技术测量中计量器具的选择及工件验收极限的确定实例.pdf

山 东 省 聊 城 地 区 汽 运 总 公 司 汽 车 修 理 总 厂 郭 宪 原 工 件 验 收 极 限 的 确 定 实 例 计 量 器 具 的 选 择 及 技 术 测 量 中 测量是人类对自然界的宏观事物取得数量观念 的一种认识过程 简单地说 就是为确定被测对象 的量值而进行的全部实验过程 在测量过程中 计量器具的正确选择 必须既要 满足生产要求 又要考虑经济效果 使其工件的实际 尺寸符合经济合理的要求 若选用精度太低的计量 器具 会使测量结果产生过大的误差 把一些合格品 误认为废品 或将一些废品误为合格品 从而造成生 产混乱和经济损失 若使用精度太高的计量器具 也会无价值地增加测量费用 加大生产成本 影响经 济效益 另一方面 高精度量具的放大比较大 对外 界条件要求较高 因此用它测量低精度工件常会发 现指示值不稳定 有时甚至使计量器具丧失精度 因此应该根据被测工件的精度来决定选择何种计量 器具是非常必要的 一 计量器具的选择原则 选择计量器具 不但要满足测量精度要求 还要 考虑减少费用 也就是度量学和经济学指标要求 为此 应遵循以下几方面的原则 1 计量器具的测量范围 能适应工件的外形 位置 尺寸的大小 以及尺寸公差的要求 计量器具的示值误差 稳定性 回程误差等也是 选择计量器具的主要因素 如被测量工件对稳定性 或回程误差有要求时 如跳动 形状误差等 也应根 据要求选择相应的计量器具 因此 计量器具的度量学指标是选择的主要依 据 2 按被测量工件的尺寸公差来选择计量器具 时 为使工件的实际尺寸不超出原定公差尺寸范围 必须考虑可能出现的计量器具的测量极限误差而给 定安全裕度 按工件极限尺寸双向内缩一个安全裕 度数值得出验收极限 按验收极限判断工作尺寸是 否合格 验收极限的配置如图 1 所示 图 1 验收极限的配置 A 安全裕度 这里提到的安全裕度 A 是指在任何情况下均 使误差百分比趋于最小 则必须沿工件极限尺寸各 向公差带内压缩某一数值 这个数值就称为安全裕 度 安全裕度数值 可按工件公差等级不同的尺寸 段根据有关标准选定 具体数值可参考 光滑工件 尺寸的检验0国家标准的规定 一般取仪器的标准偏 差为安全裕度的二分之一 这可从仪器的使用说明 书中查得 3 按被测工件的结构特殊性选择计量器具 如工件的大小 形状 重量 材料 刚性及表面粗糙度 等 也是选择的考虑因素 工件尺寸大小确定所选 用的量具的测量范围 工件的材料较软 如铜 铅 等 刚性较差时 就不应用测量力大的计量器具 或 只好选用非接触式量仪 工件太重就不应置于仪器 上测量 而应考虑仪器或量具置于工件上测量等等 4 被测工件所处的状态和测量它的条件也是 选择计量器具的考虑因素 很显然 动态情况下的 46 工作研究 5上海计量测试62 2000 测量比静态下要复杂得多 5 被测工件的加工方法 批量和数量等也是选 择计量器具时要考虑的因素 测量者必须十分熟悉 被测工件的加工方法 定位基面等 这不仅是测量上 的需要 而且从揭示工艺缺陷 指导工业生产来说也 是十分必要的 对于单件测量 应以选择通用量具为主 成批的 工件 应以专用量具 量规及仪器为主 大批的工件 则应选用高效率的自动化专用检验器具 二 技术测量中计量器具的选择 计量器具的内在误差与测量条件误差的综合作 用 引起测量结果的分散 其分散程度可用测量的不 确定度来评定 测量的不确定度就是用以表征测量时各项误差 综合影响测量分散程度的一个误差限 测量不确定度允许值 即安全裕度 A 由工件公 差值确定 测量的不确定度主要由两部分组成 一部分是 计量器具的不确定度 u1 它包含各个调整标准器具 如调整比较仪的量块 的不确定度 其允许值不超 过 0 9A 另一部分由温度 工件形状及压缩效应等 因素影响所引起的不确定度 u2 其允许值约为0 45 A 按照随机不确定度合成规则 1 00A U 0 9A 2 0 45A 2 按计量器具不确定度 u1选择计量器具时 应 使所选计量器具的不确定度不大于标准中规定的 u1值 即 u量 u1 三 正确选择计量器具的具体步骤 1 根据被测工件的公差值 由标准中查出测量 不确定度允许值 即安全裕度 A 有关数值列于表 1中 2 由公式 u1 0 9A 计算出计量器具不确定 度允许值 u1 或查表 1 3 选择计量器具的不确定度不大于 u1 同时 被测工件尺寸又在计量器具的测量范围之内 4 确定验收极限 四 计量器具的选择 工件验收极限的确定应用 举例 例一 被测工件轴 540H10 0 0 100 工件公差 为 0 100mm 试选择合适的计量器具并确定验收极 限 解 确定测量的安全裕度 A 该工件公差为 0 100mm 是在 GB3177 82 表 1 中规定的大于 0 058 至 0 100mm 的工件公差范 围内 由表 1 查得安全裕度 A 0 006mm 表 1 安全裕度及计量器具不确定度允许值 mm 工 件 公 差 大于至 安全裕度A 计量器具不确定度 允许值 u1 0 9A 0 0090 