ЖУРНАЛlib.madi.ru/fel/fel1/fel19M658.pdf · 2019. 3. 27. · УДК 006.9 ББК 30.10 Ж92 Составители: Шаламов А.Н., Кудряшов Б.А., Раковщик

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)

ЖУРНАЛ лабораторно-практических работ по курсу

«Метрология, стандартизация и сертификация»

Часть 1

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(МАДИ)

Кафедра «Технологии конструкционных материалов» Утверждаю Зав. кафедрой профессор _____________ Л.Г. Петрова «____» __________ 2019 г.



Часть 1

МОСКВА МАДИ 2019

УДК 006.9 ББК 30.10

Ж92

Составители: Шаламов А.Н., Кудряшов Б.А., Раковщик Т.М.

Ж92 Журнал лабораторно-практических работ по курсу «Метрология, стан-

дартизация и сертификация». Ч. 1 / сост.: А.Н. Шаламов, Б.А. Кудряшов, Т.М. Раковщик. – М.: МАДИ, 2019. – 40 с.

УДК 006.9 ББК 30.10

© МАДИ, 2019

3

Лабораторно-практическая работа №1 «Влияние погрешностей измерения на качество контроля»

1. Определить: номинальный размер, квалитет, основное отклонение и класс допуска; числовые значения верхнего и нижнего предельных отклонений и допуск размера; допускаемую погрешность измерения δ.

Таблица 1

№ п/п

Размер элемента детали (по чер-тежу)

Номи-наль-ный

размер, мм

Ква-литет

Обозначение Допуск раз-мера

IT, мкм

Предельные от-клонеия

Допус-каемая погреш-ность из-мерения δ, мкм

основ-ного откло-нения

клас-са до-пуска

верхнееES (es), мкм

ниж-нее

EI (ei), мкм

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Ø.........

2 Ø.........

3 Ø.........

4 Ø.........

2. Определить: параметры Aмет(σ), n, m, с при неизвестной точности техно-логического процесса и при заданном законе распределения случайных погреш-ностей измерения.

Таблица 2

№ п/п

Размер эле-мента детали (с числовым значением предельных отклонений)

Закон распределе-ния погрешности

измерения Aмет(σ), % m, % n, % c/IT Значение с,

мкм

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Ø......... Нормальный

2 Ø......... Равной вероятности

3 Ø......... Нормальный

4 Ø......... Закон неизвестен

3. Определить: вероятностные предельные отклонения и предельные раз-меры у ____ деталей и установить приемочные предельные размеры (приемоч-ные границы по 1-му способу) для определения годности деталей, принимая, что

4

полученные предельные размеры у ____ деталей не повлияют на эксплуатацион-ные показатели элементов.

Таблица 3

№ п/п

Размер элемента детали

(с число-вым зна-чением предель-ных от-

клонений)

Вероятностные параметры у ___ неправильно принятых деталей

Предельные отклонения и размеры (приемочные границы)

по 1-му способу

Предельные отклонения, мм

Предельные размеры, мм

Предельные отклонения, мм

Предельные размеры, мм

ESm (esm)

EIm (eim)

Dm max (dm max)

Dm min (dm min)

ES (es)

EI (ei)

Dmax (dmax)

Dmin (dmin)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Ø.........

2 Ø.........

3 Ø.........

4 Ø.........

4. Полученные предельные размеры у m деталей повлияют на эксплуата-ционные показатели элементов детали (2-й способ, два варианта).

4.1. Вариант 1. При назначении предельных размеров (приемочных гра-ниц) точность технологического процесса неизвестна.

Для устранения влияния погрешностей измерения на качество контроля для 1-го и 2-го элементов детали при указанных законах распределения погрешностей измерения с учетом смещения приемочных границ внутрь интервала допуска на половину допускаемой погрешности измерения (0,5δ) определить: предельные отклонения, предельные размеры (приемочные границы) и построить схемы ин-тервалов допусков с назначенными приемочными границами.

Таблица 4

№ п/п


(с числовы-ми значе-ниями пре-дельных

отклонений по чертежу)

δ, мкм

Предельные отклонения, с учетом δ, мм

Предельные раз-меры, мм (прие-мочные границы) по 2-му способу,

вариант 1 Схема интервала

допуска с назначенными приемочными границами

ES′ (es′)

EI′ (ei′)

D′max (d′max)

D′min (d′min)

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Ø......... + 0 ____________________–

2 Ø......... + 0 ____________________–

5

4.2. Вариант 2. При назначении предельных размеров (приемочных гра-ниц) точность технологического процесса известна (IT/σтех).

Для 3-го и 4-го элементов детали при указанных законах распределения по-грешностей измерения (табл. 2 отчета) в зависимости от коэффициента Aмет(σ) (табл. 2 отчета) и по заданной преподавателем точности технологического про-цесса (IT/σтех) определить: m; n; c/IT; рассчитать параметр с и для устранения влияния погрешностей измерения на качество контроля с учетом смещения прие-мочных границ внутрь интервала допуска на значение с определить предельные отклонения, предельные размеры (приемочные границы), и построить схемы ин-тервалов допусков с назначенными приемочными границами.

Таблица 5

№ п/п


(с число-выми значе-ниями

предель-ных от-клонений по чер-тежу)

Aмет(σ), %

Точ-ность

техноло-гическо-гопро-цесса IT/σтех

m, %

n, % c/IT

Предельные отклонения и раз-меры, мм (приемочные границы)

по 2-му способу, вариант 2 Предельные

отклонения, мм Предельные размеры, мм

ES″ (es″)

EI″ (ei″)

D″max (d″max)

D″min (d″min)

3 Ø......... c/IT = ...с = …

4 Ø......... c/IT = ...с = …

Схемы интервалов допусков с приемочными границами (2-й вариант):

1. Для элемента №3 (табл. 5) 2. Для элемента №4 (табл. 5)

+ 0 ____________________ –

+ 0 ____________________ –

Дата выполнения

работы Подпись преподавателя

Дата сдачи работы

Подпись преподавателя

6

Лабораторно-практическая работа №2 «Выбор средств измерений для контроля геометрических

элементов деталей машин и механизмов» 1. Исходные данные. Деталь с размерами геометрических элементов по чертежу (чертеж детали

№ _______).

Рис. Эскиз детали

Размеры геометрических элементов детали: _________ _________

1 _________ 2 ________________ _______ ; _______ _______( ( ) );A A= = ∅ _________ _________

1 _________ 2 ________________ _______ ; _______ _______ .( ) ( )B B= = ∅

Материал детали: ____________, 6 1 1Д (____________) 10 мкм м С .− − −α = ⋅ ⋅ ⋅ °

Материал СИ: сталь и черный металл, 6 1 1СИ (9,4 14,5) 10 мкм м С .− − −α = … ⋅ ⋅ ⋅ °

В качестве гарантированного показателя точности результата измерения принять показатель:

– для наружных размеров – (доп);ΣΔ – для внутренних размеров – (доп) (доп)/ .c Pu U Измерения предполагается производить в помещении, где поддерживается

температура (20 ______) С± ° с допускаемыми кратковременными колебаниями температуры ____°С в течение 30 мин., т.е.

1 2___ С, а ____ С.t tΔ = ° Δ = °

2. Задание. Выбрать СИ для контроля наружных и внутренних размеров детали для ус-

тановленных условий выполнения измерений. В качестве СИ применить универ-сальные СИ.

7

3.1. Определение параметров объекта измерения (детали) и изме-ряемой ФВ.

Таблица 1 Характеристики объекта измерения и ФВ


(по чертежу)

Допуск размера IT, мм

Предельные размеры, мм Гарантированный показатель точности результата измерения

по МВИ, ΔМВИ, мм

Верхний пре-дельный размер

Dmax (dmax), мм

Нижний пре-дельный размер

Dmin (dmin), мм

ΔМВИ = δ = __________, мм

ΔМВИ = δ = __________, мм

ΔМВИ = uc(доп) = δ = = __________, мм

ΔМВИ = Uр = δ = ______, мм, для p = ____ % и для kp = ________

3.2. Выбор метода измерений и определение требований к условиям выполнения измерений.

Таблица 2 Условия измерения

Размер элемента детали (по чер-тежу)

Принятый метод

измерения

Условия измерения Темпера-тура

в поме-щении,

°С

Допускае-мые кратко-временные колебания-ми темпе-ратуры

в помеще-нии, °С

Температурный коэффициент линейного расширения материала детали, αд,

10−6 мкм·м−1·°С−1

Температурный коэффициент линейного рас-ширения мате-риала СИ, αСИ,

10−6 мкм·м−1·°С−1

Метод непо-средственной оценки

___ ± ___ ± ______ 9,4…14,5


___ ± ___ ± ______ 9,4…14,5


___ ± ___ ± ______ 9,4…14,5


___ ± ___ ± ______ 9,4…14,5

8

3.3. Оценка составляющих показателя точности результата изме-рений для предварительно выбранных СИ.

Таблица 3.1 Составляющие предельно допустимой погрешности результата измерения

при измерении наружных размеров детали

Оценка предельно допускае-мой слу-чайной со-ставляю-щей по-

грешности результата измерения,

,XS мм

Составляющие неисключенной систематической погрешности (НСП) результата измерения, ϑΣ, мм

Суммарная методиче-ская состав-ляющая сис-тематической погрешности результата измерений,

метΣϑ

Суммарная субъективная составляю-щая систе-матической погрешности результата измерений,

суб.отс.Σϑ

Составляю-щая погреш-ности ре-

зультата из-мерения, за-висящая

от темпера-турных де-формаций,

tlϑ


зультата из-мерения, за-висящая

от примене-ния концевых мер длины,

СИ, мерыϑ


зультата из-мерения, за-висящая от прочих факторов,

СИ, прϑ

Таблица 3.2 Составляющие предельно допустимой расширенной неопределенности

результата измерения при измерении внутренних размеров

Составляющие суммарной неопределенности результата измерения, uc, мм Состав-ляющая, оценивае-мая по ти-пу А, uc,А,

мм

Составляющие суммарной стандартной неопределенности результата измерения, оцениваемые по типу В, uc,В, мм

Составляю-щая, обу-словленная влиянием

применяемой методики из-мерения,

метuΣ


субъективных факторов,

субuΣ

Составляю-щая, обу-словленная отклонением от нормаль-ных условий применения СИ, усл.u

Составляю-щая, обу-словленная применением концевых мер

длины, мерыu

Составляю-щая, обуслов-ленная влия-нием прочих факторов, прu

3.4. Расчет предельно допустимого значения основной погрешно-сти измерения СИ:

2СИ, осн.(расч.) _______________;ϑ = 2СИ,(расч.) _______________.u =

9

3.5. Выбор возможных для применения СИ, в соответствии с усло-виями:

2 2 2 2СИ,осн. СИ,осн.(расч.) СИ СИ,(расч.)и .u uϑ ≤ ϑ ≤

Таблица 4.1 Метрологические характеристики выбранных СИ

Наименование СИ Пределы измерения, мм

Цена деления, мм

Основная погрешность,

СИ, осн,ϑ мм

Таблица 4.2 Нормальные условия применения выбранных СИ

Наименование СИ

Вариант использо-вания СИ

Используе-мое пере-мещение измери-тельного

стержня, мм

Класс точности приме-няемых концевых

мер

Темпера-турный

режим, °С

Предель-ные по-

грешности результата измерения,

(пред.СИ),ΣΔ мм,

4. Уточнение условий измерений с учетом метрологических характе-ристик конкретного СИ:

СИ1 6 6 1СИ д max( ) (______ _______) 10 _______ 10 м С ;− − −α − α = − ⋅ = ⋅ ⋅ °

6 1max ________ 10 м С ;− −α = ⋅ ⋅ °

0.ф

2 26 6

6 6______ 10 ______ 10___ ___ ________ С.

11,6 10 11,6 10t

− −

− −

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅Δ = ⋅ + ⋅ = °⎜ ⎟ ⎜ ⎟⋅ ⋅⎝ ⎠ ⎝ ⎠

10

СИ2 6 6 1СИ д max( ) (______ _______) 10 _______ 10 м С ;− − −α − α = − ⋅ = ⋅ ⋅ °

6 1max ________ 10 м С ;− −α = ⋅ ⋅ °

0.ф

2 26 6

6 6______ 10 ______ 10___ ___ ________ С.

11,6 10 11,6 10t

− −

− −

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅Δ = ⋅ + ⋅ = °⎜ ⎟ ⎜ ⎟⋅ ⋅⎝ ⎠ ⎝ ⎠

СИ3 6 6 1СИ д max( ) (______ _______) 10 _______ 10 м С ;− − −α − α = − ⋅ = ⋅ ⋅ °

6 1max ________ 10 м С ;− −α = ⋅ ⋅ °

0.ф

2 26 6

6 6______ 10 ______ 10___ ___ ________ С.

11,6 10 11,6 10t

− −

− −

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅Δ = ⋅ + ⋅ = °⎜ ⎟ ⎜ ⎟⋅ ⋅⎝ ⎠ ⎝ ⎠

СИ4 6 6 1СИ д max( ) (______ _______) 10 _______ 10 м С ;− − −α − α = − ⋅ = ⋅ ⋅ °

6 1max ________ 10 м С ;− −α = ⋅ ⋅ °

0.ф

2 26 6

6 6______ 10 ______ 10___ ___ ________ С.

11,6 10 11,6 10t

− −

− −

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅Δ = ⋅ + ⋅ = °⎜ ⎟ ⎜ ⎟⋅ ⋅⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Таблица 5 Корректировка условий применения выбранных СИ

СИ1 СИ2 СИ3 СИ4





11

Лабораторно-практическая работа №3 «Выбор средств измерений для проведения метрологического

и инженерного эксперимента» 1. Исходные данные. Объект измерения: _______________________________________________________________ Измеряемые параметры объекта (ФВ): ФВ1 – __________________________________________________________ ; ФВ2 – __________________________________________________________ . В качестве гарантированного показателя точности результата измерения

принять показатель: – для ФВ1 _______________________________________________ – (доп);ΣΔ – для ФВ2 _________________________________________ – (доп) (доп) / .c Pu U

Измерения предполагается производить в помещении, где поддерживается температура (20 ______) С± ° с допускаемыми кратковременными колебаниями температуры ____ °С в течение 30 мин., остальные параметры внешней среды соответствуют нормальным условиям измерения по ГОСТ 8.395-80.

2. Задание. Выбрать СИ контроля параметров объекта для установленных условий вы-

полнения измерений.

