Метрологічна атестація пристрою для контролю радіального биття деталі "Кришка"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анотація

Темою курсового проекту є: "Метрологічна атестація пристрою для контролю радіального биття деталі "Кришка"

У першому розділі була проведена експертиза конструкторської та технологічної документації. Були розглянуті механічні властивості та хімічний склад матеріалу деталі. Був обраний засіб вимірювальної техніки, який забезпечує необхідну точність вимірювання, розрахована сумарна похибка вимірювання пристроєм. Було розглянута також характеристика пристрою для контролю радіального биття, призначення пристрою, роботу пристрою та методика вимірювання пристрою для перевірки радіального биття.

У другому розділі була розроблена програма метрологічної атестації для пристрою для перевірки радіального биття. Було виконано дослідження та розрахунок похибок вимірювань засобів вимірювальної техніки з метою визначення придатності застосування пристрою на підприємстві. Було розглянуто повірку випробувального приладу та побудова локальної повір очної схеми згідно ДСТУ 3741.

У Графічній частині було виконано кресленик деталі "Кришка", була побудована локально-повірочна схема, яка складається з засобів та методів повірки, кожен з яких має певну похибку. Також був виконаний кресленик пристрою для перевірки радіального биття деталі, та була складена специфікація.

1. Дослідження параметрів деталі та розробка (удосконалення) нестандартного засобу вимірювальної техніки

Проводимо експертизу конструкторської та технологічної документації застосовуючи відповідні стандарти та нормативні документи, на основі аналізу відповідного нормативного документу обґрунтовуємо вибір засобів вимірювальної техніки, розробляємо нестандартний засіб вимірювань та методику вимірювання з дотриманням основних вимог до структури та змісту методики виконання вимірювань які регламентовані ГОСТ 8.010.

1.1 Метрологічна експертиза конструкторської та технологічної документації

1.1.1 Характеристика деталі

У цьому підрозділі, виходячи з призначення та застосування деталі виконуємо аналіз і робимо оцінку технічних рішень щодо вибору розмірів, допусків форми і розташування поверхонь та параметрів шорсткості деталі які підлягають сертифікаційному вимірюванню з метою встановлення норм точності.

Деталь "Кришка" - виготовлена з вуглецевої сталі 45 ГОСТ 1050-88.

Оброблювані поверхні з точки зору забезпечення точності і шорсткості не представляють технологічних труднощів, дозволяють вести обробку на прохід.

Деталь досить технологічна, допускає застосування високопродуктивних режимів обробки, має хороші базові поверхні для початкових операцій і досить проста по конструкції.

Кришка - це деталь тіло обертання. В ній є шість отворів, які призначені для кріплення кришки до корпусу редуктора. Центрування деталі відбувається за циліндричної та торцевої поверхні.

Звідси можна сказати, що кришка виконує роль опори при обертанні інших деталей у складальному вузлі.

При експлуатації дана деталь відчуває постійні навантаження, деталь такої відчуває коливальні навантаження (вібрації).

Деталь після виливки піддають відпалу для зняття внутрішньої напруги для того щоб вирівняти структуру металу.

Деталь технологічна, так як має невеликі габаритні розміри.

Співвідношення розмірів деталі оптимальна для застосування найбільш раціональних і економічно вигідних методів обробки. Деталь є правильної геометричної форми. Значення шорсткостей поверхонь відповідає класам точності їх розмірів та методів обробки цих поверхонь.

Визначаємо хімічні та механічні властивості матеріалу деталі.

Результати зведені до таблиць 1, 2.

Таблиця 1 - Хімічні властивості матеріалу деталі

Коефіцієнт лінійного розширення деталі - б = (11,9-15,2)? 10^-6 1/С ;

Таблиця 2 - Механічні властивості матеріалу деталі

1.2 Обґрунтування вибору засобів вимірювальної техніки

Обираємо засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) для параметрів визначених завданням, згідно РД 50 - 98 - 86.

Під час вибору засобів вимірювальної техніки в першу чергу враховуємо допустимі значення похибки для даного виміру, встановлене у відповідних нормативних документах.

Результати вибору ЗВТ зведені до таблиці 3.

Таблиця 3 - Результати вибору ЗВТ

Номінальний розмір	Допустима похибка вимірювання	Індекс засобу вимірювання	Назва засобу вимірювальної техніки	Гранична похибка засобу вимірювальної техніки
Допуск радіального биття 0,06мм	18	7п	Індикатори годинникового типу	11
		8а	Індикатори важільно - зубчасті	15
		11г	Індикатори багато обертові	6
		13в	Головки вимірювальні пружинні	6
190h8	-0,072	4б	Мікрометри гладкі з величиною відліку 0,01мм.	10
		5б	Скоби індикаторні з ціною поділки 0,01мм	15
		6б	Мікрометри важільні з ціною поділки 0,01мм	7
160Н9	+0,1	4а	Нутроміри мікрометричні (НМ) з величиною відліку 0,01мм	30
		5а	Нутроміри індикаторні (НИ) з ціною поділки відлікового пристрою 0,01мм	25
		11	Мікроскопи інструментальні (велика та мала моделі) 6,7	10
		12	Мікроскопи універсальні вимірювальні при використанні штрихової голівки 6,7	7

Висновок: Вибираючи засоби вимірювання для контролювання допусків обираємо засіб з граничною похибкою,яка наближена до допуску тобто індикатор важільно - зубчатий, але конструкцією пристрою передбачений індикатор годинникового типу ИЧ-5 з ціною поділки 0,01мм. Вибираючи засоби вимірювання для зовнішніх розмірів обираємо засіб з граничною похибкою, яка наближена до допуску тобто скоби індикаторні з ціною поділки 0,01мм. Вибираючи засоби вимірювання для внутрішніх розмірів обираємо засіб з граничною похибкою, яка наближена до допуску тобто нутроміри мікрометричні (НМ) з величиною відліку 0,01мм

1.3 Розробка (удосконалення) нестандартного засобу вимірювань та методики вимірювання

Під час розробки не стандартного засобу вимірювальної техніки враховуємо науково-технічну та економічну обґрунтованість методу і відповідність вимогам системи управління якості засобів вимірювальної техніки під час експлуатації.

При складанні методики виконання вимірювань (МВВ) враховуємо основні вимоги до структури та змісту МВВ регламентовані ГОСТ 8.010, згідно з яким стандартизовані МВВ можуть бути окремими стандартами або відповідними розділами стандартів на технологічні процеси. У методиці виконання вимірювань вказуємо:

- призначення пристрою;

- конструкцію пристрою

- умови вимірювань;

- підготовка до вимірювань;

- способи обробки результатів спостережень під час вимірювання.

Пристрій, для перевірки биття, складається з плити поз. 1 в центрі якої розташовується базуючий вузол, який складається з оправки поз. 22, яка нерухомо закріплена в корпусі . На оправці знаходиться кільце поз. 11 з ручками поз. 27, завдяки якому відбувається обертання. На кільці закріплена оправка, з боків якої є шарики поз. 26, на які і одягається сама деталь. По краях плити також розташовуються два вимірювальні вузли.

Перший вимірювальний вузол складається з корпусу поз. 16 з ручкою, на якому встановлений важіль поз. 13 та індикаторна головка ИЧ-5. Сам корпус може переміщуватися вгору або в низ за допомогою регулювання гвинта. Весь вимірювальний механізм закріплений в стійці поз. 21, яка нерухомо закріплена в плиті поз. 1.

Другий вимірювальний вузол складається з державки поз. 4, яка може рухатися ліворуч або праворуч вздовж своєї вісі, завдяки регулювання гвинта. На державці розташований шток поз. 8, який передає відхили на наконечник вимірювальної головки, яка кріпиться в втулці поз. 7 за допомогою гвинта поз. 6. Державка поз. 4 з вимірювальним механізмом також може рухатися вгору або вниз за допомогою регулювання болта поз. 9. Весь вимірювальний механізм закріплений в оправці, яка нерухомо кріпиться в плиті поз. 1.

Для того щоб перевірити биття на пристрої потрібно встановити дану деталь на оправку поз. 22. Налаштувати індикатори.

Перший індикатор налаштовуємо за допомогою ручки. Підіймаємо державку, на якій знаходиться індикатор годинникового типу з важелем та опускаємо його так, щоб вимірювальний наконечник важеля торкався поверхні деталі, що перевіряється. Відстань, на яку переміщується корпус з вимірювальним пристроєм, залежить від розміру деталі та місця перевірки допуску.

Інший вимірювальний механізм регулюємо за допомогою гвинта, який дозволяє нам пересувати державку з механізмом ліворуч або праворуч вздовж її вісі на потрібну відстань. Висоту, на яку потрібно закріпити державку з вимірювальним механізмом регулюємо за допомогою регулювання гвинта поз. 9. Встановлюємо вимірювальний механізм так, щоб вимірювальний наконечник штока торкався поверхні деталі, що перевіряється. Відстань, на яку переміщується державка з вимірювальною головкою, залежить від місця перевірки допуску деталі та від її розміру.

За допомогою ручок поз. 27 обертаємо кільце поз. 11, при обертанні якого передаються відхили через важіль поз. 13, на вимірювальний наконечник індикатора для перевірки радіального биття та через шток поз. 8 на вимірювальний наконечник індикатора для перевірки торцевого биття.

Після знімаємо покази з індикаторів. Виміряні покази не повинні перевищувати допустимих значень, які зазначені на кресленику, а саме:

- для радіального биття 0,06 мм;

- для торцевого биття 0,04 мм.

2. Складання програми метрологічної атестації

Виконуємо дослідження та розрахунок похибок вимірювань розроблених засобів вимірювальної техніки з метою визначення придатності застосування пристрою на підприємстві, на основі Державної повірочної схеми побудуємо локальну повірочну схему згідно ДСТУ 3741, у відповідності до ДСТУ 3215 розробимо проект програми та методики метрологічної атестації спроектованого пристрою.

2.1 Дослідження та розрахунок похибок вимірювань

деталь вимірювальний метрологічний атестація

2.1.1 Розрахунок температурних умов під час застосування пристрою

Нормальне значення температури, при якій відбувається вимірювання - 20?С. На практиці завжди є відхилення температури від 20?С, тобто t=(20?±?t)?С. Коефіцієнт лінійного розширення деталі та приладу різні. Розрахунок відхилення температури вимірювання від нормальної ?t, ?С проводимо за формулою

( 1)

де - короткочасні коливання температури в процесі вимірювання, град;

, - коефіцієнт лінійного розширення матеріалів приладу та деталі, 1/град,

- максимальне значення коефіцієнту лінійного розширення матеріалів деталі або приладу.

Зважаючи на те, що коливання температури можуть бути як у додатну так і у від'ємну сторони, остаточне значення відхилення температури записуємо у вигляді: 20 ±.

Відповідь: 20 ± 0,8/2 тобто 20 ± 0,4

Під час роботи пристроїв окрім систематичних похибок виникають випадкові похибки, які зумовлені наявністю зазорів між осями і отворами важелів, неточністю їх переміщення та іншими випадковими причинами. Граничні значення випадкових похибок, визначають експериментально.

2.1.2 Похибка від вимірювального зусилля

Вимірювальне зусилля забезпечує з'єднання елементів вимірювального ланцюга, що включає в себе як елемент засобу вимірювання, так і об'єкт вимірювання та призводить до пружних деформацій.

Під час вимірювання жорсткості деталей похибки виникають в основному через коливання і перепади вимірювального зусилля, що викликають зміну контактних деформацій. В конструкціях приладів завжди прагнуть забезпечити вимірювальне зусилля.

Контактну деформацію визначаємо за формулою Дв.з., мкм

(2)

деР - вимірювальне зусилля, Н;

К - коефіцієнт, який залежить від матеріалу наконечника;

r - радіус вимірювального наконечника, мм.

Вимірювальне зусилля Р обираємо за допомогою ДСТУ чи ГОСТ на вимірювальну головку, радіус вимірювального наконечника r обираємо за допомогою ГОСТ 11007 "Наконечники измерительные к приборам для линейных измерений", коефіцієнт К вибираємо в залежності від матеріалу наконечника.

2.1.3 Температурна похибка вимірювання деталі

Температурна похибка вимірювання деталі (?l_t) завжди відіграє важливу роль під час вимірювання. Її вплив зростає як зі збільшенням розмірів що вимірюються, так із збільшенням точності вимірювань.

Різноманітність форм впливу температурної похибки пояснює застосування різних способів оцінки цієї похибки. Наведений аналіз і методика розрахунку температурної похибки може бути застосовна для найпростішого пристрою з порівняно нескладною контрольованою деталлю.

Температурна похибка в статичних умовах

Під статичними умовами розуміють такі умови, коли зміни температури настільки повільні, що ними можна знехтувати та вважати температуру постійною.

Температурну похибку визначаємо за формулою, мм

(3)

деL - розмір що контролюється, мм;

і - коефіцієнти лінійного розширення деталі та приладу, 1/град.;

і - відхилення температури деталі (приладу) від нормальної, що дорівнює 20?С.

Похибка вимірювання через коливання температури навколишнього середовища

На початку робочого дня зміни температури у вимірювальних лабораторіях виникають внаслідок приходу до лабораторії людей, якщо приміщення не термостатовано і є зміни температури на вулиці. Відносна стабілізація температури настає через 2-3 години, тобто в 10 - 11 годин ранку, особливо у весняно - осінній період. Тому відповідальні вимірювання в таких приміщеннях необхідно починати не на початку зміни, а через 2 - 3 години. Нагрівання вимірювальних засобів теплом рук оператора. Ручні прилади у відношенні до температурного режиму знаходяться в самих несприятливих умовах. У процесі роботи ручний прилад входить у безпосередній контакт з джерелом тепла. За рахунок цього відбувається теплообмін приладу з навколишнім середовищем та нагрівання приладу від джерела тепла, яким є руки оператора. Так як з приладом працюють періодично, то настає момент, коли прилад кладуть на дерев'яний чи металевий стіл, де відбувається його остигання. При такому режимі роботи виникають температурні деформації окремих ланок приладу, які впливають на похибку вимірювання.

Випадкову складову похибку вимірювання, яка викликана зміною температури визначаємо за формулою

(4)

деL - довжина, що контролюється, мм;

б_п і б_д - коефіцієнти лінійного розширення відповідно приладу і деталі, 1/град;

д_ап і д_ад - похибки визначення коефіцієнта лінійного розширення відповідно приладу і деталі, 1/град;

?t - відхилення температури відповідно приладу і деталі від нормальної, при якій має місце основна похибка приладу, град.

2.1.4 Розрахунок похибок відліку показів

Однією з найбільш розповсюджених похибок під час використання вимірювальних приладів є похибка через недотримання принципу Аббе.

Принцип Аббе полягає в тому, що шкала під час вимірювання повинна бути продовженням лінії вимірювання. З цією метою під час конструювання вимірювального приладу, шкалу необхідно розташовувати на одній прямій з об'єктом вимірювання.

