1.5 Требование к погрешности измерительного канала автоматизированной системы
Согласно методике [6], ориентированной на контактный метод, процесс измерений производится путем относительного прецизионного вращения измерительного наконечника вокруг оси вращения контролируемой детали (см. рисунок 15). На рисунке 16 показано положение измерительного наконечника при этом процессе.
|
|
|
|
Рисунок 15 – Кинематическая схема измерений контактным кругломером |
Рисунок 16 ‑ Схема положения измерительного наконечника при измерении детали подшипника |
Основные принципы выбора средств измерения для определения геометрических параметров такие же, как и для других размерных параметров в машиностроении: точность измерительного средства должна быть выше заданной точности величины геометрических параметров контролируемого изделия, а трудоемкость измерений и их стоимость должны быть возможно низкими, обеспечивающими наиболее высокие показатели производительности труда и экономичности.
1.5.1 Требования к производственному контролю
Требования к производственному контролю рассмотрим на основе [12]. Недостаточная точность измерений приводит к тому, что часть годной (по геометрическим параметрам) продукции бракуют (ошибка Iрода) и вместе с тем брак частично принимают как годную продукцию (ошибка II рода).
Ошибка первого рода, приводящая к не использованию фактически годного изделия, вызывает прямые экономические потери. Ошибка второго рода, приводящая к использованию дефектных изделий, влечет за собой снижения качества или другие отрицательные явления во время применения ее на практике.
Излишняя точность измерений, как правило, бывает связана с чрезмерным повышением трудоемкости и стоимости контроля качества продукции, а следовательно, ведет к удорожанию и ограничению выпуска. Вопрос в том, какая точность измерений в каждом конкретном случае достаточна, сложен: требуется установить приемлемые при контроле значения рисков (вероятностей) получения ошибок IиIIрода, а иногда еще и приемлемые относительные переходы границ поля допуска контролируемого параметра детали. По этим данным можно рассчитать допустимую величину предельной погрешности измерений в предположении определенных законов распределений как геометрических параметров, так и погрешностей измерений. По расчетной предельной погрешности можно выбрать подходящее средство (или метод) измерений по табличным нормативным предельным погрешностям измерений, показанных в таблице 3 [12].
Особенности выбора средств измерений геометрических параметров состоят в следующем. Для измерения параметров имеется ограниченный набор средств измерения с погрешностями показаний от 4,5 до 45%. Эти средства обычно используют в измерительных лабораториях в основном для аттестации образцовых деталей и проверок образцов, а также реже для выборочного, главным образом, арбитражного контроля наиболее важных деталей.
Таблица 3 ‑ Вероятности PIиPIIошибок I и II рода при размерном контроле деталей машиностроения
|
|
Законы распределения контролируемых параметров неровностей поверхности | ||||||||
|
нормальный |
существенно положительных величин | ||||||||
|
Законы распределения погрешности измерения | |||||||||
|
нормальный |
равномерный |
нормальный |
равномерный | ||||||
|
PII·100 |
PI·100 |
PII·100 |
PI·100 |
PII·100 |
PI·100 |
PII·100 |
PI·100 | ||
|
1,6 3 5 8 10 12 16 |
0,37 0,87 1,6 2,6 3,1 3,75 5,0 |
0,39 0,9 1,7 2,8 3,5 4,1 5,4 |
0,7 1,2 2,0 3,4 4,5 5,4 7,8 |
0,75 1,3 2,25 3,7 4,75 5,8 8,25 |
0,15 0,6 1,2 1,9 2,5 3,0 3,9 |
0,25 0,7 1,25 2,2 2,75 3,25 4,35 |
0,4 0,7 1,5 2,4 3,2 3,55 5,2 |
0,5 0,9 1,5 2,8 3,8 4,2 5,5 | |
|
Примечание‑ | |||||||||
‑
среднее квадратическое отклонение
погрешности измерений;
‑
допуск на контролируемый параметр.