Первышин А.Н. Метрология
Подождите немного. Документ загружается.
Исключение промахов
В результате указанной обработки
На графике изображены результаты повторных опытов. После построения
гистограммы или мат. обработки, строится соответствующая кривая
распределения Гаусса.
Максимум которой находится в точке соответствующей мат ожиданию, вид
кривой определяется двумя статическими параметрами – мат. ожидание и
среднее квадратичное отклонение.
Зная кривую, можно найти вероятность появления некоторого измерения в
каком –либо интервале, в отличие от других измерений, вводится в
измерении понятие доверительного интервала, который является
симметричным относительно матожидания и относительного его
определяется доверительная вероятность.
Как видно Функция Гаусса четная, значит можно найти вероятность
появления результата единичного измерения в интервале, равного удвоенной
функции Лапласа от квантиля нормального распределения
Квантиль
z=Δx/σ
x
В технических измерениях в качестве доверительной вероятности обычно
используется величина 0,95, что соответствует удвоенному квантилю
нормального распределения
z=2
Δx=2 σ
x
P(2)=0,95
Иногда используется коэффициент значимости, равный разности между
единицей и доверительной вероятностью
Интервал Δx называется в этом случае – доверительным, а вероятность -
доверительная вероятность.
131
Могут использоваться и другие квантили, например 3, тогда вероятность
равна 0,97.
П. было проведено 1000 измерений, выбрана вероятность 0,95, необходимо
определить промахи в данном множестве х. Закономерно , что 950
измерений лежит внутри доверительного интервала, а 50 могут быть за
пределами.
Те измерения, которые попали за пределами доверительного интервала
являются закономерными для того количества измерений.
При 100 измерениях 95 должны входить в интервал, а 5 могут быть вне, но
при 10 измерениях, за пределами может лежать одно рядом с границами
интервала, либо ничего. Чем дальше измерения отклоняются от мат
ожидания , тем меньше вероятность его появления, и тем больше
вероятность того, что это измерение – промах.
Понятие промаха относительно к числу измерений, тем больше измерений,
тем больше вероятность появления промахов и величины σ
x
, от которой
зависит форма кривой.
Для проверки на промах из всего множества случайных выбирается
результат, имеющий максимальное отклонение - |Δx|
max
от мат. ожидания.
Находится его квантиль |Δx|
max
/σ
x
. Если он не превышает критерия Шовена
S(n), зависящего от числа измерений, то результат не считается промахом.
|Δx|
max
/σ
x
≤S(n)
Если условие не выполняется, то результат этого измерения исключается , и
обработка повторяется с новыми значениями x σ
x
. Так повторяется до тех
пор, пока все промахи не будут исключены. Затем результат измерения
записывается в форме
§ 27.9. Обработка результатов косвенных измерений.
132
§ 27.10. Бесшкальные контрольные инструменты. Калибры, их
назначение и использование для контроля гладких
цилиндрических деталей.
**пропущено самое-самое начало** В комплект обязательно входят
проходной и непроходной калибры, причем для контроля отверстий
используются пробки, для валов - скобы.
Схема контроля. Мы изобразили отверстие с диаметральным
расположением поля допуска. Отверстие считается годным если его
действительный диаметр лежит внутри поля допуска. Изобразим комплект
калибров (ручной калибр). Это будет рабочий проходной калибр, а здесь
соотв. рабочий непроходной калибр. Мы с вами понимаем, что если деталь
явл-ся годным, т.е. действительный диаметр больше минимального и
меньше максимального, то рабочий проходной калибр должен пройти через
это отверстие свободно, а рабочий непроходной должен не пройти через
отверстие. Поэтому для годной детали условия проходного калибра
**формула d действительный больше d min**. Условие для рабочего
непроходного калибра: ...
Может случиться брак. Не выполняет первое условие, рабочий проходной
калибр не прошел. Это означает dдействит < dmin. Второе условие:
рабочий не проходной прошел - dдействит > dmax. Если проходной калибр
забраковал деталь, то мы можем отправить ее на доработку.
Дополнительно расточить отверстие и получить годную деталь. Если же
непрходной забраковал, то мы сделали диаметр больше максимально, и без
дополнительной наплавки материала, что не так просто, брак исправить
нельзя. Поэтому первое - исправимый брак, второе - неисправимый.
Рисуем туже картинку для вала. Опять диаметральная схема
расположения. Рисуем комбинированную скобу. Мы с вами помещаем вал в
проходной участок и если проходит в эту часть скобы, то деталь по-
прежнему годна. 1ое условие, рабочий проходной. dдействит < dmax. 2ое
условие, рабочий непроходной, dдействит > dmin.
Что произойдет с бракованой деталью? Не выполняется условие 1, это
означает, что dдействит > dmax, это означает, что мы с вами отправляем
его на обработку, его дополнительно протачивают и всё хорошо.
Иправимый брак. 2ое условие не выполняется dдействит < dmin -
неисправимый брак.
Т.о. мы можем констатировать, что проходные калибры во всех случаях
контролируют исправимый брак, непроходные - неисправимый.
если производство нормальное, то в нем кол-во годных деталей должно
быть в несколько десятков раз больше, чем негодных. Из 1000 деталей
браковаными могут быть 3. Проходной калибр будет перемещаться для
годных, а не проходной будет перемещаться только дл бракованых.
Поэтому из этих двух калибров больше износу подвержен проходной.
Т.к. проходной калибр перемещается относительно годной детали (которых
значительно больше чем бракованых), то он и изнашивается быстрее
133
непроходного. Это приводит к специфике расположения полей допусков
проходных калибров относительно предельных размеров детали.
Когда рисовали схемы в них присутствовало утверждение, что мы можем
калибр изготовить абсолютно точно с размером, соотв. предльным
размерам детали. Но это же не так.
У калибров поле допуска составляет примерно 10% от допуска
контролируемой детали. Расположение полей допусков калибров
относительно полей допусков контролируемой поверхности обычно
приводит к сужению соотв. поля допуска.
Щас нарисую картинку, как располагаются поля допусков калибров. Дело в
том, что мы с вами должны понимать что за все нужно платить и в том
числе за простоту контроля. А это означает, что при контроле часть
годных деталей отправим в брак и наоборот - часть бракованых отправим
в годные. И это неизбежно. Наша задача свести эти проценты к минимуму.
При этом лучше если мы годные в брак отправим, чем наоборот.
Рассмотрим расположение полей допусков калибров на примере переходной
посадки **h7-k6**.
Параметры полей допусков калибров регламентируются ГОСТом 24853-81,
для пробок **zhy**, для скоб **z1h1y1**.
Представим поле h7. dmax контролирется непроходным калибром. По
построению поля допуска непроходного калибра симметричное
относительно максимального диаметра. Что касается проходного калибра,
в связи со спецификой его работы, с учетом того, что он контролирует
исправимый брак, ось симметрии смещается на некое расстояние z вокруг
которого строится поле допуска проходного калибра с поправкой только на
одно обстоятельство - это поле допуска нового проходного калибра. Мы
изготовили, проконтролировали каким-то образом и рабочий проходной
калибр в комплекте с непроходным поступил на контроль. Он определнное
кол-во раз контролирует соотв. поверхности и естественно изнашивается.
Нужно ограничить нижнюю границу износа. Для этого используется
параметр **у**. Т.е. мы как бы расширяем поле допуска. Причем это
только для 6-8 квалитета, для выскоточных квалитетов. Потому что, если
у нас так получилось, что диаметр калибра, например проходной пробки,
равен диаметру контролируемой детали, она не пройдет через нее. Чтобы
она прошла ей нужен зазор. Ведь там существуют погрешност формы,
силы сцепления, шероховатости и т.д. Поэтому существует понятие
свободного зазора для прохождения. Обычно вел-на этого зазора должны
быть не менее чем 10% от поля допуска калибра. Поэтому несмотря на
кажущее расширение поля допуска калибра мы все-таки не уходит в годное
у нас бракованые детали, потому что для свободного перемещения калибра
нужен зазор.
Для квалитетов с 6 по 8 поле допуска рабочего проходного изношенного
калибра может опускаться ниже нулевой линии, т.к. это компенсируется
зазором, необходимым для перемещения калибра.
134
Теперь давайте по скобам. Относительно минимального диаметра
располагаем симметрично поле допука непроходного калибра. Проходной
калибр контролирует max диаметр вала, значит необходимо на **z1**
сместить внутрь контролируемой детали ось симметрии и по-прежнему
симметрично. На износ схема таже сама. На вел-ну **y1**.
**какие-то формулы**
Это размеры истинные, теоретические, но для деталей, когда вы отдаете в
производство рабочие чертежи, допуск доежн расплагаться в тело детали,
поэтому есть еще понятие **не максимум исполнительная**, где указывается
максимальный размер, поскольку это вал **формула** и допус **еще че-
то**. Т.е. я перенес нулевую линию от оси симметрии вверх. Соотв.
манипуляции необходимо провести со всеми полями допусков всех
калибров.
135
Лекция №22
§ 28. Стандартизация
§ 28.1 Цели и задачи стандартизации в Российской Федерации.
Объектом стандартизации являются: материальные продукты
труда - продукция во всем ее разнообразии (сырье, материалы, детали,
готовые изделия, оборудование); процессы (технологические, управления и
др.); услуги.
Цель стандартизации - выявление наиболее правильного и
экономичного варианта, т.е. нахождение оптимального решения, которое
позволяет достичь оптимального упорядочения в определенной области
стандартизации.
Главной задачей стандартизации является создание прогрессивной
системы нормативно-технической документации (НТД) и ее внедрение и
применение при разработке, производстве и эксплуатации продукции,
удовлетворяющей потребности народного хозяйства, населения, обороны
страны и экспорта.
Основные термины в области стандартизации установлены комитетом
ИСО.
Эти определения приняты многими странами, в том числе и РФ.
Стандартизация - установление и применение правил с целью
упорядочения деятельности в определенной деятельности на пользу и при
участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения
всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации
(использования) и требований безопасности. Стандартизация, основанная на
объединенных достижениях науки, техники и передового опыта, определяет
основу не только настоящего, но и будущего развития промышленности.
Требования, устанавливаемые в государственных стандартах, направлены на
выпуск самой современной высококачественной продукции,
соответствующей мировому уровню по всем потребительским показателям:
надежности и точности, материало- и энергоемкости, трудоемкости,
требованиям эргономики и технической эстетики.
Стандарт - нормативно-технический документ по стандартизации,
устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту
стандартизации и утвержденный компетентным на то органом. В то же
время стандарт - это самое целесообразное решение повторяющейся задачи
для достижения определенной цели, принятое и применяемое
промышленностью. Стандарты содержат показатели, которые гарантируют
возможность повышения качества продукции и экономичности ее
производства, а также повышения уровня ее взаимозаменяемости.
Стандартизация может осуществляться различными способами и
иметь определенную направленность.
136
§ 28.2. Органы и службы стандартизации Российской Федерации.
Отношения в области стандартизации определяются Законом РФ
№184-ФЗ «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г. и
издаваемыми в соответствии с ним актами законодательства РФ. Настоящий
Закон не регулирует отношения, связанные с государственными
образовательными стандартами.
Деятельность по стандартизации направлена на обеспечение
необходимого технического и организационного единства по регулируемым
вопросам в общегосударственном масштабе. Конституция РФ относит ее к
введению «Стандарты». Особое место в правовом регулировании
стандартизации занимают государственные стандарты Государственной
системы стандартизации. Стандарты ГСС регламентируют традиционные,
общие организационные и технические правила осуществления работ по
стандартизации, а также формы и методы взаимодействия субъектов
хозяйственной деятельности друг с другом и с органами государственного
управления.
