Основные понятия о метрологическом обеспечении технологического процесса. Основные методы и схемы контроля отклонений формы и расположения поверхностей

ВВЕДЕНИЕ

Контрольные приспособления – это устройства или комплекс устройств вспомогательного назначения, необходимые для выполнения вспомогательных технологических переходов измерения или контрольных операций технологического процесса. К ним относятся универсально-измерительные приборы – линейки, штангенциркули, микрометры и т.п., для контроля одного или нескольких параметров детали – скобы, калибры, а также специальные контрольно-измерительные приспособления (КИП), сочетающие в себе базирующие, зажимные, передающие и измерительные устройства.

При проектировании КИП в курсовых и дипломных проектах следует:

-  ознакомиться с основными понятиями, касающимися метрологического обеспечения технологического процесса (гл. 1);

-  выполнить анализ схем и методов измерений параметра (гл. 2), указанного в задании, обосновать и выбрать наиболее рациональный вариант измерения;

-  определить допустимую погрешность измерения и для выбранной схемы измерения определить расчетную погрешность (гл. 3). При необходимости (по завершении проектирования КИП) расчет следует уточнить;

-  разработать сборочный чертеж КИП (гл. 4), составить спецификацию сборочных единиц и деталей. Подробно описать конструкцию КИП и принцип его работы.

В расчетно-пояснительной записке должны быть приведены все необходимые схемы, расчеты, описания, а в ее приложении – спецификация.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ

ОБЕСПЕЧЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

-  Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

-  Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

-  Средство измерений – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

-  Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находится непосредственно из опытных данных.

-  Косвенное измерение – измерение, при котором искомое значение величины находится на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, определяемыми прямыми измерениями.

-  Метод измерений – совокупность приемов использования средств измерений.

-  Основными методами прямых измерений являются: метод непосредственной оценки (абсолютный метод), при котором значение величины определяется непосредственно по шкале прибора и метод сравнения, при котором измеряемую величину сравнивают с некоторой настроенной величиной (относительный метод).

-  Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки численного показания или сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

-  Калибр – средство контроля, предназначенное для проверки годности размера детали (например, калибр предельный) или ее конфигурации. Аналогичный термин – шаблон.

-  Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

-  Суммарная погрешность измерения ∆ - погрешность, включающая погрешность инструмента, погрешность метода измерений и ряд дополнительных погрешностей.

Классификация средств контроля (СК)

Классификация средств контроля производится по следующим параметрам [2, 9, 14, 17, 19, 28].

По типу контролируемых величин:

-  геометрических;

-  механических;

-  параметров потока, расхода, уровня, объема вещества;

-  давления и вакуума;

-  времени и частоты;

-  физико-химического состава и свойства вещества;

-  теплофизических и температурных величин;

-  электрических и магнитных величин;

-  радиоэлектрических величин;

-  акустических величин;

-  оптических и оптико-физических величин;

-  ионизирующих излучений и ядерных констант.

По типу контролируемых геометрических величин:

-  линейных размеров (калибры, СК длин и диаметров);

-  сложных деталей (зубчатых колес, шпоночных и шлицевых соединений, резьб);

-  углов и конусов;

-  формы и расположения поверхности;

-  шероховатости;

-  толщины покрытия.

По способу измерения различают СК абсолютные и относительные, которые подразделяются на прямые и косвенные, контактные и бесконтактные; статические, кинематические и динамические.

По месту расположения СК бывают наружными, встроенными и комбинированными.

По сложности и составу элементов конструкций СК подразделяются на инструменты, приспособления, приборы и оборудование.

По степени механизации и автоматизации СК бывают ручные, механизированные, полуавтоматические и автоматические.

Выбор СК основывается на обеспечении заданных показателей процесса технического контроля (ТК) при условии минимальных затрат на его реализацию (ISО-609-39-88). К обязательным показателям процесса контроля относят точность измерений, достоверность, трудоемкость и стоимость контроля. Применение специальных СК целесообразно при отсутствии стандартизованных и универсальных СК и в случаях, если это оправдано экономически за счет преимуществ в точности, производительности и надежности.

Процесс выбора СК включает следующие основные этапы:

-  подготовка исходных данных контроля (выбор контролируемых параметров, их номинальное значение, квалитет);

-  выбор СК по виду контролируемого параметра, по диапазону, способу и точности;

-  выбор СК по конфигурации детали (габаритам, массе, возможным деформациям);

-  выбор СК по числу контрольных точек, количество которых определяют из условия обеспечения контроля каждого параметра.

Применение универсальных измерительных инструментов и калибров не всегда обеспечивают требуемую точность, удобство