---

10.3 Критерії ознаки відсутності контролю

Критерії, придатні для одиночних показів (X) і «значень X діаграми MR», показано на рисун­ку 23. Приймають нормальний розподіл. Коли проявляються один або більше критеріїв, це оз­начає, що процес не є «під контролем»:

1. Одна точка поза межами 3-сігма.

2. Дві з трьох послідовних точок вище межі плюс 2-сігма, або дві з трьох послідовних точок нижче межі мінус 2-сігма.

3. Чотири з п’яти послідовних точок вище межі плюс 1-сігма, або чотири з п’яти послідов­них точок нижче межі мінус 1-сігма.

4. П’ятнадцять послідовних точок у межах плюс 1-сігма або мінус 1-сігма.

5. Вісім послідовних точок, жодна не є в межах плюс 1-сігма або мінус 1-сігма.

6. Вісім послідовних точок на одній стороні центрової лінії.

д) Сім послідовних точок постійно піднімаються або опускаються.

h) Число перетинів центрової лінії не є в межах К/2 плюс квадратний корінь з К, або К/2 мінус квадратний корінь з К, де К дорівнює повному числу точок.

Якщо один або більше вищезгаданих критеріїв наявні, то потрібно зробити коригувальні дії.

10.4 Коли дані контрольної діаграми не відповідають одному або більше критеріям згідно з 10.3

Контрольну діаграму використовують, щоб дати сигнал, коли установленому нормальному або стабілізованому процесу загрожують негативні, з небажаними наслідками, впливи. У вироб­ництві ці впливи можуть походити від наступних загальних сфер: людина, машина, матеріал, метод, вимірювання і управління. У калібруванні ці впливи більш імовірні від навколишнього се­редовища (див. розділ 4), системи вимірювання (див. розділ 5) і оператора. Коли дані калібру­вання не відповідають одному з випробувань у 10.3, тоді ці останні впливи потрібно перевіри­ти, щоб ідентифікувати причину небажаного впливу.

Головним фактором під час визначання серйозності небажаних впливів і використовуваних джерел і, щоб знайти і виправити ці впливи, є мінливість, що наявна у виробництві зубчастих передач, які мають бути виміряні цією системою вимірювання. Якщо стандартний відхил виро­бу є вищим за стандартний відхил системи вимірювання, тоді потрібно витратити тільки обме­жені ресурси, щоб знайти і виправити впливи. Якщо запас незначний, тоді пошук і виправлення впливів обов’язкові.

Познаки:

1. — середнє значення (X);

2. — середнє значення (R).

с) Дані калібрування

X UCL = середній показ плюс 2,66 (середній розмах)

X UCL = 2,25 + 2,66(0,65)

X UCL = 3,98

X LCL = середній показ мінус 2,66 (середній розмах)

X LCL = 2,25—2,66(0,65)

X LCL = 0,52

R UCL = 3,27 (середній розмах)

R UCL = 3,27 (0,65)

R UCL = 2,13

R LCL = 0

Рисунок 23 — Побудова діаграми X і MR

11 ПРИДАТНІСТЬ ПРИЛАДУ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ

Відразу, як прилад відкалібровано оцінюванням погрішності вимірювання (7₉₅ для даного набору умов і сфери застосування, має бути вирішено, чи ця погрішність відповідна для завдань вимірювання, які будуть робити з цим калібруванням. Взагалі, це дає змогу порівнювати погріш­ність з відповідним допуском виготовлення.

Прилад, який може вимірювати з похибкою до 100 % даного допуску, очевидно непридат­ний. Прилад, який може помилятися на 50 % допуску, має можливість помилково пропустити або забракувати неприйнятно велику кількість деталей. Якщо потенційна помилка опускається нижче 10 % допуску, то вимірювальний процес вважають звичайно прийнятним.

Рішення тоді є точним, коли для визначення допустимого відсотка помилки обумовлюють компроміс між поліпшеною надійністю виготовлення, яка досягається точними вимірюваннями, і збільшеною вартістю більш точних вимірювань. Тут описано три методи, щоб представити рекомендації до цього процесу рішення. Якщо операція виготовлення має бути ефективною, обґрунтованість відповідних операцій вимірювання має бути підтверджено одним із цих методів.

Рекомендовано прийняти метод згідно з 11.1.1, якщо немає спеціальної угоди між замов­ником і постачальником, згідно з установленим методом ISO.

В ISO/TS 14253-1:1995 запропоновано гнучкий підхід. Цей метод ґрунтується на визнанні, що помилки вимірювання зменшують частину поля допуску, де випробні зразки будуть прийнятні. Див. рисунок 24.

Познаки:

C—■ етап проектування/технічних вимог;

D— етап контролювання;

1. — поле технічних вимог (у межах заданих технічних вимог),

2. — за межами заданих технічних вимог;

З — поле відповідності,

4. поле невідповідності;

5. інтервал погрішності; 6— збільшення погрішності вимірювання, U.

Примітка. Вимога проектування, показана на лінії C, і фактичні потреби вимірювання, показані на D, пояснюють погрішність вимірювання Інвестування в здатність до вимірювання збільшує поле допуску, доступне для виробника

Рисунок 24 — Графічне представлення методу GPS

Щоб проілюструвати цей метод, розглянемо зубчасте колесо з установленим допуском 9 мкм нахилу евольвентного профілю і пов’язаною U_S5 погрішністю вимірювання 2 мкм. Якщо результат випробування показує відхил профілю між 7 мкм і 9 мкм, то ймовірно, що деталь, яка фактично є за межами допуску, буде неправильно прийнята. (Навпаки, результат випробування, що пока­зує відхил між 9 мкм і 11 мкм, має значну ймовірність неправильного забракування деталі, що була фактично в допуску). За методом зменшення допуску, допуск має бути зменшено до 7 мкм, що суттєво зменшує ймовірність прийняття деталі поза допуском внаслідок помилки вимірювання. Див. рисунок 25.

Розмір у мікрометрах

^а — інтервал погрішності;

^ь — поле відповідності;

^с — поле технічних вимог.

Рисунок 25 — Приклад підходу GPS з метою визначення придатності

Метод зниження допуску переносить предмет обговорення відповідності використання інструменту з царини довільної до економічної. В прикладі, наведеному в попередньому абзаці, співвідношення допуску та погрішності мають бути 28 % [2/(9—2)]. З довільною вимогою співвідношення допуску 25 % інструмент вважають неприйнятним без подальшого розгляду. Проте, у випадку виробничого процесу, який міг би надійно виготовляти деталі з допуском 5 мкм, інструмент можна вважати задовільним без подальшого впливу. Якщо виробничий процес був відомий для виго­товляння деталей у межах 6 мкм на узгодженій основі, то можна вважати доцільним продовжити поліпшення у вимірювальному процесі, щоб зменшити погрішність.

Традиційно виникає питання відповідності використання інструмента за вимоги, що погрішність вимірювання буде менша, ніж установлений відсоток пов’язаного допуску на обробку. Для виготовлення зубчастих коліс це співвідношення звичайно встановлено від 25 % до ЗО %.

Цей метод співвідношення допуску приваблює простотою. Але встановлення довільного відсотка може призвести до більшої або меншої погрішності вимірювання (і пов’язаної вартості), ніж оптимум для застосування.

Цей метод представлено, щоб визначити робочі параметри інструмента з відкаліброваними еталонними зразками зубчастих коліс. Щоб зменшити погрішність, впливи елементів, наведені в розділі 5, має бути мінімізовано. Вимоги залежать від ступеня точності зубчастого колеса, що контролюють, але вимоги стосуються методу калібрування, погрішності і використовуваного відка- ліброваного еталонного зразка зубчастого колеса. У таблиці 3 подано деякі норми погрішності вимірювального процесу зубчастих коліс.

Обмеження цього методу в тому, що він представляє єдину вимогу погрішності, яку застосовують до широкого діапазону допусків зубчастих коліс, які залежать від геометрії зубчастого колеса.

Таблиця 3 — Норми погрішності вимірювального процесу зубчастих коліс

Кінець таблиці З

^а Погрішність вимірювання застосовують до оцінення з еталонними зразками до модуля 5 і ділильного діаметра 400 мм та числа зубців > ЗО.

^ь Погрішність вимірювання ґрунтується на косозубих сталевих зразках з кутом нахилу зубців р < 30°.

^с Для ширин зубчастого вінця менше ніж або рівних 100 мм застосовують табличні значення. Для ширин зубчастого вінця більше ніж 100 мм значення мають бути пропорційно збільшені.

11.2 Джерела погрішності вимірювання

На рисунку 26 показано зведення джерел погрішності з ISO/TS 14253-2 для калібрування вимірювального устатковання під час контролювання продукції.

В

вимірювання

Еталонний

елемент

вимірювального

устатковання

Рисунок 26 — Фактори впливу на погрішність під час вимірювання

Наладка

забезпечення

Програмне

константи

середовище

Методика

Об єкт

характеристики

виміряної

Погрішність

вимірювання

і розрахунки

Фізичні

Навколишнє

вимірювання

10

Метролог

Визначення характеристики

имірювальне

З і устатковання

Загальні проблеми можуть охоплювати:

• невідповідність технічних вимог;

• помилки биття через виготовлення і вимірювання зубчастого колеса;

• помилки установки на вимірювальних приладах і металорізальних верстатах;

• невідповідні методи вимірювання.

Рекомендації з удосконалення процесу мають бути в наявності у виробника приладу.

11.3 Зменшення погрішності вимірювання

Для зменшення погрішності вимірювального процесу, яка визначена незадовільно великою, дотримуються трьох загальних методів.

Методи оцінювання погрішності, наведені в цьому документі, дають збільшення значення U₉₅, оскільки зменшується подібність між даною методикою і точним методом компаратора. Дотриман­ня методики, що є ближча до методу компаратора, буде поліпшувати погрішність вимірювання.

Одним способом поліпшення відповідності з методом компаратора потрібно удосконали­ти подібність еталонного зразка з даною випробною деталлю. Використовують інший або до­датковий еталонний зразок так, що поліпшення подібності зменшить погрішність калібрування.

Іншим способом для зменшення погрішності вимірювання є вилучення систематичної помилки, виміряної протягом процесу калібрування, з процесу вимірювання, або регулюванням дії приладу чи компенсацією результатів.

Коли встановлено точність виробу 5 ступеня або вище, згідно з ISO 1328-1, або еквівалентну, тоді погрішність и₉₅ можна оптимізувати використанням еталонного зразка того самого розміру і кон­фігурації, як даний виріб. Вилучення систематичної помилки, виміряної протягом процесу каліб­рування, також може бути потрібним. Це може призвести до значень погрішності вимірювання трохи більших від погрішності, пов’язаної з сертифікацією еталонного зразка.