В основе соответствия изготовленного изделия конструкторской документации лежит правильность выбора лимитирующих параметров изделия, их допустимых отклонений и выбор технических средств, обеспечивающих ети параметры. Для обеспечения этих факторов, общих
для конструкторской и технологической документации, служит метрологический контроль. Метрологический контроль — проверка выполнения в документации метрологических положений, правил и норм, четко регламентированных в действующей нормативно-технической документации.
Учет метрологических положений в конструкторской документации требует от исполнителя конкретных знаний. Разработчики конструкторской документации зачастую плохо ориентируются в вопросах метрологического обеспечения. В результате в новых разработках не уделяется должное внимание вопросам единства и требуемой точности измерений. ГОСТ 1.25—76 устанавливает: «Под метрологическим обеспечением народного хозяйства понимают установление и применение научных и организационных основ технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений». Этой цели служат стандарты Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ). Единство измерений — такое состояние измерений, при котором результаты измерений выражены в узаконенных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью.
Кроме метрологического контроля, который проводится на предприятиях, существует метрологическая экспертиза конструкторской документации. Это — исследовательский процесс с целью анализа и оценки технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению, установлению норм точности и обеспечению методами и средствами измерений. Если по форме метрологическую экспертизу можно представить как контрольный процесс, то по содержанию — это совокупность взаимосвязанных организационных, методических и технических мероприятий. Цели метрологической экспертизы изложены в ГОСТ 8.103—73. Метрологическая экспертиза конструкторской документации обычно осуществляется после проведения метрологического контроля.
Метрологический контроль технической документации охватывает ряд принципиальных вопросов, решение которых улучшает качество изготовляемого изделия. Он обеспечивает качество изделия наиболее экономичными путями, устраняя прямой ущерб из-за неточностей в конструкторской и технологической документации. Экономической эффективности качества достигают путем применения
приминения оптимальных показателей измеряемых параметров изделия. Метрологический контроль начинается с выявления измеряемых параметров, подлежащих контролю. Осуществляется это при помощи анализа и определения влиния и места каждого параметра в общей конструкции и работе изделия. Метрологический контроль решает в общем случае следующие вопросы.
1. Рассмотрение возможности замены качественных требований (при их наличии) требованиями к физическим величинам. Органолептический контроль целесообразно заменить требованиями к физическим величинам, проверяемым путем измерений. Например, требование «Глубокие раковины на обработанных поверхностях не допускаются ...» заменяется требованием к размерам раковин и их числу на единице площади; требование «Кронштейн установить вертикально ...» заменяется требованием к угловому отклонению и т. д.
2. Проверку корректности выражения требований, исключающей возможности различного их -толкования. Рекомендуется для выражения технических требований использовать стандартные термины. Например, требование «Биение вала не более ...» заменяется требованием «Полное радиальное биение поверхности А относительно... не более ...», требование «Раствор готовят смешением компонента А и компонента Б в соотношении 1 : 2» некорректно, так как неясно, какое соотношение подразумевается: масс или объемов.
Специфичные термины, допускающие возможность различного толкования, следует определять или пояснять при первом их упоминании в каждом документе (в скобках, сноске, справочном приложении). Ссылка на определенный стандарт позволяет толковать однозначно технические требования и применяемые параметры. Метрологическая терминология оговорена в ГОСТ 16263—70, правильность наименований физических величин — в ГОСТ 8.417—81.
3. Анализ достаточности номенклатуры контролируемых параметров, которые обеспечивают оптимальное качество изделия.
Предложения проводящего метрологический контроль по достаточности требований к изделию носят характер рекомендаций (учет их разработчиком желателен, но не обязателен). Исключение составляет метрологический контроль документации на средства измерения и испытательное оборудование
испытательное оборудование. В этих случаях учет предложений лица, проводящего метрологический контроль, обязателен. Предложения по выделению новых параметров, подлежащих измерению, целесообразно внести в конструкторскую документацию на ранних стадиях разработки, чтобы на последующих стадиях можно было их осуществить.
4. Рассмотрение возможности сокращения номенклатуры измеряемых параметров, уменьшающих затраты на контроль. Например, анализ измерения частного параметра, входящего в комплекс параметров, может выявить, что частный параметр измеряется также в процессе измерения комплексного параметра, поэтому его отдельное измерение можно не выполнять. Анализ режимов испытания изделия также может выявить, что последующие испытания с пониженным режимом можно аннулировать, так как первые испытания проводились на повышенных режимах и т. п.
5. Проверка обоснования номенклатуры измеряемых параметров. Обоснованность выбора измеряемых параметров проверяется при помощи анализа научно-исследовательской работы, предшествующей разработке изделия, результатов экспериментальных работ и испытания опытных образцов. При отсутствии обоснования проверяющий предлагает изменить номенклатуру или нормы точности измеряемых параметров.
6. Проверка наличия допустимых отклонений параметров, подлежащих измерению. Разработчик устанавливает допустимые отклонения исходя из функциональных и экономических соображений и с учетом возможностей их практического выполнения. Например, требование «Отклонение от плоскостности не допускается» не достижимо, так как требует идеальной плоскости, поэтому требование формулируется так: «Отклонение от плоскостности не более ...».
