Точностной анализ методик выполнения измерений

[pic 1]

Содержание

Введение        4

1. Точностной анализ МВИ        5

2. Оценка адекватности модели объекта измерений        11

Список используемых источников        15

Введение

В настоящее время технические измерения представляют собой многозвенную цепь действий, связанных с подготовкой, проведением и интерпретацией результатов, направленных на получение объективной информации о наблюдаемом объекте. Поэтому совокупность связанных и целенаправленных действий по использованию контрольно-измерительных средств, алгоритмов обработки результатов и выполнения, метрологических правил для получения объективной информации требуемого качества оформляется в виде методик выполнения измерений (МВИ). Оценка точности МВИ осуществляется расчётным, экспериментальным или расчётно-экспериментальным способами.

Цель выполнения курсовой работы заключается в углублении знаний и накоплению опыта в области оценки точности МВИ на примере измерения основных геометрических параметров цилиндрических поверхностей, а также закрепления навыков самостоятельной работы и применения полученных знаний при решении конкретных инженерных задач.

Выполнение курсовой работы включает:

1. Проведение точностного анализа методики выполнения измерений линейных размеров конкретной машиностроительной детали;

2. Оценку адекватности модели простейшего объекта измерений.

1. Точностной анализ МВИ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант 18

Эскиз детали.

Измеряемые параметры: Ǿ75k6; EFK ≤ 0,010 мм.

Условия измерения: цеховые; рабочая температура (21 ± 2) оС.

[pic 2]

Рисунок 1 – Эскиз детали

Необходимо выбрать метод и средство измерений для контроля отклонения от круглости шейки втулки Ǿ75k6 и определить общую погрешность МВИ.

Решение

1. Установление норм точности измерений и условий измерений.

[pic 3]

При допуске круглости TFK = 10 мкм  [pic 4] = 0,35 · 10 = 3,5мкм.

Условия измерений – цеховые. Рабочая температура [pic 5] Колебания температуры [pic 6] за время измерения принимаем равным 0,2[pic 7].

2. Разработка модели объекта измерений.

Так как целью измерений является отклонение от круглости, то в качестве математической модели объекта измерений используем некоторую функцию, выражающую зависимость радиуса от угла [pic 8](рис. 2)

[pic 9],

где [pic 10] - радиус прилегающей окружности.

[pic 11]

Рисунок 2 – Математическая модель объекта измерений

     3. Выбор параметра модели объекта.

В качестве параметра модели объекта, принимаемого за измеряемую физическую величину, выберем радиус r.

     4. Выбор метода и средства измерений.

Так как измерения производятся в цехе и у детали имеются центровые отверстия, то выбираем одноточечную схему измерения с установкой детали в центрах и с использованием измерительной головки. Измеряемая деталь крепится в центрах по аналогии с рис.3. Ось центров является осью вращения детали. Измерительный наконечник ощупывает поверхность детали и фиксирует изменение радиуса детали за один оборот (радиальное биение). Перемещение измерительного наконечника является результатом отклонения от круглости поперечного сечения и эксцентриситета, т.е. смещения оси вращения относительно оси детали.

[pic 12]

Рисунок 3 – Схема установки детали в центрах

Выбор количества измеряемых сечений зависит от соотношения l/d и длины измеряемой цилиндрической поверхности l. При l = 50 мм и l/d = 75/50 = 1,5 измерение производится в 2 сечениях.

          5) Анализ источников погрешностей измерения.

     Погрешность измерений включает следующие составляющие:

• инструментальную погрешность (погрешность кругломера);
•  методическую погрешность (погрешность базирования и погрешность от неисключенного эксцентриситета);
• субъективную погрешность;
• погрешность от внешних влияющих величин (температурную погрешность).

6) Формирование исходных данных для оценки составляющих погрешностей измерений.

Для выбора типа кругломера примем, что допускаемая инструментальная погрешность [pic 13] составляет (0,6…0,8) [pic 14] [1]. Тогда допускаемая погрешность кругломера будет равна