Назначение измерительных средств

4.10. Назначение измерительных средств

    Под термином "средства измерения или измерительные средства" будем понимать средства измерения (СИ) линейных, угловых и других размеров, включая механические, оптические и электронные приборы и системы, а также универсальный, стандартный и специальный измерительный инструмент.

    Технологические (операционные) размеры проставляются воперационном эскизе и (или) при записи содержания перехода в технологической карте. Эти размеры определяют обычно  на основе расчета размерных цепей,как было показано в разделе проектирования операций. Рассчитанная номинальная величина технологического размера часто получается нестандартной и обычно отсутствует в предпочтительном ряде чисел Ra40 и не относится к дополнительным линейным размерам по СТ СЭВ 514-77. Это обстоятельство уменьшает вероятность нахождения стандартного инструмента и осложняет поиск средств измерений.

    Рассмотрим пример. Пусть необходимо выбрать измерительные средства для линейного размера L=13.9±0.08 детали, показанной на рис.4.10.1а. Размер партии равен 30 тыс. штук. При такой партии используются специальный измерительный инструмент (предельный инструмент),  как средство измерения обладающее наибольшей производительностью контроля. В данном случае такими средствами являются шаблоны для контроля длин ( рис. 4.10.1б,в,г).

    В отличие от режущего инструмента наиболее важной информацией, необходимой  для выбора средств измерения, являются характеристики измеряемого операционного размера. В качестве главных характеристик  выбраны класс, подкласс и вид размера, выраженные  как четырехзначный код размера. Методика кодирования приведена в разделе 4.10.1. Для рассматриваемого размера код размера - 0131. Код означает, что данный размер является операционным ( первая цифра - 0), линейным (вторая цифра - 1), левый край ( третья цифра - 3) проставлен как показано ниже

правый край ( четвертая цифра - 3) проставлен как показано ниже

    Первый этап назначения средств измерения

Исходя из общей методики поиска технологического оснащения на первом этапе выполняется выбор  вида средств измерения. Принятие решения осуществляется на основе соответствия:

Г_и,1 = ( G_и,1 , V₁, R₁ ) ,

где
    G_и,1 - график соответствия, G_и,1 = {< v_1,i , r_1,j >}; 
    V₁ - множество входных элементов, V₁ = { v_1,i } ,  i=1, n₁;
    R₁ ? множество решений, R₁ = { r_1,j } ,  j=1, m₁.

Входной элемент содержит параметры:

                                              v_1,i = ( kr, nr, tr, p );
где
    kr - код размера;
    nr - номинальная величина размера;
    tr - точность размера;
    p - размер годовой программы выпуска или размер партии.

    Таким образом, кроме параметров измеряемого операционного размера, для выбора вида СИ используется и размер партии, так как чем выше размер партии, тем более производительным  должен быть контроль размер, иначе стоимость перехода будет недопустимо большой.

Выходной элемент содержит параметры:

                                          r_1,j = {nv , kv , sv, anv, mv };
где
    nv - номер вида СИ;
    kv - код вида СИ;
    sv - приоритет для СИ;
    anv - адрес набора данных с типоразмерами СИ;
    mv - полное наименование вида СИ.

    Приоритет целесообразно назначить в зависимости то производительности инструмента Например выбраны: специальный инструмент (предельные колибры), универсальный инструмент, измерительные устройства,   измерительные приборы. Наибольший приоритет должен быть у предельных калибров.

    Принятие решения интерпретируется как получение образа входного множества {v₁} относительно  соответствия Г_и,1 :

MR₁ = Г_и,1({v₁}).

    Множество MR₁ может содержать несколько решений:  MR₁ = {r_1,К}. Из этого множества выбирают вид средства измерения  с наибольшим приоритетом:

MR₁ &right; r_{1, p} ,   при max(sv_{1, p}).

    Таким образом , на первом этапе находятся код и наименование вида СИ, а также адрес набора данных с типоразмерами СИ.

