1.5. Термины, определения и основные понятия координатной метрологии.
В последние 30 лет научно-практическая, учебная и справочная литература, посвященная современным проблемам координатной метрологии, средствам и методам координатных измерений геометрических параметров деталей, в России не издавалась. В рекламных каталогах приведены в основном общие рассуждения о «великолепных», «превосходных», «уникальных» качествах предлагаемых средств измерения, но мало данных для прямого сравнения технических характеристик координатных измерительных машин различных производителей и анализа метрологических возможностей программного обеспечения, очень много ошибок в терминологии. Например, в разных публикациях вместо термина «измерительная головка (ИГ)» используют «щуп», «сенсор», «датчик». «Щупом» могут назвать также «измерительный наконечник (ИН)», «удлинитель ИГ», «поворотный узел ИГ» и т.д. Вместо «математического базирования» – «привязка», «припасовка», «совмещение систем координат».
В предыдущей теме мы уже рассматривали важность единой терминологии для любого профессионального сообщества, в том числе в области метрологического обеспечения машиностроительного производства. В координатной метрологии кроме общих терминов и определений (из РМГ 29-3013) требуются дополнительные стандартизированные понятия, термины и определения, учитывающие специфику применяемого координатно-измерительного оборудования и програмно-методического обеспечения.
Отраслевой руководящий документ РД2 БВ00-9-90 «Координатные измерения размерных и геометрических параметров. Основные положения. Терминология» был разработан в 1990 г. и не получил широкого распространения. Приведенные в нем термины и определения во многом устарели и не охватывают всех возможностей современных средств и методов координатных измерений. Однако, сама система базовых терминов разработана с учетом традиций советской и российской научной школы и может служить хорошей основой для дальнейшего развития нормативной базы в области координатной метрологии.
За последние годы зарубежная нормативная база пополнилась целой серией международных (ISO) и национальных (ASME, DIN, JS, BS) стандартов в области координатной (расчетной) метрологии (некоторые стандарты несколько раз обновились, часть уже отменили). В новых международных и национальных стандартах в основном учтены современные тенденции развития координатно-измерительной техники, стандартизированы базовые методики координатных измерений. Большое внимание уделено стандартизации основных расчетно-математических моделей для анализа результатов координатных измерений, воспроизводимости (совпадению) результатов координатных и традиционных методов измерений, а также обеспечению однозначности выбора правильной методики координатных измерений.
В России пытаются проводить гармонизацию, но очень медленно, с ошибками в терминах. Остаются большие «белые» пятна в нормативном поле. В качестве не очень удачного примера гармонизации можно привести ГОСТ Р ИСО 10360-1-2017. При анализе этого документа возникает ощущение, что перевод выполнялся одной из программ-переводчиков и не проверялся техническими специалистами или экспертами в области координатной метрологии. Терминология не учитывает всех особенностей советской и российской научной школы.
Специалисты Челябинского научно-исследовательского и конструкторского института средств контроля и измерения в машиностроении (ЗАО «ЧелябНИИконтроль») обладают большим опытом в области координатной метрологии. Уже более пятнадцати лет в соответствии с планом НИОКР ЗАО «ЧелябНИИконтроль» выполняется разработка новой серии многофункциональных измерительных приборов и систем модульной конструкции, предназначенных для высокоточных измерений деталей и инструментов со сложнопрофильными поверхностями, в т.ч. специализированных КИП и КИС. Проводится разработка методического, математического, информационного и программного обеспечения процессов координатных измерений.
В рамках плана НИОКР на стадиях проектирования, изготовления и испытаний новых измерительных приборов и систем проводятся масштабные теоретические и экспериментальные исследовательские работы. Результаты научных исследований используются не только при проектировании и производстве новых измерительных приборов и систем, создании ПО для координатных измерений, но и для разработки нормативной документации: методик измерений, поверки и калибровки, технических условий, стандартов.
С момента основания (2006 г.) представители ЗАО «ЧелябНИИконтроль» вошли в состав подкомитета ПК7 «Трубы нарезные нефтяного сортамента» технического комитета РФ по стандартизации ТК357 «Стальные и чугунные трубы и баллоны» (ПК7/ТК357). В 2015 г. по решению Межгосударственного совета по стандартизации ТК357 приобрел статус межгосударственного технического комитета МТК7 и право разработки межгосударственных стандартов. С 2007 по 2014 гг. представители ЗАО «ЧелябНИИконтроль» участвовали на постоянной основе в заседаниях рабочей группы РГ3 «Резьбовые соединения труб и методы их испытаний», а с 2015 г. вошли в состав новой рабочей группы РГ5 «Контроль резьбовых соединений» (автор стал со-руководителем РГ5). Проводилась активная работа по обсуждению проектов российских (ГОСТ Р) и межгосударственных стандартов, подготовке замечаний, многие из которых были учтены в окончательной редакции принятых нормативных документов.
Приобретенный опыт позволил ЗАО «ЧелябНИИконтроль» приступить к самостоятельной разработке проектов стандартов в области измерений геометрических параметров резьбовых соединений. Для унификации стандартных средств и методов контроля геометрических параметров резьбовых и гладких конических калибров нефтегазового сортамента, а также внедрения в практику работы метрологических подразделений координатных методов измерения, специалистами ЗАО «ЧелябНИИконтроль» в период с 2016 по 2021 гг. были разработаны проекты рабочей, первой, второй и окончательной редакции межгосударственного стандарта «Калибры для соединений с конической резьбой обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и трубопроводных труб. Методы измерений геометрических параметров» (ГОСТ 34854-2022 - утвержден, вводится в действие на территории Российской Федерации с 1 сентября 2022 г, приказ Ростехрегулирования № 697-ст от 26.07.2022 г). Используя как базу положения РД2 БВ00-9-90, современных международных стандартов специалисты ЗАО «ЧелябНИИконтроль» разработали и ввели в проект межгосударственного стандарта основные понятия и термины координатной метрологии, а также термины, описывающие особенности измерений геометрических параметров резьбовых конических калибров.
Сами термины из Главы 3 проекта ГОСТ приведены для справки в отдельном файле вместе с Приложением А. Приложение А – это краткий конспект дисциплины "Координатно-измерительная техника в машиностроении". Важное замечание: принятая окончательная редакция ГОСТ 34854-2022 пока не опубликована, но есть информация, что при редакторской правке в Ростехрегулировании Приложение А переименовали в Приложение Б (при этом сам текст изменений практически не имеет). После получения автором окончательного варианта стандарта материалы в файле будут скорректированы.
Дополнительно приведена ссылка на видео лекцию автора по этой теме для студентов Южно-Уральского государственного университета (2020 г).