Допускаемая погрешность измерения

Существуют нормативные документы по нормированию погрешности, допускаемой при измерении линейных размеров от 1 до 500 мм. В этих документах устанавливаются:

1) значения пределов допускаемых погрешностей измерения;

2) приемочные границы с учетом нормируемых пределов допускаемых погрешностей измерения.

Допускаемая погрешность относится к случайным и неучтенным систематическим погрешностям измерения. Случайная погрешность принимается равной 2σ. Приведенные в нормативных документах допускаемые погрешности измерения являются наибольшими значениями, которые можно допустить при измерении. Погрешности могут быть значительно меньше этих величин, если это не вызывает дополнительных затрат по сравнению с измерением допускаемой погрешности.

Приемочными границами называются значения размеров, по которым производится приемка изделий. Они должны устанавливаться с учетом возможного влияния предельной погрешности измерения. Допуск на размер следует рассматривать как допуск на сумму погрешностей технологического процесса, которые не дают возможности получить абсолютно точного размера.

Порядок выбора измерительных средств

В выборе измерительных средств должны участвовать конструкторская, технологическая и метрологическая службы в пределах выполняемых ими служебных обязанностей (рис. 2).

Выбор средств измерения определяется объемом выпуска измеряемой детали, ее конструктивными особенностями (габаритные размеры, масса, материал детали, жесткость конструкции), необходимой точностью изготовления детали, экономическими показателями средств измерения (стоимость и надежность прибора, стоимость его ремонта и эксплуатации; продолжительность работы до ремонта; время, затрачиваемое на настройку и процесс измерения; необходимая квалификация исполнителя контроля).

Средства измерения выбираются таким образом, чтобы их допускаемая погрешность в заранее установленных условиях применения (т.е. с учетом всех дополнительных погрешностей) не превышала допускаемой погрешности измерения, а трудоемкость и себестоимость измерений были возможно низкими.

Выбор средства для контроля каждого заданного параметра определяется решениями, принятыми при выборе поверхностей базирования. В зависимости от схемы базирования могут быть использованы накладные или станковые средства измерений. Вначале необходимо выбрать несколько конкурирующих средств измерений каждого параметра с тем, чтобы иметь возможность дальнейшей оптимизации контроля. При выборе средства измерения необходимо учитывать:

- наличный парк средств измерений;

- возможность и рациональность применения одного средства для контроля ряда параметров в некотором диапазоне их значений;

- возможность использования однотипных средств и методик выполнения измерений.

Рис.2. Участие технических служб в выборе

Измерительных средств

При необходимости выбора одной из нескольких методик выполнения измерений варианты операций технического контроля сравнивают по точности, производительности и экономической эффективности.

В случае, если выбор средства измерения произведен по РД 50-98-86 [6], оценка погрешности измерений выполняется в соответствии с этим документом. При самостоятельном выборе средств измерений необходимо произвести аналитическую или экспериментальную оценку погрешности измерений, которая не должна превышать допустимого значения.

Расчеты производительности и экономической эффективности операции контроля затруднены из-за отсутствия ряда данных: производительности технологического оборудования, необходимой доли контролируемых деталей, т.е. объема выборки, и др. Однако можно оценить сравнительную производительность операций контроля по данным практики при использовании различных средств измерения, что является одним из обязательных условий расчета экономической эффективности вариантов. При этом следует учитывать также необходимую квалификацию оператора, стоимость выбранных средств измерений, их амортизацию и др.

Порядок выбора измерительных средств следующий. Вначале устанавливается значение допускаемой погрешности измерения. Зависимость между пределом допускаемой погрешности измерений δ, допусками на изготовление детали Т и номинальными размерами регламентирована ГОСТ 8.051-81 [5].

Установленные ГОСТом погрешности измерения являются наибольшими, которые можно допускать при измерениях, они включают как случайные, так и неучтенные систематические составляющие погрешности измерения.

По расчетной предельной погрешности измерения δ_p определяются измерительные средства, с помощью которых может быть осуществлен процесс измерения. Для этого используют общие для машиностроения типовые руководящие материалы РД 50–98–86, в которых указаны значения нормативных предельных погрешностей измерения |δ_т| различными измерительными средствами [6].

Значения погрешностей измерения линейных размеров наиболее распространенными средствами измерений приведены в РД 50-98-86 [6].

При выборе средств измерения следует учитывать неравенство |δ_т| ≤ δ_p. Из тех средств измерения, табличные значения предельных погрешностей которых |δ_т| удовлетворяют этому неравенству, выбирается то, при котором обеспечиваются наименьшие трудоемкость и стоимость измерений. Если данные о трудоемкости и стоимости измерений отсутствуют, то наиболее приемлемым следует считать средство с табличной погрешностью |δ_т|, наиболее близкой к расчетной δ_p.