The paper gives results of experimental research on coordinate control of limited surface parts. Analysis of the method’s adaptability with due account of technological process reproducibility coefficients is given in the paper.Приведены результаты экспериментальных исследований координатного контроля ограниченных участков поверхности. В статье дается анализ методической адаптивности с учетом коэффициентов воспроизводимости технологического процесса

O. Krotova A.

О. Кротова А.

Russian

O. A. Krotova

О. А. Кротова

Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА

Приборостроение. ИнформатикаУДК 658.516КООРДИНАТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ОГРАНИЧЕННЫХ УЧАСТКОВ ПОВЕРХНОСТИ С УЧЕТОМ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССААсп. КРОТОВА О. А.Белорусский национальный технический университетПри решении комплекса измерительных за­дач достаточно часто сталкиваются с поверхно­стями, имеющими элементы прерывания. Эке- периментальные исследования [1] показали, что использование традиционных методик для поверхностей, зтловой диапазон рабочей по­верхности которых составляет менее 200°, при­водит к появлению значительной относитель­ной методической погрешности 6* и только при угловом диапазоне от 200® 6* не превьпнает допустимого значения.Авторами [2] разработана методика коорди­натных измерений сложных поверхностей с элементами прерывания. В ее основу положена возможность описания текущего радиус-век­тора реального профиля поперечного се­чения детали типа тело вращения рядом Фурье с ограниченным числом членов.Минимально необходимое количество кон­трольных точек рассчитывается по формулеп = 25 — 1 + 360 1- TlParccos(l-5,„„jj. ( 1)где Р -  заданная вероятность; z -  угловой шаг измерения; 5доп -  допустимое значение относи­тельной методической погрешности.Очевидно (1), что оптимальное количество контрольных точек не зависит от формы про­филя, т. е. количества и соотношения амплитуд и начальных фаз гармоник реального профиля, а определяется требуемой точностью, угловым шагом и заданной вероятностью.Результаты расчета количества контроль­ных точек представлены в табл. 1.Рассмотрим зависимость полученного коли­чества контрольных точек от качества техноло­гического процесса, а именно от его способно­сти находиться в статистически управляемом состоянии.Таблица IрГ510,5 0,4 0,3 0,2 0,1п0,99 13 16 19 23 270.95 12 15 18 ■ 22 270,9 И 14 17* 21 260,8 7 11 15 19 250,7 3 7 12 17 230,6 3 3 7 13 200,5 3 3 3 7 17* Выделенный диапазон предстанпяет собой предпоч­тительные значения.Будем считать, что состояние технологиче­ского процесса статистически управляемое, ее- ли за межнастроечный период все точки нахо­дятся внутри линий контрольных границ.Предположим, что индекс воспроизводимо­сти Ср (отношение допуска на размер и практи­ческого поля рассеяния) определяет отношение допустимого и действительного значений отно­сительной методической погрешности к^ .Следовательно, при неизменных z vi Р вы­ражение (1) может быть представлено в виде л = ДагссозО-бдрр)).Для расчета оптимального количества кон­трольных точек при измерении ограниченных участков поверхности с учетом коэффициентов воспроизводимости технологического процесса введем коэффициент кг, arccosQ -S*) 2 “ a r c c o s ( l -6 ^ J ’ (2)С учетом (2) получаем52 Вестник БИТУ, № 3, 2005Приборостроение. ИнформатикаWj = к2П. (3)Проведем экспериментальные исследования технологического процесса изготовления про­бок газового крана.Состояние процессов оценивают на основе выборок с использованием контрольных карт Шухарта по ГОСТ 50779.42.