Государственный надзор и контроль за соблюдением субъектами
хозяйственной деятельности обязательных требований государственных
стандартов осуществляется на стадиях разработки, подготовки продукции к
производству, ее изготовления, реализации, использования, хранения,
транспортировки и утилизации, а также при выполнении работ и оказании
услуг. Порядок осуществления государственного контроля и надзора за
соблюдением обязательных требований государственных стандартов
устанавливает Госстандарт России в соответствии с законодательством РФ.
При этом должностные лица субъектов хозяйственной деятельности обязаны
создавать все условия, необходимые для осуществления государственного
контроля и надзора.
Государственный надзор - деятельность специально уполномоченных
органов по контролю за соблюдением предприятиями, должностными
лицами и гражданами требований стандартов к качеству продукции,
процессов и услуг.
Главными задачами госнадзора являются предупреждение и
устранение нарушений государственных стандартов России и
межгосударственных стандартов.
При осуществлении госнадзора проверяется соответствие
обязательным требованиям стандартов следующих объектов: готовой
продукции; потенциально опасной технологии, а также требований,
установленных в ГОСТах, ГОСТах Р, СТП, ТУ, технических документах.
Госнадзор осуществляется в следующих формах: испытание
продукции, экспертиза документации, лицензирование разработки и
применения потенциально опасных технологий, объектов, изделий, веществ.
Органы госнадзора взаимодействуют с органами управления,
организациями потребителей, страховыми обществами,
137
правоохранительными органами. Они должны периодически информировать
органы управления и общественные организации о качестве продукции.
Органами, осуществляющими государственный контроль и надзор за
соблюдением обязательных требований государственных стандартов,
являются Госстандарт России, иные специально уполномоченные
государственные органы управления в пределах их компетенции.
Осуществление государственного контроля и надзора за соблюдением
обязательных требований государственных стандартов проводится
должностными лицами государственных органов управления в пределах
их компетенции.
Непосредственное осуществление государственного контроля и
надзора за соблюдением обязательных требований государственных
стандартов от имени Госстандарта России проводится государственными
инспекторами различного ранга.
§ 28.3. Государственная и международная системы
стандартизации.
Государственная система стандартизации
В целях усиления роли стандартизации в ускорении технического
прогресса, повышения качества продукции и экономической эффективности
производства была разработана и с 1970 г. введена в действие
Государственная система стандартизации (ГСС). Она представляет собой
комплекс взаимоувязанных правил и положений, определяющих цели и
задачи стандартизации, структуру органов и служб стандартизации, их права
и обязанности, организацию и методику проведения работ по
стандартизации во всех отраслях экономики, порядок разработки,
оформления, согласования, утверждения, издания, внедрения стандартов и
другой НТД, а также контроля за их внедрением и соблюдением.
Главная цель ГСС - с помощью стандартов, устанавливающих
показатели, нормы и требования, соответствующие передовому уровню
отечественной и зарубежной науки, техники и производства, содействовать
обеспечению пропорционального развития всех отраслей хозяйства страны.
Конечным результатом стандартизации являются внедрение и выпуск
продукции в строгом соответствии с требованиями стандартов.
Руководство работами по стандартизации в Российской Федерации
осуществляет Комитет по стандартизации, метрологии и сертификации
(Госстандарт России), в полномочия которого входят организация,
координация и управление работами в области стандартизации, метрологии
и сертификации в РФ и представление её интересов за рубежом.
Госстандарт РФ осуществляет свои функции непосредственно и через
созданные им органы. К территориальным органам Госстандарта относятся
138
центры стандартизации и метрологии (ЦСМ) в центрах экономических рай-
онов.
В отраслевых министерствах (ведомствах) РФ созданы службы
стандартизации и головные организации по стандартизации из числа
организаций с высоким научно-техническим потенциалом в
соответствующих областях науки и техники.
