Выбор допустимой погрешности измерений

При проектировании конкретного технологического процесса с самого начала знать, что одним из основных принципов выбора измерительных средств является выбор такого измерительного средства, измерение которым обеспечивает достаточно высокую точность по сравнению с заданной точностью измеряемых деталей. При этом необходимо всегда помнить, что любое измерение сопровождается погрешностью, а точные измерения отличаются от менее точных лишь меньшей величиной этой погрешности.

На первоначальном этапе проектирование контрольно-измерительных средств необходимо определится с выбором допустимой погрешности измерений. Погрешность измерительного средства должна быть меньше допустимой погрешности измерения.

Пределом допускаемой погрешности средства измерений называется наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при котором оно (средство измерения) может быть признано годным и допущено к применению.

Существует несколько подходов к выбору погрешности контрольно-измерительного средства:

- Стандартный подход, где погрешность δ=А_метIT все погрешности занесены в таблицу в зависимости от квалитета;

- Для целей управления технологическим процессом на погрешность измерения отводится 1/6 IT, т.е. σ;

- Для целей статистического управления используется соотношение δ<=0.1Изм.

Причем существует две идеологии статистического управление качеством. По одной из них Изм=IT, по другой идеологии «3σ» Изм.=0.5IT.

Стандартный подход

Общий случай по стандарту ГОСТ 8.051-81 в случае если изменчивость процесса изготовления равна полю допуска Изм.=IT. допускаемая погрешность измерения (δ) зависит от допуска на размер (IT) . Тогда уровень дефектности может быть определен через размах или через коэффициент точности К_т.

Погрешность изменения является наибольшими допускаемыми погрешностями измерений, включающими в себя все составляющие, зависящие от измерительных средств, установочных мер, базирования и т.д.

Допускаемая погрешность измерения включает случайное и систематические погрешности измерения.

Случайная погрешность измерения не должна превышать 0,6 допускаемой погрешности измерения и принимается равной 2σ, где σ – значение среднеквадратического отклонения погрешности измерения.

δ = А_метIT,

где А_мет – относительная погрешность измерения.

Подход, при котором обеспечивается управления технологическим процессом

Для обеспечения управления технологическим процессом согласно стандарту погрешность измерительного средства (δ) не должна превышать 1/6 поля допуска (IT), т.е. одна сигма (σ) шести сигмового предела (рисунок 2.6.1).

Рисунок 3.3 – Погрешность измерительного средства равная σ

 

Подход, при котором обеспечивается статистическое управления

Для обеспечение статистического управления в соответствии с требованиями Статистического управления процессами (SPC): (рисунок 2.6.2).

Рисунок 3.4 – Погрешность измерительного средства соответствующая требованиям SPC

Если Изм. = IT , то уровень дефектности составит q= 0.27

Передовые фирмы ужесточают требования SPC и задают в требованиях что, изменчивость процесса изготовления не должна превышать половины поля допуска IT , в свою очередь погрешность измерения (δ) не должна превышать 10% от изменчивости.

Изменчивость (Изм.) можно рассчитать или получить экспериментально. (Изм.) технологического процесса состоит из погрешностей связанных с изготовлением данного размера.

Δ_i – погрешности связанные с изготовлением данного размера.

За основу принимаем третий подход. При таком подходе также необходимо применять методологии SPC. Также принимаем, что изменчивость процесса изготовления равна полю допуска.