Файл: Учебнометодическое пособие к практическим работам Волгодонск 2013 удк 006 621. 713 (076. 5) Ббк 34 М54.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 269

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
(установочные меры, базирование, температурные деформации и т.д.).

Допускаемые погрешности измерений относятся к случайным и неучтенным систематическим погрешностям измерений. Случайную составляющую погрешности в отличие от систематической составляющей можно выявить практически при всех видах измерений. Однако эту часть погрешности иногда принимают за всю погрешность измерения. Вот почему в стандарте было признано необходимым отдельно указать, что случайная часть погрешности измерения не должна превышать 0,6 от нормируемой допускаемой погрешности измерения.

5. При выборе средств измерения необходимо, чтобы предел допускаемой погрешности измерения этим средством, являющийся нормированной метрологической характеристикой, не превышал допускаемой погрешности измерения δ (таблица 2). На основе практики измерений выработана рекомендация: допускаемая погрешность измерения измерительного средства должна быть на 25-30% меньше δ.

Погрешности измерения универсальными измерительными средствами
1. Для проведения измерений с погрешностями, не превышающими допускаемые ГОСТ 8.051–81 значения, необходимо иметь сведения о значениях погрешностей измерения различными универсальными измерительными средствами в различных условиях их применения. Такие сведения, даны в РД–50–98–86.При разработке сведений использованы два принципиальных положения:

– измерительным средством одного вида можно выполнить измерения с различной погрешностью, в зависимости от методики и условий выполнения измерения;

– для выбора измерительных средств и условий выполнения измерений необходимо оценивать возможные пределы погрешности измерения.

При этом имеется в виду, что измерительное средство соответствует предъявляемым требованиям и используется оператором, имеющим навык в работе с ним.

2. В РД–50–98–86 приведены сведения о различной погрешности измерительных средств в зависимости от варианта их использования:

– при использовании их на различных пределах измерения;

– в зависимости от класса и разряда концевых мер длины, применяемых для настройки;

– для стрелочных отсчетных головок при измерении биений, т.е. колебаний размеров, в зависимости от применяемых штативов и стоек, а при измерении размеров – в зависимости от вида контакта.

Для всех измерительных средств указан температурный режим измерения. Температурный режим есть условная, выраженная в градусах Цельсия, разность температур объекта измерения и измерительного средства, которая при определенных "идеальных" условиях вызовет ту же погрешность, как и весь комплекс реально существующих причин. Эти условия сводятся к тому, что прибор и деталь имеют постоянную по объему температуру, а значение коэффициента линейного расширения материалов, из которых они изготовлены, одинаковое.

Если указанные идеальные условия соблюдены, то температурный режим в n градусов означает, что допускается такая же разность температур измерительного средства и объекта измерения и соответствующая разность их деформаций по линии измерения. Если условия не соблюдены, то разность температур должна быть меньше на такую величину, которая компенсировала бы дополнительный источник погрешности.



3. Для повышения точности измерения следует:

1) брать более точное измерительное средство;

2) устанавливать шкалу в нулевое положение по концевой мере более высокого разряда;

3) выполнять измерения персоналом высокой квалификации;

4) выравнивать температуру измерительного средства и измеряемого изделия;

5) производить измерение несколько раз и принимать за действительный размер среднее значение.
Выбор конкретных измерительных средств
1. Выбрать конкретное измерительное средство можно по таблицам I и IIРД 50–98–86 в зависимости от измеряемого размера, допуска на изготовление и допускаемой погрешности измерения по ГОСТ 8.051-81.

2. В рамках выполняемой практической работы для выбора средств измерений по условию индивидуального задания следует использовать приведенную выше таблицу 2 допускаемых погрешностей измерения (по ГОСТ 8.051–81) и таблицы3–5с данными по предельным погрешностям измерений наиболее употребительных универсальных средств измерений, выбранными с некоторыми сокращениями по материалам РД 50–98–86 и представленными в литературе [3, 4].
Таблица 3 – Предельные погрешности измеренияштангенинструментом, мкм

Диапазоны размеров, мм

Штангенциркули при измерении размеров

Штангенглубиномеры

наружных

внутренних

Отсчет по нониусу, мм

0,05

0,1

0,05

0,1

0,05

0,1

От 1 до 10

Св. 10 » 50

» 50 » 80

» 80 » 120

» 120 » 180

» 180 » 260

» 260 » 360

» 360 » 500

100

100

100

100

100

100

100

100

150

150

200

200

200

200

200

250

150

150

200

200

200

200

250

250

200

200

250

250

300

300

300

300

100

100

150

150

150

150

150

-

200

250

300

300

300

300

300

300


Таблица 4 – Предельные погрешности измерения микрометром, мкм

Диапазон

размеров, мм

Микрометры

гладкие с величиной отсчета 0,01 мм

рычажные с ценой деления 0,002-0,001 мм

Температурный режим, °С

5

5-2*

5

5-1**

От 0 до 25

Св. 25 » 50

» 50 » 75

» 75 » 100

» 100 » 125

» 125 » 150

» 150 » 175

» 175 » 200

5

10

10

15

15

15

20

20

5

5

10

10

10

10

10

10

4

5

10

10

15

15

20

20

3

4

5

6

10

10

10

10

Условия измерения

Прибор в руках

Прибор в стойке или теплоизолирован

Контакт любой. Прибор в руках

Контакт любой. Прибор в стойке или теплоизолирован

Примечание. Температурный режим при измерении размеров:

