Zadachi_po_metrologii

ЗАДАЧИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Задача 11

Выбор измерительных средств для контроля размеров

Условие. Выбрать универсальные измерительные средства для размеров отверстия и вала, указанных в задаче 1 (табл. 1.1) или полученных в задачах 2 или 3 (в зависимости от задания по гладким цилиндрическим соединениям).

Указания к решению

Для выбора средств и методов измерений линейных размеров от 1 до 500 мм при приемке изделий ГОСТ 8.051-81 устанавливает допускаемые погрешности измерений ( ) в зависимости от допуска на изготовление изделия IT по квалитету и номинальному измеряемому размеру (табл. 11.1). Погрешности измерения являются наибольшими погрешностями измерений, включающими в себя все составляющие, зависящие от измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, базирования и т.д.

При допусках на изготовление, не соответствующих значениям, указанным в табл. 11.1, допускаемая погрешность выбирается по ближайшему меньшему значению допуска для соответствующего размера.

Существует связь между относительной погрешностью измерения Амет( ) = мет/ IT (где мет – среднее квадратичное отклонение погрешно-

сти измерения), количеством m принятия бракованных деталей в качестве годных, количеством n неправильно забракованных деталей и вероятным предельным значением С выхода размера за каждую границу поля допуска у неправильно принятых деталей.

Предельные значения m, n и С приведены в табл. 11.2.

При определении параметров m, n и С рекомендуется принимать для квалитетов 2-7 Амет ( ) = 0,16; для квалитетов 8-9 Амет ( ) = 0,12; для квалитетов 10 и грубее Амет ( ) = 0,1.

В случае отсутствия измерительного средства с требуемой погрешностью измерения СИ назначают приемочные границы путем смещения их внутрь допуска на деталь на величину С.

Предельное значение С можно рассчитать по формуле С = Сдоп - Спр, где Сдоп – допустимое значение С, определяемое по табл. 11.2 в зависимости от допуска на изготовление IT;

Спр – принятое значение С, определяемое по тому допуску IT, который по табл. 11.1 соответствует погрешности измерения СИ выбранного измерительного средства.

Результаты выбора измерительного средства заносятся в табл. 11.3. Справочные данные для выбора измерительных средств приведены в

табл. 11.4.

92

94

95

Таблица 11.2

Примечание. Первые значения m и n соответствуют закону нормального распределения погрешности измерения, вторые – закону равной вероятности. При неизвестном законе распределения погрешности измерения значения m и n можно определять как среднее из приведенных значений.

Пример. Выбрать универсальные измерительные средства для измерения диаметра отверстия 100Н8, диаметра вала 100f7 и длины вала l = 80 мм по среднему классу точности.

Решение

1. Определяем предельные отклонения и допуски на размеры 100Н8 и100f7 по табл. 1, 2 приложения I или по ГОСТ 25347-82х и заносим в табл. 11.3. По ГОСТ 25670-83 для длины вала l = 80 с неуказанными предельными отклонениями принимаем средний класс точности с полем допуска t2/2. Согласно табл. 1 приложения IX или по [8] определяем, что t2/2 = 0,3 мм

изаносим в табл. 11.3.

2.Определяем допустимую погрешность измерения по ГОСТ 8.051-81 (см. табл. 11.1) и заносим в табл. 11.3.

3.Выбираем измерительное средство по табл. 11.4, выполняя перечисленные условия. Данные выбранных средств заносим в табл. 11.3.

Всвязи с превышением погрешности измерения отверстия 100Н8 индикаторным нутромером ( 0,018 мм) допустимой погрешности измерения (0,012 мм) установим производственный допуск и приемочные границы на это отверстие.

При допустимой величине выхода размера за границу допуска согласно

табл. 11.2 (при Амет ( ) = 12% для квалитетов 8-9) Сдоп = 0,17 54 = 9,18 мкм.

Выбранное средство с изм = 0,018 мм измерений согласно табл. 11.3 приемлемо для измерения отверстия 9-го квалитета, у которого IT = 87 мкм,

а Спр = 0,17 IT = 0,17 87 = 14,79 мкм.

