, r-~-. C:-I.,.\ - u- _ plne harmonizovány se systémem EU

2

1. prednáška

Metrologi~ - souhrn všech CilIDOStía znalostí souvisejících s merením. Úkolen1 je zajistit presnost správnost a jednotnost merení. Legální metrologie - organizacní a výkonná stránka, administrativa, finance atd.

Podnikové metrologie - metrologická pracovište ve firmách . Metrologie strojírenská - zabývá se merením ve strojírenství ve všech fázích výroby

~

Metrologie geometrických velicin: 1) rozmery, vnejší a vnitrní

2) mereníúhlu - rovinné 3) úchYtkytvaru a polohy 4) struktura povrchu = mikrogeo111etrie =>metrologie délek Veliciny: geometrické 56%, elektrické 18%, materiálové 8%, teploty 5%, tlak + prutok 4%, dynamické 4%, fyz. - chemické 3%, kinematické 1%, ostatní 1% !nstituce v CR · Nadrazeným kontrolním úraden1je Ministerstvo prun1yslua obchQduMPO · Jemu podrízenýmje Ústav pro normalizaci, metrologii a zkušebnictví ÚNMZ · Jemu podrízená pracovište: - Ceský normalizacní institut CSNI - vYtvárenía distribuce norem , r-~-. C:-I.,.\ - u_ plne harmonizovány se systémem EU

- normy CSN,

.

EN, ISO

- Ceský metrologický institut CMI - odborná a výkonná cinnost.

tPNI

~CA

Zabezpecuje jednotnost a presnost meridel - etalonáž '. r; J - Ceský institut pro akreditace CIA - akreditacní cinnost, certifikace ... . laboratorí atd. Do systémuješte patrí metrologické st. Laboratore - vÝroba meridel, uživatelé atd.

,..,1f!J-~IJNt.! 7

'.

v

,\y~~

f'f/

C-."-.,'. LL

Zá~l.adnímzákonemje: Zákon c. 505/1990Sb. Mendla -'2.~ ethalony -1. stanovená, meridla " ". -~. pracovnl

men

dla

*

I

-I'-"""~

r -'>

11

Q-.\~

.

ct:r ~t"'-c~r

I~~'.

I

{

~N

z:...:~L' Á,~'\),~.-

\~Jt_ '\/~~\--- -i".\

\ <;0 ~DOQ - .I~...L~,-_~ r.\yi.i__ --

1'~,.-.c-''''>-

I

r:

~~'L"--.:-

I

1\

* stanovují se = podléhají úrednímu overování .,-;':!;'-"~ ,.v1..~ ~. ~'LI/2.&o'~~Cf-.- pro duležité oblasti (ochrana zdraví, živ. prostredí) T"",,u~ {,'~í r-- ~~ltdélková meridla, merická páslua, taxametry, teplon1ery, tlakomery

Napojení na mezinárodní instituce: Mezinárodní úrad pro míry a váhy BIPM 1875 Mezinárodní organizace pro normalizace ISO 1946 Mezinárodní organizace pro legální metrologii OIML 1955 Mezinárodní elektrotechnická komise IEC 1904 návaznost: - vlastnost výsledku luerení nebo hodnoty ethalonu, kterým je urcen a prokázán vztah k príslušnýn1 ethalonluu n1ezinárodnímnebo národním pomocí neprerušeného retezce .

porovnání.'

- 1-

2

1. prednáška

Zje4n9d_y:~~~éschén1a návaznosti v CR

Úroven . .-.-.-.---..--.* Mezinárodních ethalonu

BIPM -.

~

* Národních ethalonu

národní metrologické instituce

lab~prin1árnÍ -

etaloná~e v

':---'" ,

jiných zen1í (D, OB, F)

etalonáže \

akreditov~né kalibracní lab.

* Referencních a pracovních etalonu

"

<\Jab.sekundaml

I

CM! i

,

* Pracovních meridel

~

I

akre~~ované lab. (Státní metrolog. strediska) ..v

i Uživatelé meridel-

m

_ _

0

_

t-

výroba, obchod, státní správa, finny, I zdravotnicí atd. -- -- -- ..__o ... -.~-._---_._-_.JI

Návaznost výrobku a meridel na jednotku délky METR (casová definice) v

LASER (realizace)

I

* ztelesnení míry

* realizace míry

I

i

interferometrický komparátor

~.....

~

laserinterferometr {t cárkové lnerítko

t

koncová merka -. -.

~-~ pracovní n1eridla (kalibr, rnikrometr, snímac, délkomer, mikroskop) ..

t

výrobní stroj, obrobek, konecné produkty 1875 - vznikla metrická konvence

* laserje ethalommetru - cervená barva, A= 633 nm stabilita vlnové délky 10-12m Ethalon - je meridlo nebo referencní lnateriál, merící systém, který je urcen k definování, ztelesnení, uchování a reprodukování urcité jednoty = veliciny - je hmotný i nehmotný primární - metr. vlastnosti dosahují maximálním = novÝmpoznatkum vedy a techniky sekundární - hodnota stanovená navázáním na primární ethalon (pro m - koncové merky)

- 2-

3 Mezinárodní"n1etrologickýslovník CSN O1 0115 Praváhodnotaveliciny- charakterizuje hodnotu v urcitéln okamžiku, ideální pojem Konvencne pravá hodnota - muže nahradit pro daný úcel pravou hodnotu - etalony, referencní materiály, kalibry Merící metoda - všeobecný souhrn teoretických poznatku a praktických operací

2. prednáška

- prímá -

hodnotu n1er. Veliciny urcíme prímo bez n1erení velicinjiný!n = prímá porovnávací

- neprímá

- ke zjištení veliciny

metoda

111erÍlllejiné veliciny a dopocítáme

~ výpocet

- kOlnparacní= porovnávací -

porovnáválne délky se známou hodnotou téhož druhu = diferencní l11etoda Opakovatelnost n1erení- tesnost shody za merení za stejných podmínek (merÍ1nev case stejnou metodou, prístrojem, v krátkém case, 1 clovek) - opakovatelnost = rozptyllnerení -jeto jeden z paran1etrumeridla Reprodukovatelnost - tesnost shody pri zmene podmínek Giné místo a podmínky, osoba) - výsledek se musí sejít v urcitém rozmezí = nejistote