0180 0010 0009 0 0180 0320 0020 0018 0 0320 0580 0030 0027 0 0580 1000 0060 0054 0 1000 1800 0100 009 0 1800 3200 0180 016 0 3200 5800 0320 029 0 5801 0000 0600 054 1 0001 8000 1000 090 1 8003 2000 1800 160 表 2 千分尺和游标卡尺的不确定度 mm 尺寸范围计 量 器 具 类 型 大于至 分度值 0 01 外径千分尺 分度值 0 01 内径千分尺 分度值 0 02 游标卡尺 分度值 0 05 游标卡尺 0500 004 501000 005 1001500 006 1502000 007 2002500 008 2503000 009 3003500 010 3504000 011 4004500 012 4505000 013 500600 600700 7001000 0 008 0 013 0 020 0 025 0 030 0 020 0 050 0 100 0 150 计算出计量器具的不确定度允许值 u1 0 9A 或查表 1 计量器具的不确定度允许值 u1 0 0054mm 选择计量器具 工件尺寸40mm 在JB Z 181 82 表中规定的0 50mm 范围内 由表 2 查得 分度值为 0 01mm 的 外径千分尺 25 50mm 的不确定度为0 004mm 小于上述计量器具的不确定度允许值0 0054mm 47 工作研究 5上海计量测试62 2000 因此可以满足使用要求 计算出验收极限 如图 2 所示 图 2 上验收极限 最大实体尺寸 A 40 0 006 39 994mm 下验收极限 最小实体尺寸 A 最大实体尺寸 工件公差 A 40 0 100 0 006 39 906mm 例二 被测工件孔 5100H10 0 140 0 试选用计 量器具及确定验收极限 解 确定测量的安全裕度A 该工件公差为 0 140mm 是在 GB 3177 82 表 中规定的大于 0 100 0 180mm 公差范围内 由表 1查得 A 0 010mm 计算计量器具不确定度的允许值 u1 0 9A 0 009mm 或查表 1 3 选择计量器具 工件尺寸 100 0 140 0 在 JB Z 181 82 表中规 定的大于 100mm 至 150mm 的尺寸范围内 由表 2 查得 分度值 0 01mm 的内径千分尺不确定度为 0 008mm 小于上述计量器具的不确定度允许值 0 009mm 因此选择分度值 0 01mm 100 125mm 内径千分尺可满足要求 确定验收极限 如图 3 所示 图 3 下验收极限 最大实体尺寸 A 100 0 010 100 010mm 下验收极限 最大实体尺寸 公差 A 100 0 140 0 010 100 130mm 附注 所列表 1 表 2 参考了 GB3177 82 JB Z 181 82 加强和规范对定量包装 商品生产企业的监督与服务 闸北区质量技术监督局 劳乃新 随着市场经济的发展 定量包装商品已进入千 家万户 极大地方便了人民生活 在我们质量技术 监督部门的计量执法检查和计量管理过程中 短秤 缺量的行为时有发生 既有损于生产 经销企业的信 誉 又损害了消费者的利益 笔者近期对本行政区域内定量包装商品生产企 业进行了一次调查摸底 同时按照市质量技术监督 局有关文件精神 对申请计量保证能力评定的企业 提供咨询服务 从调查过程中 笔者发现部分企业存在以下几 方面不足之处 一 法制计量管理意识淡薄 少数企业分管领导对计量有关法律 法规一问 三不知 认为生产的定量包装商品只要无消费者投 诉或无经销单位的退货 就心满意足 头脑中只注重 商品产量与经济收益 不重视商品的质量与计量问 题 甚至有个别企业领导 自以为对商品计量已 严 格0把关 对计量评定工作认为是多此一举等等 二 企业内部法制计量管理混乱 少数企业内部法制计量管理十分混乱 具体表 现为 1 使用的强检计量器具既未登记造册 又不申 请周期检定 更谈不上受检率达 100 2 虽设有专 兼 职计量管理人员 但未经培训 持证上岗 3 计量管理制度只是纸上谈兵 根本未得到有 效实施 4 在生产与出厂商品的验收过程中 配备计量 器具的准确度等级与商品 包括主要原料 工艺流 程 成品 的计量检测要求不相应 虽有检测记录 但 很不完整 很不规范 5 商品 主要是食品 饮料 粮 油 化妆品 洗 涤用品 化肥 农药等 的标识标注不规范 有的生 产企业还在使用非法定计量单位名称和不规范的单 位符号 有极个别生产企业竟把食品标签中的 净含 量0标注为 毛重0 对上述存在的问题 为维护社会主义市场经济 秩序 制止利用计量手段欺骗消费者的不法行为 创 造公平竞争环境 保护消费者的合法权益 作为政府 质量技术监督行政部门 应根据国家局计量司 2000 年全国计量工作要点 既要加强定量包装商品计量 监督管理基础性工作 力争用三年的时间 使食品 化妆