Для оцінки співпадання стрілки індикатора годинникового типу зі штрихом необхідно на нього дивитися прямо. Якщо дивитись під кутом ц, тоді спостерігається зміщення на величину, що викликає похибку відліку ?_пар.іг, яку розраховуємо за формулою, мкм

?_пар.іг = ,(5)

де?_пар.іг - похибка, що виникає внаслідок паралаксу за шкалами;

ц - кут під яким дивиться оператор, (±5?);

а - зазор між стрілкою та шкалою (ноніусом та штангою), мм.

?_пар.іг =

2.1.5 Розрахунок суб'єктивної похибки

Суб'єктивні похибки, як правило, є наслідком індивідуальних властивостей людини, обумовлених особливостями їх організму чи укоріненими помилковими навичками в роботі.

Суб'єктивні похибки включають:

- додаткові температурні похибки, викликані присутністю оператора;

- додаткову похибку під час налаштування приладу чи установчих мір, пов'язану з кваліфікацією і навичками оператора;

- додаткову похибку зчитування, внесену оператором при знятті відліку.

Для оцінки співпадання покажчика з штрихом шкали необхідно дивитися на них прямо. Якщо спостерігати їх під кутом ц, то буде спостерігатися зміщення покажчика відносно шкали на величину, яка викликає похибку зчитування ?_суб. Умовно можна прийняти наступну залежність, мкм

?_суб = 0,2С,(6)

де С - ціна поділки відлікового пристрою (індикатора годинникового типу, штангенциркуля), мкм.

?_суб =

2.1.6 Похибка важільних передач

Похибка важільних передач є одною з систематичних складових похибки приладу, яку називають ще інструментальною похибкою. Вона обумовлена наявністю двох чинників: теоретичною (похибкою схеми) ?_s, що складається під час вибору схеми приладу на початковій стадії його конструювання; неточністю виготовлення елементів важільної передачі. Аналіз і розрахунок складової похибки для синусно - тангенціального важеля, що застосовується до конструкції пристосування.

Сферичний вимірювальний наконечник важеля забезпечує правильний крапковий контакт з деталями будь якої конфігурації, а плоский - зі сферичними наконечниками вимірювальної головки.

Похибку важільної передачі ?_s, мкм, визначаємо за формулою

,(7)

де l_в - довжина плеча важеля, мм, вибирається з конструктивного креслення пристрою;

ц - максимальний кут повороту важеля, рад.

Розрахунок максимального кута повороту важеля відносно вісі розраховуємо за формулою

,(8)

дед - допуск на виготовлення деталі, мм.



Найбільша похибка виготовлення важеля виходить під час виготовлення довжини одного плеча за найбільшим граничним розміром l_в.нб і дожини іншого - за найменшим граничним розміром l_в.нм. Тоді похибку виготовлення важеля ?_в, мм, визначаємо за формулою

,(9)

деб_в - найбільше переміщення кінця важеля, мм;

l_в.нб, l_в.нм - довжини найбільшого і найменшого пліч важеля, мм, які визначаються за формулами

l_в.нб = l_в + es_в,(10)

l_в.нм = l_в + ei_в,(11)

деes_в, ei_в - відповідно верхній та нижній відхил пліч важеля.

l_в.нб =30 + 0,1=30,1мм

l_в.нм =30 - 0,1=29,9мм

2.1.7 Похибка несумісності баз

Похибка несумісності баз відсутня так як бази сумісні, тобто співпадають.

2.1.8 Визначення похибки закріплення

В окремих конструкціях контрольних пристроїв, коли необхідно забезпечити незмінність положення деталі що перевіряється застосовують ручні, пневматичні, гідравлічні та інші затискні пристрої. Для забезпечення надійної установки деталі відносно вимірювальних засобів, затискні пристрої повинні розвивати невеликі зусилля. Похибка закріплення має випадковий характер та визначається коливанням сили, зміною місця її прикладення, конструкції затискного пристрою [10, табл.3.8].

Сумарна похибка - це сума складових похибок. Під час розрахунку необхідно врахувати, що систематичні складові додаються алгебраїчно, а випадкові - квадратично. Тобто сумарну похибку розраховуємо за формулою, мкм

,(12)

де - алгебраїчна сума систематичних складових похибки вимірювання, мкм;

- алгебраїчна сума випадкових складових похибки вимірювання, мкм.

30% від числа 13,49 мкм складає 0,015мм

Висновок: Сумарна похибка складає 13,49 мкм що не є більшим ніж 30% від допуску 0,06мм отже можна зробити висновок, що пристрій придатний для подальшого застосування на підприємстві.

2.2 Побудова локальної повірочної схеми

2.2.1 Загальні положення

Локальна повірочна схема розповсюджується на засоби вимірювання, що підлягають повірці в даному органі Державної метрологічної служби.

Локальні повірочні схеми не повинні перечити державним повірочним схемам для засобів вимірювання тих же фізичних величин (ДСТУ 3741). Локальні повірочні схеми можуть бути складені за відсутності державної повірочної схеми.

В локальних повірочних схемах допускається вказувати конкретні типи (екземпляри) засобів вимірювання.

