Значение ВЗ в повышении качества продукции

Для обеспечения прогресса в машиностроении необходимо повышать технический уровень оборудования, улучшать конструкции машин, приборов и т.д., применять прогрессивную технологию, повышать качественные характеристики сырья и материалов, создавать системы машин для комплексной автоматизации и механизации важнейших производственных процессов, внедрять прогрессивные технологии, расширять специализацию и кооперирование производства. Важнейшей задачей является унификация, стандартизация машин, инструментов, типизация техпроцессов их изготовления, обеспечение полной взаимозаменяемости. Вновь осваиваемая продукция должна отвечать последним достижениям науки и техники.

Значение взаимозаменяемости для производства в следующем:

1. возможно кооперирование цехов, заводов,

2. возможна специализация,

3. изготовление большого количества однотипных деталей экономичнее,

4. возможно современные прогрессивные методы сборки,

5. эксплуатация машин, изготовленных из взаимозаменяемых деталей проще и экономичнее,

6. возможна централизованная система снабжения запчастями,

7. стабильность качества изделий.

Однако взаимозаменяемость не везде может быть применима по соображениям экономичности.

Экономические границы взаимозаменяемости заключаются в следующем:

1. При изготовлении крупногабаритных деталей в тяжёлой промышленности,

2. При изготовлении деталей весьма малых размеров,

3. При изготовлении сопряжений высокой точности.

Метрология.

Метрология – (греч.) учение о мерах.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности измерений. (МИ 2247-93 «Рекомендации. Метрология. Основные термины и определения»).

Существуют:

1. Теоретическая метрология;

2. Практическая метрология (прикладная);

3. Законодательная метрология.

Теоретическая занимается изучением и созданием единиц физической величины.

Законодательная с помощью законов заставляет обеспечивать единство и точность измерений.

1 принцип: придерживаться единой системы единиц физической величины.

2 принцип: оценивать вероятность погрешности средств измерений (поверка).

Прикладная занимается вопросами практического применения средств измерений и внутренними теоретическими разработками.

Система СИ

Длина – L - м

Масса – m - кг

Время – T - с

Сила электрического тока – I–(ампер)А

Сила света –J – (кандела)cd

Термодинамическая температура – Θ–(кельвин)К

Количество вещества – N – моль

Дополнительно:

Плоский угол – радиан

Телесный угол – стерадиан

Единицы физических величин делятся на основные и производные.

Эталоны делятся на первичные, сравнения и вторичные.

Эталон метра – длина пути, проходимого в вакууме лучом света за 1/299792458 долю секунды. Прототипом единицы длины принимают платино– иридиевую штрих-меру длиной 102 см.

Эталон времени - эталон, реализуемый на установке для наблюдения резонанса в атомном цезиевом пучке, воспроизводит единицу времени (с).

Государственный первичный эталон силы электрического тока – определяется на основе квантовых эффектов Джозефсона и Холла (ампер).

Организацией по созданию, хранению и применению государственных эталонов является государственный научный метрологический центр.

Выбор измерительных средств

Выбор измерительных средств зависит от следующих факторов:

- принятых организационно- технических форм контроля (сплошной контроль – сортировка, выборочный - приёмочный, автоматизированный- управление качеством);

- типа производства (мелкосерийный, индивидуальный – универсальные приборы и инструменты, крупносерийный, массовый – калибры);

- конструктивных особенностей контролируемой детали (вес, габариты, жесткость: тонкостенные детали – бесконтактные измерительные средства, большие габариты – переносные и т. д.);

- точности изготовления деталей;

- точности метода измерения;

- экономические факторы.

Основные принципы выбора средств измерения:

- точность измерительных средств должна быть достаточно высокой по сравнению с точностью изготовления измеряемой детали;

- трудоёмкость измерений.

Погрешность измерения – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Абсолютная погрешность измерения выражается в единицах измеряемой величины.

Погрешности измерений классифицируются по:

- способу выражения. К ним относятся абсолютные, относительные и

приведенные погрешности;

- по характеру проявления. К ним относятся грубые, систематические, случайные и прогрессивные погрешности.

Допустимая погрешность измерений устанавливается, исходя из допуска на контролируемый размер. Недостаточная точность измерения приводит к вероятности признать годной бракованную деталь, с другой стороны, слишком высокая точность вызывает увеличение трудоёмкости измерений и удорожание изделия.

Средство измерения выбирают по определённой предельной погрешности:

(D_lim)_T³ (D_lim)_СИ,

где (D_lim)_T- необходимая точность измерения параметра;

(D_lim)_{СИ -} допустимая точность средства измерения.

Причём средство измерения должно обеспечивать минимальную трудоёмкость.

На практике существуют два метода назначения средств измерения:

- по коэффициенту точности;

- по допустимым выходам из поля допуска.

Первый самый простой, основанный на том, что точность средства измерения должно быть в несколько раз выше точности изготовления детали.

Коэффициент запаса точности:

К_Т = Т / 2 (D_lim)_СИ,

где Т – допуск размера поверхности.

Коэффициент точности принимается в пределах К_Т = 1,5 -10 в зависимости от точности изготовления поверхности детали.

Кроме того, существуют рекомендации по относительной погрешности метода измерений. Например, при косвенном методе измерения могут иметь место неточность количественных формулировок физических законов, используемых при пересчёте одних величин в другие. Кроме того, сам процесс пересчёта может быть выполнен с ограниченной точностью.

Существуют рекомендации по относительной погрешности метода измерения:

А_мет =(D_lim)_СИ / Т или А_мет= 0, 5 К_Т,

где А_мет – относительная погрешность метода, которая принимается от

0,2 – 0,35, что соответствует К_Т = 2,5 – 1,5.

Для точных изделий А_мет= 0,2 – 0,3

(D_lim)_СИ =Т ×А_мет

По расчётной погрешности выбирают прибор для измерения.

На практике необходимая точность измерения заданного размера определяется с использованием следующих соотношений:

С _изм = 0,2 Т_р для квалитетов 9….12

С_изм = 0,35 Т_р для квалитетов 6,7,8

С_изм = 0,5 Т_р для квалитетов >12.

Точность СИ должна быть меньше допускаемой погрешности измерения

С_изм > С _СИ, гдеС_СИ =0,5 ЦД

ЦД – цена деления шкалы.

Выбор по допустимым выходам за пределы поля допуска основан на том, что результаты измерений не должны выходить за эти пределы на величину, большую допустимой стандартом при контроле предельными калибрами. Это не нарушает характер посадок и является приемлемой величиной, т.к. рассеяние размеров в пределах поля допуска подчиняется нормальному закону, и наибольшее количество размеров находится в середине поля допуска. Вероятность появления максимальных размеров составляет всего 0,46%

Тогда расчётная предельная погрешность средства измерения определяется из соотношения:

(D_lim)_СИ= ÖКa² ×(0,5 Т + l _max)² - 0,5 T²,

где l_max – максимально возможный выход за поле допуска проходных и непроходных калибров.

Кa = 3 / za, где za -аргумент функции Лапласа и зависит от заданной вероятности. При a = 0.9973, z = 3, К = 1, тогда:

Погрешности измерения отражены в следующих стандартах:

1.ГОСТ 8.051-81;

2.РД 50-98-86,

3.МУ. Выбор универсальных СИ линейных размеров до 500

4.ГСИ - Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм.