Технические измерения

13

Размещено на http://www.allbest.ru/

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Технология машиностроения"

Дисциплина "Технические измерения"

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Студент (Савочкин А. В.)

Факультет Машиностроительный

Консультант (Муслина Г.Р.)

Ульяновск 2016

1. Выполнение обработки результатов измерения вала с многократными наблюдениями

Рис. 1. Эскиз втулки

При многократном измерении диаметра втулки Ш16,5d10 микрометром МК 25-1 получены следующие результаты: 16,541; 16,540; 16,491; 16,525; 16,531; 16,537; 16,542; 16,532; 16,529; 16,539 мм.

Неучтённая систематическая погрешность, вызванная отклонением температуры втулки от нормальной и = 2 мкм.

1. Результаты наблюдений и расчётов

1.1 Определение среднего арифметическое значения х измеряемой величины

х = (1/10) (16,541+16,540+16,491+16,525+16,531+16,537+16,542 16,532+ 16,529+16,539) = (1/10) · 165,307 = 16,531 мм

1.2 Вычисление средней квадратической погрешности единичных измерений в ряду измерений Sx

1.3 Исключение промахов (грубых погрешностей)

Проверяем, не являются ли промахами результаты х_min и х_max. Если эти результаты промахами не являются, то и остальные результаты не промахи.

Так как число измерений n < 20, целесообразно применять критерий Романовского по формуле:

в =¦х - х_пр¦/ Sx,

где х_{пр -} проверяемый результат измерения.

Для х_пр = х_min = х₁ = 16,525 мм

в₁ =¦16,531 - 16,525¦/ 0,018 = 0,333

Для х_пр = х_mах = х₂ = 16,542 мм

в₂ =¦16,531 - 16,542¦/ 0,018 = - 0,011

Полученные значения критерия Романовского в₁ и в₂ сравниваем с табличным значением в_т = f (n, q) и находим, что рассчитанные значения меньше любого табличного значения при любом уровне значимости, а следовательно не являются промахами. Значит и все остальные значения промахами не являются.

1.4 Определение средней квадратической погрешности результата измерений среднего арифметического Sx

Определяем СКП результата измерений среднего арифметического значения по формуле:

Sx = Sx / n = 0,018/10 = 0,018/3,162 = 0,0057 мм.

1.5 Вычисление доверительных границ случайной погрешности результата измерений ±е

Принимаем доверительную вероятность Р = 0,95 и устанавливаем по таблице значение коэффициента Стьюдента t_p = 2,262.

Тогда доверительные границы случайной погрешности результата измерений найдём по формуле:

е = ± t_p Sx = ±2,262 · 0,0057 = ±0,013 мм.

1.6. Вычисление доверительных границ неисключённой систематической погрешности результата измерений ±и

Если доверительные границы неисключённой систематической погрешности измерения и / Sx < 0,8, то неучтённой систематической погрешностью, по сравнению со случайной погрешностью измерения пренебрегаем 0,002/0,0057 = 0,351 < 0,8.

1.7 Вычисление доверительных границ погрешности результата измерений ±Д

Принимаем доверительные границы погрешности результата измерений Д = е = ±0,013 мм.

1.8 Представление результата

Окончательный результат измерений запишем в виде:

А = 16,531 ± 0,013, 0,95.

Это означает, что с вероятностью 95% результат измерения лежит в диапазоне от 16,518 мм до 16,544 мм.

2. Выбор универсального средства измерения отверстия Ш80К7 и вала Ш80m6

2.1 Устанавливаем допускаемую погрешность измерения размера вала

Для Ш80m6 (IT = 19) д = 0,005 мм.

2.2 Выбираем универсальное средство измерения

По таблице VI РД 50-98-86 устанавливаем рекомендуемый перечень универсальных СИ, позволяющих измерить вал Ш80 мм, 6-го квалитета в принятых условиях. Это СИ под номерами 4б; 5г; 6б. В таблице 1.5 под номером 6 указаны микрометры рычажные. Из приведённого перечня выбираем микрометр рычажный МР-100 (ГОСТ 4381-87) с ценой деления 0,002 мм и пределом допускаемой погрешности измерения ±0,003 мм. Микрометр при работе находится в стойке или обеспечивается защита от тепла рук оператора.

2.3 Определим метрологическую характеристику микрометра рычажного, одновременно проверяя выполнение условий выбора СИ

2. Метрологическая характеристика и условия использования микрометра рычажного МР-100

Диапазон измерения микрометра 75 - 100 мм позволяет измерить размер 80 мм, диапазон показаний больше допуска размера: 0,28 > 0,019 мм; предельная погрешность измерения микрометром при принятых условиях измерения меньше допускаемой: 0,003 мм < 0,005 мм.

2.4 Установим приёмочные границы, совпадающие с предельными размерами вала

измерение вал погрешность доверительная граница

Рис.2. Расположение приёмочных границ без назначения производственного допуска

В этом случае вероятно, что m деталей будут неправильно приняты, а n деталей неправильно отбракованы. Для измерения вала 6-го квалитета принимаем рекомендуемую погрешность А_{мет (у)} = 16%. Тогда, в соответствии с ГОСТ 8.051 предельные значения параметров разбраковки, m = 5 … 5,4%, а n = 7,8 … 8,25%. При этом возможный выход за границы поля допуска размеров неправильно принятых деталей с = 0,25, Т = 0,25 · 0,019 = 0,00475 мм.

