Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Метрологическая экспертиза и нормоконтроль» для магистрантов специальности 7-06-0716-01 «Обеспечение качества»

161

как правило, определяют двумя координатами с отличными от нуля значени-

ями, допуски которых тоже нормированы.

Следует обратить внимание на то, что при нормировании допусков пе-

ресечения осей (как и в случаях с допусками соосности отверстий) номи-

нальные размеры между элементами равны нулю, а их фактические значения всегда будут регламентированы координирующими размерами, определяю-

щими положение осей, и их допусками. Конкретное решение этой и осталь-

ных возможных задач оценки соотношений между допусками формы и лими-

тирующими допусками расположения после приведенного анализа не пред-

ставляет особых трудностей и потому здесь не рассматривается. Желающие могут выполнить анализ самостоятельно.

Соотношения между допусками макрогеометрии

и высотными параметрами шероховатости поверхностей

Связь между высотными параметрами шероховатости поверхностей и допусками макрогеометрии формально отсутствует, поскольку в стандарте ГОСТ 24642 – 81 сказано, что шероховатость не входит в погрешности фор-

мы. Разные системы отсчета отклонений (от прилегающих элементов для формы поверхностей и от среднего профиля для высотных параметров шеро-

ховатости) как будто подтверждают такой подход. Однако в том же стандар-

те отмечено, что при высотных параметрах шероховатости, соизмеримых с отклонениями формы, их необходимо учитывать. Поскольку расстояния между впадинами и выступами микрорельефа в некоторых случаях оказыва-

ются большими, чем значения допусков формы, теоретически годные по макрогеометрии детали могут быть забракованы, например, при контроле от-

клонений формы, что следует рассматривать как неоднозначную ситуацию.

Для повышения определенности принимаемых решений следует ограничить высотные параметры шероховатости, увязав их с лимитирующими допуска-

ми макрогеометрии поверхностей.

162

Максимальные значения высотных параметров шероховатости, огра-

ничиваемые такими лимитирующими допусками макрогеометрии, как допуск размера, расположения или формы, должны быть меньше лимитирующего допуска примерно в 2…3 раза. Лимитирующий допуск, как правило, ограни-

чивает шероховатость двух поверхностей или двух противоположных эле-

ментов одной поверхности, с высотными параметрами которых дополни-

тельно будут комплексироваться отклонения формы, расположения и разме-

ра. Если лимитирующим является допуск формы номинально цилиндриче-

ской поверхности, представленное соотношение сохраняется. Как исключе-

ние можно рассматривать ситуацию, когда шероховатость однократно

накладывается на реальные отклонения формы и/или расположения, а пара-

метры шероховатости могут превышать половину лимитирующего допуска

(например, если лимитирующими высотные параметры шероховатости яв-

ляются допуски формы плоской поверхности, торцового или полного торцо-

вого биения).

Исходя из предложенного основополагающего правила, следует кри-

тично подходить к рекомендациям, представленным в РТМ 2 Н31-4–81, в ко-

тором соотношения между высотными параметрами шероховатости и допус-

ками размера, формы или расположения поверхностей представлены обезли-

чено. В результате в назначении высотных параметров шероховатости можно ошибиться в два раза. В этом документе «условия» для назначения парамет-

ров Ra и Rz оговорены, исходя из допусков размеров и относительной гео-

метрической точности допусков формы или расположения поверхностей.

Нормы, приведенные в документе, и фактические соотношения, заданные этими нормами представлены в таблице 8.4.

Анализ данных документа РТМ 2 Н31-4–81, сведенных в таблицу 4,

подтверждает неудачный выбор подходов к нормированию. Для нормальной,

повышенной и высокой относительной геометрической точности допусков формы или расположения заданы соотношения между допуском размера и

163

параметрами шероховатости. Очевидное неудобство выбранного подхода в том, что он скрывает реальные соотношения между высотными параметрами шероховатости и лимитирующим допуском. Следствие принятого подхода – неоправданное разнообразие не представленных в документе в явном виде фактических множителей в соотношениях (в таблице выделены двойной рамкой). Формальное повышение требований якобы вдвое на каждой более высокой ступени (колонки 2 и 3 таблицы) фактически приводит к ужесточе-

нию высотных параметров только на 37,5 % на всем диапазоне, что демон-

стрируют соотношения в колонках 4 и 5 таблицы.

Таблица 8.4 – Рекомендуемые РТМ 2 Н31-4–81соотношения высотных параметров шероховатости и допусков макрогеометрии

Примечания: 1. IТ – допуск размера, Tlim – лимитирующий допуск формы или расположения.

2. Выделенные двойной рамкой соотношения в РТМ 2 Н31-4–81 не представлены.

Поскольку формальное повышение требований к параметрам шерохо-

ватости в два раза фактически приводит к их ужесточению на 25 % (от уров-

ня А к уровню В), или менее чем на 20 % (на 16,7 % от уровня В к уровню С),

можно утверждать, что принятая в данном документе методика нормирова-

ния высотных параметров шероховатости в зависимости от допусков разме-

ров с учетом относительной точности допусков формы и расположения по-

верхностей является неоправданно усложненной и приводит к избыточному разнообразию рекомендуемых для нормирования соотношений.

