Построение прилегающей плоскости к номинально плоским поверхностям, ограниченным прямоугольным контуром Cоломахо В.Л., д.т.н., профессор БНТУ
Дадьков К.И., старший преподаватель БНТУ
В статье предложен новый подход к построению прилегающей плоскости на основе анализа расположения характерных точек номинально плоской поверхности. На примере номинально плоских поверхностей деталей машиностроения, ограниченных прямоугольным контуром и аппроксимируемых сферическими или параболическими поверхностями, продемонстрировано практическое применение разработанного подхода к построению прилегающих элементов. Наиболее эффективным методом уменьшения погрешности измерений при их относительно неизменной стоимости является минимизация методических погрешностей. Данные погрешности возникают из-за принятых при измерении или обработке результатов теоретических допущений и упрощений, а также из-за несоответствия реального объекта принятой модели. В настоящее время в подавляющем большинстве измерений отклонений формы и расположения номинально плоских поверхностей, проводимых в условиях промышленного производства, в результатах наблюдений присутствуют значимые методические составляющие погрешности, сопоставимые с интегральной погрешностью измерений. Частично это обусловлено тем, что при реализации контроля номинально плоских поверхностей некорректно воспроизводится прилегающая плоскость. Согласно ГОСТ 24642-81 прилегающей плоскостью называется плоскость, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение. При этом вместо прилегающего элемента для оценки отклонений формы допускается использовать в качестве базового элемента средний элемент. В ГОСТ 28187-89 также разрешается измерение и оценка отклонений формы относительно среднего или других элементов, имеющих номинальную форму измеряемого элемента, но по расположению отличающихся от прилегающего элемента (такими элементами являются, например: прямая, проходящая через две разнесенные точки реального профиля; плоскость, проходящая через три разнесенные точки реальной поверхности; окружность или цилиндр минимальной зоны). Следует отметить, что применение в качестве прилегающей плоскости других элементов допускается только при измерении отклонений формы, в то время как при измерении отклонений расположения остается необходимым условие использование именно прилегающей плоскости. В промышленности в подавляющем большинстве методик выполнения измерений при исследовании отклонений формы и расположения в качестве прилегающей используются плоскость, проводимая по трем максимально разнесенным произвольно выбранным точкам или средняя плоскость. Методическая погрешность при реализации данных методов из-за отличия базовой плоскости от прилегающей может достигать до 40 % от измеренного отклонения формы или расположения. При метрологических исследованиях номинально плоских поверхностей, проводимых в лабораторных условиях при выполнении измерений с высокой степенью точности, для построения плоскости, близкой по расположению к прилегающей, используют метод качелей или метод проецирующих плоскостей. Методическая погрешность при реализации данных методов из-за отличия базовой плоскости от прилегающей, как правило, не превышает 10 % от измеренного отклонения формы или расположения, но в то же время описанные методы отличаются достаточно большой трудоемкостью и низкой производительностью. |
