Методика поверки «ГСОЕИ. МАШИНЫ КООРДИНАТНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ MISTAR 555» (МП 203-14-2021)

ФГУП «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

ФГУП «вниимс»

Государственная система обеспечения единства измерений

МАШИНЫ КООРДИНАТНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ MISTAR 555 МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

г. Москва, 2021

• 1.1.     Методика поверки распространяется на машины координатные измерительные Mi STAR 555 (далее - КИМ).

• 1.2.   КИМ не относятся к многоканальным измерительным системам, многопредельным и многодиапазонным средствам измерений, не состоят из нескольких автономных блоков и не предназначены для измерений (воспроизведения) нескольких величин. Поверка отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков из состава средства измерений для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений не предусмотрена.

• 1.3.   КИМ до ввода в эксплуатацию, а также после ремонта подлежат первичной поверке, в процессе эксплуатации - периодической поверке.

• 1.4.   Первичной поверке подвергается каждый экземпляр КИМ.

• 1.5.   Периодической поверке подвергается каждый экземпляр КИМ, находящегося в эксплуатации, через межповерочные интервалы, а также КИМ, повторно вводимых в эксплуатацию после их длительного хранения (более одного межповерочного интервала).

• 1.6.   Поверка КИМ в сокращенном объеме не предусмотрена.

• 1.7.   Обеспечение прослеживаемости поверяемой КИМ к государственному первичному эталону осуществляется посредством Государственной поверочной схемы для средств измерений длины геометрических параметров поверхностей сложной формы, в том числе эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба, утвержденной приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 472 от 06 апреля 2021 г.

• 2. Перечень операций поверки средства измерений

2.1. При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень операций поверки средств измерений

• 3.1.   При проведении поверки температура воздуха в помещении не должна превышать:

• - для нормальных условий от 18 до 22 °C

• - для расширенного диапазона от 15 до 35 °C

• 3.2.   Относительная влажность воздуха должна быть не более 70 %

• 3.3. КИМ и средства поверки должны быть установлены на специальных основаниях (фундаментах), не подвергающихся механическим (вибрация, деформация, сдвиги) и температурным воздействиям

• 4.1.   Поверку КИМ проводят аттестованные в установленном порядке поверители метрологических служб юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, аккредитованные на проведение поверки в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации.

• 4.2.   Поверители обязаны иметь профессиональную подготовку и опыт работы с КИМ, а также обязаны знать требования руководства по эксплуатации на КИМ и требования настоящей методики.

• 4.3.   Для проведения поверки КИМ достаточно одного поверителя.

• 5.1. При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

6.1 При проведении поверки КИМ должны соблюдаться следующие требования безопасности, а также изложенные в документации на поверяемые КИМ.

• - электронная аппаратура КИМ и поверочного оборудования должны быть заземлены, во время работы кожухи электронной аппаратуры должны быть закрыты.

• - до включения в сеть электронной аппаратуры должны быть подключены необходимые электрические кабели. Запрещается во время работы отсоединять их, а также производить замену предохранителей.

• - установленные предохранители должны соответствовать маркировке на

панелях.

• - запрещается вскрывать и переставлять составные части КИМ и поверочного оборудования при включенных в сеть кабелях питания.

• - при подготовке к проведению поверки должны быть соблюдены требования пожарной безопасности при работе с легковоспламеняющимися жидкостями, к которым относится бензин, используемый для промывки;

• - бензин хранят в металлической посуде, плотно закрытой металлической крышкой, в количестве не более однодневной нормы, требуемой для промывки;

• - промывку проводят в резиновых технических перчатках типа II по ГОСТ 20010-93.

• 7.1. При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие поверяемого СИ утвержденному типу, а также требованиям паспорта в части комплектности, а именно:

• - наружные поверхности КИМ не должны иметь дефектов, влияющих на ее эксплуатационные характеристики;

• - на рабочих поверхностях КИМ не должно быть царапин, забоин и других дефектов, влияющих на плавность перемещений подвижных узлов КИМ;

• - наконечники щупов не должны иметь сколов, царапин и других дефектов;

• -  маркировка и комплектность должны соответствовать требованиям технической документации.