Для выборки (30 изделий (табл. 2)) получа­ем оценки р и а по формулам;П_  I X ,\i = X  = — = 10,1806 мм; (4)= =0,0049 мм. (5)Таблица 2Действительные значения контролируемого диаметра10,1803 10,1805 10,1871 10,1723 10,1771 10,173210,1806 10,1803 10,1858 10,1855 10,1827 10,184210,1801 10,1803 10,1900 10,1829 10,1717 10,173810,1802 10,1804 10,1917 10,1797 10,1755 10,178110,1803 10,1804 10,1815 10,1764 10,1889 10,177310,1753 10,1834 10,1753 10,1851 10,1769 10,179510,1743 10,1713 10,1802 10,1795 10,1791 10,183210,1813 10,1811 10,1778 10,1842 10,1751 10,179610,1785 10,1788 10,1752 10,1736 10,1832 10,173010,1885 10,1822 10,1737 10,1848 10,1896 10,181510,1768 10,1795 10,1702 10,1842 10,1740 10,179710,1822 10,1798 10,1771 10,1813 10,1785 10,178510,1753 10,1773 10,1774 10,1792 10,1793 10,178410,1758 10,1777 10,1757 10,1798 10,1792 10,182810,1750 10,1767 10,1810 10,1739 10,1807 10,182710,1801 10,1741 10,1755 10,1797 10,1867 10,172110,1777 10,1796 10,1749 10,1741 10,1816 10,179510,1809 10,1763 10,1757 10,1774 10,1749 10,180110,1816 10,1734 10,1773 10,1745 10,1759 10,172610,1840 10,1785 10,1834 10,1778 10,1729 10,1826Для построения контрольной карты необхо­димо рассчитать границы регулированияrP = p±itCT. (6)При Р = 0,99 (изделие связано с безопасно­стью жизни людей) к - 3 .Так как все точки находятся внутри линий контрольных границ, состояние технологиче­ского процесса статистически управляемое.Показатели, применяемые для оценки воз­можностей процессов, называют индексами воспроизводимости процесса Ср и Срк (СТБ ГОСТ? 50779.44);USL-LSL6а, (7)^  . U SL -X  X -L S L \Срк = — ), (8)Зсргде USL и LSL -  соответственно наибольшее и наименьшее предельные значения показателякачества (пределы поля допуска); X  -  среднее арифметическое всех значений в объединенной выборке или среднее средних значений отдель­ных выборок; О/ -  выборочное стандартное отклонение процесса, стабильность которого установлена.В нашем случае USL= 10,23 мм, LSL~ 10,17 мм.Используя формулы (7) и (8), рассчитаем значения Ср и Срк.Ср = 2,78; Срк = min [4,54; 1,01] = 1,01.1. Проведем экспериментальные исследова­ния методической погрешности измерения (рис. 1), для чего;Рис. 1. Ход проведения экспериментаВестник БИТУ, № 3, 2005 53Приборостроение. Информатика• на базе анализа технической документации определяем допуск контролируемого парамет­ра 1Т, имея в виду, что Л < /Г;• определяем инструментальную погреш­ность Аинстр выбранного СИ;• задаемся приемлемой, исходя из целей контроля, относительной погрешностью изме­рения б при заданной вероятности Р, приняв ее в качестве допустимой погрешности [5].2. Используя таблицу расчетных значений (табл. 1), находим минимально необходимое количество контрольных точек и.3. Проводим измерения в п точках при угловом диапазоне рабочей поверхности 200° (рис. 2).Рис. 2. Эскиз пробки газового крана4. Рассчитываем относительную погреш­ность измерения б*.Действительное значение относительной погрешности б* при определении размера рас­считывается по формуле:V8^ + s L + C c K » (9)где бпих -  погрешность определения максимума материала; 5min -  то же минимума материала; 5диск -  погрешность дискретизации (использо­вание ограниченных участков профиля).В результате обработки полученных значе­ний относительная методическая погрешность измерения составила 0,134. Отношение допус­тимого и действительного значений относи­тельной методической погрешности кх равно 2,985.В ходе аналогичных исследований различ­ных технологических процессов была получена зависимость между коэффициентами Ср и кх (рис. 3).Экспериментальные исследования показали, что при измерении сечения пробки газового крана по девяти контрольным точкам б не пре­вышает 40 % (т. е. допустимого значения), ис­пользование меньшего количества точек при­водит к появлению относительной методиче­ской погрешности, превышающей допустимое значение.В Ы В О ДМетодики выполнения координатных изме­рений могут быть оптимизированы с учетом коэффициентов воспроизводимости технологи­ческих процессов.Л И Т Е Р А Т У Р А1. Соломахо В. Л., Кротова О. А. Анализ примени­мости методик выполнения координатных измерений к сложным поверхностям, имеющим элементы прерывания // Метрология и приборостроение. -  2003. -  № 3. -  С. 26.2. Соломахо В. Л., Соколовский С. С., Крото­ва О. А. Особенности координатных измерений сложных поверхностей, представленных ограниченными участками окружности // Вестник БИТУ. -  2003. -  № 1. -  С. 43.54 Вестник БИТУ, № 3. 2005

Координатные измерения ограниченных участков поверхности с учетом коэффициентов воспроизводимости технологического процесса

https://sat.bntu.by/jour/article/download/1352/1277

Координатные измерения ограниченных участков поверхности с учетом коэффициентов воспроизводимости технологического процесса

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА