Инструментальных погрешностей

Выбор вспомогательных и измерительных инструментов. При разработке ТП изготовления РЭА необходимо кроме приспособлений выбрать вспомогательные и измерительные инструменты для каждой операции. Инструменты следует выбирать из инструментальных материалов, обеспечивающих большую стойкость, высокие режимы обработки (сборки), экономичность процесса. Геометрия инструмента имеет большое значение для обеспечения качества РЭА и режимов выполнения операций сборки, сварки и т. д. В крупносерийном производстве РЭА можно пользоваться специальным вспомогательным инструментом, если изготовление его в этом случае будет экономически целесообразным. В серийном и единичном производстве, следует применять стандартные универсальные инструменты.

свойств обрабатываемых и инструментальных материалов, требований к точности,шероховатости и физико-химических свойств обработанных поверхностей, геометрии режущей части инструмента и характеристик используемого станка. Рекомендации по выбору режимов резания содержатся в справочной литературе [42].

Размерный износ инструмента проявляется как систематическая закономерно изменяющаяся погрешность при чистовой обработке. Уменьшить влияние этого фактора можно периодической подналадкой станка на размер в период между заменами инструментов. Износ инструментов относительно пути резания зависит от условий резания и для различного сочетания обрабатываемых и инструментальных материалов колеблется в пределах 0,5—!2 мкм/км при обработке сталей твердосплавным инструментом, а при обработке цветных сплавов алмазным инструментом — 0,0005—0,001 мкм/км.

Применяют такие методы механической обработки, как точение, фрезерование, сверление, развертывание, шлифование и полирование. При обработке термопластов используют лезвийные инструменты из любых инструментальных материалов, а при обработке термопластов — преимущественно абразивные или лезвийные из сверхтвердых материалов, поскольку реактопласты, наполненные стекловолокном или кварцевой мукой, вызывают повышенный износ обычных инструментальных материалов. Характерным, препятствием для производительной обработки резанием является низкая теплопроводность пластмасс, вызывающая местный разогрев пластмассы в зоне обработки и приводящая к различным негативным явлениям. Например, при сверлении коммутационных отверстий в многослойных печатных платах разогретая пластмасса обволакивает срезы фольги, выходящие в отверстие, и затрудняет получение электрической коммутации между слоями платы.

В качестве инструментальных материалов для лезвийных инструментов используются быстрорежущие стали, твердые сплавы (металлокерамика), ми-нералокерамические сплавы (керметы), сверхтвердые материалы, синтетические алмазы. Быстрорежущие инструментальные стали являются высоколегированными сталями с добавками вольфрама (обозначается буквой Р), молибдена (М),

Оптимальные режимы, резания определяют только в результате исследования режущих свойств инструментальных материалов. Существовавшие до последнего времени методы определения режимов резания требуют, как правило, длительного времени и большого расхода металла. Вследствие этого во многих случаях существующие методы исследования не используются, и режимы резания устанавливаются приближенно, без учета зависимости износа инструмента от времени работ, от скорости резания и других факторов (подача, объем снятой стружки и т. п.).

Основные методы исследования износостойкости инструментальных материалов— это стойкостные мето- Л .„ __. „

В работе проф. М. М. Хрущева и М. А. Бабичева [25] приведена методика исследования износостойкости при абразивном изнашивании различных инструментальных материалов — быстрорежущей легированной и углеродистой сталей.

Элементы, входящие в состав указанных инструментальных материалов: углерод, кислород, кремний, алюминий, фосфор, сера, ванадий, титан, хром, марганец, железо, кобальт, никель, вольфрам — могут быть активированы. В результате активации будет получен изотоп соответствующего элемента с присущим ему излучением, периодом полураспада и другими характеристиками.

Применение сплавов молибдена в качестве инструментальных материалов при горячей обработке сталей и сплавов давлением обусловлены их высокой прочностью и твердостью при повышенных температурах, наряду с хорошими теплофизиче-скими свойствами. Например, оправкой из сплава Мо — 0,5% Ti можно прошить около 100 заготовок стандартной длины из аустенитной нержавеющей стали, в то время как оправки из легированной инструментальной стали выходят из строя после 1—2 прошивок [156а]. С помощью молибденовых оправок можно прошивать заготовки большой длины, которые не поддаются прошивке при использовании оправок из инструментальной стали. Кроме того, применение оправок из молибденовых сплавов позволяет решить проблему прошивки сплошных трубных заготовок из жаропрочных никелевых сплавов. Прошивка заготовок из таких сплавов обычными оправками из инструментальной стали обычно не удается или приводит к возникновению на внутренней поверхности гильз трещин и других дефектов, обусловленных интенсивным износом оправки. Используя в качестве материала для оправок отечественные молибденовые сплавы, можно прошивать каждой оправкой до 60—80 заготовок из никелевых сплавов (ЭЙ 435 и ЭЙ 652) при удовлетворительном качестве внутренней поверхности гильз [77а]. Сплав TZM применяют для изготовления сильнонагруженных матриц, используемых для прессования фасонных профилей из стали и других материалов при температуре выше 540° С [193а]. Молибден применяют также в виде фольги в качестве материала подложки для сульфида кадмия в солнечных батареях. Это позволяет почти в 5 раз уменьшить массу подложки, по сравнению со стеклянной, при рдновременном увеличении ее гибкости и пластичности. Поскольку коэффициенты теплового расширения молибдена и кремния близки, молибден служит хорошим материалом для дисков кремниевых выпрямителей. Молибден применяется также для токовводов в сверхвысокочастотных усилителях, для изготовления упругих подвесок, растяжек и т. д.