* от 100 до 500 мм – 2º С;

** от 0 до 50 мм – 5º С; от 50 до 200 мм – 2º С; свыше 200 мм – 1º С.



Таблица 5 – Предельные погрешности измерения, мкм, индикаторами часового типа и рычажно-зубчатыми головками

Диапазон размеров, мм

Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм

Рычажно-зубчатые головки с ценой деления 0,001 мм, пределом измерения ±0,05 мм

Используемое перемещение стержня, мм

10

1*

0,1*

±0,05**

±0,03***

Температурный режим, °С

5

5-1

5-1

2-0,5

2-0,2

Св. 10 до 18

» 18 » 30

» 30 » 50

» 50 » 80

» 80 » 120

» 120 » 180

» 180 » 260

20

20

20

20

20

25

30

10

10

10

10

10

10

10

5

10

10

10

10

10

10

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

3,0

4

1

1

1

1

1

1

1

Примечание. Температурный режим при измерении размеров:

* 1 – 30 мм – 5º С; 30 – 120 мм – 2º С; 120 – 500 мм – 1º С;

** 1 – 30 мм – 2º С; 30 – 120 мм – 1º С; 120 – 500 мм – 0,5º С;

*** 1 – 30 мм – 2º С; 30 – 120 мм – 0,5º С; 120 – 500 мм – 0,2º С.


Рассмотрим в качестве примера выбор измерительных средств[3] для размеров втулки (рисунок 1) с размерами:

– по наружному диаметру d– Ø75h5;

– по внутреннему диаметру D­– Ø55Н8;

– по длине L – 100h12.
Решение

1. По таблице 2 настоящего пособия или расчетом, исходя из значений предельных отклонений [5]заданных полей допусков определяем величины допусков измеряемых размеров:

– наружного диаметра Td = IT5 = 13 мкм;

– внутреннего диаметра TD = IT8 = 46 мкм;

– длины TL = IT12 = 350 мкм.

2. По таблице 2 находим значения допускаемых погрешностей измерения:

– по наружному диаметру в интервале размеров 50–80 мм, IT5 = 13 мкм, δ = 4 мкм;

– по внутреннему диаметру в интервале размеров 50–80 мм, IT8 = 46 мкм, δ = 12 мкм;

– по длине в интервале размеров 80–120 мм, IT12 = 350 мкм, δ = 70 мкм.

3. Анализируя данные значений погрешности измерений по таблицам 4 и 5, для измерения наружного диаметра размером Ø75h5(–0,013) выбираем по таблице 5 рычажно-зубчатую головку сценой деления 0,001 мм и перемещением стержня ±0,05 мм, закрепленную в стойке.Величина температурного режима 1º С. Значение предельной погрешности измерения в этом случае составляет 2,5 мкм, что меньше предельно допускаемого значения, равного 4 мкм. Рычажно-зубчатая головка настраивается для измерений с помощью набора концевых мер длины в размер 75 мм. Вид измерения – прямой, метод измерения – прямой сравнением с мерой.


4. Для измерения отверстия размером Ø55Н8(+0,046) выбираем по данным таблицы 3 микрометрический нутромер НМ с ценой деления 0,01 мм (или нутромер индикаторный НИ с ценой деления 0,01 мм и используемым перемещением стержня до 1 мм). Измерительные средства при измерении находятся в руках. Температурный режим в обоих случаях 2º С, он обеспечивается в первом случае применением надежной теплоизоляции, во втором конструкцией нутромера, имеющей теплоизолирующую рукоятку. В обоих случаях вид измерения прямой, метод измерения микрометрическим нутромером – прямой непосредственный, индикаторным нутромером – прямой сравнением с мерой (для его настройки на нуль используются концевые меры длины).

5. Для измерения длины втулки размером 100h12(-0,350) выбираем штангенциркуль ШЦ-II с пределами измерений 0–160 мм и ценой деления нониусной шкалы 0,05 мм. При измерении штангенциркуль находится в руках. Температурный режим не задается. Вид измерения прямой, метод измерения прямой непосредственный.

6. Наиболее жесткий температурный режим измерений размеров заданной детали определяется условиями применения рычажно-зубчатой головки и составляет 1º С (см. примечание к таблице 2.5).
Последовательность выполнения практической работы


  1. Получение персонального задания.

  2. Определение величин предельных отклонений и допусков измеряемых размеров (таблица 2 или стандарт [5]).

  3. Определение допускаемых погрешностей измерений для каждого из размеров (таблица 2).

  4. Выбор вида измерительных средств исходя из условия задачи (таблицы 3 – 5).

  5. Определение вида, условия проведения и метода измерения, исходя из условия задачи и выбранного измерительного средства.

  6. Назначение температурного режима измерения (таблицы 4, 5)

  7. Оформление и защита выполненной работы.


Контрольные вопросы
1. Каким образом нормируются допускаемые погрешности измерения?

2. Какие частные погрешности включены в состав допускаемой погрешности измерения?

3. В каких производственных случаях используются универсальные измерительные средства?

4. Каково назначение ГОСТ 8.051–81?

5. Как используется в выборе универсальных измерительных средств РД 50–98–86?

6. Какие условия измерения должны учитываться при выборе средств измерения линейных размеров?