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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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