2.6. Способы повышения точности средств измерений

При многократных измерениях погрешность измерения от случайных ошибок уменьшается в раз, где n – число измерений.

На основе закона нормального распределения случайных величин можно многократным измерением одних и тех же величин одним и тем же измерительным средством уменьшить влияние случайных ошибок, т.е. они усредняются и в итоге повышается точность результата измерения.

Принцип инверсии основан на том, что любая деталь от момента ее изготовления до момента эксплуатации проходит несколько состояний или обращений(инверсий). Вначале деталь представляет собой объект обработки, затем деталь представляет собой объект обработки, затем объект контроля или измерения и, наконец, становится часть изделия, в частности механизма. Тем самым принцип инверсии устанавливает связь между технологическим процессом, процессом измерения и выполнением функций при эксплуатации. На первом этапе деталь является частью замкнутой цепи технологической системы – источника инструментальной погрешности. На втором этапе деталь входит в замкнутую систему вместе со средством измерения. На третьем этапе главная деталь с параметрами, соответствующими установленным значениям, лишь когда все три фазы прохождения изучаются и учитываются совместно. Из принципа инверсии следует, что точность необходимо ограничивать исходя из функционального назначения детали, схема технологического формообразования должна соответствовать схеме ее функционирования, а схема измерения должна учитывать обе последние схемы. Следовательно положение принципа инверсии конструктор должен учитывать на стадии проектирования изделия, технолог на стадии ее изготовления, а метролог на стадии ее контроля и измерении. выбранный метод и схему измерения считают правильно обоснованными, если условия контроля соответствуют условиям эксплуатации и формообразования детали, а именно: траектория движения при эксплуатации и формообразовании4 линия измерения совпадает с направлением рабочего усилия при эксплуатации; метрологические, конструкторские и технологические базы совпадают с рабочими; форма измерительного наконечника, силовая нагрузка на деталь и другие параметры соответствуют параметрам сопрягаемой с ней контрдетали; физические ( в частности геометрические0 свойства образцовой детали, используемой при настройке средств измерения, подобны свойствам контролируемой детали.

Таким образом наибольшее соответствие процесса измерения принципу инверсии позволяет обеспечить минимальные погрешности при эксплуатации изделий.

Принцип построения средства измерения и контроля

Принцип Тейлора. При наличии погрешностей формы и взаимного расположения геометрических элементов сложных деталей в соответствии размеров всего профиля, предписанным предельным значениям возможно лишь в том случае, если определенные значения проходного и непроходного пределов, например наибольшего и наименьшего размеров. Следовательно, любое изделие должно быть проконтролировано по крайней мере дважды, точнее по двум схемам контроля6 с помощью проходного и непроходного калибра.

Взаимодействие измерительного средства с контролируемым объектом может быть точечным (сферический наконечник) линейным (плоско – профильные) и поверхностным (калибры – пробки).Большинство измерительного средства имеет точечный контакт с контролируемым изделием и осуществляется локальный контроль размеров в одном или нескольких случаях. Такой контроль не гарантирует попадание бракованных изделий в годные.

Методы, основанные на использовании линейного и поверхностного контроля контактов средств измерения с поверхностью детали, как правило, обеспечивают высокую производительность и универсальность используемых средств измерения, но позволяют отбраковывать детали лишь по проходному пределу.

Принцип Аббе . Минимальные погрешности измерения и элемент сравнения находятся на одной линии – линии измерения. Принцип Аббе справедлив для поступательно перемещающихся звеньев.