8.6 Пример выбора средств измерений

Исходные данные: вал размером ø40k6; производство – серийное, распределение погрешностей изготовления и измерения подчиняется нормальному закону,IT/σ_тех = 4,5.

Так как процесс не стабильный (IT/σ_тех < 6) в условиях серийного производства, то требуется ввести производственный допуск и выбрать универсальные средства измерения. Деталь жесткой конструкции и можно применить контактный метод измерения.

Устанавливаем допуск на изготовление (IT) и по таблице 8.1 – допускаемую погрешность измерения (δ): для ø40k6 при IT = 0,018 – 0,002 = 0,016 мм; допускаемая погрешность измерения δ = 5 мкм.

По таблице 8.2 выбираем возможные измерительные средства.

Это микрометр рычажный МР-50 ГОСТ 4381 с кодом 5 или скоба рычажная СР-50 ГОСТ 11098 с кодом 8. Учитывая наличие средств измерений в лаборатории, их стоимость и удобство в эксплуатации, выбираем микрометр рычажный МР-50 ГОСТ 4381. Его техническая характеристика: предел измерения 25...50 мм, цена деления отсчетного устройства 0,002 мм, предельная погрешность измерительного средства Δ = 6 мкм (контакт любой). Методы измерения – прямой, контактный, абсолютный с отсчетом результата измерения по микровинту и отсчетной шкале. Перед началом работы проверить правильность нулевой установки по установочной мере 25 мм и выдержать деталь и прибор в лаборатории не менее трех часов.

Рычажная скоба работает относительным методом измерения, и для настройки требуются концевые меры длины, т.е. более дорогой и сложный процесс измерения.

Далее производится оценка влияния погрешности измерения микрометра рычажного на результаты рассортировки деталей. Определяется относительная точность метода измерения по формуле (1):

А_мет (σ) = 3/16 · 100 % = 18,5 % ; σ_мет = Δ/2 = 6/2 = 3 мкм.

По графикам рисунок 8.1 при А_мет(σ) = 16 % для заданной точности технологического процесса IT/σ_тех = 4,5 находим: m = 1,8 %; n = 4,5 %; с/IT = 0,07. Следовательно, с = 0,07 16=1,12 мкм ≈ 1 мкм.

Оценка годности деталей производится по предельно допустимым размерам:

d _max = 40,018 мм;

d _min = 40,002 мм.

Среди годных деталей могут оказаться бракованные (не более 1,8 %), у которых размеры выходят за границы поля допуска на величину до 1,0 мкм. Это риск заказчика. Риск изготовителя в этом случае будет не более 4,5 %, т.е. будут забракованы фактически годные детали.

Принимаем условие недопустимости риска заказчика при Δ > δ. В этом случае увеличится риск изготовителя. Производим расчет производственного допуска:

Т_пр = IТ – 2с =16 – 2·1,0 = 14,0 мкм.

Предельно допустимые размеры с учетом производственного допуска будут следующие: d_max._пр= 40,018 – 0,001 ≈ 40,017 мм,

d_min._пр = 40,002 + 0,001 ≈ 40,003 мм.

Выбираем средство измерений для арбитражной перепроверки деталей. Допускаемая погрешность при арбитражной перепроверке по формуле (2) и составит:

δ_арб= 0,3 · 5= 1,5 мкм.

По таблице 8.2 выбираем вертикальный оптиметр ИКВ с кодом 28 или длинномер оптический ИЗВ с кодом 32. Техническая характеристика ИКВ: цена деления – 0.001 мм, предельная инструментальная погрешность Δ = 1,0 мкм, предел измерения 0...100 мм. Метод измерения – относительный, прямой, контактный, для нулевой настройки оптиметра требуются концевые меры длины.

Техническая характеристика ИЗВ: цена деления –0,001 мм, Δ = 1,5 мкм, предел измерения 0...250 мм. Метод измерения – абсолютный, прямой, контактный. Учитывается наличие средств измерений на фирме.