Приложение 5 (справочное). Опытно-статистические методы оценки точности технологических систем

Приложение 5
Справочное

Опытно-статистические методы
оценки точности технологических систем

1. Метод точечных диаграмм

1.1. Контроль точности по альтернативному признаку для ТС технологической операции по методу точечных диаграмм производят построением графиков (точечных диаграмм), на которых по оси абсцисс откладывают условные номера обрабатываемых заготовок в последовательности их обработки (или время окончания их обработки), по оси ординат - измеренные значения контролируемого параметра и сравнением их с заданными предельными значениями Х _в и Х _н.

Графики строятся по данным протоколов измерений.

1.2. В зависимости от цели исследования и вида технологического процесса на один график наносят заданные предельные значения контролируемого параметра и результаты измерения деталей выборок.

1.2.1. Выборки производятся из одной партии деталей, последовательно обработанных на одной единице технологического оборудования при одной настройке. Схематическое изображение одной точечной диаграммы случайного процесса изменения значений контролируемого параметра x(t) приведено на черт. 1.

Т - допуск на контролируемый параметр

Черт. 1

По данному графику проводится контроль точности одной конкретной реализации технологического процесса.

1.2.2. Выборки производят из нескольких партий деталей, полученных в результате обработки деталей на одной единице технологического оборудования при различных ее настройках или заменах инструмента.

В этом случае на график наносят несколько реализаций случайного процесса изменения значений контролируемого параметра x(t), полученных на одной единице технологического оборудования, схематическое изображение которых приведено на черт. 2.

По данному графику проводится контроль точности ТС технологической операции.

Черт. 2

1.2.3. Выборки производятся из нескольких партий деталей, полученных в результате различной обработки одноименных деталей при различных настройках на нескольких единицах технологического оборудования, выполняющих одинаковую операцию.

В данном случае на график наносят несколько реализаций случайного процесса изменения значений контролируемого параметра x(t), полученных на нескольких единицах технологического оборудования.

По данному графику можно проводить контроль точности применительно ко всей совокупности единиц технологического оборудования, выполняющих данную операцию.

1.3. При построении графиков по п. 1.2 за одну реализацию следует принимать значения контролируемого параметра, полученные при постоянных условиях обработки (одна партия, одна настройка, один инструмент и т.п.).

2. Метод мгновенных выборок

2.1. Определение показателей точности ТС производят путем отбора мгновенных выборок из потока продукции. Мгновенная выборка - по ГОСТ 15395-77.

2.2. Определение показателей точности ТС технологической операции, в общем случае, проводится по данным объединенной выборки, состоящей из серии мгновенных выборок, взятых через определенные интервалы времени изготовления партии установленного объема при различных уровнях факторов, влияющих на точностные характеристики ТС.

При этом, в зависимости от целей проверки, за партию установленного объема принимают:

партию деталей, обработанных при одной настройке на одной единице технологического оборудования;

партию деталей, обработанных при нескольких настройках на одной единице технологического оборудования;

партию деталей, обработанных при нескольких настройках на нескольких единицах технологического оборудования, выполняющих одинаковую операцию.

2.3. Коэффициент точности ТС определяют по п. 2.6.1 настоящего стандарта.

При этом величину вычисляют по формуле

,

где x _mах, x _min - максимальное и минимальное значения контролируемого параметра в объединенной выборке.

3. Метод приведенных отклонений

3.1. Контроль точности ТС по альтернативному признаку методом приведенных отклонений производится расчетом приведенных отклонений (под которыми понимается отклонение контролируемого параметра относительно его номинального значения, выраженное в относительных единицах) и проверкой соответствия их требуемым значениям.

3.2. Данный метод применяют в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда количество обрабатываемых одноименных деталей меньше объема, необходимого для определения показателя точности ТС расчетными методами.

3.3. Расчет приведенных отклонений производится по выборкам. В одну выборку должны включаться детали, характеризующиеся конструктивным подобием, общностью технологического процесса обработки (методы обработки, применяемое технологическое оборудование и оснастка, материал заготовки и т.д.) и отличающиеся номинальными значениями контролируемого параметра (размера).

3.4. Измеренные отклонения размеров деталей, объединенных в одну выборку, приводят к единому масштабу вычислением приведенных отклонений.

3.5. Приведенные отклонения () вычисляют по формулам:

при расчете относительно нижнего предельного отклонения (см. черт 3), соответствующего данному номинальному размеру

,

(1)

где - приведенное отклонение размера i-й детали;

- действительное отклонение размера i-й детали;

- нижнее предельное отклонение размера i-й детали;

Т _i - допуск на размер i-й детали;

Черт. 3

при расчете относительно верхнего предельного отклонения , соответствующего данному номинальному размеру

;

(2)

при расчете относительно координаты середины поля допуска , соответствующей данному номинальному размеру

.

(3)

Расчет приведенных отклонений одной выборки следует проводить только по одной из приведенных выше формул.

3.6. Приведенные отклонения для параметров формы и расположения поверхностей деталей, объединенных в одну выборку, вычисляют по формуле

,

(4)

где Т _ф i - допуск на параметр формы или расположения поверхностей i-й детали.

3.7. Точность ТС технологической операции считается удовлетворительной при выполнении одного из следующих условий:

3.7.1. Если приведенное отклонение рассчитано по формулам (1), (2), (4):

.

(5)

3.7.2. Если приведенное отклонение рассчитано по формуле (3):

.

(6)

3.8. Пример. Произвести контроль точности ТС технологической операции методом приведенных отклонений.

3.8.1. Исходные данные. В результате измерения размеров отверстий диаметром 450Н9 и диаметром 350Н9 получены следующие восемь значений:

х ₁ = 460,03 мм;

х ₂ = 460,06 мм;

х ₃ = 460,09 мм;

х ₄ = 460,12 мм;

y ₁ = 350,02 мм;

y ₂ = 350,05 мм;

y ₃ = 350,06 мм;

y ₄ = 350,10 мм.

На черт. 4 показано расположение отклонений измеренных размеров в пределах своих полей допусков.

3.8.2. Определяем приведенные отклонения по формуле (1):

для отверстия диаметром 460Н9:

;

;

Черт. 4

;

;

для отверстия диаметром 350Н9:

;

;

;

.

3.8.3. Поскольку рассчитанные приведенные отклонения удовлетворяют условию (5), то, в соответствии с п. 3.7. точность ТС следует считать удовлетворительной.