Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет»

Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Выполнил: Кучумова Э.Ф.

Проверил: Селезнева В.А.

Пермь 2015

Содержание

• 1. Обработка результатов многократных измерений
• 2. Расчет блока концевых мер длины
• 3. Определение погрешности измерения, вызванной температурными деформациями
• Список литературы


1. Обработка результатов многократных измерений

Таблица 1 Исходные данные

Задание:

1 - исходные данные занести в таблицу 2 (столбцы 1 и 2);

2 - определить среднее арифметическое результатов по формуле

,

если заданы результаты единичных измерений x_i и количество одинаковых результатов n;

3 - вычислить:

,

где x_i - произвольное число, близкое к среднему арифметическому результату ; 4 - данные занести в таблицу (столбцы 3, 4, 5, 6);

5 - определить среднюю квадратичную погрешность измерения у по формуле

;

6 - определить предельную погрешность измерения по формуле

;

7 - если обнаружатся отклонения более , то такие результаты исключить, как грубые, и снова рассчитать и у;

8 - определить предельную погрешность среднего арифметического по формуле

;

9 - записать наиболее вероятное значение полученного результата с погрешностью , т.е. ;

10 - написать вывод.

Решение:

1. Исходные данные заносим в таблицу 2 (столбцы 1 и 2).

2. Определяем среднее арифметическое результатов

3 - Вычисляем

4. Заносим данные в таблицу 2 (столбцы 3, 4, 5, 6);

Таблица 2

5. Определяем среднюю квадратичную погрешность измерения у по формуле

;

6. Определяем предельную погрешность измерения по формуле

;

7. Отклонения более чем не обнаружены, следовательно, все результаты не являются грубыми.

8. Определяем предельную погрешность среднего арифметического по формуле

.

9. Записываем наиболее вероятное значение полученного результата с погрешностью : .

10 Вывод: таким образом, в результате математической обработки ряда измерений, в котором каждое измерение имело предельную погрешность, равную , найдено наиболее вероятное значение полученного результата измерения с погрешностью, не превышающей мкм (при условии отсутствия в данном ряде измерения систематических погрешностей).

2. Расчет блока концевых мер длины

Исходные данные:

Размер№1: 35,985; Класс точности 4.

Размер№2: 152,395; Класс точности 3.

Задание:

По заданию выдается два размера. Рассчитать блок их концевых мер длины. Количество используемых плиток должно быть наименьшим. Определить наибольшую и наиболее вероятную суммарную погрешности блока в зависимости от класса точности мер. Сделать вывод. Записать ответ.

Наибольшая погрешность блока:

, [мкм].

Наиболее вероятная суммарная погрешность блока:

, [мкм].

Решение:

Размер №1. 35,985 мм, класс точности средства измерения - 4.

Выбираем размеры плиток по таблице 3 [1]. Плиток должно быть наименьшее количество. По таблице 4 [1] выбираем допускаемое отклонение для каждой плитки в зависимости от его номинального размера и класса точности.

1-ая плитка: 1,005 мм, Д1 = 2 мкм

2-ая плитка: 1,48 мм, Д2 = 2 мкм

3-яя плитка: 3,5 мм, Д3 = 2 мкм

4-ая плитка: 30 мм, Д4 = 3 мкм

Итого: 35,985 мм.

Наибольшая погрешность блока:

мкм.

Наиболее вероятная суммарная погрешность блока:

4,583 мкм.

Вывод: таким образом, для того чтобы собрать размер 35,985 мм потребовалось 4 плитки с наибольшей погрешностью блока мкм.

Ответ: мкм; мкм.

Размер №2. 152,395 мм, класс точности средства измерения - 3.

Выбираем размеры плиток по таблице 3 [1]. Плиток должно быть наименьшее количество. По таблице 4 [1] выбираем допускаемое отклонение для каждой плитки в зависимости от его номинального размера и класса точности. 1-ая плитка: 1,005 мм, Д1 = 0,8 мкм

2-ая плитка: 1,39 мм, Д2 = 0,8 мкм

3-ая плитка: 50 мм, Д3 = 1,6 мкм

4-ая плитка: 100 мм, Д5 = 2,5 мкм

Итого: 152,395 мм.

Наибольшая погрешность блока:

мкм.

Наиболее вероятная суммарная погрешность блока:

мкм.

Вывод: таким образом, для того чтобы собрать размер 152,395 мм потребовалось четыре плитки с наибольшей погрешностью блока мкм.

Ответ: мкм; мкм.

3. Определение погрешности измерения, вызванной температурными деформациями

мера погрешность блок деформация

Исходные данные:

- номинальный размер детали d = 50 мм;

- обозначение поля допуска размера Js6;

- температура детали t_д = +27 °С;

- материл детали - Латунь;

- температура средства измерения t_си = 20 °С;

- коэффициент линейного расширения б =18·10^-6.

Задание:

Легенда: температура воздуха в цехе машиностроительного завода составляет +20 °С. Средство измерения, плоскопараллельные концевые меры длины (ПКМД), изготовленное из стали, имеет температуру отличную от температуры цеха, т.к. его приносят со склада. Рабочий выполняет измерение размера детали сразу после изготовления.

Определить:

1) погрешность измерения размера детали, вызванную температурными деформациями;

2) сравнить погрешность от температурной деформации детали с допуском на обработку;

3) построить схему расположения поля допуска заданного размера детали, указать предельные отклонения и предельные размеры;

4) указать на схеме в масштабе величину температурной погрешности относительно допуска размера;

5) сделать вывод и предложить корректирующие мероприятия, направленные на устранение причин появления несоответствий.

Решение:

Погрешность измерения размера детали от температурной деформации определяется по формуле:

где

- погрешность измерения, мм;

- номинальный размер, мм;

- коэффициент линейного расширения материала детали;

- отклонение температуры детали от нормальной;

- коэффициент линейного расширения материала средства измерения;

- отклонение температуры средства измерения от нормальной.

Значение коэффициента линейного расширения для стали принимаем по справочнику

. [2]

Погрешность измерения:

или 15 мкм.

Допуск размера 50Js6 составляет: IT6₅₀ = 16 мкм [2].

Сравнивая допуск размера (допуск на обработку) с погрешностью, вызванной температурными деформациями, видим, что погрешность измерения превышает допуск размера (15 мкм < 16 мкм) в 1раз, что, говорит о серьезном влиянии разности температур на результаты измерения. То есть результаты измерения являются недостоверными. Поэтому, такие кажущиеся незначительными нарушения при измерении допускать нельзя. Температуру детали необходимо выровнять до нормальной +20 °С. Для этого я предлагаю хранить средства измерения и детали в одном помещении и там же производить замер, либо перед тем как выполнять замер необходимо за некоторое время до проведения измерения поместить деталь и средство измерения в помещение, в котором будет производится замер. Как альтернатива применять средства измерения, погрешность которого не зависит от температуры и производить замер в помещении где деталь находилась не менее суток.

Схема расположения поля допуска заданного размера с предельными отклонениями и предельными размерами представлена на рис. 1.

Рис. 1. Графическое изображение поля допуска размера.

Список литературы

1. Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» / Сост. А. В. Селезнева, М. А. Гликсон. Методические указания для заочников. ПНИПУ. - Пермь, 2012. - 21с.

2. Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки: справочник в двух частях - СПб: Политехника, 2001. - 612 с.

Размещено на Allbest.ru