Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

Б условиях массового и крупносерийного производства стопроцент­ ный контроль должен осуществляться при помощи контрольных ав­ томатов. Последние повышают объективность контроля и значитель­ но увеличивают производительность контрольных операций. Поэто­ му методы активного и послеоперационного контроля не следует противопоставлять друг другу; оба метода должны разумно соче­ таться.

Весьма целесообразно комплексное применение методов после­ операционного и активного контроля путем, например, придания контрольным автоматам функций управления технологическими процессами, т. е. функций подналадчиков. Подобное мероприятие открывает возможность «активизации» контроля на уже действую­ щих автоматических линиях и участках. При этом, однако, надо стремиться к тому, чтобы между станками и контрольными автома­ тами располагалось как можно меньше обработанных деталей (из­ вестно, что после возникновения подналадочного импульса датчик должен быть обесточен на время прохождения деталей, расположен­ ных между позициями обработки и измерения).

Развитие техники неизбежно приводит к повышению точности и стабильности технологических процессов. При этом применение ав­ томатической разбраковки будет постепенно сокращаться. Этот вы­ вод не относится к сортировочным автоматам. Однако в настоящее время при разработке метода селективной сборки существует не­ правильная тенденция, заключающаяся в том, что вся тяжесть этой операции перекладывается на сортировочный автомат. Это приво­ дит к неоправданно большим диапазонам сортировки и, как следст­ вие, к чрезмерно большому количеству сортировочных групп. При­ мером этого может служить производство подшипников качения. При большом количестве сортировочных групп многие детали край­

ций сортировочных автоматов. Таким образом, для повышения эф - фективности метода селективной сборки также необходимо повы­ шать точность технологических процессов.

Учитывая общую тенденцию развития техники, в частности раз ­ вития технического контроля, можно утверждать, что будущее при­ надлежит технологическому -контролю, дополняемому выборочным послеоперационным (это характерно для американского машино­ строения). Однако эта общая тенденция, разумеется, не означает от­ каз от использования там, где это действительно необходимо, сто­ процентного послеоперационного контроля.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что регулирование качества должно осуществляться на основе разумного сочетания послеопера­ ционного и активного контроля.

Важнейшее значение имеет проблема активного контроля и для систем программного управления, при использовании которых так­ же приходится решать вопрос компенсации технологических по­ грешностей.

23

В настоящее время в наиболее передовых в техническом отноше­ нии странах наметилась тенденция к созданию технологических комплексов (обрабатывающих центров), предназначенных для вы­ полнения всех операций, связанных с изготовлением тех или иных изделий. Создание подобных комплексов знаменует собой внедре­ ние автоматизации в индивидуальное и мелкосерийное производст­ во. При этом существенное значение имеют вопросы комплектной (сопряженной) обработки деталей, образующих различные соеди­ нения.

При всей важности принципа взаимозаменяемости его недоста­ ток заключается в том, что детали, входящие в состав соединения, обрабатываются независимо друг от друга, причем заранее не из­ вестно, какие фактические размеры деталей будут сочетаться в раз­ личных сопряжениях.

Одним из прогрессивных методов получения различных соеди­ нений является такой, при котором к фактическому размеру одной детали соединения будет подгоняться размер другой детали. Это возможно путем комплектной обработки деталей, образующих со­ единение. В этой связи важное значение приобретают вопросы ак­ тивного контроля, связанные с разработкой высокоточных и быстро перенастраивающихся устройств, предназначенных для осуществле­ ния комплектной обработки деталей соединения.

Г л а в а I I . ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ П О Г Р Е Ш Н О С Т Е Й РАЗМЕРОВ

§ 6. О Б Щ А Я ХАРАКТЕРИСТИКА П О Г Р Е Ш Н О С Т Е Й Р А З М Е Р О В

(коррелированные). Как отмечалось, систематические погрешности в чистом виде почти не проявляются, и их следует рассматривать как пределы, к которым стремятся усредненные случайные погреш­ ности при увеличении числа экспериментов. Усредненные погрешно­

дует понимать погрешности, которые характеризуются отклонением центра группирования эмпирических собственно случайных погреш­ ностей от некоторого размера, или погрешности, характеризующие-

24

ся смещением центра группирования в функции времени или како­ го-либо другого параметра. Таким образом, усредненные погреш­ ности могут быть как нефункциональными, так и функциональны­ ми. Усредненные погрешности являются практическими (эмпириче­ скими) характеристиками теоретических (систематических) по­ грешностей.