• 8.1.  КИМ подготавливают к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации,

• - измерительные поверхности эталонных средств измерений: измерительных щупов, концевых мер длины, калибровочной сферы, типовой детали очищают от смазки, промывают авиационным бензином марки Б-70 по ГОСТ 1012-72 и спиртом ректификатом по ГОСТ 18300-72 и протирают чистой салфеткой,

• - эталонные средства выдерживают до начала измерений в помещении, где проводят поверку КИМ, в рабочем положении в течение 12-24 часов.

• 8.2.   Процедура опробования состоит в следующем:

• - проверить взаимодействие частей на холостом ходу перемещением подвижных узлов на полные диапазоны. Перемещения должны быть плавными, без рывков и скачков.

• - провести вручную однократное измерение типовой детали или концевой меры длины с использованием всех функциональных (узлов и программного обеспечения КИМ. Затем то же самое выполнить в автоматическом режиме.

Идентификацию ПО машин координатных измерительных проводят по следующей методике:

• - произвести запуск ПО;

• - проверить наименование программного обеспечения и его версию.

КИМ считается прошедшей поверку в части программного обеспечения, если ПО и его версия соответствует данным приведенным в таблице 3

Таблица 3 - Идентификация ПО

• 10.1. Определение допускаемой абсолютной погрешности измерительной головки

Сферу установить на плите рабочего стола КИМ с помощью стойки. Для измерений использовать самый жесткий щуп. Произвести измерения поверхности сферы в 25 дискретных точках равномерно размещенных на полусфере испытуемой сферы.

Рекомендуемая модель измерений включает:

• - одну точку на вершине сферы;

• - четыре точки, равномерно распределенных на окружности, расположенной на 22,5° ниже вершины (рис. 1);

• - восемь точек равномерно распределенных на окружности, расположенной на 45° ниже вершины и повернутых на 22,5° относительно предыдущей группы;

• - четыре точки равномерно распределенных на окружности, расположенной на 67,5° ниже вершины и повернутых на 22,5° относительно предшествующей группы.

• - восемь точек равномерно распределенных на окружности, расположенной на 90° ниже вершины, т.е. на диаметре и повернутых относительно предыдущей группы на 22,5°.

  

Рисунок 1 - Распределение точек на сфере для определения погрешности измерительной головки

Погрешность измерительной головки, Риги. определяют как сумму максимальных отклонений измеренного профиля в положительную и отрицательную области от средней сферы, рассчитанной по методу наименьших квадратов

Р^. = max      ) + max (D,_),    , где:

Dj+ - отклонение точки i от средней сферы в положительную область,

Dj. - отклонение точки i от средней сферы в отрицательную область.

Погрешность измерительной головки Рпъ не должна превышать значения, указанного в таблице 4.

Таблица 4 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительной головки

• 10.2. Определение допускаемой абсолютной погрешности объемных измерений измерительной головки.

При поверке используют меры длины концевые плоскопараллельные 3-го разряда согласно Государственной поверочной схеме для средств измерений длины в диапазоне от 1-Ю’⁹ до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденной приказом Госстандарта № 2840 от 29 декабря 2018 г. с номиналом от 20 до 1000 мм в соответствии с диапазоном измерений проверяемой модификации.

Концевые меры устанавливают в пространстве измерений КИМ вдоль линии измерений. При установке мер необходимо применять теплоизолирующее перчатки. Обязательно осуществляется компенсация погрешностей, связанных с отклонениями параметров окружающей среды, отличающихся от нормальных.

Производится сбор точек с измерительных поверхностей не менее трех концевых мер и определяется их длина. Измерения проводят в семи различных положениях (рис. 2), каждое измерение повторяется не менее трех раз.

Измерения должны проводиться в автоматическом режиме.

Рисунок 2 - Типичные положения, в которых производят измерения в пределах объема КИМ

Для меры номер j определяется действительное значение длины измеряемой меры, L/jjid по формуле:

Loj - номинальная длина меры при температуре to = 20,5°С

tAjki - температура меры при проведении измерения номер i меры j в положении к,

to - температура, при которой аттестована КМД,

K_t - интегральный коэффициент теплового расширения КМД.

