Проектні розрахунки ЗК
Можливість використання прийнятої конструкції ЗК визначається сумарною
похибкою вимірювання, методика розрахунку складових якої при вимірюванні
лінійних розмірів (довжин і діаметрів), величина радіального і торця биття в
діапазоні розмірів від 1 до 500 мм дана в ГОСТ 8.051 - 81. За результатами
розрахунку формулюються технічні вимоги на точність ЗК.
Складові похибки вимірювання можуть мати систематичний або випадковий
характер. Похибки, що припускається, регламентує ГОСТ 8.051 -81.
Значення розмірів, по яких виконується приймання виробів (приймальні межі
(ПМ)) встановлюють з урахуванням допуску на розмір. Допуск на розмір можна
розглядати як допуск на суму похибок технологічного процесу, що не дають набути
абсолютно точне значення розміру, у тому числі і через похибку вимірювань.
Стандартом передбачені два варіанти встановлення ПМ: ПМ співпадають з
межами поля допуску або зміщені всередину поля допуску з урахуванням
можливого впливу похибки вимірювання. Точність ЗК повинна бути приблизно на
порядок вище точності контрольованого параметра виробу. Межі похибки, що
припускається, можна збільшити, якщо для використання низькоточних ЗС
введений зменшений виробничий допуск або, якщо вироби підлягають
розсортовуванню на різні групи при селективній збірці.
При виборі ЗВ і умов виконання вимірювань необхідно оцінювати і можливі
межі похибки вимірювання.
Основні складові похибки вимірювань
1. Похибки, залежні від засобів вимірювань
2. Похибки, залежні від установочних мір
3. Похибки, залежні від вимірювального зусилля
4. Похибки від температурних деформацій
5. Специфічні похибки при вимірюванні внутрішніх розмірів
6. Похибки, залежні від оператора (суб'єктивні похибки)
Розрізняють 4 види суб'єктивних похибок: присутність, відліки, дії і
професійні.
Похибка відліку не враховується безпосередньо, хоча така можливість існує.
Вплив цієї похибки враховують у разі, коли прагнуть максимально використовувати
точностні можливості ЗВ, наприклад, при вимірюванні в межах 2 -3 розподілів
шкали. Суб'єктивна похибка присутності виявляється у вигляді впливу
тепловипромінювання оператора на температуру навколишнього середовища.
Суб'єктивні похибки дії і професійні роблять найістотніший вплив на похибку
вимірювання.
До суб'єктивних похибок дії відносять похибки, що виникають від
притирання настановних заходів (вони ввійшли в похибки від настановних заходів);
похибки, що вносяться оператором при настройці приладу; похибки, що виникають
при переміщенні приладу щодо деталі. Повністю врахувати всі види суб'єктивних
похибок вимірювання не представляється можливим. Складно врахувати і
професійні похибки, пов'язані з кваліфікацією оператора.
Розроблену конструкцію ЗВ розраховують на точність вимірювань. При
цьому сумарна похибка може бути визначена на етапі проектування лише
наближено, оскільки багато складових похибок вимірювання визначаються
безпосереднім вимірюванням при атестації пристосування.
У загальному випадку можна користуватися наступною формулою:
або більш математично коректним виразом:
де ΔМ - похибка, властива самій схемі вимірювання і виникаюча від
недосконалості методу вимірювання і взаємодії ЗВ з об'єктом. Вона може бути
оцінена для кожного конкретного випадку.
ΔУ - похибка установки контрольованої деталі в КВП. Як і для верстатних
пристосувань
де εб - похибка базування, визначається для конкретної схеми установки на
основі аналізу геометричних зв'язків,
εб - похибка закріплення, пов'язана із зсувом контрольованої деталі від
номінального положення під дією сил затиску;
εб - регламентована похибка виготовлення, складання, регулювання, а також
знос опор і вимірювального пристрою (враховується лише знос, який має місце між
періодичними настройками пристосування).
ΔН - похибка настройки КВП по еталону або настановним заходам. Ця
похибка може бути приблизно прийнята рівною допуску на еталонну деталь або
похибки настановних заходів і зсуву рівня настройки.
ΔР - похибки передавальних пристроїв, які можуть бути визначені по формулі:
де ΔР1 - похибка від неточності виготовлення плечей важелів;
ΔР2 - похибка від зазору між отвором і віссю важеля;
ΔР3 - похибка від непропорційності між лінійним переміщенням
вимірювального стержня і кутовим переміщенням важеля;
ΔР4 - похибка від зсуву точки контакту сферичного наконечника при повороті
плоского важеля;
ΔР5 - похибка прямої передачі;
ΔП - сумарна похибка, пов'язана з похибками:
ΔСИ - вимірювального приладу (визначається за паспортними даними і
таблицями);
ΔС - суб'єктивною похибкою, залежною від способу фіксації результату
вимірювання, ціни поділки, розташування шкали і кваліфікації робітника;
найбільше значення ΔС буде рівне половині ціни поділки шкали або половині ціни
одиниці найменшого коду при отриманні результатів в цифровому коді;
ΔСП - специфічна похибка (похибка дискретності, що викликається
квантуванням по рівню безперервно вимірюваної величини цифровими приладами.
Ця похибка, як і похибка округлення, рівна половині одиниці молодшого розряду в
показах приладу. Обчислювальні похибки виникають при використанні
обчислювальних засобів від апроксимації функції, кодування (перекладу кривих в
дискретні значення), інструментальних похибок ЕОМ, округлення констант,
виражених ірраціональним числом (π = 3,14158...). Останні легко визначаються у
відносних величинах, наприклад, π0 =3; π1 = 3,1; π2 = 3,14; і т.д. Похибки округлення
Δlt - похибки від температурних деформацій.
|