В основе классификационной схемы лежит компенсация техно­ логических погрешностей, являющаяся одним из основных вопро­ сов активного контроля размеров.

Погрешности размеров (погрешности обработки и измерения)

t

Случайные Постоянные Систематические

t

Рис. 2. Классификационная схема погрешностей обработки и измерения

Качество средств активного контроля размеров, т. е. их точность, зависит в основном от того, насколько полно они компенсируют влияние технологических погрешностей. Различные средства актив­ ного контроля по-разному решают эту задачу. Подналадчики ком­ пенсируют влияние только функциональных усредненных погрешно­ стей, средства контроля в процессе обработки — влияние как функ­ циональных, так и собственно случайных погрешностей.

Усредненные погрешности компенсируются значительно проще, чем собственно случайные. Это объясняется тем, что усредненные погрешности во многих случаях можно рассматривать как система­ тические или как приближающиеся к систематическим. При усред­

25

от обработки собственно случайных погрешностей. Усредненные по­ грешности суммируются алгебраически, а собственно случайные — квадратически. Использование понятий об усредненных и собствен­ но случайных погрешностях позволяет значительно упростить ре­ шение задач, связанных с прогнозной оценкой погрешностей при активном контроле размеров.

Связь между собственно случайными и усредненными погреш­ ностями иллюстрирует рис. 3. На рис. 3, а изображен график изме­ нения размера d деталей в функции времени t. Линия / - /, представ­ ляющая собой среднюю линию совокупности размеров деталей, ха-

Рис. 3. Схемы усреднения погрешностей:

обработанных деталей

растеризует функциональные усредненные погрешности, а отклоне­ ния размеров деталей от средней линии — собственно случайные по­ грешности (высокочастотная составляющая погрешностей).

Функциональные усредненные погрешности проявляются в виде

в той последовательности, в которой они обрабатываются на станке. На рис. 3, б изображен другой пример усреднения погрешностей.

В данном случае усредненная погрешность А характеризуется сме­ щением центра группирования эмпирических собственно случайных погрешностей (линия / - / ) по отношению к некоторому настроечно­ му (или действительному) размеру (линия 2-2). Такие усредненные погрешности можно с некоторым приближением рассматривать как постоянные.

К случайным функциональным погрешностям относятся такие, которые являются функцией какого-либо неслучайного параметра (времени, размерного параметра, массы, температуры, давления и т. д.), т. е. функцией такого независимого параметра, значения ко­ торого задаются при проведении эксперимента.

26

Если случайные функциональные погрешности являются функ­ цией времени (что чаще всего бывает), то они относятся к случай­ ным процессам. Случайный процесс представляет собой такуюфункцию времени, значение которой в каждый данный момент яв­ ляется случайной величиной. Собственно случайные погрешности являются разновидностью случайных величин. Применительно к случайным процессам понятие «собственно случайные погрешно­ сти» совпадает с понятием «мгновенное рассеивание». Однако пер­ вое понятие шире, так как оно относится к любым случайным функ­ циональным погрешностям, а не только к случайным процессам.

Собственно случайные погрешности являются составной частью случайных функциональных погрешностей, которые можно рассмат­ ривать как совокупность собственно случайных погрешностей. Та­ ким образом, понятие «случайные функциональные погрешности» является более общим и широким по сравнению с понятием «собст­ венно случайные погрешности».

Для того чтобы наглядно показать связь между случайными функциональными и собственно случайными погрешностями, рас­ смотрим в общем виде пример по определению вероятностных ха­ рактеристик случайных функциональных погрешностей [27].

Случайные функции при различных опытах могут принимать различные зна­ чения. То значение, которое принимает случайная функция при одном опыте, назы­ вается ее реализацией. Обозначим различные реализации случайной функции X(t)^

mjt)

Рис. 4. Случайные функциональные погрешности

функции можно рассматривать как обычную, неслучайную функцию. При фиксиро ­ вании определенных значений аргумента t случайная функция превращается в слу­ чайную величину (собственно случайная погрешность), значения которой обозна­ чены на рисунке точками а, Ь, с, d, е и т. д. Такая случайная величина называется сечением случайной функции при заданном значении параметра t.

Таким образом, случайной функциональной погрешности присущи черты соб­ ственно случайных погрешностей и функции. При каждом значении аргумента она превращается в собственно случайную погрешность, при каждом отдельном опыте она представляет собой обычную неслучайную функцию. Случайная функция при­ обретает случайный характер только при нескольких реализациях.

Как определяются параметры случайной функции на основании опытных дан­ ных? Предположим, что произведено п независимых опытов по определению зна­

27