГОСТ 25347-88). Вычислить значение предельно допускаемой погрешности.
2. Выбрать, используя данные таблицы 2.1, средство измерения с учетом выполнения условия (2.4).
3. Измерить наружные диаметры и длины ступеней детали.
Результаты всех измерений занести в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
Размер по чертежу |
Величина поля допуска, IT, мкм |
Величина предельно допускаемой погрешности, д, мкм |
Выбранное СИ |
Величина инструментальной погрешности, СИ, мкм |
Результаты измерений |
Действительный размер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы:
1. Перечислите виды погрешностей измерения?
2. Что такое предельно допустимая погрешность измерения?
3. В чем заключается выбор измерительных инструментов по точности измерения?
4. Что такое действительный размер?
5. Что такое квалитет?