    Алгоритм принятия решения на основе указанного соответствия может быть выражен в процедурном или декларативном виде. Процедурное представление алгоритма в виде исполняемого программного модуля является слишком "жестким" и обладает слабыми адаптивными свойствами. Любые изменения алгоритма требуют корректировки и отладки программного модуля. Декларативное   представление алгоритма на непроцедурном языке позволяет хранить такое представление в базе данных или знаний, что позволяет легко технологам приспосабливать алгоритм под новые условия без перепрограммирования. Принятие решения в этом случае выполняется либо в режиме диалога, либо с помощью универсального модуля, с помощью которого вызывается описание алгоритма и вырабатывается необходимое решение. 

    В данном случае простейшим способом выбора вида СИ является поиск по таблице, содержащей следующие столбцы:

Если заданы исходные данные:
    kodR - код размера;
    velR - номинальная величина размера;
    itR - квалитет размера;
    par - размер партии,
то условия поиска вида СИ можно в математическом виде записать следующим образом:

(kodR = KodRazm_i)&( velR >= VelMin_i )&( velR <= VelMax_i )&( itR >=ITMin_i ) &( itR <=ITMax_i )&( par >= ParMin_i )&( par <= ParMax_i );

где & - логическая связка "ИЛИ".

Если для i - ой записи указанное условие истинно, то вид СИ, информация о котором зафиксирована в этой записи, считается найденым.

При выборе вида СИ в режиме диалога поисковое предписание может быть записано в шаблоне, имеющим вид:

     После заполнения шаблона выполняется   поиск записей, отвечающих поисковому предписанию, в указанной выше таблице. При автоматизированном поиска SQL запрос вызывается из базы знаний и с его помощью осуществляется поиск нужных записей. Другой подход к автоматизированному поиску основывается на использовании табличного процессора, предполагающего, что условие поиска хранится вместе с таблицей в базе знаний. Более подробно пример рассмотрен в разделе 4.20.2.

Второй этап назначения средств измерения

На первом этапе определен адрес anv_p набора данных, в котором необходимо найти нужный (экземпляр) типоразмер инструмента. Принятие решений на этом этапе можно выразить следующим образом:

V₂ = { v_2,i },  i=1, n₂;

R₂ = { r₂ ,_j },  j=1, m₂;

MR₂=Г_и,2 ( { v_и,i } );

MR₂ = { r_2,k };  i=1, n_k;

r_2,k = < p₁ , ... ,р_t , mt, st >;

где
    n_k - количество найденных типоразмеров СИ;
    r_2,k - k -ый найденный типоразмер СИ;
    p₁ , ... ,р_t - параметры найденного типоразмера;
    mt - наименование найденного типоразмера;
    st - приоритет найденного типоразмера.

    Если найдено несколько типоразмеров ( n_k > 0 ), то выбираеся типоразмер с наибольшим приоритетом.

MR₂ &right; r_{2, k} ,   при max(st_{2, k}).

    Наименование mt найденного типоразмера заносится в технологическую карту.

     Если поиск типоразмера закончился неудачно ( n_k = 0 ), то либо составляется задание на проектирование и изготовление специального инструмента, либо при малой партии изготавливаемых деталей выполняется поиск универсальных средств измерений   (инструмента, приспособлений, приборов).
    Способы принятия решений при выборе типоразмера аналогичны выше изложенным.
    Примеры поиска типоразмеров приведены в разделе 4.10.2.

    Третий этап назначения средств измерения

На третьем этапе выбранный инструмент надо проверить на возможность использования в конкретных условиях. Иначе говоря, необходимо проверить найденное СИ по тем параметрам,   которые не участвовали при поиске типоразмера

По этому условию определяется свободное вхождение скошенных губок в канавку (рис.4.10.5).

    Третий этап обычно завершается выводом на экран эскиза найденного СИ и окончательной проверкой возможности использования найденного СИ.

    Как видно из сказанного, назначение СИ требует создания и сопровождения развитой базы данных ( знаний ) и библиотеки с эскизами средств измерения. Создание такой базы является весьма трудоемким процессом, однако чем полнее база, тем быстрее выполняется назначение СИ и выше качество принимаемых решений. Пример заполнения базы данных приведен в разделе 4.10.3.