3.1. Определение параметров измеряемой ФВ. Таблица 1

Характеристики объекта измерения и ФВ

Контроли-руемый параметр объекта

Допуск на зна-чение ФВ, T, ед. изм.

Предельные значения ФВ, ед.изм. Гарантированный показатель точности результата измерения

по МВИ, ΔМВИ, ед. изм.

Верхнее предель-но допустимое значение ФВ, Xmax, ед. изм.

Нижнее предель-но допустимое значение ФВ, Xmin, ед. изм.

ФВ1 ΔМВИ = ________

ФВ2 ΔМВИ = Uр = ______, для p = ____ % и kp = ________

12

3.2. Выбор метода измерений и определение требований к условиям выполнения измерений.

Таблица 2 Условия измерения

Контроли-руемый параметр объекта

Принятый метод

измерения

Условия измерения Температу-ра в поме-щении, °С

Допускаемые кратковременные колебаниями тем-

пературы в помещении, °С

ФВ1 20 ± ___ ± ______

ФВ2 20 ± ___ ± ______

3.3. Выбор предварительного перечня СИ и проведение оценки ра-циональности выбора СИ.

Таблица 3.1 Метрологические характеристики предварительно выбранных СИ

для измерения ФВ1

Наименование СИ Пределы измерения, _____

Цена деления, _____

Основная погреш-ность, СИ, осн,ϑ ____

Таблица 3.2 Метрологические характеристики предварительно выбранных СИ

для измерения ФВ2

Наименование СИ Пределы измерения, _____

Цена деления, _____


13

3.4. Оценка составляющих показателя точности результата изме-рений для предварительно выбранных СИ.

Таблица 4.1 Составляющие предельно допустимой погрешности

результата измерения при измерении ФВ1

Оценка пре-дельно до-пускаемой случайной составляю-щей погреш-ности ре-

зультата из-мерения,

,XS _____

Составляющие неисключенной систематической погрешности (НСП) результата измерения, ,Σϑ мм

Суммарная ме-тодическая со-ставляющая систематиче-ской погрешно-сти результата измерений,

метΣϑ

Суммарная субъективная составляющая систематиче-ской погрешно-сти результата измерений,

суб.Σϑ

Инструментальные составляющие систематической погрешности результата измерений, ,инстΣϑ

Составляющая по-грешности резуль-тата измерения, обусловленная от-клонением от нор-мальных условий применения СИ,

СИ, допϑ

Составляющая погрешности ре-зультата изме-рения, завися-щая от прочих факторов, прϑ

Таблица 4.2 Составляющие допустимой расширенной неопределенности

результата измерения при измерении ФВ2

Составляющие суммарной неопределенности результата измерения, uc, мм

Составляю-щая, оцени-ваемая по типу А, uc,А,

____

Составляющие суммарной стандартной неопределенности результата измерения, оцениваемые по типу В, uc,В, _______


применяемой методики из-мерения,

метuΣ


субъективных факторов,

субuΣ

Составляющие, обусловленные влияни-ем факторов, связанных с применением

конкретного СИ и оснастки, ,инстiu

Составляющая, обу-словленная отклоне-нием от нормальных условий применения

СИ, усл.u

Составляющая, обусловленная влиянием прочих факторов, прu

14

3.5. Расчет предельно допустимого значения основной погрешно-сти измерения СИ:

2 2СИ,осн. СИ, осн.(расч.) _________________;ϑ ≤ ϑ = 2 2СИ СИ,(расч.) __________________ .u u≤ =

4. Уточнение условий измерений с учетом метрологических характе-ристик принятого СИ (при необходимости).

Таблица 5 Метрологические характеристики выбранных СИ

Наименование СИ Пределы изме-рения, _____

Цена деления,_____






15

Лабораторно-практическая работа №4 «Контроль гладких калибров»

1. Задание. Дать заключение о годности гладкого калибра-пробки для контроля отвер-

стия _________, для чего рассчитать предельные и исполнительные размеры и провести измерение калибра-пробки.

2. Расчет предельных и исполнительных размеров гладкого калибра-пробки.

Таблица 1

Номинальный диаметр

отверстия, мм

Предельные отклонения отверстия

по стандарту, мм

Предельные размеры отверстия, мм

Допуск и от-клонения

размеров ка-либра, мкм

Допуск формы калибра, мкм

Верхнее ES

НижнееEI

Верхний предельный размер,

Dmax

Нижний предельный размер,

Dmin

H z Y IT

Ǿ ________

Таблица 2

Наиме-нование калибров

Номиналь-ные размеры,

мм

Предельные размеры, мм Исполнительные размеры,

maxПРH−

Наибольший

ПРmax Наименьший

ПРmin Изношенный

ПРизн

ПР Ǿ ________ Ǿ ________ Ǿ ________ Ǿ ________ Ǿ ________

Таблица 3

Наиме-нование калибров

Номиналь-ные разме-ры, мм

Предельные размеры, мм Исполнительные размеры

maxНЕH−

Наибольший

НЕmax Наименьший

НЕmin Изношенный

НЕизн

НЕ Ǿ ________ Ǿ ________ Ǿ ________ Ǿ ________ Ǿ ________

16

3. Построить схему расположения интервала допуска контролируемого отверстия и интервалов допусков ПР и НЕ сторон калибра-пробки гладкого.

+ ____________________________________________________________ +

− −

4. Провести измерения ПР и НЕ сторон калибра при двух-, трехто-чечном способе измерения в соответствии со схемой по рис. 1.

Рис. 1. Схема измерений диаметров измерительных поверхностей двустороннего двухпредельного калибра-пробки гладкого: 1–1, 2–2 – направление измерений

измерительной поверхности при двухточечном способе измерения; 1–1, 3–3, 4–4 – направление измерений измерительной поверхности

при трехточечном способе измерения

17

Таблица 4 Сторона

калибра-пробки

Ном

инальный

размер

блока

концевых мер

, мм

Направление

измерений

Показания средства измерения, мм Действительные размеры, мм

Сечения Сечения

I–I II–II III–III IV–IV I–I II–II III–III IV–IV

ПР

1–1

2–2

3–3

4–4

Таблица 5

Сторона

калибра-пробки

Ном

инальный

размер

блока

концевых мер

, мм

Направление

измерений

Показания средства измерения, мм Действительные размеры, мм

Сечения Сечения

I–I II–II III–III IV–IV I–I II–II III–III IV–IV

НЕ

1–1

2–2

3–3

4–4

5. Заключение о годности калибра-пробки гладкого.

Сторона калибра-пробки

Соответствие по критерию а),

да/нет

Соответствие по критерию б),

да/нет

Заключение о годности, да/нет

ПР

НЕ





18

Лабораторно-практическая работа №5 «Оценка точности результата измерения геометрических

параметров рабочей поверхности калибров-пробок гладких» 1. Задание. Задан двусторонний двупредельный калибр-пробка гладкий для контроля

отверстия (∅ ________): – провести измерение диаметров рабочей поверхности проходной (ПР) и

непроходной (НЕ) сторон калибра-пробки гладкого; – на основании результатов измерения определить действительные разме-

ры диаметров рабочей поверхности ПР и НЕ сторон калибра-пробки гладкого; – определить суммарную стандартную неопределенность результата изме-

рения диаметров рабочей поверхности ПР и НЕ сторон калибра-пробки гладкого; – представить результаты измерения диаметров рабочей поверхности ПР и

НЕ сторон калибра-пробки при использовании в качестве меры неопределенности измерения: суммарную стандартную неопределенность измерения/расширен- ную неопределенность измерения.