Korekce- hodnota,kteroualgebraickyprictuk výsledku

- predpokládaná chyba n1erení - korekcní soucinitel- násobím jím výsledek (prímo definujeme ve výpocetnín1programu) CAA - pocítacová kompenzace chyb (souradnicové merící stroje) Reversibilita = hystereze - vlastnost, která charakterizuje schopnost dávat rozdílné indikace pri pohybu smeren1dolu a nahoru (zmení veliciny) Požadavky na merící laboratore - vyloucení vnejších vlivu (otresy, teploty, el. sít) => sklepní - suterénní prostory, orientace na sever - on1ezeníprašnosti ~ dvojité tesnení, klimatizace - porádek un1ístení - okolní prostredí bez otresu - nonnalizovaná teplota je 20°C Chyby merení - nahodilé - nepredvídatelné *

-systematické

G

- hrubé (omyly) - neuvažujeme =>testy extrén1níchhodnot (Srubsuv test), jednotné merení 3x - merín13xlhodnotu minimálne *

aritmetický prumer

-

1 II x. n ;=1 I

X=-L

1 slnerodatná odchylka

II

(

Sx=,/-'L Xi-x n -1 i=1

variacní rozpetí

variacní koeficient

v x = -=sx X

- 1-

_2

)

3

2. prednáška

Gausuv zákon nOffi1álního rozdelení

I

~ I

/

,. /, --,.-.

3(["

)

+ ./

/

/:

..

:

li

',

.'

.

.

/:

'..

:

:

'--" -I

"I

~

{

:

V

AU

VU~~ . . .--'í 9~ q9tl % -..--.-.

I'

I

..-::: .

I~ Systematické

'W T\

1\

',

I

2(["

~

"\

.'./

i' :,:

..- -~-.-I-. --

i.

,

.

\

<J

~ l--

.. _"'''.__1___

20

3({ .

.

'''

_.

. ---::=-1

chyby

mužeme vypocítat - velikost, smysl, nebo odhadneme známé - vyloucení korekcí

neznámé- zacházímes nimijako s náhodnými VIivy na presnost merení I) chyby nOffi1álu = ethalonu Cikoncová merka má svou úchylku)

2) chyby zpusobené pozorováním ~ osobní chyby, nedokonalost smyslu, nedbalost paralaxa pri odecítání --) úhel, pod který se díváme lepší ztotožnovat rysku s dvojryskou než rysku s ryskou, využití fotobunek 3) merícísíla,hmotnostsoucásti- rádove rozptyl pri vlivu O,OOIN+ 10-15N podle druhu l11erení struktura povrchu ~ geometrické vlastnosti (Ra) vzniká chyba tzv. potlacením - merení tyce

2Á

1 --1

L

--!~---

iI

h

.--=:-...

L

4) chyby metody- chyby merící metody, nesprávná aplikace, mnoho vlivu 5) chyby zpusobené vnejšími vlivy - teplota, zjistíme povrchovou teplotu, ale ne uvnitr - dilatacní, rozmístení v místnosti (dle umístení a výšky) => chceme nejstabilnejší teplotu - vlhkost duležité pro - barometrický tlak optické metody - chvení, el.mag. pole, atd. Nejpoužívanejší merící zarízení => Laserinterferometr LI - rozlišení A/512 - nejistota 0,1 J-lm/hll - pouze pri n1erení ve vakuu

-užíváme kompenzacní jednotku - sleduje veliciny p, cp,t a automaticky koriguje výsledek => nej istota: I, I J-lm/1m

- 2-

3 2. prednáška 6) chyby zpusobené l11erícímprístrojenl - chyba konstrukce, nlerítek, prímost vedení, vule, opotrebení - presnost merících prístroju - hlavní char. vlastnost - schopnost meridla poskYtovatúdaje shodne s pravou hodnotou merené veliciny a) správnost - údaju, více poctu merení ~ ...I,porovnat s konvencne pravou hodnotou b) stálost - variacní rozpetí Merící protokol by nlel obsahovat údaje o nejistote merení = presnost nlerení = nlax. chyba Si = Ai + Bi . L :5;Ci U95= Kt + L/K2 95% pravdepodobnost Trumprtuv diagrall1-) cím vetší L tím je chyba vetší

l'

J.'

I " l(

1.1~"

'(

~

I

_

~ ' r

.

{

r/ '

,-' ,

'.",

1: p ;4('('

'

p

~~ /

L -

-;:::-

L[m~]

i - pocet souradnic, které práve nleríme i = 1 délka losa, 1 snler i = 2 v rovine, nastavení polohy i = 3 v prostoru (sour. stroje) - s poctem souradnic chyba roste délkomer Zeis: S =:t [1,5 + L/IOO]!J.m Celková nejistota merení: -zahrneme chyby všech velicin * relativní chyba 8 = ~L/L LlL= 8 . L A T tJ.Lc - LlJJnáhodné + ~ Lsystematické

~

~

-f

rh&L

Nemáme-li nejistotu danou, je nložno ji spocítat nebo odhadnout.

.I-

'A

-3-

/

,i t

I

(;

1(,tJ't( /? 'e? '" .~

<;."

~.:

11

q

I

,

'

c

4

3. prednáška

Pevná mezní meridla = kalibry na merení tvaru (úhelník, prusvitky) na merení rozmeru * Nomlalizované n1ezníkalibry - díry ~ váleckové - hrídele - 20H7 ~ kroužky, trnlenové kalibry (obrocáky) * Pri kontrole kalibru musí být zachován Tayloruv princip kOlnplexnívyjádrení tvaru a velikosti soucásti dobrá strana- musí InÍtjmenovitý tvar a velikost ---lehce projde znletková strana - nlusí un10žnitdvoubodové merení --- lehce se zachytí -- stací jeden parmnetr minlo tolerancní pole ~ zll1etek /wr;.V1

f

I :..-

I

_ -'

~

f

~L JL

"L V.

---------

/ "/

.'

