Выбор средств производственного контроля

По своей номенклатуре, принципам действия и конструктивному оформлению контрольно-измерительные средства, применяемые в про­изводстве, исключительно разнообразны. Проверку одного и того же элемента детали можно выполнять совершенно различными измери­тельными средствами.

Так, диаметр гладкого цилиндрического вала может быть проверен калибром (скобой), универсальными измери­тельными средствами (штангенциркулем, микрометром, индика­торной скобой и др.), а также контрольными приборами и приспособ­лениями (прибором типа «Микрозис» или фирмы «Шеффилд», пнев­матическими микромерами, контрольными приспособлениями с отсчетными измерителями типа индикаторов или миниметров, «свето­форными» контрольными приспособлениями с электроконтактными датчиками и, наконец, контрольными автоматами и полуавтома­тами).

Правильно выбрать тот или другой вид средств контроля — одна из первых, наиболее серьезных и ответственных задач, которая должна быть разрешена конструктором совместно с технологом.

Осуществляя выбор типа средств производственного контроля, являющийся первым этапом их проектирования, т. е. решая вопрос — произвести ли измерение детали калибром или контрольным приспо­соблением, применить ли механизацию или автоматизацию контроля, конструктор должен глубоко и всесторонне оценить реальные усло­вия выполнения данной контрольной операции.

Выбор средств производственного контроля должен быть произ­веден с учетом организационной формы контроля, требуемой произ­водительности контрольной операции, характера проверяемого эле­мента, допустимой погрешности измерения и экономической эффек­тивности.

Все эти элементы в оценке целесообразности средств контроля надо рассматривать не обособленно один ст другого, а в совокуп­ности.

Следует учитывать, что проектирование любого калибра, конт­рольного приспособления или прибора должно быть строго подчинено основной задаче технического контроля — дать не только оценку окончательной годности детали, но прежде всего предупредить брак. Каждый калибр или контрольное приспособление, как и весь техни­ческий контроль, должен быть органически связан с технологическим процессом изготовления проверяемой детали.

Коротко остановимся на основных требованиях, которые должны быть предъявлены к конструкции проектируемого калибра или конт­рольного приспособления.

Организационно-техническая форма кон­трольного процесса бывает различной в зависимости от условий изготовления проверяемых деталей.

При устойчивых технологических процессах, обеспечивающих однородность качества деталей, процесс измерения может быть выбо­рочным.

Для выборочной проверки наиболее целесообразно применять обычные контрольные приспособления с отсчетными измерителями (индикаторами, миниметрами и т. п.), не претендующими на высокую производительность.

Напротив, при неустойчивых технологических процессах, не обеспечивающих однородности деталей, а также при сортировке деталей на размерные группы для сборки методом группового под­бора, когда необходим сплошной 100-процентный контроль всех обработанных деталей, требуется высокая производительность средств контроля. В этих условиях целесообразно применение простых и удобных калибров, высокопроизводительных контрольных приспо­соблений (многомерных, «светофорных» и механизированных), контрольных автоматов и полуавтоматов.

Различают, далее, контроль межоперационный и окончательный. Для межоперационного контроля основной задачей является про­верка правильности хода и выполнения определенных технологиче­ских операций; для лучшей оценки состояния технологии и произ­водственной оснастки целесообразно использование контрольных приспособлений, с отсчетными измерительными устройствами.

Подобные же требования выдвигаются в отношении средств конт­роля и при применении статистических методов контроля. Вполне очевидно, что применение калибров резко снижает эффективность статистического метода контроля, а в ряде случаев делает его невоз­можным.

Окончательный контроль, напротив, в основном направлен уже не на предупреждение брака, а на его выявление с тем, чтобы исклю­чить проникновение брака на сборку или к потребителю. При окончательном контроле широко применяют всевозможные калибры и контрольные приспособления, как со шкалами, так и без них.

Измерение деталей в процессе их обработки на станках требует соответствующих конструкций контрольных приспособлений. Наи­более целесообразно введение автоматических измерителей непосред­ственно в конструкцию станков, — это значительно повышает однородность обрабатываемых деталей, увеличивает производитель­ность оборудования за счет исключения излишних перерывов в обра­ботке и дает возможность многостаночной работы.