Локальну повірочну схему розробляють в якості нормативно - технічного документа підприємства (організації) після її погодження з територіальним органом державної метрологічної служби. Допускається локальну повірочну схему розробляти у вигляді стандарту підприємства. Локальні повірочні схеми розробляють підрозділи метрологічної служби, що проводять повірку. Локальну повірочну схему оформлюють у вигляді креслення. Допускається доповнювати креслення текстовою частиною.

2.2.2 Зміст і побудова

На кресленні повірочної схеми повинні вказуємо:

- Найменування засобів вимірювання і методів повірки;

- Номінальні значення або діапазони значень фізичних величин;

- Допустимі значення похибок засобів вимірювання;

- Допустимі значення похибок методів повірки.

В локальних повірочних схемах допускається вказувати позначення певних засобів вимірювання. Позначення засобів вимірювання розташовують у прямокутниках, утворених одинарною лінією.

Креслення повірочної схеми повинне складатися із полів, розташованих один під одним і розділених штриховими лініями.

Поля повинні мати найменування: "Еталони" або "Державні еталони" (якщо другорядні еталони відсутні); "Робочі засоби вимірювання n - го розряду" (для кожного розряду - окреме поле"; "Робочі засоби вимірювання, запозичені з інших державних повірочних схем"; "Робочі засоби вимірювання". Якщо локальну повірочну схему очолюють робочі засоби вимірювання (вторинний еталон), верхнє поле її креслення повинно мати найменування "Вторинні та первинні" ("Еталони").

Число полів залежить від структури повірочної схеми.

Найменування полів вказують у лівій частині креслення, що відокремлена вертикальною суцільною лінією.

Методи повірки засобів вимірювання, що вказують на повірочній схемі, повинні відповідати одному з наступних загальних методів:

- Безпосереднє порівняння (тобто без засобів порівняння);

- Метод прямих вимірювань;

- Порівняння за допомогою компаратора (тобто за допомогою засобів порівняння)

- Метод опосередкованих вимірювань.

Під найменуванням метода повірки вказують допустимі значення похибки метода повірки. Найменування методів повірки розташовують у горизонтальних овалах, які в свою чергу, розташовуються між найменуванням об'єктів повірки та засобів вимірювання, від яких передається розмір одиниці.

Текстова частина повірочної схеми повинна містити вступну частину та пояснення до елементів повірочної схеми, що мають додаткову інформацію

2.2.3 Вибір та обґрунтування похибок методів та засобів локальної повірочної схеми

В приладі для перевірки допуску радіального биття робочим засобом вимірювання є індикатор годинникового типу ИЧ-5 , похибка вимірювання якого складає Д =11 мкм.

а) Повірка індикатора здійснюється методом прямих вимірювань, похибка якого складає д^' =0,5 мкм і залежить від похибки індикатора. Повірку індикатора виконують за допомогою певних приладів, похибка яких складає д = 0,5?1,5 мкм.

б) В свою чергу повірку цих приладів здійснюють плоскопаралельними кінцевими мірами довжини 3 - го розряду також за допомогою методу прямих вимірювань. Похибка методу д^' = 0,1 мкм, а похибка зразкових кінцевих мір довжини, яка залежить від довжини міри, складає д = (0,1 + 1L)мкм. Довжина L - величина виражена в метрах: L=0,160 м. д =0,26

в) Повірку зразкових кінцевих мір довжини 3 - го розряду здійснюють звіренням за допомогою компаратора плоскопаралельними кінцевими мірами довжини 2 - го розряду. Похибка цього методу складає д^' = 0,05 мкм, а похибка кінцевих мір довжиною від 0,1 мм до 1000 мм -д = (0,05 + 0,5L) мкм.

д =0,13

г) Повірку зразкових кінцевих мір довжини 2 - го розряду також здійснюють методом звірення за допомогою компаратора плоскопаралельними кінцевими мірами довжини 1 - го розряду. Похибка методу складає д^' = 0,02 мкм, а похибка кінцевих мір довжиною від 0,1 мм до 1000 мм - д = (0,02 + 0,2L) мкм.

д =0,052

д) Повірку зразкових кінцевих мір довжини 1 - го розряду здійснюють методом прямих вимірювань, похибка якого складає д^' = 0,01 мкм, за допомогою інтерференційної установки для перевірки ПКМД довжиною від 0,1 мм до 100 мм. Похибка інтерференційної установки S_?д = 1* 10^-7 мкм

2.3 Розробка проекту програми та методики метрологічної атестації пристрою

Метрологічній атестації підлягають засоби вимірювальної техніки (не стандартизовані), які не підлягають під державні випробування та регламентуються стандартом ДСТУ 3215 для забезпечення єдності вимірювань, ефективного використання ЗВТ, більш точних або більш якісних:

- ЗВТ, що виготовляються в поодиноких примірниках або малими партіями та не призначені для серійного виробництва ;

- ЗВТ, що імпортуються в Україну поодинокими зразками чи малими партіями та ін.