/

.1

I

~-- -1-'

.'~

j-_c-t--',_."

----

~-..4

Rozdelení kalibru - dí1enské- presnejší

- prejímací

- pro prejÍ1nací orgán - volnejší tolerance - porovnávací - nejpresnejší - slouží ke kontrole kalibru

--' -'---

.-I ~
J

. '-- ,

V-

Ó

- porovnánÍ1n

H

I ,.

možnost užití kalibru (zxy)

E6 - úchylka tvaru - válcovitost, roviooost, kruhovitost * Principy meridel komonální m~ridlo - prenosné, jednoduché, v podstate merítko délky mikrometrické šrouby - stoupání 0,5 mm - délka max 25mnl šuplery - asi tak do lmln prevody: pohyb dotyku na merenou plochu

- mechanický

prevod - klínový prevod

- torznínl

- mechanicko optický -

páskenl-

v lab. II lnikrokátoru (pásek z Bc), rozlišovací schopnost tisícina - deseti tisíci na 111111

zrcátko se otácí nlechanicky, žárovka - paprsek - zrcadlo => autokolinlace

- 1-

4

3. prednáška

- elektrický

- elektrokontaktní hlavice - pohyb mezi kontakty, jilniž VYll1ezÍn1tolerancní pole - merící a trídící automaty

- kapacitní snímace c = c; . s/d

s - plocha desek d - vzdálenost desek c;- permitivita c - kapacita je závislá na vzdálenosti desek

- indukcní snín1ac- nejpoužívanejší, nejrozšírenejší snÍ1nacpro lnerení délek Rs = (O.L

(O- kruhová frekvence proudu L - indukcnost

Dosadíme Ohmuv zákon: 1= f(d) - proud je fcí vzdálenosti není obecne lineární x

-

I

-..

promenná vzduchová mezera - pro diferencní nebo kOlllparacnímetodu - otevrený n1agnetickýobvod.

- pneumatický prevod - princip

klapka tryska

-používáluevzduchu- zmenadélkyje prevedenana zmenutlaku nebo pn1tocného množstvívzduchu

-princip tlakového pneun1atickéhoprístroje:

1

~

..~

Fl

-

.~<==--~

.

~ 1

-

.~

?z.

'/

:-

(2

\

I, f2 ~.

- rozsah

r1

U_I

=-

r:

2.

( z/

.

(2.) r1

t;

+1

--~-~-

merení Zmax= d2 / 4 - pri velkém prurezu F2- dochází k volnén1u výtoku vzduchu

- 2z

4

3. prednáška

- nízkotlaký pneumatický prístroj SOLEX - korekce tlaku ponlocí kapaliny (hloubky ponorení) prevod na zmenu prutocného množství

- rotalnetry -

- potrebujenle zdroj tlakového vzduchu - cistice, regulátory, rozvody - jde o nlerení bezdotykové -) bez opotrebení

Délkomery- merenívjedné souradnici nlerení v jedné souradnici, prístroj pro lnerení délek do laboratorí, prímé 111erení speciální prístroje - porovnání soucásti s kalibrem - merítkeln -odmerovací systémy => cárková stojnice = n1erítko- sklenené, leptané.. . =>inkrementální - digitální - pomocí elektrického systén1u- základenl je zase delené l11erítko Dve základní usporádání -lnerítko x soucást 1) vedle sebe 2) za sebou - dle toho nám vzniká chyba - 1., 2. rádu ad 1) Usporádání vedle sebe (paralelne) J

r-

-O.h_. __o..

0:___'_0'_' AO.h...

r.\

!

dw btt.l

.-

/-1V

.

- o-o.o-o

~

V

o

.h . \---o~o

i

'NJ':

I

t.~({

t.o-J-L

_

,.,.

\

,

o

\

v

,

f

,-o..-"-f'.

'

I

I

-- -f'.-f I

I

1-

j

i

r~ .

I \

r

\ .P7\

J.-"

lo__

L tgcp= F / v

..- ;;»

=> F = v . tgcp~ F = v . cp

tgcp= cp+ 1/3 cp3+ 2/15 cps+ 17/315 cp?+ ... cp- v radiánech - vzniká chyba l.rádu - chyba l.rádu je úmerná l.mocnine úhlu sklopení cp. v

; .

-3-

4

3. prednáška

ad b) Usporádání za sebou (v jedné ose) príkladen1je mikrometr Abb~l~okOlnp~rátoro~ýprincip.

I

~; \-

í!f ~;

.:; --7.

F=Ln-L

:

i~ ~~.

t

,("2, "'0

'

.,

I

"~.

~

\~ .

. . '''''''':''

.~

.

L

\.-;

t;! /'

o

cos

.

.'

I;'

~I

Chyba 2.rádu - úmerná druhé 1110cnineúhlu klopení a merené délce

-je podstatnemenšínež chyba l.rádu 'i 2. veta- vyloucenín1chyb I.rádu musí být soucásta merítkousporádányvjedné ose za sebou ~ Abbeho komparátorový princip 1. veta - pri merení kolmém k ose pozorování nemá se posouvat pozorovací n1ikroskop,ale soucást, jinak vzniká chyba I.rádu (také Abbeho veta) Pr.:
arc l' = 0,00029

F = 1SJ..lm

o 100 mm, L = SOmm šuplera dodržen 1. Ab.princip F = 0,0045 n1lTI Merítka se používají vetšinou sklonena ~ stupnice rYtá, leptaná Merítka se kontrolují --+ kalibrují (merení leserinterferometrem A./ 512)

-4-

4" prednáška

I)élkol Ilery - mereníve dvousouradnicích

- merí,'í mikroskopy profilprojektory dva slllery v rovine, musí být na sebe kolmé ,. merc11íbezdotykové -» optické

vv

~-_/

~.="::!.:-::'-"~-

7'--~

~"

(/. ) Q!rd;.r] i

11/

?

1

.

v

HER,I'TVL

___1_ '=:..=J

1"_ \" -\

specj{;Jnípríslušenství na merení závitu I~ejistula merení: mikru:)kop Zcis -» U = :t 2,2 + L / 107 + 0,7 K

náhodná a systen1atická chyba + další clen K - hranový koeficient Koeficient kvality hrany

I-resno<;.tmerítka není to samé jako presnost n1eridla \ r mikr' )skopu - chyba polohováním stolu vuci meridlu \~

- k(leficient zpusobilosti

\ ,P Pk-lIJeficientvyužitízpusobilosti , " \ ~m

-

, \ mk

t( I

same pro stroj

\ 'g - pT') merící prístroje (Gauge)

I'rofilp"..ojektory- pro menší tvarové soucástky

@

iN'O]

I I\

~ , .

[~-~"1~_;~~=1 !' tOu~JI- luur.!i}J:T I . , " ' I

... .

=-.~=-._--

'-

;( / "

'.

~-

. ..-

'--

~

.

.

\ '.

_.

~ 4

.

'\

o \\ \'

_..

..,

~ \'

.

.,

~

,\ --

\

--,.-

\

'\

~BJJ;';tnV

::--'~i

\

\.

I

HA 1]J/tt

,

I

\

? 1

2 4. prednáška

Software - pro vyhodnocení na mikroskopech : M2D

() >f

._.~.~

'~~ --'

,Y"

.

-/

~,---

Merení úhlu rovinné úhly --definice úhlu - rovnomerne rozdelená kružnice .~,._n"

_~~=-:-

"...

--jednotkaúhlu - [rad, 0] -4I ./~\

I

1-.-

I

'-',

j i

\

\,

100 chf/k;;

.' ~

i 1

.

-=7

1° - tYPvt/,-nu/

Základní pojmy - úhlová míra

jr;, O tJ -=?IUA'IÚ/~ 1m-

JV"

d/I~

-?> rkiiit

-"> C/0/?-1

+

rk-I';'?

P(JokJ'??

- meridlo, které trvale reprodukuje nejakou známou hodnotu úhlu

- úhlomerný prístroj - meridlo, které slouží k prevodu mereného úhlu (nebo jiné veliciny,

- úhlovémeridlo-

která je s ní ve vztahu) na indikaci - merení prímo nebo prostrednictvím jiné veliciny

technickýprostredekna mereníúhlu ~ zahrnujeúhlovémíry a úhlomemé prístroje

-2-

3

5. prednáška

- porovnáváme m.erenýúhel se známÝmnebo máme zprostredkovanou velicinu Metody merení úhlu: 1) pevné úhlové míry (merky, úhelníky) 2) trigonon1etrickémetody - užití goniometrických funkcí ~ neprímá metoda,z délek 3) metody goniometrické - porovnání mereného úhlu s úhlomemou stupnicí ~ celý

nebo delenýkruh

.

- úhlová stupnice - LIMBUS (kruhové cárkové merítko) Úhlové míry - koncové - cárkové - úhlové merky - kombinacní, sestavení jakéhokoli úhlu - sada 8ks 90°/60°/30° 14°/ 9°/ 3°/1° 30'/15'/5' po 5'sestavímejakýkoli úhel - merky dáváme do prípravku nebo nasáváme - polygony - pravidelné vícebokéhranoly s definovanými úhly, má to zrcadlové plochy -materiál, kremenné sklo, tavený kremen ~ minimální tepelná roztažnost - delící disky - kotouce s dírami na delení - úhlové šablony Úhelníky - ruzná velikost a provedení -ploché, príložné vlasové ~ šablona - ruzné presnosti - nejistota: odchylka na rameni urcité délky Sinusové pravítko - presné nastavení úhlu pomocí fce sinus

kH L

- cárková - velmi presne rytá merítka - digitální výstup (princip tmavé x svetle pole) - 1°, 10',4' - delení intervaly Úhlomemé prístroje

úhlomery- mereníúhlu,nastaveníúhlu úhlomemé okuláry - optický úhel merený na mikroskopech kruhové delící prístroje - optické delící hlavy --vodorovná osa otácení I. /"Ir Ot.U

Díl ~ ~~~~i-+Q+-9

~ L!MBU~

.

" "

-- použití v kombinaci s délkomerem

- de lICl sto Iy -- svislá osa rotace -- optika jako príslušenství

L_

/

UtJM.t4nJ1JT

- 1-

3

5. prednáška

Prístroje na merení malých úhlu Libela - vodováha

- užívajíse k mereníúchylektvaru .

- ustavení vodorovné polohy

-merení malých, velmi malých úhlu

- kapalinové - kyvadlové

* kapalinovélibely- eter, sirouhlík, líh ~ nápln

o

- kulicka musí mít urcitý polomer taoblení - citlivost T = d / R R=d/

0,01 / m R = 206,... m - rozsah merení -nekolik vterin - velmi malý úhel - oblouk nahradíme secnou 0---0.\ - rozdíl mezi secnou a obloukem < 0,0005 Jlm ~ 40' -, uvádí se vetšinou v mm/m ale nejlepší je v ", , - merení do 1stupne - kolincidencní libela rozmezí - mikrometrický šroub ~ náklon ~ odecet úhlu

* kyvadlové libely - princip induktivního snímace, základnaje svislá, jádro mezi dvemi cívkami, výstup

je digitální,rozsahmereníkolem10' Sklonomery - kombinace úhlomeru s libelou, mužen1emerit jakýkoli úhel, nejen malý Autokolimátory - kombinace dalekohledu a kolimátoru -kolimace paprsku -odraz techto paprsku od rovinného zrcadla F II ~ ._0.00'_

0.0.

o_oo

--

.

j

O_ _,_I,l ..c-;;r

\:__0 -~o _o r,

!

0

I

p'


~~

= S / 2F ... principautokolimace jedny z nejpresnejších prístroju na merení úhlu, rozsah merení 10', rozlišení 0,1'

schémaautokolimátoru:

1" = 4,84J.!m

m

~~

merení úchylek tvaru ~ rovinnost, kolmost, rozlišení 0,05' -2-

3

5. prednáška L

Merení kuželu

...(D-d) I L

D

..

= 2tg

a/2 = 1 : Kuželovitost

~ .~,<:...

- dve merící metody: a) dva prumery a vztažná délka ctL~_~' b) merenIúhlu - sin pravítkem,na mikroskopu,merítkem

speciální kuželomery pomocí merek - merení ponl0cí koncových a vackových kalibru

I

J.

.. -

:> ' 1...-.--?-.

K'OO .e.-

H i~

----

tg \V12 = (M-N) I

\:fn\ I I I:

ItJ

2(H-h)

I

-LlLJ I

'~

.

_.,. ~_~ .0". I

I

'-= : c:::::::.. o

- 3 -

I

~i

I

3

6. prednáška'

Merení závitu venujeme se metrickému závitu závitové kalibry /

'

(\" !

-"-.,,. "'l:)1

.d

I ,oL I

- šroub: d, d}, d2- nejduležitejší pro fci závitu, p- roztec, a =>tyto hodnoty se mení H = 0,866 p Vnitrní závit: D, Dl, D2 Komplexní kontrola závitu ~ pomocí mezních závitových kalibru DS, ZS, mez opotrebení, také zde platí Tayloruv princip DS - rozmery i tvar odpovídají ideálnímu závitovému profilu - délka závitu = 80% délky zašroubování ZS - dvoubodový styk meridla, težko proveditelné - musí tíhu zachytit, nesmí zadírat

J

n :' ".-

-~ ..

\

"

I

\

\

\../

-

r-

zkrácený profil

'""",-

\/

1

,

,

Kontrola závitu kalibry -----.---------kalibr

'--"--'-----

šroub

._.0.-"_

___o..

DS ZS

. . -.

matice

_.~--

~._-~ --

:;"-- __o.___....

u

--.-----__........._

dobrá strana závitového tmu zmetková strana závitového tmu

dobrýzávitovýkroužek zmetkový trmenový ~krocák) Na závitech se kontroluje d, dl, d2,a, p \

~kr~cený profil)

Kontrola vnejšího závitu - optické merení \.. " 1\. ..' n I...,... .. . \.' hodnotastredníhoprumeru,meríse 2x =>dvaboky a bere sejejich .

r

__.".,,:!..--I~~ _~ ,

,

I;'

/l:./r

-

,,___

,

".~'

/"--

prumer úhel

~

merení na mikroskopu ~ nitkový kríž

\j "')l ~ nevýhoda - nezaostríme obe strany boku (oba body) ~ šroubovice ~ musím ostrit do osy používáme metodu osového rezu (speciální nožík) - * prumetová metoda Y'(' O I1t),,, - celo nožíkuje vose upínacích tnlu na

,

~

\,

'

.

,/

~

mikroskopu

J

-na nožicíchjsou rysky

;'

-:0:O,1.,.,!

Ztotožnuji rysku na nitkovém kríži s ryskou na

/~

nožíku

; 'I~"," .J . , :! ,..J

U mikroskbpujsou : 0.$ ;-~_.

.

okuláry vymenitelné, dle mereného druhu závitu - 1-

3

6. prednáška

* metoda trídrátková - n1ikrometr, parametr ~ na délkomeru nlíra pres drátky ,L'""4

fO

./

-

i

Md2 = d2 +,dD (1~:ll_~~11e1[~)2 - p/2 ~t~<XI2:tKj, - K2 Md2 = d2 + 2x _ K2 X Kl - korekce na šikmou polohu drátku (je to šroubovice Kl = 1+2 J-lm K2 - korekce na odtlacení

",'

.

-"

. ,(k2 Bochmanuv vzorec: K2 =0,004Vd d - velký prumer závitu k - merící síla [N]

- drátek

by se Inel dotýkat v míste stredního

prunleru

=> nonnalizované

prunlery

drátku dD = 0,17 + 6,35

- dva stupne presnosti drátku ---,LI \ / ~ A; i {E) Y \

- do/c?J v dJífu

. '~'d

/) I

.!;.f~! k4 li

;~/

-tli;;~

I.stupen :t 0,3 /-lm 2.stupen :t 0,5 /-lm P dD=a 2 cos "2

I

r'n.A,.y~~

- dotykové merení roztece - na pinole je nástavec, kulicky v drážkách zdvihu a nlerí se roztec Kontrola vnitrních závitu - závitové kroužky kroužek ~ výkres ~ merení jako vnejší závit, ale nedelá se * porovnávací zpusob - príslušenství k délkomerum - speciální merky, každá representujejeden závitový výrez X

.

~

~

'

Z merek si sestavíme vzorový závit X=a+b+E :c::-.'- :>t

Kombinujeme jen merky stejných páru ~ výrobních císel ~~r("Y(I

f

-,

k

~ 't...'r

!0

'

(

.i

~

I I' itf l:): \c::::I -=-:

* místo drátku jsou tanl speciální ra1nínka ~

L\D2 = M - A ().-I6

Pri presné hodnote = výrobe L\D2= O .

kulicky

D2 = D2tabulkové+ L\D2

- 2-

M ... nastaveno A ... namereno

.............

3

6. prednáška

Koncové merky GPS -' geometrické veliciny => nonny CSN EN ISO 3650 ztelesnená míra s jedním párem ploch délka KM - kolmá vzdálenost urcitého bodu merící plochy a plochy merící desticky mají to být stejné materiály lc - délka ve stredu merící plochy - strední délka ln -jmenovitá délka - predepsaná délka KM

-úchylka

-úchylkarovinnosti fd

J, o..

.-

J; ~'

','

i, " ,-;

.

v libovolnélu bode

c..'. .

- rozpetí délky v = lmax-

)

tc = I-ln

merky KM od jmenovité délky ln je

-

lmin

'. -.

~\ . -,

-/=:J, Pc '_

/

'../ ]---~ /

ln :f:tc

fi /

/

/.

