Пример выбора средств измерений

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: вал размером Ø 40 k 6 ; производство –

- серийное, распределение погрешностей изготовления и измерения подчиняется нормальному закону, IT /σ_тех = 4,5.

Выбираем универсальные средства измерения для серийного производства, требуется выполнять, так как процесс не стабильный. Деталь жесткой конструкции и можно применить контактный метод измерения.

По табл.1 устанавливается допуск на изготовление (IT) и допускаемая погрешность измерения (δ):

IT = 0.016 мм; δ= 5 мкм.

По табл.2 выбирают 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. 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 рис.2 при A _мет (σ) = 16% для заданной точности технологического процесса находим: m =1,8%; n =4,5%; с / IT =0,07.

Следовательно, с =0,07ּ16=1,12 мкм ≈ 1 мкм

Оценка годности деталей производится по предельно допустимым размерам:

d _max = Ø 40.018 мм; d _min = Ø 40.002 мм.

Среди годных деталей могут оказаться бракованные детали (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 D>d и производим расчет производственного допуска:

T _пр = IT – 2 с = 16–2·1,0 = 14,0 мкм.

В этом случае увеличится риск изготовителя. Предельно допустимые размеры с учетом производственного допуска будут следующие:

d _{max. пр} = Ø 40.018 - 0.001 ≈ 40.017 мм,

d _{min. пр} =Ø40.002 + 0.001 ≈ 40.003 мм.

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

δ _арб = 0.3·5 = 1.5 мкм.

По табл.2 выбираем вертикальный оптиметр с кодом 28. Техническая характеристика: цена деления ­ 0.001 мм, предельная инструментальная погрешность Δ = 1.5 мкм, предел измерения 0…100 мм.

Метод измерения – относительный, прямой, контактный, для нулевой настройки оптиметра требуются концевые меры длины.

Т а б л и ц а 7. 1

Допускаемые погрешности измерения d, в мкм, по ГОСТ 8.051

Квалитеты

Интервалы номинальных размеров, мм

IT

d

IT

d

IT

d

IT

d

IT

d

IT

d

IT

d

IT

d

IT

d

IT

d

Св. 1 до 3

1,4

1,8

” 3 ” 6

1,6

” 6 ” 10

” 10 ” 18

2,8

” 18 ” 30

” 30 ” 50

” 50 ” 80

” 80 ” 120

” 120 ”180

” 180 ”250

” 250 ”315

” 315 ”400

” 400 ”500

” 500 ”630

” 630 ”800

” 800”1000

Относительная погрешность измерения

30…35%

30 25%

25%

25…20%

20%

П р и м е ч а н и е: для размеров с неуказанными допусками по ГОСТ 8.549-86 d=0, 5IТ для квалитетов с 12-го по 17-й.

Т а б л и ц а 7.2