Приемочные границы смещаем внутрь допуска на С = Спр – Сдоп = 14,79 – 9,18 = 5,61 мкм;

округлим до С = 6 мкм. Тогда производственный допуск и приемочные границы данного отверстия 100 0,0480,006 мм.

97

Таблица 11.3

Выбор измерительных средств

Таблица 11.4

Характеристики средств измерения линейных размеров

98

Продолжение табл. 11.4

99

Окончание табл. 11.4

Вопросы для самоконтроля

1.Что такое допуск на измерение?

2.Какие условия необходимо выполнить при выборе измерительного средства и его точности?

3.Что означают параметры m, n и C?

4.Что такое приемочные границы и правила их назначения?

5.Как определить допуск на измерение при отсутствии стандартизаванных значений?

Задача 12

Выбор измерительных средств с несколькими звеньями измерительного канала

Условия. Выбрать средство измерений (рычажно-зубчатую головку) минимально допустимой точности для контроля отклонения от круглости (рис. 12.1), от перпендикулярности (рис. 12.2) и от параллельности (рис. 12.3) по вариантам, приведенным в табл. 12.1.

100

Таблица 12.1

Указания к решению

Выбор измерительного средства определяется допуском на измерение, который зависит от допуска на конролируемый параметр. При отсутствии рекомендаций в нормативно технических документах допуск на измерение

изм = 0,33Т ,

где Т – допуск на контролируемый параметр.

Например, для измерения отклонений формы и расположения допустимую абсолютную погрешность измерения искомого средства измерения определяют по выражению

101

где изм - абсолютная погрешность измерения точности формы или расположения, которая не должны быть больше 0,33Тф (здесь Тф - заданный допуск формы или расположения); i - абсолютные погрешности n звеньев измерительного канала.

При определении отклонений от круглости одним из способов является способ разностей, при котором находят разность между последовательными значениями размеров исследуемого изделия с помощью двухили трехконтактных приборов. В трехконтактном приборе измеряемую деталь 6 (см. рис. 12.1) устанавливают в призму 2 с углом раскрытия и ощупывают наконечником измерительной головки 3, закрепленной в штативе 4, в направлении под углом к линии, параллельной плите 1 (табл. 12.2). Измерительной головкой 5, тип которой необходимо выбрать, фиксируют максимальное изменение показаний А за один оборот контролируемой детали 6. При этом отклонение от круглости определяют как кр = А/К, где К– коэффициент воспроизведения огранки , зависящий от количества неровностей на периметре контролируемой детали и угла раскрытия призмы (см. табл. 12.2).

Суммарная погрешность по круглости не должна превышать кр Тф, а погрешность измерения в данной схеме не должна превышать изм 0,33Тф.

Размеры и абсолютные погрешности звеньев, входящих в схему измере-

ний, приведены в табл. 12.3; 12.4; 12.5 и 12.6.

При определении отклонений от перпендикулярности угольник 2 плотно прижимают к контролируемой поверхности детали 3 и касаются его наконечником измерительной головки 5 в двух точках на расстоянии Н, равном длине контролируемой поверхности. Разность показаний измерительной головки является отклонением от перпендикулярности. Размеры и абсолютные погрешности звеньев, входящих в схему измерений, приведены в табл. 12.3; 12.4; 12.6 и 12.7.

При определении отклонения от параллельности на проверяемую поверхность детали 2 кладут поверочную линейку 3 и касаются ее наконечником измерительной головки 5 в двух точках на расстоянии L, равном длине контролируемой поверхности. Размеры и абсолютные погрешности звеньев, входящих в схему измерений, приведены в табл. 12.3; 12.4; 12.6 и 12.8.

Таблица 12.2

Параметры трехконтактных устройств для контроля огранок с различным числом граней

102

Таблица 12.3

Технические характеристики измерительных головок

Таблица 12.4

Плиты поверочные и разметочные (по ГОСТ 10905 – 86*)

103