мость и исключить второе слагаемое (содержащее R) цз уравнения для Rx. Для этого в схеме моста обеспечивав ют выполнение условий ^,=./?з, R2 = R^ Абсолютно точно выдержать указанные условия на практике не удается из-за наличия инструментальных погрешностей (неточности изготовления резисторов RI—/?4). В связи с этим уменьшают значение R путем выбора проводника связи предельно коротким и с большим сечением, в 'результате чего во многих случаях можно пренебречь влиянием второго слагаемого в уравнении равновесия и представить его в виде

Более того, характеристика средства измерении, оказывающая влияние на погрешности результатов измерения, может использоваться и для расчета методической погрешности. Например, основная характеристика АЦП — число разрядов — определяет для установленного динамического диапазона измерений значение интервала квантования. В свою сиередь, интервал квантования и способ квантования определяют методические систематическую и среднюю квадратическую погрешности квантования (см. §У.2). Неидеальная реализация квантования и:»-за нестабильности, разброса номинальных значений характеристик схемных элементов, определяющих пороговые уровни, л т, п. приводят к неидеал ьнисти квантования и появлению инструментальных погрешностей квантования.

Для процессорных преобразований характерно изменение (уменьшение) удельного веса инструментальных погрешностей, определяемых сбоями в функционировании процессора.

5.1.4. Расчет необходимого запаса разрядной сетки процессора. Первоисточником всех инструментальных погрешностей процессора является ограниченность его разрядной сетки. В процессе проектирования процессорного измерительного средства всегда остро встает вопрос рационального выбора достаточной разрядности процессора, используемого для реализации заданного класса измерительных алгоритмов. Вполне понятное желание проектировщика выбрать повышенную разрядность процессора («с запасом») вступает в противоречие с необходимостью выдержать на определенном уровне другие важные характеристики — быстродействие, надежность, массу, габариты и стоимость, так как в конечном итоге с ростом разрядности увеличивается количество оборудования.

Как уже указывалось, все методы повышения точности измерр тельных преобразований делятся на три группы: совершенствование алгоритмов с целью уменьшения методических погрешностей), конструктивно-технологические методы (для уменьшения инструментальных погрешностей), структурные методы (уменьшают инструментальные погрешности и иногда — методические). Детальная классификация структурных методов представлена в табл. 6.1.

Влияющие факторы могу!1 вызывать изменения не только инструментальных погрешностей измерений, но и других метро логических характеристик СИ. Поэтому в необходимых случаях стандартами разрешается нормирование функций влияния и на другие характеристики СИ. Особенности нормирования функций влияния не зависят в общем случае от того, на какую характеристику функция влияния нормируется.

Если учесть, что обоснование выбора методик оценки pj и р2 сверху f66j весьма сложно, то становится ясным, что в практике измерений это решается волевым путем — путем стандартизации критического соотношения между пределами допускаемых инструментальных погрешностей образцового и поверяемого средства измерений. Эти соотношения указывают в государственных стандартах по методам и средствам поверки конкретных средств измерений.

По происхождению различают факторы инструментальных погрешностей, погрешностей установки, погрешностей метода и личных погрешностей.

Факторы инструментальных погрешностей являются следствием несовершенства принципа действия и конструктивно-технологического исполнения средства измерений. Они вызывают погрешности даже в наиболее благоприятных условиях применения средств измерений. Их примерами могут, например, служить: момент трения в опорах подвижной части, обусловливающий погрешность от трения; остаточная намагниченность ферромагнитного сердечника электромагнитного прибора, из-за которой возникает погрешность от гистерезиса.

По происхождению различают факторы инструментальных погрешностей, погрешностей установки, погрешностей метода и личных погрешностей.

Факторы инструментальных погрешностей являются следствием несовершенства принципа действия и конструктивно-технологического исполнения средства измерений. Они вызывают погрешности даже в наиболее благоприятных условиях применения средств измерений. Их примерами могут, например, служить: момент трения в опорах подвижной части, обусловливающий погрешность от трения; остаточная намагниченность ферромагнитного сердечника электромагнитного прибора, из-за которой возникает погрешность от гистерезиса.