За умови позитивних результатів оформлюють свідоцтво, яке має встановлену форму. Завданнями метрологічної атестації ЗВТ є:

- визначення та встановлення відповідності метрологічних характеристик ЗВТ вимогам технічного завдання на розроблення та іншим нормативним документам (далі - ТЗ та НД), що поширюються на відповідні ЗВТ;

- перевірка правильності вибору методів і засобів повірки (калібрування) ЗВТ, наведених в експлуатаційній документації;

- перевірка методики повірки (калібрування);

- встановлення придатності ЗВТ до застосування.

Метрологічну атестацію мають право проводити:

- Державні науково-метрологічні центри;

- територіальні органи Держстандарту України.

ЗВТ подають на метрологічну атестацію разом з документацією, до складу якої повинні входити:

- технічне завдання на розроблення ЗВТ чи документ, що його замінює;

- експлуатаційна документація;

- технічні умови (якщо в ТЗ передбачено їхнє розроблення);

- проект програми та методики метрологічної атестації (ПМА чи типова ПМА);

- проект методики повірки (калібрування) ЗВТ, як окремий документ чи розділ експлуатаційної документації.

"Ця програма і методика метрологічної атестації поширюється на пристрій для перевірки радіального биття деталі "Кришка" і встановлює зміст та методику метрологічної атестації". Зміст вимог, на відповідність яким повинна проводитись технічна документація, подана на атестацію та загальні вказівки о послідовності розгляду документації наведені в таблиці 4

Таблиця 4- Розгляд технічної документації

Зміст вимог по розгляду технічної документації	Вказівки по методиці розгляду технічної документації
Перевірка відповідності комплекту технічної документації, поданої на метрологічну атестацію	Перевірку проводять на відповідність вимогам п. 4. 1 ДСТУ3215-95, а саме технічне завдання на розроблення ЗВТ, експлуатаційна документація, технічні вимоги
Перевірка правильності та способу вираження метрологічних характеристик	Перевірку проводять на відповідність вимогам ГОСТ 8.009-84
Перевірка відповідності пристрою вимогам які розповсюджуються на нього нормативними документами	Перевірку виконують на відповідність вимогам ДСТУ 3741- 98
Перевірку обсягу повноти та вірності методів та способів повірки (калібровки)	Перевірку проводять на відповідність вимогам технічного опису к пристрою РД 50-660-88
Перевірка повноти та вірності викладення в керівництві по експлуатації всіх операцій по підготовці до роботи та технічному обслуговуванню пристрою	Перевірку виконують на відповідність вимогам ДСТУ ГОСТ 2.601:2006
Перевірка повноти і правильності встановлення в експлуатаційній документації характеристик приладу по безпеці і охороні довкілля	Перевірку проводять на відповідність ДСТУ ISO 14004-97
Оцінка експлуатаційної документації на зручність її використання	Перевірку виконують на відповідність вимогам ДСТУ ГОСТ 2.601:2006

При проведенні метрологічної атестації виконані операції з застосуванням засобів вимірювальної техніки та допоміжного обладнання з характеристиками, що вказані в таблиці 5

Таблиця 5 - Експериментальні дослідження

Назва операції	Пункт методики	ЗВТ, що застосовують під час атестації
1 Перевірка комплектності	2.3.1	Візуально
2 Маркування та зовнішній вигляд	2.3.2	Візуально
3 Перевірка характеристик ЗВТ щодо безпеки та охорони довкілля	2.3.3	Візуально
4 Перевірка працездатності	2.3.4	Візуально
5 Визначення метрологічних характеристик: - зовнішній огляд; - опробовування; - визначення похибки відлікового пристрою; - зовнішній огляд; - опробовування; - визначення похибки відлікового пристрою; - перевірка розмірів базуючого елемента	2.3.5 2.3.5.1 2.3.5.2 2.3.6 2.3.6.1 2.3.6.2 2.3.6.3 2.3.7	Візуально Візуально Візуально Візуально Візуально Візуально Пристрій ППИ- 4 для визначення похибок відлікового пристрою. Індикатор, штангенрейсмус, штангенциркул, рівень, нутромыр або скоба, кутник, кутомір.
6 Дослідна перевірка методики повірки	-	-

Методика досліджень

Застосовані при атестації засоби вимірювальної техніки повинні бути повірені (атестовані) згідно вимогам ДСТУ 2708-99(ДСТУ 3215-95) та мати оттиски повірочного клейма або свідоцтва про їх повірку (атестацію)

Перевірка комплектності складальних одиниць пристрою для перевірки допуску радіального биття деталі "Кришка"

Перевірка комплектності перевіряється візуально, без застосування спеціальних засобів вимірювальної техніки на відповідність усіх деталей згідно специфікації ХМК 5. 394 152.101 СБ.

Маркування та зовнішній вигляд пристрою для перевірки допуску радіального биття деталі "Кришка"

Перевірка маркування перевіряється візуально, без застосування спеціальних засобів вимірювальної техніки на відповідність технічним вимогам, що вказані на кресленику пристрою.

Перевірка характеристик ЗВТ щодо безпеки та охорони довкілля

Пристрій не є шкідливим для навколишнього середовища.