Руководители предприятий непосредственно несут ответственность за
организацию и состояние выполняемых работ по стандартизации на этих
предприятиях.
Предприятия создают при необходимости службы стандартизации
(отдел, бюро, лаборатории), которые выполняют научно-исследовательские,
опытно-конструкторские и другие работы по стандартизации.
Международная система стандартизации
Международное разделение труда и связанная с этим международная
торговля, научно-техническое сотрудничество, потребовали достижения
международных соглашений и разработки международных технических
документов, нормативные требования которых имели бы однозначное
значение и для изготовителя и для потребителя. В этих документах должны
содержаться размерные характеристики, технические требования, методы и
условия испытаний, точные определения величин, которые следует
измерять, сведения о приборах, с помощью которых производятся
измерения, данные о точности этих приборов и методах их поверки.
Кроме того, в этих документах должны быть указаны требования к
качеству продукции и исходного сырья, методы определения качества, а
также достоверные сведения обо всех материалах и веществах, которые
используются в процессе производства.
В соответствии с этими сложными и многосторонними требованиями
в настоящее время в сферу международной стандартизации входят, по
крайней мере, четыре самостоятельных, но взаимосвязанных аспекта:
стандартизация типоразмеров, методик испытаний и технических
требований; метрология и измерительная техника; контроль качества;
служба обеспечения исследователей, конструкторов и технологов
достоверными данными о физико-химических, механических и всех прочих
свойствах веществ и материалов (справочными данными).
В развитии международной стандартизации заинтересованы не
только страны с развитой экономикой, но развивающиеся страны, которые
только начинают создавать свою национальную экономику.
В международной стандартизации участвует ряд организаций:
Международная организация по стандартизации (ИСО), Международная
электротехническая комиссия (МЭК), Европейская организация по контролю
качества (ЕОКК), Международная организация законодательной метрологии
(МОЗМ), Международное бюро мер и весов (МБМВ) и др. Международные
139
стандарты и рекомендации этих организаций, формально не являются
обязательными нормативными документами, фактически, в современных
условиях широкого развития научно-технического и экономического
сотрудничества между странами, соблюдаются всеми заинтересованными
сторонами в той мере, в какой это определяется их потребностью.
§ 28.4 Нормативные документы по стандартизации.
Стандарты в Российской Федерации являются обязательными в
пределах установленной сферы их действия и подразделяются на
следующие категории:
- межгосударственные стандарты - ГОСТы;
- государственные стандарты РФ - ГОСТы Р;
- отраслевые стандарты - ОСТы;
- стандарты научно-технических и инженерных обществ - СТО;
- стандарты предприятий - СТП;
- технические условия - ТУ.
Межгосударственный стандарт - ГОСТ - региональный стандарт,
принятый государствами, присоединившимися к Соглашению о проведении
согласованной политики в области стандартизации, метрологии и
сертификации и непосредственно ими применяемый. Действующие, а также
вновь вводимые ГОСТы, к которым присоединится Россия, будут применять
на ее территории без переоформления и без изменения их обозначения.
§ 28.5 Категории и виды стандартов, применяемых в Российской
Федерации
Государственный стандарт РФ (ГОСТ Р) - национальный стандарт,
утвержденный Госстандартом России.
К объектам государственной стандартизации относят:
- общетехнические и организационно-методические правила и нормы
(ряды номинальных частот и напряжений электрического тока, предпочти
тельные числа, допуски и посадки и т.д.);
- научно-технические термины и обозначения;
- единицы измерений и эталоны единиц измерений;
- системы нормативно-технической, конструкторской,
технологической и технико-экономической документации;
- продукцию производственно-технического назначения, имеющую
межотраслевое применение (электрические машины, компрессоры, насосы,
измерительные приборы и т.д.);
- основные эксплуатационные свойства и технические характеристики
групп однородной продукции, имеющей межотраслевое применение (нормы
140