Измерение отклонения от плоскостности

     4.1 Средства измерения

     При осуществлении измерительного контроля должны быть применены следующие  средства измерения:

     -головка  измерительная многооборотная 2МИГ ГОСТ 9696-82 (цена деления 0,002 мм/дел, предел измерений 2 мм, предельная погрешность 4 мкм)

     -термометр  (необходим для измерения температуры воздуха)

     - психрометр (необходим для измерения  относительной влажности воздуха)

     - барометр (необходим для измерения  атмосферного давления). 

     4.2 Метод измерения

     Измерение отклонения от плоскостности осуществляется методом непосредственной оценки. Измерение контактное, с преобразованием измеряемой ФВ в измерение отклонения  2МИГ  с дальнейшей обработкой результатов. 

     4.3 Техника безопасности

     При выполнении контроля должны быть соблюдены  следующие требования безопасности:

     – ГОСТ 12.1.005–88 по воздуху  рабочей зоны при температуре соответствующей условиям измерительного контроля;

     – ГОСТ 12.2.003–91 по оборудованию;

     – ГОСТ 12.3.002–80 по производственным процессам. 

     4.4 Требования к квалификации оператора

     К выполнению измерений и обработке результатов могут быть допущены лица, имеющие навыки работы с рекомендуемым средством измерения. 

     4.5 Условия выполнения измерительного контроля

     При выполнении измерений должны быть соблюдены  следующие условия:

     – температура воздуха в помещении (20±5) °С;

     – изменение температуры за 0,5 часа не более 0,5 °С;

     – относительная влажность воздуха  не более (60±20) %;

     – атмосферное давление (101,3±4) кПа. 

     4.6 Подготовка к выполнению измерений

     При подготовке необходимо:

     – проверить условия выполнения измерений в соответствии с 4.5;

     – внешний осмотр детали, измеряемые поверхности должны быть чистыми;

     – установить деталь на опорах, зажать с  помощью прижимного винта;

     – кронштейн с индикатором устанавливаем в положение, соответствующее первой контрольной точке (схема измерительного контроля представлена в приложении Б) и фиксируем в заданном положении. 

     4.7 Выполнение измерительного контроля

     Расположение  контрольных точек на пластине изображено на рисунке 5: 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 5 

     При выполнении измерения отклонения от плоскостности выполняют следующие операции:

     Доводят измерительный наконечник до соприкосновения  с контролируемой поверхностью в  первой контрольной точке, снимают показания (в каждой точке не менее 10 раз). Затем поворотом кронштейна с 2МИГ переходят ко второй контрольной точке и снова снимают показания.

     После окончания измерений в контролируемых точках на первой окружности стойку с  кронштейном, закрепленным на ней, перемещают по направляющим на следующую контрольную  линию. Доводят измерительный наконечник до соприкосновения с контролируемой поверхностью (на второй линии), снимают показания и т.д. 

     4.8 Обработка результатов измерений  

     Мы  используем образцовую деталь, необходимую  для внесения поправок в результаты измерений (поправки исключают влияние  отклонение формы направляющих). Отняв от значений результатов измерения пластины значения результатов измерения образцовой детали, получим значения с внесенными поправками. Далее необходимо построить прилегающую плоскость. Отняв от координат прилегающей плоскости координаты плоскости, построенной по результатам измерений с внесенными поправками, получим искомое отклонение от плоскостности.

     Полученные  в ходе измерений результаты заносят  в таблицу. 

 

       Отклонение от плоскостности это наибольшее из X_i.

     Таким образом, деталь признается годной, если допуск плоскостности детали по результатам измерительного контроля не превышает допустимого значения, в противном же случае деталь признается негодной.  
 
 
 
 

 

     

     Обеспечение расчетным путем  инструментальной погрешности  измерения 

     1 Постановка задачи  и описание исходных данных 

     Задача: обеспечить расчетным путем на стадии проектирования норм точности показатели качества изделия – контрольного приспособления для контроля плоскостности детали типа «пластина», габаритные размеры которой 100х100х50 мм, изготавливаемой с допуском плоскостности IT=50 мкм по 10 степени точности.

     Отличительной особенностью данной задачи является тот факт, что основным показателем  качества следует считать инструментальную погрешность измерения, включающую погрешность измерительного преобразователя и неопределенность позиционирования измерительного наконечника относительно устройства базирования детали.

     Исходные  данные:

     – чертеж общего вида;

     – из условия  = (1/5..1/3) Т  следует, что допустимая погрешность измерения =13 мкм. Было установлено, что инструментальная составляющая допустимой погрешности измерения = 8,9 мкм.

     2 Структурирование изделия в идее  иерархической информационной «пирамиды»

      

 

     3 Проектирование норм точности  на уровне изделия

     Исходные  данные:

     – инструментальная неопределенность измерения = 8,9 мкм.

     Задача:

     распределить  заданный показатель качества изделия  между комплексными показателями качества функционального устройства (ФУ).

     Анализ  исходных данных:

       из информации, представленной в иерархической «пирамиде», следует, что необходимо распределить заданный показатель качества изделия между двумя функциональными устройствами: измерительным преобразователем, т. е индикатором и между устройством базирования индикатора.

     Решение задачи:

     Формально при распределении показателя качества необходимо увязывать цепь по трем параметрам: номинальным значениям, средним отклонениям и допускам. В нашем случае показателем качества изделия и его структурных частей является неопределённость, относящаяся к категории нулевых, т. е. его номинальное значение равно нулю. Это означает, что на всех этапах проектирования норм точности изделия расчет (распределение и увязывание) будет вестись только по допускам (математическое ожидание также принимаем равным нулю). Поэтому показатель качества изделия может быть представлен в виде симметрично распределенного допуска (0±4,45) мкм.

     Функциональной  неопределенностью (инструментальной неопределенностью измерения) является неопределенность положения, распределенная по нормальному закону. Тогда с учетом коэффициента запаса (из условия к_з=1,3..1,5 примем к_з=1,33):

      .

     Коэффициенты  С₁, С₂  – коэффициенты влияния, очевидно их равенство 1.

      =8,9/1,33=6,69.

     Т. к. ФУ1 – измерительный преобразователь 2МИГ – это покупное стандартизованное изделие, то U_ФУ1 будет равна основной погрешности измерения 2МИГ по паспорту, т.е. U_ФУ1=±2 мкм.

     Тогда (1) примет вид: (12,8/1,33)² = 4² + U²_ФУ2.

     Следовательно, U_ФУ2=8,9 мкм.

     Таким образом действующая неопределенность положения рабочего элемента U_ФУ2=±4,45.

              Представление результатов:

     Построим  схему полей допусков по полученным данным:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Определим коэффициент запаса К_З=13/8,9=1,4. 

     Результаты  проектирования на данном этапе представим в виде таблицы: 
 

      

 

     

     2 Проектирование норм точности устройства базирующего ФУ

     .

     2.1. Исходные данные:

     - [U_ФУ2] =±4,45 мкм;

     - схема устройства базирования  детали и измерительного преобразователя.

     2.2. Задача: распределить заданный показатель качества данного функционального устройства между показателями качества конструктивных цепей, таким образом, чтобы обеспечивалось соотношение U_ФУ2 ≤[U_ФУ2].

     2.3. Анализ источников неопределенностей:

     Очевидно, что в данном случае имеет место две КЦ, определяющие положение РЭ ФУ (отверстия в кронштейне под измерительный преобразователь и рабочие поверхности опор) относительно БЭ по шести степеням свободы. Изобразим КЦ.