2. Данные объекта измерения, меры и средства измерения. – Рабочий калибр-пробка гладкий двухпредельный, двухсторонний, цель-

ный, нерегулируемый, с полной рабочей поверхностью предназначен для контро-ля отверстия – ∅ __________________.

– Номинальный размер диаметра рабочей поверхности проходной (ПР) стороны калибра-пробки принят равным dПР = Dmin = ____________________ мм.

– Номинальный размер диаметра рабочей поверхности непроходной (НЕ) стороны калибра-пробки принят равным dНЕ = Dmax = ____________________ мм.

– Сравнение размеров диаметра рабочей поверхности ПР (НЕ) сторон ка-либра-пробки и БКМ1 (БКМ2) выполняется с использованием миниметра/опти- метра вертикального (цена деления шкалы миниметра/оптиметра вертикального lцд = ___________________ мм).

– Концевые меры длины класса точности «_____» по ГОСТ 9038-90. Количество измерений рабочей поверхности ПР и НЕ сторон калибра-

пробки 6–10 в 3–5 сечениях в соответствии с рис. 1.

3. Определение известной величины. В качестве известной величины принимаем номинальный размер воспроиз-

водимый блоком концевых мер длины. Номинальный размер БКМ1 при измерении диаметра рабочей поверхности

ПР принимаем равным lПР = lПР,Σ = ____________________ мм.

19

Таблица 1.1 Характеристика известной величины, воспроизводимой блоком концевых мер

длины для БКМ1 (класс точности «.......»)

Характеристики БКМ 1 Номинальное значение дли-

ны, мм

Допускаемое отклонение от номиналь-ной длины, ±,

мкм

Допускаемое отклонение от плоскопа-раллельности,

мкм

Блок концевых мер длины, включая:

концевая мера длины №1 – ПР.1l




БКМ1 ПР.il l= ∑

Номинальный размер БКМ2 при измерении диаметра рабочей поверхности НЕ принимаем равным НЕ НЕ, _______________ мм.l l Σ= =

Таблица 1.2 Характеристика известной величины, воспроизводимой блоком концевых мер

длины для БКМ2 (класс точности «.......»)

Характеристики БКМ 2 Номинальное значение длины, мм

Допускаемое отклонение от номиналь-ной длины, ±,

мкм

Допускаемое отклонение от плоскопа-раллельности,

мкм

Блок концевых мер длины, включая:

концевая мера длины №1 – НЕ.1l




БКМ2 НЕ.il l= ∑

20

Таблица 1.3 Параметры окружающей среды, оборудования, СИ и объекта измерения

Наименование параметра Единица измерения

Условные обозначения

Значение параметра

Температура поверхности измерительного стола °С ст ст стt t tT T T= ± Δ ____ ± ____

Максимальный интервал изме-нения температуры поверхности измерительного стола

°С стtTΔ ± ______

Отклонение средней температуры поверхности измерительного сто-ла от нормальной температуры

°С ст ст 20t tT TΔ = − ± ______

Интервал разностей между тем-пературами калибра-пробки ПР (НЕ) и БКМ1 (БКМ2)

°С 2Tδ

± ± ______

Интервал разностей темпера-турных коэффициентов линей-ного расширения материалов калибра-пробки ПР (НЕ) и БКМ1 (БКМ2)

1 1мкм м С− −⋅ ⋅ ° 2δα

± 61 10−± ⋅

Рис. 1. Схема измерений диаметров рабочей поверхностей двустороннего двухпредельного калибра-пробки гладкого: 1–1, 2–2 – направление измерений диаметра рабочей поверхности при двухточечном способе измерения; 1–1, 3–3, 4-4 – направление

измерений диаметра рабочей поверхности при трехточечном способе измерения

21

4. Результаты измерений (наблюдений) разности диаметров рабочей поверхности ПР и НЕ сторон калибра-пробки и концевой меры длины (блока концевых мер длины).

Таблица 2.1 Результаты измерений (наблюдений) разности диаметра рабочей поверхности ПР стороны калибра-пробки и концевой меры длины (блока концевых мер длины)

Значение результатов наблюдений 1,ПР ,iΔ мкм

1,ПР1Δ 1,ПР2Δ 1,ПР3Δ 1,ПР4Δ 1,ПР5Δ 1,ПР6Δ 1,ПР7Δ 1,ПР8Δ 1,ПР9Δ 1,ПР10Δ

1,ПР 1,ПР1

/n

ii

n−

ΔΔ = =∑

ПР

21,ПР 1,ПР

1

1 ( )( 1)

n

ii

Sn n =

Δ = ⋅ Δ − Δ =− ∑

Таблица 2.2 Результаты измерений (наблюдений) разности диаметра рабочей поверхности НЕ

калибра-пробки и концевой меры длины (блока концевых мер длины)

Значение результатов наблюдений 1,НЕ ,iΔ мкм

1,НЕ1Δ 1,НЕ2Δ 1,НЕ3Δ 1,НЕ4Δ 1,НЕ5Δ 1,НЕ6Δ 1,НЕ7Δ 1,НЕ8Δ 1,НЕ9Δ 1,НЕ10Δ

НЕ 1,НЕ1

/n

ii

n−

Δ = Δ =∑

НЕ

21,НЕ 1,НЕ

1

1 ( )( 1)

n

ii

Sn n =

Δ = ⋅ Δ − Δ =− ∑

5. Действительные размеры диаметров рабочей поверхности ПР и НЕ сторон калибра-пробки гладкого:

НЕ БКМ2 НЕ ____________________ мм;d l= + Δ =

ПР БКМ1 ПР ___________________ мм.d l= + Δ =

22

6. Определение составляющих суммарной стандартной неопределен-ности и суммарной стандартной неопределенности uc(d) результата измере-ния диаметра рабочей поверхности ПР и НЕ сторон калибра-пробки.

Таблица 3.1 Суммарная стандартная неопределенность результата измерения диаметра

рабочей поверхности ПР стороны калибра-пробки

Источники стандартных неопределенностей,

составляющих суммарную неопределенность uc(d)

Условные обозначе-ния стан-дартных неопреде-ленностей

Значение стандартных неопределен-

ностей

Значение коэффици-ентов чувст-вительности и множи- телей

Значение состав-ляющих суммар-ной неоп-ределен-ности uc(d)

1. Калибровка концевой меры длины (блока концевых мер длины) – БКМ1

ПР( )u l 1lc =

2. Измерение разности диа-метра рабочей поверхности ПР стороны калибра-пробки и концевой меры длины (блока концевых мер длины)

ПР( )u Δ 1cΔ =

2.1. Повторные наблюдения 1,ПР( )u Δ – –

2.2. Систематические эффек-ты средства измерения 2,ПР( )u Δ – –

2.3. Случайные эффекты средства измерения 3,ПР( )u Δ – –

3. Температурный коэффици-ент линейного расширения ма-териала концевой меры длины (блока концевых мер длины)

( )lu α 0l

cα = 0

4. Температура стола ( )du T _______ °С 0dTc = 0

4.1. Средняя температура стола ст( )tu TΔ _______ °С – –

4.2. Температура помещения пом( )tu TΔ _______ °С – –

5. Разность температурных коэффициентов линейного расширения материалов рабо-чей поверхности калибра-пробки и концевой меры длины (блока концевых мер длины)