Щоб не зашкодити своєму здоров'ю, людина, яка працює за пристроєм повинна знати такі правила:

- як користуватися пристроєм.

- не можна підіймати пристрій наодинці, якщо він важкий, або має великі габаритні розміри.

- людина повинна бути обережною при роботі з пристроєм, якщо пристрій має гострі кути, ріжучі поверхні або інші елементи, які можуть зашкодити її здоров'ю.

Для роботи на пристрої для перевірки допуску радіального биття деталі "Кришка" спеціальний одяг не передбачений.

Перевірка працездатності пристрою для перевірки допуску радіального биття деталі "Кришка".

При перевірці працездатності пристрою перевіряють взаємодію вузлів пристрою:

- переміщення рухливих частин пристрою повинно бути плавним і без заїдань.

- закріплення рухомих частин пристрою повинно бути надійним.

- вимірювальні механізми повинні перемішуватися плавно та без ривків.

Всі несправності засобів вимірювань і контролю повинні бути усунені. Забороняється виконувати наступні операції до усунення виявлених несправностей. Якщо несправності були неусунені то пристосування бракують і направляють у ремонт.

Визначення метрологічних характеристик пристрою:

Зовнішній огляд.

При зовнішньому огляді повинна бути встановлено: - справність вузлів і механізмів приладу; - відсутність зовнішніх дефектів, що впливають на експлуатаційні властивості приладу; - відсутність шлаку, окалин й корозії на поверхнях приладу; - відсутність тріщин і пор на поверхнях приладу.

Опробовування При опробовуванні перевіряють:

- переміщення рухливих частин пристрою повинно бути плавним і без заїдань.

- закріплення рухомих частин пристрою повинно бути надійним.

- вимірювальні механізми повинні перемішуватися плавно та без ривків.

- правильне взаємне розташування та закріплення деталей; - кожен вузол повинен володіти жорсткістю і міцністю; - поверхні повинні бути ретельно зачищені; - складання з'єднань повинна бути з оптимальним зазором ;

Визначення метрологічних характеристик відлікового пристрою.

Зовнішній огляд. При зовнішньому огляді повинна бути встановлена відповідність індикатора вимогам ДСТУ ГОСТ 577: 2009 до стрілки і елементів шкали, матеріалу, який закриває циферблат, оснащенню покажчиком числа обертів стрілки і пристроєм поєднання нульового штриха шкали зі стрілкою, маркування; перевіряють відсутність на зовнішніх поверхнях індикатора корозії, механічних пошкоджень, а на вимірювальній поверхні наконечника - забоїн, тріщин, подряпин, майданчиків в наслідок зносу та інших дефектів, що впливають на експлуатаційні властивості. 2.3.6.2 Опробовування. При випробуванні перевіряють взаємодія рухомих частин індикатора: - загальний хід вимірювального стрижня повинен перевищувати робочий хід не менш ніж на 0,5 у індикаторів з діапазонами вимірювань 5мм; - загальний хід дорівнює різниці показань індикатора при крайніх положеннях вимірювального стержня; - у крайніх положеннях вимірювального стрижня стрілка повинна переходити вісь симетрії не менш ніж на 10 поділок у індикаторів з верхньою межею вимірювань понад 2 мм - вимірювальний стрижень при натискуванні по лінії вимірювання повинен переміщатися плавно, без заїдань і коливання; - кінець стрілки повинен перекривати короткі штрихи шкали не менше ніж на 0,3 і не більше ніж на 0,8 їх довжини; - при вільному переміщенні вимірювального стрижня або при його різкій зупинці стрілка не повинна провертатися на осі; - при установці індикатора за вказівкою оборотів на будь-яке число повних обертів відхилення стрілки від напрямку осі вимірювального стрижня індикатора не повинно перевищувати 15 поділок; - пристрій, що поєднує нульовий штрих шкали зі стрілкою повинен працювати плавно, без заїдань і пристерігати від самовільного зміщення циферблата з встановленого положення. 2.3.6.3 Визначення похибки відлікового пристрою. Найбільшу різницю похибки індикатора визначають за допомогою приладу ППИ- 4 ( пристосування з мікрометричним головкою). Арретирування вимірювального наконечника та зміна напряму переміщення вимірювального стрижня при визначенні похибок не допускаеться. Найбільшу різницю похибок індикатора на всьому діапазоні вимірювань і на будь-якій ділянці в 1 мм визначають неприривним переміщенням вимірювального стрижня або з зупинками стрижня через кожних 0,2 мм. При повірці на приладі ППИ - 4 розраховують найбільше і найменше показання приладу (похибки повіреного індикатора) на послідовних ділянках в 1 мм і на всьому діапазоні вимірювань індикатора. Найбільша різниця похибок на всьому діапазоні вимірювань індикатором при прямому або зворотному ході вимірювального стержня дорівнює різниці найбільшого і найменшого відхилень показань на всьому діапазоні вимірювань. Найбільша різниця похибок на ділянці в 1 мм дорівнює різниці найбільшого і найменшого відхилень показань на повіряємій ділянці. Найбільшу з отриманих різниць на ділянці в 1 мм приймають за найбільшу різницю похибок індикатора на будь-якій ділянці в 1 мм. Найбільшу різницю похибок індикатора на ділянці в 0,1 мм визначають аналогічно визначенню найбільшої різниці похибок на ділянці в 1 мм, відраховуючи відхилення показань індикатора на повіряємій ділянці через кожні 0,02 мм переміщення вимірювального стрижня. Найбільшу різницю похибок визначають на трьох ділянках за 0,1 мм, рівномірно розміщених по діапазону вимірюваня. Найбільшу з отриманих трьох різниць приймають за найбільшу різниця похибок індикатора на будь-якій ділянці в 0,1 мм. Найбільша різниця похибок на всьому діапазоні вимірювань індикатора і на будь-якій ділянці в 0,1 мм не повинна перевищувати значень, зазначених в ДСТУ ГОСТ 577: 2009.