164

В качестве соотношений, приемлемых для нормирования высотных па-

раметров шероховатости поверхностей по лимитирующим значениям допус-

или, исходя из того, что для традиционных технологических процессов Rz

примерно в 4 раза превышает Ra,

Использование предложенных соотношений (8.1…8.4) существенно упрощает назначение высотных параметров шероховатости поверхностей,

поскольку не требует решения каждой из частных задач в избыточно услож-

ненной постановке и обращения к таблицам документа РТМ 2 Н31-4–81.

Особым случаем выбора значений высотных параметров шероховато-

сти поверхностей является назначение этих параметров на поверхности, со-

прягаемые с подшипниками качения. Рекомендации по выбору норм точно-

сти для этих поверхностей приведены в ГОСТ 3325 – 85. Некорректность ре-

комендаций наблюдается как в предлагаемых значениях допусков формы и биений, так и в значениях Ra, которые не согласованы с лимитирующими допусками макрогеометрии (рекомендуемые значения Ra в ряде случаев зна-

чительно превышают возможные согласованные значения).

Некорректность предлагаемых значений допусков формы и биений за-

ключается в том, что они не согласованы со значениями соответствующих допусков по ГОСТ 24643 – 81, устанавливающему значения допусков формы и расположения поверхностей. Так среди рекомендуемых допусков встреча-

ются числовые значения 0,7 мкм; 4,5 мкм; 7,5 мкм; 9 мкм; 11 мкм; 13 мкм;

165

15 мкм; 21 мкм; 39 мкм, которые получены на основе формальных расчетов и не соответствуют стандартным значениям в ГОСТ 24643 – 81.

Функциональная метрологическая экспертиза обеспечивает положи-

тельный результат и считается успешно завершенной только в том случае,

если все экспертируемые параметры объекта стали контролепригодными. Ес-

ли в ходе экспертизы обнаружены неконтролепригодные параметры, появля-

ется необходимость либо корректировки параметров объекта (его перепроек-

тирования), либо разработки новых средств измерений или методик выпол-

нения измерений.

166

9. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИХ МЕТРОЛОГИЧЕСКУЮ ЭКСПЕРТИЗУ

Метрологическая экспертиза – анализ и оценивание экспертами-

метрологами правильности применения метрологических требований, пра-

вил и норм, в первую очередь связанных с единством и точностью измере-

ний. Определение этого термина приведено в документе РМГ 29 – 99 вместе с примечанием: «Различают метрологическую экспертизу документации

(технических заданий, проектов, конструкторских и технологических доку-

ментов, различных программ) и метрологическую экспертизу объектов

(например, макетов сложных средств измерений, испытательных бассей-

нов)».

Анализ (см. «Введение) показывает, что фактическими объектами мет-

рологической экспертизы (МЭ) являются изделия и технологические процес-

сы (процессы изготовления изделий, оказания услуг, выполнения метрологи-

ческих мероприятий, проведения экспериментальных исследований и др.), а

документация – только форма представления объектов на экспертизу.

На современном этапе требования к метрологической экспертизе уста-

навливает документ РМГ 63–2003 «Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений.

Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Метрологическая экспертиза технической документации».

В разделе «Область применения» РМГ 63 сказано, что «рекомендации определяют цели, задачи, порядок организации метрологической экспертизы технической документации, основные виды технических документов, под-

вергаемых метрологической экспертизе, порядок оформления и реализации результатов метрологической экспертизы технической документации», что не совсем соответствует последующему содержанию документа.

167

Общими положениями документа установлено, что метрологическая экспертиза является частью комплекса работ по метрологическому обеспе-

чению и может являться частью технической экспертизы конструктор-

ской, технологической и проектной документации. С этим можно согласить-

ся, если пренебречь некорректностью формулировки объектов экспертизы.

Основная цель метрологической экспертизы – достижение эффектив-

ности метрологического обеспечения, выполнение общих и конкретных тре-

бований к метрологическому обеспечению наиболее рациональными метода-

ми и средствами.

В этом определении упор сделан на эффективность и даже оптимиза-

цию метрологического обеспечения, что совершенно некорректно. Хотя ре-

зультаты метрологической экспертизы могут быть использованы для органи-

зации метрологического обеспечения, экспертиза и метрологическое обеспе-

чение – два разных вида работ. Метрологическое обеспечение – понятие зна-

чительно более широкое, по необходимости включающее в себя метрологи-

ческую экспертизу множества объектов (изделий, технологических процес-

сов, процессов измерительного контроля, поверки средств измерений и др.).

Конкретные цели метрологической экспертизы определяются назна-

чением и содержанием технической документации (например, конкретная цель метрологической экспертизы чертежей простейших деталей – обеспе-

чение достоверности измерительного контроля с оптимальными значения-

ми вероятностей брака контроля 1-го и 2-го рода).