Правильный выбор норм точности обеспечивает качество и работоспособность изделия и экономические показатели изготовления. Нормы точности позволяют выбрать измерительные средства по классу точности и методику измерений.
Метрологический контроль проверяет конструкции, в которых должна быть обеспечена возможность измерения заданных параметров изделия. Для этого проверяется возможность доступа ко всем точкам измерения. При наличии встроенных средств измерений нужно убедиться
в том, возможна ли их поверка в процессе эксплуатации. Если доступ к ним затруднен, эксперт может сделать предложения по усовершенствованию конструкции изделия. Влияние на погрешность измерений оказывают свойства материала, качество измеряемых поверхностей и др. Жесткость измеряемого элемента, его линейное расширение при разных температурах, а также свойства поверхностей (шероховатость, деформируемость и др.) могут существенно повлиять ка измерение элемента.
Решение метрологических вопросов в новых разработках осуществляется под методологическим руководством работников метрологической службы. Непосредственное участие метролога в разработках не обязательно и не практикуется. Хороший результат дает метрологический контроль конструкторской документации, когда разработан оригинал документа и основные вопросы метрологического характера согласованы со специалистами заранее.
Если метрологический контроль не производится как самостоятельный этап, то он совмещается с нормализадионным контролем конструкторской и технологической документации. Обычно нормализационный контроль производят конструкторы или технологи, а иногда и метрологи. Исполнителями метрологического контроля являются специализированные нормоконтролеры служб стандартизации или работники метрологических служб, прошедшие соответствующее обучение.
Метрологический контроль технического задания оценивает полноту и четкость формулирования требований к параметрам разрабатываемого изделия с точки зрения обеспечения возможности их измерения с требуемой точностью в заданных условиях. Оценивает обоснованность требований по метрологическому обеспечению разработки, изготовлению, испытанию и эксплуатации.
Метрологический контроль пояснительной записки и технического (эскизного) проекта направлен на следующее: обоснование номенклатуры измеряемых параметров; норм точности измерений параметров с учетом заданных требований к достоверности измерений; обоснование и оценку контролепригодности конструкции (возможность доступа к элементам измерений, достаточности контрольных точек — гнезд, разъемов и т. д.); обоснование решений по разработке методики выполнения измерений основных параметров, решений по поверке встроенных средств измерений; анализ полноты и обоснованности планируемых
работ по метрологическому обеспечению на стадии разработки рабочей документации.
Метрологический контроль технических условий (ТУ) направлен на проведение следующих работ: анализ достаточности и рациональности номенклатуры измеряемых параметров (соответствие техническому заданию, стандартам и др.); оценку корректности формулировки требований к параметрам и полноты требований, достаточных для обеспечения точности измерений; определение допустимых уровней опасных и вредных факторов, создаваемых изделием; проверку выполнения требований действующих стандартов, регламентирующих виды испытаний, правила приемки и т. д.; проверку методов контроля (испытаний, измерений и т. п.); анализ установленных норм точности измерений, методики испытаний и др.
Метрологический контроль программы и методики испытаний (ПМ) направлен на следующее: анализ рациональности номенклатуры параметров, измеряемых при приемочных, приемо-сдаточных, периодических испытаниях и в процессе эксплуатации изделий; анализ содержания требований к измеряемым параметрам; проверку наличия методик испытаний на все технические требования. При наличии специальных средств измерений, используемых при испытании, проверяют факт их метрологической аттестации.
При проведении метрологического контроля чертежей осуществляют следующие операции: проверяют корректность текстовых требований чертежей; оценивают достаточность номенклатуры требований чертежа.: требований ко всем параметрам изделия, влияющих на выполнение своих функций (размерам, отклонениям формы и расположения, параметрам шероховатости и твердости поверхностей, толщине покрытий и др.); анализируют рациональность установленной системы требований чертежа касающихся контроля изделия. В чертежах задаются не только непосредственно измеряемые параметры, но и параметры, которые относятся к технологии изготовления. Эти параметры устанавливают, как правило, технологи, и они являются результатом совместной работы с конструкторами; оценивают контролепригодность изделия. Контроль изделия должен быть обеспечен средствами измерения общего применения и только в крайних случаях нестандартизованными измерительными средствами.
Если для контроля изделия применяются нестандартизованные средства измерения, то проверяют наличие и содержание технического описания, инструкции по эксплуатации, паспорта, инструкции по поверке на эти средства измерения.
При проведении метрологического контроля рабочей технологической документации осуществляют следующее: проверяют корректность выражения требований к контролируемым параметрам; оценивают рациональность номенклатуры измеряемых параметров; проверяют наличие норм точности измерений; устанавливают наличие методик контроля на все требования технической документации; проверяют полноту и правильность требований к средствам измерения; оценивают соответствие показаталей точности измерений заданным требованиям. Если обеспечение заданной точности измерений затруднительно, рассматривается возможность расширения допуска на контролируемый параметр совместно с разработчиком.