Что такое калибровочный допуск?

Указание возможностей устройства и способ его калибровки

В Metal Cutting Corporation калибровочный допуск является еще одним важным аспектом контроля качества и нашей системы управления качеством (СМК)

Напомним, что при калибровке измерительное устройство сравнивается с точным, принятым, известным эталоном, чтобы сопоставить, отрегулировать и задокументировать точность калибруемого устройства. Калибровочный допуск — это максимально допустимое отклонение между известным стандартом и калиброванным устройством.

В Metal Cutting по возможности калибровка устройств, которые мы используем для измерения деталей, основана на стандартах NIST. Например, как мы говорили в статье «Затруднения калибровочных стандартов», мы используем штифты, отслеживаемые NIST, для установления точек данных для калибровки наших лазерных микрометров.

Однако погрешность калибровки зависит не только от калибруемого устройства, но и от того, что будет измеряться с помощью этого устройства.

Ключ к точности калибровки

Что это значит? Для иллюстрации давайте посмотрим на лазерные микрометры, которые мы используем в Metal Cutting.

У каждого есть диапазон, в котором он будет работать, и у каждого устройства свой допуск. Однако, поскольку мы обычно измеряем в более узком диапазоне, мы калибруем в более узком диапазоне, в котором мы работаем, а не в более широком диапазоне, который может измерять микрометр.

Например, устройство может измерять диаметры от 0,010 до 0,250 дюйма (от 0,254 мм до 6,35 мм), но нас интересует диапазон от 0,020 дюйма до 0,100 дюйма (0,508–2,54 мм). Поэтому мы будем использовать датчики в этом более узком диапазоне и использовать эту библиотеку для настройки калибровки устройства.

Интересным явлением в производстве является то, что чем больше диаметр, тем труднее выдерживать более жесткие допуски. Так, например, манометр класса XXX, калиброванный с точностью до трех знаков после запятой для диаметра 1,0 дюйма (25,4 мм), будет иметь допуск ±0,000010 дюйма (0,000254 мм); но для диаметра 10 дюймов (254 мм) допуск калибра того же класса XXX будет ±0,000050 дюйма (0,00127 мм).

Как правило, резка металла работает с диаметрами от 0,004 до 0,067 дюйма (0,102–1,702 мм), в то время как наши устройства способны измерять гораздо большие диаметры. Однако, поскольку погрешность калибровки также зависит от возможностей прибора, если устройство может измерять только с точностью ±0,000020 дюйма (0,000508 мм), очевидно, что вы должны выполнить калибровку в пределах этого диапазона.

Таким образом, ключом к погрешности калибровки является указание возможностей устройства и диапазона, в котором оно откалибровано.

Допуск калибровки и допуск процесса

В дополнение к допуску калибровки мы также учитываем допуск, до которого мы вырезаем деталь в процессе производства.

Эмпирическое правило заключается в том, что допуск калибровки всегда должен быть более жестким, чем допуск процесса, по существу применяя проверенное и верное правило 10 к 1.

Так, например, если допуск, который нам нужно соблюдать для нашего процесса, составляет ± 0,001 дюйма (0,0254 мм), тогда мы будем использовать лазерный микрометр с допуском калибровки ± 0,00010 дюйма (0,00254 мм). А допуск штифта класса XXX, используемого для калибровки микрометра, должен был быть еще жестче!

Допуск калибровки сертифицирован третьей стороной

В Metal Cutting мы регулярно отправляем калибровочные датчики, соответствующие стандарту NIST, в независимую лабораторию, сертифицированную по стандарту ISO, для калибровки. Это делается для того, чтобы контакты соответствовали техническим характеристикам и максимально увеличивали их функциональность.

Например, мы отправляем наши штифты XXX для калибровки в пределах того, что обычно измеряет датчик XXX, то есть допуск калибровки ± 0,000020 ″ (0,000508 мм).

Сертифицированные ISO лаборатории A2LA имеют оборудование, которое на порядок лучше того, что они сертифицируют. Хотя у Metal Cutting есть очень точное оборудование, у нас нет возможности откалибровать его до уровня, скажем, 0,0000001 дюйма (0,00000254 мм).

Кроме того, с таким высоким уровнем точности вы также должны учитывать влияние теплового коэффициента расширения, требуя, чтобы измерения проводились при той же строго контролируемой температуре, влажности, давлении воздуха и других строгих условиях окружающей среды.

Поэтому мы полагаемся на сторонние калибровочные центры, сертифицированные ISO, для калибровки наших калибров. Это, в свою очередь, обеспечивает калибровку наших внутренних устройств с использованием инструментов, которые имеют надлежащие возможности и допуски.

Хотя допуск калибровки в ISO 9001:2015 не указан, в разделе 7 последних стандартов ISO содержатся рекомендации по выбору, обслуживанию и калибровке прослеживаемого измерительного оборудования.

(Примечание:хотя сама Metal Cutting Corporation не является калибровочным центром, сертифицированным по стандарту ISO, мы сертифицированы по стандартам ISO 9001:2015 в отношении управления качеством и снижения рисков.)

Взвешивание калибровочного допуска

Хотя калибровочный допуск часто относится к размерам, в нашем мире он также может относиться к весу. Это связано с тем, что, хотя клиенты Metal Cutting не запрашивают детали с дискретным весом, наши детали настолько малы и производятся в таких больших количествах, что мы часто считаем детали по весу.

Вместо того, чтобы индивидуально считать десятки тысяч невероятно крошечных частей, мы вместо этого используем вес 100 или 1000 частей в качестве эталона для точных счетных весов. Поэтому мы регулярно отправляем наши эталоны веса в сертифицированную лабораторию для калибровки.

Это позволяет нам затем использовать гири внутри для калибровки наших весов для подсчета деталей. Наше собственное оборудование включает в себя несколько весов различной грузоподъемности и различных допусков для нашего мира мельчайших деталей в диапазоне от граммов до долей миллиграмма.

Важно для точного производства

Понимание возможностей оборудования и допусков имеет решающее значение для успешного точного производства. Здесь, в Metal Cutting Corporation, где мы ежедневно производим тысячи мелких металлических деталей, наши стандарты контроля качества и четкое понимание калибровочных допусков помогают нам гарантировать, что мы поставляем высококачественные детали, соответствующие спецификациям клиентов.