Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 154
Скачиваний: 0
сеивания размеров деталей, обработанных на станке при помощи средств активного контроля. Таким образом, при активном конт роле размеров решается такая же точностная задача, как и при лю бом процессе обработки деталей. Поэтому суммарные погрешности активного контроля должны оцениваться так же, как и погрешно сти обработки. Как известно, поле рассеивания размеров деталей представляет собой существенно положительную величину.
На основании приведенных рассуждений величину суммарной погрешности активного контроля следует определять по формуле
где |
предельная |
|
а = Е м |
+ |
бз,сум> |
|
(суммарная |
(54> |
|
погрешность |
обработки |
погреш |
|||||||
|
ность активного контроля); |
|
|
|
|
||||
|
алгебраическая |
сумма |
|
систематических погрешностей |
|||||
|
(при обработке ÉM является существенно положитель |
||||||||
|
ной величиной); |
|
|
|
|
|
|
||
(Тел |
- суммарное |
среднее квадратическое |
отклонение |
собст |
|||||
|
венно случайных погрешностей |
обработки, |
|
|
|||||
В основу выражения |
(54) положено распределение |
погрешно |
|||||||
сти по закону Гаусса, как наиболее часто встречающееся. |
Однако |
||||||||
существо вопроса принципиально |
не изменяется и при |
других за |
|||||||
конах распределения |
погрешностей. |
|
|
|
|
|
|||
При |
определении |
2,М |
можно |
пользоваться |
средними |
опытно- |
|||
статистическими данными |
(усредненные |
погрешности), |
условна |
||||||
|
і' |
|
|
|
|
|
I |
|
|
/ \
â
Рис. 13 Графическое изображение предельных по грешностей:
а — обработки; б — измерения
рассматривая их как систематические погрешности. При прогноз ной, ориентировочной оценке погрешностей такой метод себя впол не оправдывает.
* О с у м вычисляют обычно исходя из предположения о независимости опреде ляющих факторов. При наличии между определяющими факторами корреляцион ных связей или при изменяемости этих факторов во времени выражения следует дополнять введением под знак корня дополнительного члена и соответствующими коэффициентами. Указанные вопросы рассматриваются в работах д-ра техн. наук Н. А. Бородачева и канд. техн. наук А. Н. Курапова.
55
На рис. 13, а графически изображены предельные погрешности обработки. Выражение для ô характеризует собой величину допус ков на обработку, поскольку последние были установлены исходя нз величин погрешностей обработки. При жестком регулировании точности технологического процесса величина ô = 6стСумЭто значе ние ô в настоящее время и принимается за величину допуска, с чем, однако, нельзя полностью согласиться, поскольку при всяком тех нологическом процессе приходится сталкиваться с комплексом систематических и случайных погрешностей.
С учетом возможного изменения во времени полей мгновенно го рассеивания размеров деталей величину предельной погрешно сти обработки определяют по формуле
|
|
о = |
ІУИ + 3 (ас у „ , - | - а с у м о ) . |
|
(56) |
||
Достоверность |
значений |
погрешностей, |
определяемых |
по |
|||
формуле (54), тем больше, чем |
больше |
партия |
обрабатываемых |
||||
деталей и чем |
меньше |
интенсивность |
изменения во времени |
||||
функциональных |
погрешностей |
обработки. При небольших |
пар |
||||
тиях деталей |
и при интенсивно |
изменяющихся |
функциональных |
погрешностях величину погрешности обработки следует определять по формуле
Ъ*=2М |
+ |
ЗУ2осум |
(57) |
или |
|
|
|
3 = ZM -j- |
3 |
V |
(58) |
т. е. на основе квадратического |
сложения собственно |
случайных |
|
погрешностей. |
|
|
|
Если при получении размеров основная цель состоит в том, что бы величина поля суммарного рассеивания размеров деталей впи сывалась с некоторым запасом (на погрешность формы) в пределы поля допуска на обработку, то при измерении уже полученных раз меров преследуется другая цель. В этом случае основная задача заключается в том, чтобы результаты измерений как можно мень ше отклонялись от действительных размеров контролируемых дета лей, т. е. чтобы действительные размеры искажались при измере нии как можно меньше.
Любое отклонение результатов измерения от действительного значения контролируемой величины следует рассматривать как погрешность измерения. Поэтому предельная погрешность измере ния размеров должна характеризоваться наибольшим практически возможным отклонением результатов измерения от действительно
го размера контролируемой детали. Величина предельной |
погреш |
ности измерения должна выражаться в виде |
|
8 = Ш + Зас у м . |
(59) |
Значения составляющих данного выражения те же, что и в фор муле (54). Графическое выражение формулы (59) приведено на
56
рис. 13,6. Линия / - / характеризует собой положение центра груп
пирования собственно |
случайных |
погрешностей, а |
линия |
2-2— |
|||
действительное |
значение |
измеряемой |
величины. |
|
|
||
В отличие от погрешностей обработки, |
которые |
оцениваются |
|||||
амплитудно, |
погрешность |
измерения |
должна |
оцениваться |
|||
с учетом знака |
отклонения |
от действительного размера. |
Общий |
||||
знак погрешности обусловливается знаком |
алгебраической |
суммы |
систематических погрешностей (при оценке погрешностей обработ ки указанная сумма является существенно положительной величи ной) .