( )u δα 6 10,58 10 С− −°⋅dl T− ⋅ =

= .............. мм С⋅ °

6. Разность температур между рабочей поверхностью калибра-пробки и концевой мерой длины (блоком концевых мер длины)

( )u Tδ _______ °С ll− ⋅ α =

= .............. 6 110 мм С− −⋅ °

2 2 2c ПР

1( ) ( )

N

i i ii

u d c u x=

= ⋅ =∑

c ПР( )u d =

23

Таблица 3.2 Суммарная стандартная неопределенность результата измерения диаметра

рабочей поверхности НЕ стороны калибра-пробки

Источники стандартных неопределенностей,

составляющих суммарную неопределенность uc(d)

Условные обозначе-ния стан-дартных неопреде-ленностей

Значение стандартных неопределен-

ностей

Значение коэффици-ентов чув-ствительно-сти и мно-жителей

Значение состав-ляющих суммар-ной неоп-ределен-ности uc(d)

1. Калибровка концевой меры длины (блока концевых мер дли-ны) – БКМ2

НЕ( )u l 1lc =

2. Измерение разности диаметра рабочей поверхности НЕ стороны калибра-пробки и концевой меры длины (блока концевых мер длины)

НЕ( )u Δ 1cΔ =

2.1. Повторные наблюдения 1,НЕ( )u Δ – – 2.2. Систематические эффекты средства измерения 2,НЕ( )u Δ – –

2.3. Случайные эффекты средст-ва измерения 3,НЕ( )u Δ – –

3. Температурный коэффициент линейного расширения материа-ла концевой меры длины (блока концевых мер длины)

( )lu α 0l

cα = 0

4. Температура стола ( )du T _______ °С 0dTc = 0

4.1. Средняя температура стола ст( )tu TΔ _______ °С – – 4.2. Температура помещения пом( )tu TΔ _______ °С – – 5. Разность температурных коэф-фициентов линейного расширения материалов рабочей поверхности калибра-пробки и концевой меры длины (блока концевых мер длины)

( )u δα 6 10,58 10 С− −°⋅ dl T− ⋅ =

6. Разность температур между рабочей поверхностью калибра-пробки и концевой мерой длины (блоком концевых мер длины)

( )u Tδ _______ °С ll− ⋅ α =

2 2 2c НЕ

1( ) ( )

N

i i ii

u d c u x=

= ⋅ =∑

c НЕ( )u d =

7. Представляем результаты измерения. ПР НЕ





24

Лабораторно-практическая работа №6 «Оценка точности результата прямых однократных измерений»

1. Исходные данные. Выполнить однократные прямые измерения _________________________

_____________________________________________________________________ . наименование объекта измерения

Измерения выполнить с помощью __________________________________ . наименование средства измерения

Таблица 1 Дополнительные данные о характере измеряемой величины

Наименование показателя Условное обозначение

Значение, ед. изм.

Доверительная вероятность p 0,95СКО оценки составляющих случайной погрешности ре-зультата измерений при числе СКО nj = ________ (каждая СКО получена по результатам отдельных групп много-кратных наблюдений)

1-ое СКО случайной погрешности результата измерений (при n1 = ____) ,1XS

2-ое СКО случайной погрешности результата измерения (при n2 = ____) ,2XS

3-ее СКО случайной погрешности результата измерения (при n3 = ____) ,3XS

4-ое СКО случайной погрешности результата измерения (при n4 = ____) ,4XS

Оценка составляющих систематической погрешности результата измерений

Установленные постоянные систематические погрешно-сти результата измерений

Оценка 1-ой составляющей постоянной систематической погрешности результата измерений п.сист.1Θ

Оценка 2-ой составляющей постоянной систематической погрешности результата измерений п.сист.2Θ

Оценка 3-ей составляющей постоянной систематической погрешности результата измерений п.сист.3Θ

Доверительные границы составляющих неисключенной систематической погрешности результата измерений (НСП) (при числе составляющих НСП mj = ________)

Доверительная граница 1-ой составляющей НСП результата измерений (при p1 = _______) 1,(P)Θ ±


Доверительная граница 3-ей составляющей НСП результата измерений (при p3 = _______) 3,(P)Θ ±


25

Таблица 2 Метрологические характеристики средства измерения

Наименование характеристик СИ Значение Цена деления шкалы/разрешающая способность шкалы Диапазон измерения Предел основной погрешности измерений СИ.осн ______ϑ = ±

Предел допускаемой приведенной основной погрешности измере-ний, в % (±) от верхнего предела измерений средства измерения

________%γ = ±

Предел допускаемой относительной основной погрешности измерений, в % (±) от значения измеряемой величины на входе (выходе) средства измерения

__________ %δ = ±

Дополнительная погрешность в % (±) от верхнего предела измерений * _______% /10 C± °

* Нормальная рабочая температура СИ 20 C.РТ = + °

2. Задание. 1. Рассмотреть исходные данные и в зависимости от соотношения показа-

телей точности результата прямого измерения ФВ дать заключение о возможно-сти применения однократных прямых измерений.

2. Если возможно применение однократных измерений, то: – выполнить измерения; – определить результат однократного прямого измерения; – представить результат однократного прямого измерения в соответствии с

требованиями НТД.

3. Оценка возможности применения однократных прямых измерений.

Таблица 3.1 Оценка точности результата измерения на основе показателей, характеризующих «погрешность результата измерения»


Значение показателя

1 2 3 Оценка случайной составляющей погрешности однократного измерения

1-я оценка СКО составляющей случайной погрешности результата однократного измерения SX1




26

Окончание табл. 3.1

1 2 3 Оценка СКО однократного результата измерения

XS

Верхний квантиль распределения нормированной функции Лапласа для значения p = ___ zp/2

Доверительная граница случайной погрешности результата однократного измерения без учета знака ,( ) X Pε

Поправочный коэффициент для p = ___ и mj = ________ k Доверительная граница НСП погрешности результа-та однократного измерения (при p = ___ и mj = ______) ( )P∑Θ ±

Величина соотношения ( ) /P XS∑Θ

Доверительная граница погрешности результата од-нократного измерения при p = ___ ,( ) X PΔ ±

Таблица 3.2 Оценка точности результата измерения на основе показателей, характеризующих «неопределенность результата измерения»



1 2 3Оценка суммарной стандартной неопределённости однократного результата измерения, оцениваемой по типу А

1-ая стандартная неопределённость результата измерения, оцениваемая по типу А uA1




Суммарная стандартная неопределённость результата измерения, оцениваемая по типу А, при нескольких слагаемых

. ( )C A Xu

Оценка суммарной стандартной неопределённости одно-кратного результата измерения, оцениваемой по типу В

Доверительная граница НСП погрешности измерения ( )P∑Θ ± Коэффициент, соответствующий доверительной вероятности p = ___ k

Суммарная стандартная неопределённость однократного результата измерения, оцениваемая по типу В . ( )C B Xu

Оценка расширенной неопределённости однократного результата измерения

Величина соотношения ( ) /P XS∑Θ

Значение коэффициента охвата ko Расширенная неопределённость результата измерения U(P)

27

Заключение о возможности применения прямых однократных измерений. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

4. Определение результата прямых однократных измерений. Таблица 4

Результаты измерений



Результат измерения Xo,1



,( )1

______________________.m

с j Pj

k=

⎛ ⎞= − Θ =⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠∑

Таблица 5



Результат прямого однократного измерения oX

Исправленный результат прямого однократного измерения X

5. Оформление результата измерения. При оценке точности на основе показателей, характеризующих

«погрешность результата измерения»

При оценке точности на основе показателей, характеризующих

«неопределенность результата измерения»

__________________________________ __________________________________ __________________________________

______________________________________ ______________________________________ ______________________________________





28

Лабораторно-практическая работа №7 «Оценка точности результата прямых измерений

с многократными наблюдениями» 1. Исходные данные. Выполнить прямые измерения с многократными наблюдениями _________ .