V iIuJ', ,

trídy presnosti merek:

00, O,1, 2, 3 - staré, už neplatí nevYrábíse moc presné => K O, 1, 2 - kalibracní trída - urceny pro kalibraci jiných merek - nejprísnejší požadavky na rovinnost, kontrola jiných merek porovnávacím zpusobelu

K

Kalibrace - porovnávací zpusob - skládání luerek - absolutní - interferencní komparátor

--'-'-

-;

l:--~-_J

" "~l t-",r

každý bod meríme 3x body, ve kterých se merka merí

- do kalibracního listu zaznamenáváme -)- úroven kalibrace (stabilita teploty, klimatizace, úroven laboratore a prístroje) - úroven I: nejistota U95 = 1: 0,05 + 0,5 L úroven II: nejistota U95= 1:0,10+ 1,0L opakovatelnost merení - musí být vyjádren i stav merících ploch a 100% bezvadná plocha b 75% jedna rýha c 50% d 25% x O vyhodit Merení pomocí interference - absolutní postup pro O,K Planparalelní sklícko - rozložení svetla - kopímjí tvar povrchu * 3 podmínky použití interference - vznik interferencního proužku - musíme užít koferentní paprsek Gedenzdroj sjednou vlnovou délkou) -rozdelování paprsku pomocí polopropustné desticky - monocl1foluatickésvetlo -)- jedna barva -)- užijeme disperzní hranoI - 3-

3

7. prednáška

Interferencní komparátor Nahore monochromátor (zdroj zárení výbojka nebo laser)

,7 ;;-,--;;-\-

, 10 Lp- t-fPQ YO

(;

(;{.I

dC4

t "1r4

interferenci mužeme pozorovat, dve vrstvy proužku princip merení J- Z1

~-"--

-.- -- -j..

r

LI,

-

.1_..

L = (n 1 + Z1.) A1/2 L = (n2+ Z2). A2/2

J--22. i

-

I

'

6x u hranolu

Laserinterferometr - zanedbáme pocet proužku a pocítáme jen zlomek

Dá se odhadnou na 5 setin roztece

-

"~~ ,.;:

I.--

~

J

~

0-1% ~

zjistím radu zlomku pro ruzné tvary a porovnám se ználllou radou ~ rozdílová rada ~

vyhodnotíme rozmer merky vlnová délka se mení s teplotou, tlak, vlhkost (zjistíme) a provedeme korekci nejistota merení: U95= 0,02 + 0,5 L [).lm] L [mJ

NovýkomparátorNPL - Tesa - ekvivalent CNI u nás, do 300mm kalibruje místo výbojek má dva lasery (cervený + zelený) pozorujeme TV kamerou - rozliší 0,01 cidlo má teplotu, tlak a vlhkost nejistota merení:

U99 = 0,02 + 0,2 Lpri

99%pravdepodobnosti

- 1-

3

7. prednáška

Úchylky tvaru a polohy jedna z vlastností povrchové vrstvy

integritapovrchu- fyzikální- chem.vI. - geometrické vI. CH - chemická a strukturální analýza F - tvrdost - zbytkové pnutí - struktura - elektronový mikroskop => textura

zkoušky materiálu

}

G - mikrogeometrie - drsnost

- vlnitost

- makrogeometrie -

trhliny (vady) ~ defektoskopie

~

ultrazvuk

- úchylky

tvaru - merení úchylek tvaru

rozmerové úchylky - délkomery Jiné delení:

l.rád - úchylkytvaru- prímost,rovinnost

- makroúchylky 2.rád - vlnitost 3.rád - drsnost k ~ stopy po nástroji ~ periodický profil 4.rád - drsnost: neperiodický profil, nepravidelné menší výstupky 5.rád - krystalickástruktura

1

6.rád - reálný povrch krystal. mrížky Profil - tvar - vlnitost - drsnost

J

neduležité

Prirazení úchylek /

Roztec : hloubka > 1000 : 1 1000 : 1 100: 1 150 : 1 5:1

/

úchylky tvaru (makro-) vlnitost (makro-, mikro-) drsnost (mikro-, geom-)

Význam úchylek

\

[(

:

Vnejší tvar muže ovlivnit konvencne namerenou velikost rozmeru -2-

ÚTP

3

·

·

7. prednáška Forma tvarové chyby lná podstatnou funkcní roli (i když tolerance rozmeru dodržena) Princip a vyhodnocení merení musí být správne zvoleny, dle funkce soucásti

Základní definice: CSN 01 4401 skutecná plocha - plocha, která ohranicuje soucást a ohranicuje ji od prostredí jmenovitá plocha - ideální plocha profil- prusecnici plochy s rovinou

prvek - obecnýnázev,kterýza urcitýchpodmínekmuže znamenat:plocha,cára,bod, prusecnice, osa, stred kružnice vztažný úsek - tolerance v urcité oblasti

- obalová

plocha = prvek = je plocha, která má tvar jmenovité plochy, dotýká se skutecné plochy, leží vne

materiálu tak, aby úchylka (od ní) nejvzdálenejšího bodu skutecné plochy mela nejmenší hodnotu (v rozsahu vztažného úseku) Zkusíme všechny možnosti a vybereme tu nejmenší

.~,,"'.".'

-úchylka - maximální vzdálenost bodu od obalové plochy

- drsnost povrchu se nezahrnuje do úchylek tvaru - dovoluje se vyhodnotit úchylku i pomocí stredních prvku (strední cára -

- strední prvek -

metoda ctvercu)

má tvar jm. plochy, je potažena vzhledem ke zjištené ploše tak, aby strední kvadratická úchylka bodu skutecné a strední plochy mela minimální hodnotu

!IY112=min

1 fIfJk/J«/1f#-J~ l_~r-. I

.

i

t'..

.i

__.u_._._._.

,lv

t"/~t

~

!'~-1;t

Kvantitativne se vyjadruje úchylka tvaru souctem úchylek nejvetších na obe strany stredního prvku v absolutní hodnote lepšÍjsou obalové prvky z hlediska funkce, u stredních radeji uvést: obalovéjsou prednostní realizaceobalovéplochy- výpoctem - kalibrovací kroužek ~ pomocÍ merícího prvku

-3-

3

8. prednáška

Merící metody - úplné - odpovídají definici nebo se jí maximálne približují - zjednodušené neúplné - neodpovídají definici v plném rozsahu

Druhyúchylektvaru - úchylka prímosti

EFL EFE EFK EFZ EFP)

-úchylka rovinnosti

- úchylka kruhovitosti - úchylka válcovitosti - (podélný rez

E - rovina

EFL - úchylka prímosti - presnost pohybu, uložení a vedení obr. stroju

---

- nejvetší

..' j,..