Выражение (59) следует уточнить. Большинство измеритель ных процессов относительно. При относительных измерениях соб ственно случайные погрешности нужно два раза включать в состав суммарной погрешности, поскольку они проявляются при настройке прибора и непосредственно при самом измерении. Поэтому при относительных измерениях предельные погрешности в общем виде выражаются формулами (57) и (58), а в некоторых случаях и формулой (54).
Весьма близки друг к другу выражения для оценки предельных погрешностей обработки и автоматического контроля (автомати ческий контроль также носит относительный характер). Таким об
разом, структура погрешностей обработки |
и измерения является |
по существу одинаковой. Принципиальная |
разница заключается |
в том, что погрешности обработки являются существенно положи тельными величинами и оцениваются амплитудно, в то время как погрешности измерения должны оцениваться с учетом знака.
Вторым важным критерием оценки |
погрешностей |
обработки и |
измерения является погрешность настройки, которая |
характери |
|
зуется величиной смещения Ä центра |
группирования |
собственно |
случайных погрешностей по отношению к |
настроечному |
размеру |
|
(см. рис. 3 , 6 ) . При оценке указанной погрешности |
|
необходимо |
|
учитывать ее знак. Погрешность настройки |
относится |
к |
усреднен |
ным погрешностям. Она имеет одинаковый |
характер |
как при по |
|
лучении, так и при измерении размеров. |
|
|
|
Несмотря на то, что структура погрешностей обработки и из мерения примерно одинакова, величины суммарных погрешностей активного и послеоперационного контроля существенно отличаются друг от друга.
Известно, что погрешности обработки могут приближаться к величине поля допуска на обработку. Следовательно, и суммар
ная погрешность активного контроля также может |
приближаться |
|||
к величине поля допуска. Этим активный контроль |
принципиально |
|||
отличается от послеоперационного, при котором |
предельная по |
|||
грешность измерения должна |
составлять |
лишь небольшую |
долю |
|
от величины поля допуска на |
обработку |
(чтобы не вводить |
про |
|
изводственные допуски при распределении погрешностей по |
зако |
|||
ну Гаусса, Ацт должна составлять примерно 10% величины |
поля |
|||
допуска). |
|
|
|
|
5?
Таким образом, хотя при активном контроле размеров действу ет большее число факторов, определяющих их точность, и, следова тельно, сами погрешности имеют большую величину, чем при обыч
ном контроле, однако и резервы точности |
в этом |
случае |
также |
||||
большие. |
|
|
|
|
|
|
|
Так, например, при величине поля допуска на обработку |
10 мкм |
||||||
предельная погрешность |
измерения Ац т |
должна |
составлять |
||||
1 мкм, в то время как суммарная |
погрешность активного |
контро |
|||||
ля размеров может достигать 4—6 |
мкм, причем |
такой |
процесс |
||||
можно считать относительно точным. |
|
|
|
|
|||
§ 1 1 . Н Е О Б Х О Д И М О С Т Ь ДВУХ ЭТАПОВ |
О П Р Е Д Е Л Е Н И Я |
|
|
|
|||
П О Г Р Е Ш Н О С Т Е Й Р А З М Е Р О В |
|
|
|
|
|
|
|
Погрешности |
обработки |
и измерения |
должны |
|
определяться |
||
в два этапа. На |
первом предварительном, |
т. е. расчетном |
этапе |
учитываются все известные нам факторы, определяющие точность обработки или измерения. Однако при сложных методах получения и измерения размеров не всегда заранее известны все определяю щие факторы, от которых зависит точность рассматриваемого про цесса, не всегда известно их значение. Не всегда также точно из вестны законы их распределения и взаимосвязи. Кроме того, при прогнозной оценке погрешностей неизбежно приходится опериро вать полной величиной допуска на различные технологические по грешности, поскольку заранее неизвестны значения этих погрешно стей для каждого конкретного образца прибора или метода регули рования и контроля размеров. Таким образом, при расчетной оценке погрешностей определяется по существу не погрешность данного конкретного прибора, а предельная погрешность любого прибора, входящего в состав партии приборов данного типа, т. е. погрешность партии приборов.
Учитывая весьма условный характер расчетного (прогнозного) определения погрешностей, их окончательную оценку нужно произ водить после изготовления приборов в металле. Только при такой суммарной или комплексной проверке представляется возможным наиболее полно выявить фактическое влияние на точность обработ ки, регулирования или измерения различных определяющих фак торов. Это положение в равной степени относится как к средствам активного контроля размеров, так и к обычным средствам конт роля размеров, в частности, к универсальным приборам. Примени
тельно к средствам активного контроля |
размеров |
окончательная |
|||
проверка их точности должна |
производиться следующим |
образом. |
|||
На станке с применением средств активного контроля |
обрабаты |
||||
вают партию деталей и затем |
определяют |
параметры |
рассеивания |
||
размеров деталей, входящих |
в состав партии. |
При |
окончательной |
||
оценке погрешности автомата |
через последний |
многократно про- |
58