_____________________________________________________________________ наименование объекта измерения

Измерения выполнить с помощью __________________________________ . наименование средства измерения

Таблица 1 Дополнительные данные о характере измеряемой величины

и условия проведения измерений



Доверительная вероятность p Количество наблюдений n Оцененные постоянные систематические погрешности результата измерения п.сис.jΘ

Оценка 1-ой составляющей постоянной систематической погрешности результата измерений п.сис.1Θ

Оценка 2-ой составляющей постоянной систематической погрешности результата измерений п.сис.2Θ

Оценка 3-ей составляющей постоянной систематической погрешности результата измерений п.сис.3Θ

Составляющая систематической погрешности, вызванная несовершенством метода измерений:

мет п.cис0,2 jΣΘ = ± ⋅Θ метΘ

Значение влияющей ФВ (температуры) при проведении измерения Tр

Таблица 2 Метрологические характеристики средства измерения

Наименование характеристик СИ Значение, ед. изм.Цена деления шкалы/разрешающая способность шкалы Диапазон измерения Предел основной погрешности измерений СИ.осн ______Θ = ±

Предел допускаемой приведенной основной погрешности измере-ний, в % (±) от верхнего предела измерений средства измерения

________ %γ = ±

Предел допускаемой относительной основной погрешности измерений, в % (±) от значения измеряемой величины на входе (выходе) средства измерения

_________ %δ = ±

Дополнительная погрешность в % (±) от верхнего предела измерений * ______% /10 C± °

* Нормальная рабочая температура СИ 20 C.РТ = + °

29

2. Задание. 1. Выполнить измерения. 2. Проверить совокупность результатов наблюдений на наличие результа-

та, содержащего грубую погрешность. 3. Определить результат измерения. 4. Проверить совокупность результатов на принадлежность к нормальному

закону распределения. 5. Оценить точность результата измерения. 6. Представить результат измерения в соответствии с нормативными тре-

бованиями. Таблица 3

Результаты наблюдений (экспериментальные данные), _____ (ед. изм.)

№ Значение результата № Значение

результата № Значение результата № Значение

результата 1 7 13 19

2 8 14 20

3 9 15 21

4 10 16 22

5 11 17 23

6 12 18 24

3. Результаты статистической обработки совокупности результатов многократных наблюдений.

Таблица 4 Результаты проверки группы результатов наблюдений на соответствие

однородности выборки (наличия наблюдений, содержащих грубую погрешность)



1 2 3 Число многократных наблюдений n Уровень значимости q Результат наблюдения, который возможно содержит грубую погрешность

Xmax Xmin

Cреднее арифметическое результатов наблюдений X Оценка среднего квадратического отклонения (СКО) результатов многократных наблюдений SX

Принятый критерий проверки и его табличное значение Gт

Расчетное значение критерия G1 G2

Заключение о наличие или отсутствии результата наблюдения, содержащего грубую погрешность –

Принятое по результатам проверки число многократных наблюдений nн

30

cис,1

_________.m

с jj

k=

⎛ ⎞= − Θ =⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠∑

Таблица 5 Исправленная совокупность результатов измерений

№ Значение результата № Значение

результата № Значение результата № Значение

результата1 7 13 19

2 8 14 20

3 9 15 21

4 10 16 22

5 11 17 23

6 12 18 24

Таблица 6 Статистические параметры исправленной совокупности результатов измерений



Cреднее арифметическое результатов многократных наблюдений – результат измерения испX

Оценка среднего квадратического отклонения (СКО) результата многократных наблюдений SX

Оценка среднего квадратического отклонения (СКО) среднего арифметического результатов многократных наблюдений

XS

Таблица 7 Результаты проверки гипотезы о принадлежности совокупности результатов

наблюдений к нормальному распределению по составному критерию



1 2 3 Смещённая оценка среднего квадратического отклонения (СКО) результатов многократных наблюдений Sсм

Уровень значимости критерия 1 q1

Расчетная статистика 1 см

1| | ( )

n

p ii

d X Xn S=

⎛ ⎞= − ⋅⎜ ⎟ ⋅⎝ ⎠∑ dp

Табличная статистика при (1 − q1/2) 11 2 /qd −

Табличная статистика при (q1) 1 2 /qd

Вывод о принадлежности совокупности результатов наблюдений к нормальному распределению по критерию 1

31

Окончание табл. 7

1 2 3

Уровень значимости критерия 2 q2

Значение доверительной вероятности в зависимости от q2 и n p

Допустимое табличное количество разностей (m), удовлетворяющих условию i /2| | p xX X z S− > ⋅ mТ

Верхний квантиль распределения нормированной функции Лапласа zp/2

Фактическое количество разностей, удовлетворяющих условию i /2| | p xX X z S− > ⋅ mф

Номера наблюдений, для которых удовлетворяется условие i /2| | p xX X z S− > ⋅ S1…n

Вывод о принадлежности совокупности результатов на-блюдений к нормальному распределению по критерию 2

Вывод о принадлежности совокупности наблюдений к нормальному распределению

Таблица 8 Оценка точности результата измерения показателями, характеризующими




1 2 3 Оценка случайной составляющей погрешности результата измерения

Оценка СКО результата измерения XS Коэффициент Стьюдента tp (ν) Доверительная граница случайной погрешности измерения без учета знака ε(P)

Оценка неисключенной систематической составляю-щей погрешности результата измерения

Границы диапазона изменения результата измерения, вызванные влиянием основной погрешности СИ при р = _____

осΘ ±

Границы диапазона изменения результата измерения, вызванные влиянием дополнительной погрешности СИ при р = _____

допΘ ±

Границы диапазона изменения результата измерения, вызванные влиянием применения концевых мер длины при р = _____

к.м.Θ ±

Границы диапазона изменения результата измерения, вызванные влиянием методической погрешности при р = _____

метΘ ±

Границы диапазона изменения результата измерения, вызванные влиянием иного фактора при р = _____ прочΘ ±

32


1 2 3 Поправочный коэффициент при соответствующем р = _____ и mj = _____ k

Доверительная граница НСП погрешности измерений при р = _____ и mj = _____ ( )P∑Θ ±

Оценка погрешности результата измерений Среднее квадратическое отклонение НСП результата измерений

SΘ

Суммарное среднее квадратическое отклонение результата измерений

S∑

Коэффициент, зависящий от соотношения случайной и систематической (НСП) составляющих погрешности результата измерений

K

Доверительная граница погрешности результата измерений при р = _____ ∆(P) ±

Таблица 9 Оценка точности результата измерения показателями,

характеризующими «неопределенность результата измерения»



1 2 3 Суммарная стандартная неопределённость результата измерения, оцениваемая по типу А uC.A

Суммарная стандартная неопределённость результата измерения, оцениваемая по типу В uC.B