E - obálka F - tvar L -linie = prímka F - kruhovitost

..!

~

vzdálenost od obalové prímky profilu

(_, ".

\.

~A

.:. . ",--- '~.-

\ ! _/_..~;:::::r'"

"

.,';

\~

~

\1

. .'

'

-,.,...

"'~

.

~.

merení prímosti - A - spojité

- v prípadech merení krátkých úseku

,--

- ."

.'

I --"~-1-'~--T'

~'

I-

~I

- B - kroková

~, -;>

'" j

-c--~

L-,

IV' ;.1...' :"\;

...

/

~

'

i

lil

!Co

!

L ic::::.-~;;;-:ji~'

'!

: 1Y1\ L 1

,

i "

.

i !

I

i

-

vztažný úsek je osa x

'

P.

i)(

t/(-r-r

~

- grafický = geometrický model - graf - matematický model --t tabulka hodnot Merící základny -

a) mechanické - prímemé pravítko b) vodní hladina c) svetelný paprsek

ad a) pravítko na podperách --t úchylky povrchu od prímemého pravítka chyba prítTIosti pravítka

komparacní prístroj - pravítko osazené nekolika úchylkomery

3

8. prednáška

ad b) pomocí libely mustek s libelou posouváme vždy o jednu rozteca merímúhel - odchylku - 2bodu =:>úchylka prímosti 11

ITl

,

~o

-1-.0,_: - - . .:__ 'h~

! h

.

..~.

C - jluenovitá

,... h.!'

J

~

",b'o!u/~- hrj = dj . c. t [Jl111] di - pocet odectených dílku libely

~._~/

~tal v... ~.~_

!

S

"$

hodnota jednoho

dílku

/ 1000000 nlnl] t - roztec nlerených bodu [mnl]

;.::::-

.r

I (t1ft ,J., 'v v1-f

~ai =i~l h ri

_I<:.:'=

. -t;d.-.

. 1

[mm

(;

r''''" ! I elektronick~ lil '.: ~'~lrt~G~i.vní systém - ind. snímac

;

.' ..

ti)

'f!t

-

/

J

.

.

"

",.,

,.-.:

_

,/

n.

..

Vvl

...,

, ~

",

v,

v

,

] nebo prevysenl -úhel:(hri=(4,8t)/1000) [/-lm] t[mm] úheI2.vteriny: 2" = 0,01 / 1m

.

~

f-av1I'1VJ~

,

- stupnIce (dIsplay): uhel [ ], [

1 u = 4,84 [lm - prevýšení

I'-....... Merení autokolimátorem - svetelný paprsek C 1--=0;.

-t

r

b~

tf!!: ~~~'--il /

h~oL. o, -L~~:~_-

I

h . = t tgrv.

('7-t-,., JÍ ~

'Ji:'~

"-:<. .

"

~

'l1"Q:;<J,fo

/

~--~-~~-L- --\ LAJ k:::

--"

0'1'

hri

= t. tg~ai [n1m]

tg 1" = 4,8 /-lm/ 1000 nlm hri = (4,8 t) / 1000 [/-lm]

50-

- mužeme také merit hmotnost

pentagonáiní hranol - optický prvek - odrazí se paprsek vždy kolmo - etalon - kolmosti /"

:'

'

'

T

a

rrI, -.F\'Wt1 f' I

1

/

9-r-."_ _ _

Zamerovací dalekohled a zámerný terc - znacná chyba 0,01 mm

PfI

.

','

\

-

+>

..-1,,'-'

.op

'. ~--4

+-

Merení na SMS

I / _::,,~l L-__u Vyhodnocení úchylky prímosti * grafický model --) obalová prímka - dva nejvyšší body, jeden nejnižší je rovnobežný s ní

- dva nejnižší body a jeden nejvyšší je s ní rovnobežný =:>rozdíl prímek je!::"EPL n

.

* omocí strední P Prímky -lineární regrese

~(ymi - Yi )2 =min

1=1

- strední prímka a dodelám prímku obalovou =:>prednostníje obalová prÍ1uka

vedenílibelyse prizpusobujeplošemerení

-2-

3

8. prednáška

EFE - úchylka rovinnosti ~ prostorový problém jedné souradnice navíc nejvetší vzdálenost merené plochy od obalové roviny obalenou rovinu proložíme tak, aby max vzdálenost byla minimální nelze merit úplnou merící metodou ~ je neúplne

merímepomocí síte- prícnéa podélnérezy =:> stejnýpocetpokud možno

r

D

~

-~---~--;--1 -. . .

=:>pocet rezu lichý

~ ~t=~C;_:=::;':=:. o 113.~J"(.

meríme body síte

- meríme - libelou, eI. libelou, autokoliInatorem

- stejné vybavení jako u merení prímosti

-matematický modul E D

vztažený k základne

000000 000000

C B A

OO00 O 000 0-4 OOO 4 6 - tady zacnu - zmenším podélné rezy 022 34 -geometrický model - axonon1etrickynazÝvané - merení autokolimátorem - podélné rezy a ty transformujeme kjedné základne - tri body (urcení roviny) posadím do Oa prepocítám - transformace I.posunutí 2.posunutí + sklopení rozdíl - vyhodnocení EFE - obalová rovina - 3 nejvyšší body a I nejnižší II 2 II - 3 nejnižší body a I nejvyšší II - 2. nejvyšší tvar a II s prímkou ploch 2 nejnižšÍ1nibody rOVIn =:> sedlový tvar -vyhodnocení graficky z geometr. modelu - geometri~ká metoda - z mat. modelu vyneseme bokorys 2 nejvyšší atd. ~ chyba graf. vyjádrení

- ,metodazkusmo- zkušenosti- 3 max body - úchylka O =:>základna ~ prepocítat ~ nejvzdálenej ší bod =:>úchylka

.