Конкретные цели метрологической экспертизы определяет эксперт, а

не экспертируемый документ. Предложенная цель «обеспечение достоверно-

сти измерительного контроля с оптимальными значениями вероятностей брака контроля 1-го и 2-го рода» представляет собой частную задачу, для решения которой по каждому контролируемому параметру необходимо знать ширину поля его практического рассеяния (данные реального технологиче-

168

ского процесса) и характеристики погрешности измерительного контроля. В

конструкторской документации эта информация отсутствует.

Фактические цели метрологической экспертизы при формальном под-

ходе – анализ контролепригодности параметров исследуемого объекта, а при функциональной метрологической экспертизе дополнительно к этому – оп-

тимизация точностных требований к параметрам исследуемого объекта.

Частично это подтверждается следующим положением действующего НД: «При метрологической экспертизе выявляют ошибочные или недо-

статочно обоснованные решения, вырабатывают рекомендации по кон-

кретным вопросам метрологического обеспечения».

РМГ 63 разрешает не проводить экспертизу, если в процессе разработ-

ки объекта осуществлялась метрологическая проработка силами привлекае-

мых специалистов метрологической службы. Определение метрологической проработки в этом документе отсутствует, но из контекста следует, что под ней понимают проведение метрологической экспертизы в ходе проектирова-

ния объекта с последующим устранением выявленных ошибок.

В соответствии с РМГ 63 «Метрологическая экспертиза включает в себя метрологический контроль технической документации. Метрологиче-

ский контроль осуществляют путем проверки технической документации на соответствие конкретным метрологическим требованиям, установлен-

ным в стандартах и других нормативных документах (например, проверка на соответствие ГОСТ 8.417 наименований и обозначений указанных в тех-

нической документации единиц величин или проверка на соответствие РМГ

29 использованных метрологических терминов».

Из приведенных примеров ясно, что под метрологическим контролем здесь подразумевают нормоконтроль документов на предмет соответствия их требованиям ГСИ. Подтверждением этого является следующее положение документа: «Решения экспертов по результатам метрологического кон-

троля имеют обязательный характер».

169

В организацию метрологической экспертизы на предприятии РМГ 63

предлагает включать следующие мероприятия:

- назначение подразделения, специалисты которого проводят метро-

логическую экспертизу;

- разработку документа, устанавливающего порядок проведения мет-

рологической экспертизы на конкретном предприятии;

-планирование метрологической экспертизы;

-назначение экспертов;

-подготовку и повышение квалификации экспертов;

-формирование комплекса документов, справочных материалов, необ-

ходимых при проведении метрологической экспертизы.

Рассмотрим эти мероприятия и их рекомендуемое содержание.

Очевидно, что подразделением, отвечающим за проведение метрологи-

ческой экспертизы, является метрологическая служба предприятия. Конкрет-

ные экспертизы могут проводить эксперты-метрологи, работающие в иных подразделениях, что разрешается пунктом 4.2 документа. Однако даже в этих случаях методическое руководство экспертизой осуществляет метрологиче-

ская служба предприятия, как наиболее компетентная в данных вопросах.

Эта же служба курирует работу экспертов, привлекаемых «со стороны».

Документ, определяющий проведение метрологической экспертизы на предприятии, должен устанавливать:

- номенклатуру продукции (виды объектов), техническую документа-

цию на которую подвергают метрологической экспертизе;

- конкретные виды технических документов и этапы их разработки,

на которых эти документы подвергают метрологической экспертизе, а

также порядок представления технической документации на метрологиче-

скую экспертизу;

- подразделения или лиц, проводящих метрологическую экспертизу;

170

-порядок рассмотрения разногласий, возникающих при проведении метрологической экспертизы;

-порядок оформления результатов метрологической экспертизы;

-права и обязанности экспертов;

-планирование метрологической экспертизы;

-порядок проведения внеплановой метрологической экспертизы.

В перечень экспертируемых объектов в первую очередь включают про-

дукцию, требования к которой имеют обязательный характер.

Конкретные виды технических документов и этапы их разработки, на которых эти документы подвергают метрологической экспертизе, опреде-

лены в соответствующем разделе РМГ 63 (6 Основные виды технических до-

кументов, подвергаемых метрологической экспертизе). Их следует включать

встандарт организации в первую очередь.

Кпроведению метрологической экспертизы допускают специалистов,

которые:

- четко представляют свои функции и не заменяют конструктора,

технолога, проектировщика при разработке технической документации,

ответственность за качество которой несет исключительно разработчик;

- несут ответственность за правильность и объективность заключе-

ний по результатам метрологической экспертизы;

- хорошо представляют задачи метрологической экспертизы, облада-

ют навыками их решения, умеют выделить приоритетные вопросы при рас-

смотрении конкретных документов;

- хорошо представляют содержание конструкторских и технологиче-

ских документов различных видов на конкретную продукцию, состав и со-

держание проектной документации (особенно в части требований к точно-

сти измерений, методикам контроля и испытаний продукции и ее составных частей, применяемым средствам измерений);