Доверительные границы диапазона изменения результа-та измерения, вызванные влиянием основной погрешности СИ р = _____

осΘ ±

1-ая стандартная неопределённость результата измере-ния, оцениваемая по типу B .1Bu

Доверительные границы диапазона изменения результа-та измерения, вызванные влиянием дополнительной погрешности СИ при р = _____

допΘ ±

2-ая стандартная неопределённость результата измерения, оцениваемая по типу B .2Bu

Доверительные границы диапазона изменения результа-та измерения, вызванные влиянием применения концевых мер длины при р = _____

к.м.Θ ±


Доверительные границы диапазона изменения результа-та измерения, вызванные влиянием методической погрешности при р = _____

метΘ ±


33


1 2 3 Границы диапазона изменения результата измерения, вызванные влиянием прочих факторов при р = _____ прочΘ

5-ая стандартная неопределённость результата измере-ния, оцениваемая по типу B .5Bu

Суммарная стандартная неопределённость результата измерения Cu

Число эффективных степеней свободы для суммарной стандартной неопределенности, являющейся суммой оценок стандартных неопределенностей, оцененных по типу А

,eff Аν

Число эффективных степеней свободы для суммарной стандартной неопределенности, являющейся суммой оценок стандартных неопределенностей, оцененных по типу В

,eff Вν

Число эффективных степеней свободы effν

Значение коэффициента охвата ko Расширенная неопределённость результата измерения Up

4. Оформление результата измерения. При оценке точности на основе показателей, характеризующих


При оценке точности на основе показателей, характеризующих

«неопределенность результата измерения»

__________________________________ __________________________________ __________________________________

______________________________________ ______________________________________ ______________________________________





34

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Контрольные вопросы к лабораторно-практической работе №1 «Влияние погрешностей измерения на качество контроля»

1. Как погрешность измерения влияет на качество приемочного контроля? 2. Что означает понятие «допускаемая погрешность измерения»? От каких

факторов она зависит? 3. Какими параметрами определяется качество приемочного контроля? 4. Зачем вводят производственный допуск при приемочном контроле, и как

он определяется по ГОСТ 8.051-81? 5. Каким образом устанавливаются приемочные границы для определения

годности элементов детали? 6. Что означает понятие «риск производителя» при проведении контроля

годности элементов детали? 7. Что означает понятие «риск заказчика» при проведении контроля годно-

сти элементов детали? 8. С какой целью проводится «арбитражная перепроверка» по результатам

приемочного контроля элементов детали? 9. Какими метрологическими характеристиками должны обладать средства

измерений, которые необходимо применять при арбитражной перепроверке эле-ментов деталей после приемочного контроля?

10. Какие мероприятия рекомендуется применять в соответствии с ГОСТ 8.051-81 для уменьшения влияния погрешности измерений на качество приемоч-ного контроля?

Контрольные вопросы и задания к лабораторно-практической работе №2 «Выбор средств измерений для контроля геометрических

элементов деталей машин и механизмов» 1. Какие требования предъявляются к исходным данным для выбора СИ

при разработке МВИ? 2. Какие показатели могут использоваться для оценки точности результата

измерения? 3. Какие факторы должны учитываться при выборе СИ? 4. Какие типичные источники составляющих систематической погрешности

результата измерения необходимо учитывать при выборе СИ? 5. Сформулируйте критерий выбора СИ при оценке точности результата

измерения показателем погрешности результата измерения. 6. Сформулируйте критерий выбора СИ при оценке точности результата

измерения показателем неопределенности результата измерения. 7. Какую величину рекомендуется принимать в качестве гарантированного

показателя точности результата измерений? 8. Перечислите наиболее типичные составляющие систематической по-

грешности измерения, обусловленные применением СИ. 9. Какие факторы необходимо учитывать при определении составляющей

погрешности измерения, обусловленной температурными деформациями? 10. Какие основные положения необходимо учитывать при выборе СИ? 11. Какие службы предприятия должны принимать участие в процессе вы-

бора СИ, и в чем это участие должно выражаться?

35

Контрольные вопросы к лабораторно-практической работе №3 «Выбор средств измерений для проведения метрологического

и инженерного эксперимента» 1. Какие работы необходимо выполнить при выборе СИ при разработке

МВИ для проведения метрологического и инженерного эксперимента? 2. Как определяется дополнительная погрешность СИ? 3. Как определяется и отчего зависит допуск измеряемой ФВ? 4. Какие составляющие может включать инструментальная погрешность ре-

зультата измерений? 5. Какие исходные данные на разработку МВИ должны учитываться при вы-

боре средства? 6. Как рекомендуется определять значение гарантированного показателя

точности результата измерений? 7. Какие составляющие может включать методическая погрешность резуль-

тата измерений? 8. Как рекомендуется определять значение допустимой погрешности изме-

рений в зависимости от важности контролируемого параметра (измеряемой ФВ)? 9. Какие факторы должны учитываться при определении методической со-

ставляющей погрешности измерений? 10. Как могут повлиять требования, касающиеся степени автоматизации

измерений, на выбор СИ?

Контрольные вопросы к лабораторно-практической работе №4 «Контроль гладких калибров»

1. Что называется калибром? Для чего служат гладкие предельные калибры? 2. Когда отверстие или вал считается годным при контроле их калибрами? 3. Какие калибры бывают по назначению, конструктивному признаку, форме

измерительной поверхности? 4. Какой принцип положен в основу проектирования калибров гладких? 5. Какие виды элементов изделия (по виду поверхностей) целесообразно

контролировать комплексными калибрами? 6. Каким образом назначается допуск на изготовление ПР и НЕ калибров? 7. Почему не применяются калибры для контроля деталей с точностью вы-

ше 6-го квалитета? 8. Что является номинальным размером для проходной и непроходной сто-

рон калибра-пробки гладкого? 9. Как определяется отклонение формы калибров-пробок (геометрическая

характеристика формы поверхности – круглость) при огранке с четным и нечет-ным числом граней?

10. Какие критерии применяются для подтверждения годности калибров-пробок гладких при контроле новых и находящихся в эксплуатации калибров?

11. Какие критерии применяются для подтверждения годности калибров-скоб гладких при контроле новых и находящихся в эксплуатации калибров-скоб контрольными калибрами-пробками гладкими?

12. Как необходимо проводить измерение рабочих поверхностей калибров-скоб гладких и калибров-пробок гладких?

13. Что является номинальным размером для проходной и непроходной стороны калибра-скобы гладкого?

36

14. Что называется исполнительным размером проходной и непроходной стороны калибра-пробки гладкого и калибра-скобы гладкого и как они указываются на рабочем чертеже калибра?

15. Как влияет точность деталей, контролируемых калибрами, на положе-ние границы износа?

16. Что является номинальным размером для контркалибров К-ПР, К-НЕ и К-И?

Контрольные вопросы к лабораторно-практической работе №5 «Оценка точности результата измерения геометрических параметров

рабочей поверхности калибров-пробок гладких» 1. Какой метод измерения используется при определении действительного

размера рабочих поверхностей калибра-пробки гладкого? 2. Какие операции должен включать процесс определения действительных

размеров рабочих поверхностей калибров-пробок гладких? 3. Какие факторы должны учитываться при определении действительных

размеров рабочих поверхностей калибра-пробки гладкого? 4. Как определяется суммарная стандартная неопределенность измерения? 5. Как и на основе какой информации оценивают стандартную неопреде-

ленность по типу А – ( )?A iu x 6. Как и на основе какой информации оценивают стандартную неопреде-

ленность по типу В – ( )?В iu x 7. Какие стандартные неопределенности должны учитываться при оценке

суммарной стандартной неопределенности результата измерения диаметра рабо-чей поверхности калибра-пробки гладкого?