Далее для каждого измеренного отрезка j в положении к вычисляется погрешность измерения длины, ALj_k, по формуле:

п ^iki ~ ^Ojki )

Д£_/Л = —----------мм, где,

п

Lj_k - погрешность измерения меры номер j в положении к,

Lj_kj - измеренная на КИМ длина меры номер j в мм,

L/jjki ~ действительная длина меры номер j с учетом температурной погрешности,

i - номер измерения,

j - номер меры,

п - число измерений в положении к,

к - номер положения.

Значения абсолютной погрешности объемных измерений не должны превышать

значений, указанных в таблице 5.

Таблица 5 - Пределы допускаемой абсолютной объемной погрешности

• 10.3. Определение допускаемой абсолютной погрешности сканирования измерительной головки.

Примечание: на КИМ оснащенной измерительной головкой РН6М или PH10(M/MQ/T/iQ), с контактным датчиком SP25M для определения абсолютной погрешности сканирования измерительной головкой необходимо использовать модуль SM25-1.

Сферу установить на плите рабочего стола КИМ с помощью стойки. Для измерений использовать самый жесткий щуп. Необходимо выбрать положение щупа относительно оси пиноли под углом а, приблизительно равным 45°. Произвести три цикла измерений (в режиме непрерывного сканирования). В каждом цикле измеряются 4 траектории сканирования поверхности сферы, указанные на рисунке.

Модель измерений включает:

• - траектория сканирования А расположена на экваторе сферы;

• - траектория сканирования В расположена на расстоянии 8 мм от траектории А;

• - траектория сканирования С расположена на полярной оси сферы;

• - траектория сканирования D расположена на расстоянии 8 мм от полярной оси;

• - траектории В, С и D взаимно перпендикулярны.

Каждый цикл сканирования начинается с установки щупа в промежуточную точку, расположенную на расстоянии 10 мм от испытуемой сферы. Из этой точки щуп по нормали подводится к ее поверхности. Каждый цикл сканирования завершается отводом щупа в промежуточную точку, расположенную на расстоянии не менее 10 мм от испытуемой сферы.

Рисунок 3 - Траектории сканирования на сфере, для определения погрешности сканирования измерительной головки

Погрешность сканирования измерительной головки, Ту, определяют как сумму максимальных отклонений измеренного профиля в положительную и отрицательную области от средней сферы, рассчитанную по методу наименьших квадратов

Т_у = max , (D₁₊ ) + max (D), лш , где:

Di+ - отклонение точки i от средней сферы в положительную область,

Dj. - отклонение точки i от средней сферы в отрицательную область.

С помощью секундомера необходимо засечь время сканирования всех 4 траекторий для каждого цикла с момента первого касания щупа к сфере.

Погрешность сканирования измерительной головки не должна превышать значений, указанных в таблице 6.

Таблица 6 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности сканирования

КИМ считается прошедшим поверку, если по пунктам 7 и 8 соответствует перечисленным требованиям, а полученные результаты измерений по пунктам 10.1 -10.3 не превышают допустимых значений.

В случае подтверждения соответствия КИМ метрологическим требованиям, результаты поверки считаются положительными и СИ признают пригодным к применению.

В случае, если соответствие КИМ метрологическим требованиям не подтверждено, то результаты поверки считаются отрицательными и СИ признают непригодным к применению.

• 12.1.  Результаты поверки оформляются протоколом, составленным в произвольной форме и содержащим результаты по каждой операции, указанной в таблице 1.

• 12.2. При положительных результатах поверки сведения о результатах поверки средства измерений передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений, выдается свидетельство о поверке, в соответствии с действующим законодательством. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в соответствии с действующим законодательством.

• 12.3. При отрицательных результатах поверки сведения о результатах поверки средства измерений передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений, выдается извещение о непригодности к применению средства измерений с указанием основных причин, в соответствии с действующим законодательством.

Заместитель начальника отдела 203

Испытательного центра

ФГУП «ВНИИМС»

Инженер отдела 203 Испытательного центра ФГУП «ВНИИМС»