При невозможности или нецелесообразности оснащения станков автоматическими измерителями, их следует обеспечивать контроль­ными устройствами с отсчетными измерителями, по которым рабочий получит возможность наблюдения за размером детали в ходе ее обработки без останова станка.

Производительность средств производственного конт­роля имеет исключительно важное значение. Достаточно указать, что численность контролеров на машиностроительных предприятиях достигает 20—25% от количества производственных рабочих, а в ряде отраслей промышленности количество контролеров остается еще большим. Одной из причин этого является определенное отставание развития средств контроля (особенно контроля в про­цессе обработки) от уровня средств производства.

Задача повышения производительности средств производствен­ного контроля должна стоять перед конструктором, проектирую­щим каждое контрольное приспособление и калибр. При этом следует учитывать, что далеко не во всех случаях целесообразно создавать конструкции контрольных автоматов и полуавтоматов. Неисчерпае­мые возможности повышения производительности операций контроля имеет усовершенствование конструкций калибров и малая механиза­ция контрольных приспособлений: замена одномерных приспособле­ний многомерными; ручных зажимов и приводных элементов пневма­тическими, электромеханическими и др., стрелочных измерителей электроконтактными и т. п.

Малая механизация контрольных приспособлений способна обес­печить значительный эффект в повышении производительности контрольных операций, не требуя ни значительных материальных затрат, ни высокой квалификации обслуживающего персонала.

Применение контрольных автоматов и полуавтоматов должно быть в каждом конкретном случае оправдано массовостью прове­ряемых деталей и действительной трудоемкостью соответствующих операций контроля. Кроме того, создание контрольных автоматов в большинстве случаев является целесообразным лишь для отно­сительно простых элементов (диаметры, длины, отклонения от пра­вильной цилиндрической формы и т. п.) деталей небольших габари­тов.

Характер проверяемого элемента в зави­симости от формы и габаритов детали и технических условий чертежа предопределяет выбор того или другого метода контроля, что, в свою очередь, определяет выбор типа (калибр, приспособление, прибор) и конструкции проектируемого средства контроля.

Вопрос о методах контроля в зависимости от требований чертежей деталей подробно рассмотрен выше.

Допустимая погрешность измерения калиб­рами и контрольными приспособлениями зависит от заданной точ­ности проверяемых элементов деталей и суммарной погрешности метода контроля и конструкции средств измерения.

Допустимая погрешность измерения оказывает решающее влия­ние при проектировании контрольного приспособления на выбор конструкции основных элементов: базирующего, измерительного и др.

Вопрос о погрешностях измерения подробно рассматривается ниже.

Экономическая эффективность проектируемых методов и средств измерения определяется рядом показателей, к которым относятся:
а) повышение качества продукции с одновременным сокраще­нием брака;
б) уменьшение количества контролеров с одновременным сниже­нием требований к их квалификации;

в) облегчение труда контролеров с заменой трудоемких и субъек­тивных процессов контроля более совершенными и объективными;
г) износоустойчивость;
д) простота в эксплуатации;
е) стоимость изготовления.

Применение каждого измерительного средства, от простейшего калибра до контрольного автомата, должно быть экономически оправдано.

Таким образом, выбор методов и средств измерений в ходе их проектирования следует производить с учетом всех возможных тех­нических и экономических требований.

Следует учитывать общее направление в развитии средств измерения машиностроительного производства, которое сводится к после­довательному уменьшению удельного веса калибров за счет соот­ветственного увеличения удельного веса всех видов и типов контроль­ных приспособлений, в особенности механизированных и автомати­ческих, а также устройств для контроля в процессе обработки.

Это направление, являясь, безусловно, правильным, способствует внедрению прогрессивных организационно-технических форм конт­роля, повышает возможности предупреждения брака, ведет к умень­шению потребного количества контролеров.

Вместе с тем конструктор должен помнить о том, что калибры сохраняют свое значение в огромном количестве случаев, особенно при комплексных измерениях, обеспечивая надежную взаимозаме­няемость деталей.