8. Какие допущения были приняты при определении суммарной стандарт-ной неопределенности результата измерения диаметра рабочей поверхности ка-либра-пробки гладкого?

9. Какие ограничения по параметрам внешней среды должны соблюдаться при определении действительных размеров рабочих поверхностей калибра-пробки гладкого?

10. Какие законы распределения приняты при оценке стандартных неопре-деленностей влияющих ФВ при определении действительного размера диаметра рабочей поверхности калибра-пробки?

11. Что должно быть указано при представлении результата измерения ФВ, если в качестве меры неопределенности выбрана суммарная стандартная неоп-ределенность измерения?

12. Что должно быть указано при представлении результата измерения ФВ, если в качестве меры неопределенности выбрана расширенная неопределен-ность измерения?

13. Какие составляющие имеет неопределенность результата измере-ния ФВ?

Контрольные вопросы к лабораторно-практической работе №6 «Оценка точности результата прямых однократных измерений»

1. Как осуществляется процедура обработки результатов однократных из-мерений, наиболее широко используемая в практике МВИ?

2. В каких случаях допускается применение однократных измерений? 3. Какие допущения принимаются на практике при процедуре обработки од-

нократных прямых измерений?

37

4. Какие правила определения случайных и систематических погрешностей результата при проведении прямых однократных измерений вы знаете?

5. Какие правила определения границ погрешности прямых однократных измерений вы знаете?

6. Как определяется суммарная стандартная неопределенность при прове-дении прямых однократных измерений?

7. Как определяется расширенная неопределенность при проведении пря-мых однократных измерений?

8. Какие значения доверительной вероятности рекомендуется принимать при проведении обработки результатов однократных прямых измерений?

9. В каких случаях за погрешность результата измерения при прямых одно-кратных измерениях принимается погрешность СИ?

Контрольные вопросы и задания к лабораторно-практической работе №7 «Оценка точности результата прямых измерений

с многократными наблюдениями» 1. Дать определение понятия «неопределенность результата измерения». 2. Дать определение понятия «погрешность результата измерения». В

каких случаях НТД рекомендует использовать понятие «погрешность результа-та измерения» при оценке точности результата измерения?

3. Какой статистический показатель принимается за оценку результата мно-гократных измерений?

4. Какое значение доверительной вероятности рекомендуется принимать при статистической обработке прямых результатов измерений с многократными наблюдениями?

5. Дать определение понятию «исправленный результат измерения (на-блюдения)».

6. Какой показатель является наилучшей оценкой математического ожида-ния μz результатов n независимых многократных повторных наблюдений (измере-ний) случайным образом изменяющейся ФВ Xz,i?

7. Дать определение понятия «грубая погрешность» («промах»). Какие факторы являются доминирующими в процессе появления промахов?

8. Перечислить наиболее известные статистические критерии проверки со-вокупности результатов наблюдений на наличие наблюдений, содержащих грубую погрешность, и область их применения.

9. Что означает «поправка на систематические погрешности» и как она определяется?

10. В чем принципиальная разница в алгоритме применения критерия Граб-бса и критерия «трех сигм»?

11. Какое значение уровня значимости рекомендуется принимать при про-верке совокупности результатов наблюдений на наличие наблюдений, содержа-щих грубую погрешность?

12. Какой анализ необходимо провести по результатам проверки совокупно-сти наблюдений на наличие наблюдений, содержащих грубую погрешность?

13. Почему в качестве наилучшего закона распределения при статистиче-ской обработке результатов многократных независимых наблюдений принят закон Гаусса-Лапласа?

14. Какие критерии согласия должны применяться в соответствии с ГОСТ Р 8.736-2011 при проверке гипотезы о принадлежности совокупности результатов наблюдений ФВ нормальному закону распределения при 15 < n ≤ 50?

38

15. Какие критерии согласия должны применяться в соответствии с ГОСТ Р 8.736-2011 при проверке гипотезы о принадлежности совокупности результатов наблюдений ФВ нормальному закону распределения при n > 50?

16. Требуется ли в соответствии с ГОСТ Р 8.736-2011 проводить проверку гипотезы о принадлежности совокупности результатов наблюдений ФВ нормаль-ному закону распределения при n ≤ 15 по статистическим критериям согласия? Если нет, то чем должен заменяться этот вид проверки?

17. Дать определение систематической составляющей погрешности резуль-тата измерения.

18. Как определяются доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения по ГОСТ Р 8.736-2011?

19. Как определяются доверительные границы НСП? По какому правилу производится суммирование составляющих НСП?

20. Как определяется стандартная неопределенность измерения, оцени-ваемая по типу А? Какие допущения при этом приняты в ГОСТ Р 54500.3-2011?

21. Как определяется стандартная неопределенность измерения, оцени-ваемая по типу В? Какие допущения при этом приняты в ГОСТ Р 54500.3-2011?

22. Как определяются суммарная стандартная и расширенная неопреде-ленность? Какие допущения при этом приняты в ГОСТ Р 54500.3-2011?

23. Перечислить основные правила и принципы, установленные в МИ 1317-2004 и ПМГ 96-2009, при представлении результата измерения и характеристик погрешности результата измерения.

24. Перечислить основные правила и принципы, установленные в ПМГ 96-2009 и в ГОСТ Р 54500.3-2011, при представлении результата измерения и неоп-ределенности результата измерения.

25. Какие правила выражения численных оценок характеристик погрешно-сти и неопределенности измерения установлены в НТД?

39

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторно-практическая работа №1 «Влияние погрешностей измерения на качество контроля» ....................................... 3

Лабораторно-практическая работа №2 «Выбор средств измерений для контроля геометрических элементов деталей машин и механизмов» ................................................................... 6

Лабораторно-практическая работа №3 «Выбор средств измерений для проведения метрологического и инженерного эксперимента» ..................................................................................... 11

Лабораторно-практическая работа №4 «Контроль гладких калибров» ...................................................................................... 15

Лабораторно-практическая работа №5 «Оценка точности результата измерения геометрических параметров рабочей поверхности калибров-пробок гладких» ................................. 18

Лабораторно-практическая работа №6 «Оценка точности результата прямых однократных измерений» ............................ 24

Лабораторно-практическая работа №7 «Оценка точности результата прямых измерений с многократными наблюдениями» ............................................................................... 28

Контрольные вопросы и задания ................................................................................. 34

Учебное издание



Часть 1

Составители: ШАЛАМОВ Александр Николаевич КУДРЯШОВ Борис Александрович РАКОВЩИК Татьяна Михайловна

Редактор М.Н. Брусова

Редакционно-издательский отдел МАДИ. E-mail: [email protected]

Подписано в печать 11.03.2019 г. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 2,5. Тираж 150 экз. Заказ . Бесплатно.

МАДИ, Москва, 125319, Ленинградский пр-т, 64.

Documents

ЖУРНАЛlib.madi.ru/fel/fel1/fel19M658.pdf · 2019. 3. 27. · УДК 006.9 ББК 30.10 Ж92 Составители: Шаламов А.Н., Кудряшов Б.А., Раковщик