Перевірка розмірів базуючого елемента.

Базуючим єлементом є оправка. Перевірка відхилення від паралельності площин оправки проводиться за допомогою індикатора, штангенрейсмуса, штангенциркуля, рівня, нутроміра або скоби. Перевірка відхилень від перпендикулярності роблять за допомогою кутника, кутоміра, індикатора або рівня. Контроль точності геометричної форми і чистоти оправки перевіряється звичайними методами, характерними для деталей будь-яких розмірів.

3. Розробка методики контролю параметрів шорсткості деталі "Кришка"

3.1 Параметри шорсткості контролюють за наступною методикою

Вимірювання параметрів шорсткості відбувається на профилографі - профілометрі,

Рисунок 1 - Профілометр: 1 - станина; 2 - привід; 3 - стійка; 4 - датчик; 5 - деталь; 6 - вимірювальний столик; 7 - електронний блок з показуючим пристроєм.

а спеціальний креслярський пристрій дає можливість зобразити на аркуші паперу шорсткість профілю деталі - профилограмму ( графічне зображення дійсного профілю, отриманого в результаті виміру ).

Рисунок 2- Нормальний профіль і параметри шорсткості поверхні.

Для кожної базового ділянки проводять середню лінію за методом найменших квадратів. Допускається проводити середню лінію так, щоб сума площин виступів, розташованих вище середньої лінії, приблизно дорівнювала площі впадин, розташованих нижче середньої лінії. Для визначення положення середньої лінії іноді використовують натягнуту нитку. Вважають, що похибка такого способу проведення середньої лінії близько 3%. 3.1.3 Визначаємо параметр Rz

Rz -- висота нерівностей профілю по десяти точкам;

Визначаємо значення параметра Rа. Його зазвичай отримують за показаннями приладів зі стрілковою або цифровою індикацією. Однак, параметр Rа можна визначити на профилограммі.

Ra -- середнє арифметичне відхилення профілю;

Визначаємо значення параметра Rmах.

Rmax -- найбільша висота профілю;

Rmах = Rp + Rv,

де Rp - максимальна висота виступу; Rv - максимальна глибина западин. Ra, Rz і Rmax визначаються на базовій довжині l, яка може приймати значення з ряду 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм. Зазвичай перевагу віддають параметру Ra.

Висновок

В даному курсовому проекті за темою : "Метрологічне забезпечення пристрою для перевірки радіального биття деталі "Кришка"" був обраний засіб вимірювальної техніки який забезпечує необхідну точність вимірювання, розрахована сумарна похибка вимірювання пристроєм, розроблена локальна повірочна схема для вимірювальної головки.

Локальна повірочна схема складається з засобів та методів повірки, кожен з яких має певну похибку. Найбільшу похибку має робочий засіб вимірювальної техніки Д =11 мкм, яка поступово зменшується до останнього ланцюга повірочної схеми.

Розрахована сумарна похибка вимірювання встановлює придатність пристрою до застосування. Також розроблений проект програми метрологічної атестації пристрою для перевірки радіального биття.

Література

1 Альбом контрольно - измерительных приспособлений: учебное пособие для вузов. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И. и др. - М.: Машиностроение, 1998.

6 Величко О.М., Коломієць Л.В., Гордієнко Т.Б. Оцінювання результатів вимірювань: основи і нормативне забезпечення. Підручник - Одеса: ВМВ, 2010.

7 Володарський Є. Т., Кухарчук В. В., Поджаренко В. О., Сердюк Г. Б. Метрологічне забезпечення вимірювань і контролю. Навчальний посібник для студентів технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. -- Вінниця: Видавництво Державного Технічного Університету, 2001.

8 Желєзна А. М., Кирилович В. А. Основи взаємозамінності, стандартизації та технічних вимірювань: Навчальний посібник. - К.: Кондор, 2009.

9 Поліщук Є.С. Методи та засоби вимірювань неелектричних величин. - Львів: Видавництво Державного університету Львівська політехніка, 2000.

10 Проектирование и расчет станочных и контрольно-измерительных приспособлений в курсовых и дипломных проектах: учебное пособие. Аверьянов И.Н., Болотеин А.Н., Прокофьев М.А. - Рыбинск: РГАТА, 2010.

Размещено на Allbest.ru