Результаты разбраковки деталей заносим в таблицу.

3. Результаты разбраковки деталей

2.5 Установим приёмочные границы, смещённые относительно предельных размеров

Рис.3. Расположение приёмочных границ - производственный допуск определён в зависимости от параметра разбраковки с.

Так как при А_{мет (у)} = 16%, с = 0,00475 мм, что больше д/2 = 0,0025 мм, принимаем

с = сґ= д/2 = 0,0025 мм.

Тогда производственный допуск Т_пр = Т - 2сґ= 0,019 - 2 · 0,0025 = 0,014 мм

2.6 Определяем, возможно ли использовать выбранное СИ, если процент неправильно забракованных деталей по экономическим соображениям не может превышать 6%

По таблице определяем наибольшую величину А_{мет (у),} при которой n ? 6%. А_{мет (у)} = 12%.

Так как А_{мет (у)} = (у_мет/ IT) · 100%, то у_мет = (А_{мет (у)} · IT) / 100,

где: А_{мет (у) -} относительная погрешность измерения; у_{мет -} среднее квадратическое отклонение погрешности измерения; IT - допуск размера.

у_мет = (А_{мет (у)} · IT) / 100 = 12 · 0,019/100 = 0,0023 мм

Предполагая нормальный закон распределения погрешностей измерения с доверительной вероятностью Р = 0,95, определим предельную погрешность измерения универсальным СИ по формуле Дґ = k · 2у_мет, где k = 0,65.

Дґ = k · 2у_мет = 0,65 · 2 · 0,0023 = 0,003 мм

Погрешность выбранного микрометра (0,003 мм) не превышает величину Дґ = 0,003 мм, следовательно его можно использовать при условии, что величина n ? 6%.

2.7 Устанавливаем допускаемую погрешность измерения размера отверстия. Для Ш80К7 (IT = 30) д = 0,009 мм.

2.8 Выбираем универсальное средство измерения

По таблице VII РД 50-98-86 устанавливаем рекомендуемый перечень универсальных СИ, позволяющих измерить отверстие Ш80 мм, 7-го квалитета в принятых условиях. Это СИ под номерами 6а; 9а;

12. В таблице 11.1 под номером 6а указаны нутромеры индикаторные. Из приведённого перечня выбираем нутромер индикаторный при замене отсчётного устройства измерительной головкой - Нутромер 50-100 (0,002) ГОСТ 9244-75 с ценой деления 0,002 мм и пределом допускаемой погрешности измерения ±0,004 мм.

4. Метрологическая характеристика и условия использования нутромера индикаторного модель 154

Диапазон измерения нутромера 50 - 100 мм позволяет измерить размер 80 мм, диапазон показаний больше допуска размера: 0,2 > 0,030 мм; предельная погрешность измерения нутромером при принятых условиях измерения меньше допускаемой: 0,004 мм < 0,009 мм.

2.9 Установим приёмочные границы, совпадающие с предельными размерами отверстия

Рис.4. Расположение приёмочных границ без назначения производственного допуска

В этом случае вероятно, что m деталей будут неправильно приняты, а n деталей неправильно отбракованы. Для измерения вала 6-го квалитета принимаем рекомендуемую погрешность А_{мет (у)} = 16%. Тогда, в соответствии с ГОСТ 8.051 предельные значения параметров разбраковки, m = 5 … 5,4%, а n = 7,8 … 8,25%. При этом возможный выход за границы поля допуска размеров неправильно принятых деталей с = 0,25, Т = 0,25 · 0,030 = 0,075 мм.

Результаты разбраковки деталей заносим в таблицу.

5. Результаты разбраковки деталей

Рис. 5. Расположение приёмочных границ - производственный допуск определён в зависимости от параметра разбраковки с

2.10. Установим приёмочные границы, смещённые относительно предельных размеров

Так как при А_{мет (у)} = 16%, с = 0,075 мм, что больше д/2 = 0,0045 мм, принимаем

с = сґ= д/2 = 0,0045 мм.

Тогда производственный допуск Т_пр = Т - 2сґ= 0,030 - 2 · 0,0045 = 0,021 мм

2.11. Определяем, возможно ли использовать выбранное СИ, если процент неправильно забракованных деталей по экономическим соображениям не может превышать 6%. По таблице определяем наибольшую величину А_{мет (у),} при которой n ? 6%. А_{мет (у)} = 12%.

Так как А_{мет (у)} = (у_мет/ IT) · 100%, то у_мет = (А_{мет (у)} · IT) / 100, где:

А_{мет (у) -} относительная погрешность измерения;

у_{мет -} среднее квадратическое отклонение погрешности измерения;

IT - допуск размера.

у_мет = (А_{мет (у)} · IT) / 100 = 12 · 0,030/100 = 0,0036 мм

Предполагая нормальный закон распределения погрешностей измерения с доверительной вероятностью Р = 0,95, определим предельную погрешность измерения универсальным СИ по формуле Дґ = k · 2у_мет, где k = 0,65.

Дґ = k · 2у_мет = 0,65 · 2 · 0,0036 = 0,0045 мм

Погрешность выбранного микрометра (0,004 мм) не превышает величину Дґ = 0,0045 мм, следовательно его можно использовать при условии, что величина n ? 6%.

Размещено на Allbest.ru