-je-li to dobre~ nejpresnejší

- vyhodnocení podle strední roviny - z PC, ne príliš vhodné - metoda zjednodušené základny - prochází stredem plochy aje II se spojnicemi úhloprícných rezu =:> neníto obalovárovina

-tato úchylkaje vetší než úchylka od obalové roviny ~

- 3-

nejaká nejistota

5

9. prednáška

EFK - úchylkakruhovitosti ~nejvetší

vzdálenost bodu profilu zjišteného od obalové kružnice , !

,

;

,AD.

obalová kružnice - dotýká se profilu z min 3 bodech - opsaná kružnice profilu - kružniceopsanás - nejmenším prumerem - nejvetším - u díry (vnitrní plocha) - u kruhu, vnejší plocha - nejmenší opsaná - nejvetší vepsaná Merení kruhovitosti * prumerová metoda - merím prumer v ruzných smerech - musím mít sudý pocet vrcholu, jinak nic nenamerím - dve rovnobežné desky - merí se 0 D * tetivová metoda - umístení do prismat a snímacem urcím úchylku * radiální metoda

- a) merení kruhomerem -

radiální metoda

- speciální prístroj e

Merení jednoho profilu v zápisu zvetšení úchylky - vnitrní i vnejší prumery

wif~Ji

1

~

c..ov lPt{.[

,

~--

-

I V 'tVf VJl(PI~

_

/

p.,.""

tAA

, ,Vrp~,...,Hl«}

~\V///'/////'''///II'.' .-

@ I I

-

.

I

-I ! I

h

- 1-

5

9. prednáška - Filtrace - oddelování druhu úchylek (drsnost, vlnitost, tvrdost) ~ mezní pocet kmitu na otácku soucásti ~ dolnopropustné filtry (nepropustí signál vetších nerovností) .

- charakteristika filtru ---,,-

I

..

'- "

'

','<

\"

..

'" \\

\

I \,

,

\'\'

\ .\

I j

..

I

\

\ 5D

o..

I1s

- volba filtrace, dle prumeru soucásti, dle zvoleného filtru se ruzní merení (50% lnin) - címje menší filtr, tím se úchylky zmenšují (výstupky se zaoblují)

- Vyhodnocení

- MCC - obalová kružnice - minimální opsaná EFK=P+V (P=O)

- MIC - obalová kružnice - maximální vepsaná!' EFK=P+V

~

.

(V=O)

- LSC- streníkružnice EFK=P+V

~

~ Q

~

7 ~ \

,J'

~

V

.

- MZC - kružnice minimálního pásma -

dve soustredné kružnice s minimální vzdáleností - plynulá n1etoda,jako jedna z n1ála

- b) merení ethalonem kruhovitosti a úchylkomerem

-jt~

".

.

/"',i

\

\ .i..-

1-ft1(J'1

"\-p.(J).. \ '-.;'" )

.

'''--r//

v, . dno dusenameto da zJe

\

- c) meridlo s aerostatickÝffistredenÍm a indikacním prístroj em j ednoúcelové meridlo - vzduchové ustavení soucásti

.//

I .tNI H~t/

HLAvA

.

I

l

/ I

HER. I()Ucll'"

Úchylky tvaru mohu merit na souradnicovém stroji, ale ne tak presne jako na stroji speciálnín1 - 2-

5

9. prednáška

* Prumerovámetoda- zjednodušená metoda - mereníEFK dvema bodovým nlerením- I.spojite

III~\ ~

.

\

EFK = (dmax- dmin) / 2

F..'

Nesn1ím mít lichý pocet vrcholu, ale jedine sudý .,~"

,,'\ .

~

- 2.spojite

I~ \

\

-.

/\ '

/"

"

/' f:-/

V.

EFK = (dmax- dmin) / F

/~_H

F

\

. -~'." /1

,/' ·

,/

,"

n1ereníve 6 a více snleru

F = 1,6 F = 1,7

~

Ir~~J

=2

mereníve 3 smerech merení ve 4 smerech

=> pouze oválné soucásti

/'

vwr~rpLoc~

* Tetivovámetoda- tríbodovémerení - symetrické usporádání

~ I'

--

. .

~_. -

/;.;", '. .. .~.-:-:?

. '-

- asynletrické usporádání

EFK = (dmax- dmin)/ Fn Fn - korekcní soucinitel (0,4 + 3) CSN 01 4423

EFZ - úchylkaválcovitosti- speciálníprístroj ~'.

-

prostorovázáležitost 3 úchylky+ prímost+ úchylkapolohy - válec s nejmenším prumerem ~ nejvetší vzdálenost

- 3 možnosti

5

9. prednáška

1. Merení radiálních rezu - zjednodušená, nejpoužívanejší metoda 3 rezy je minimální pocet, cím víc, tím líp

~

- spolecný polán1í diagran1 - spolecná obalová kružnice - spolecná základna pro všeclmy merené protily

/

- vzdálenost

nejvetší vzdálenost je úchylka

dvou prímek je minimální ~ spolecnýobalový protil

3. Merení po šroubovici .3.6ÚO

__~~~-=_~:~_~~~.

I

.~ :~

.

_

._0- _.-

-f'

1

I!'

i

_~ I

--~-

L

-::==-~_i ~- --''''--

Vt)' Í/ (.

nejvíce se blíží úplné metode - k merení potrebuj eme - kruhomer, otocný pohyb stolu + další referencní osa ~ kolmý prímo vod -

- dvoubodovámetoda:

f-\.

!_-- ..

( (

U

!\ fvvo.J/ ---~

)( _

v

-Iu Iv pv'r",eb- 4-

-/1,.vv'!.1

-

I,.ni'ch~g

u~h1!~

5

9. prednáška

EFP-----

úchylkapodélného rezu - úchylkyválcovitosti

."--r.

I

~.~+ ~ /.

J:J

'/'

i. .-'//.-

\ :.,

. .........__

."

udeláme více rezu a vybereme tu nejvetší Systémy pro merení úchylek tvaru - úchylky rotacní osy standardní 0,07 ~m zvýšená presnost 0,04 ~m - až 5 referencních os:

losa C

-

rotace

2 osy C,Z 3 osy C,Z,R

-

rotace + prímovod ~ válcovitost

navíc radiálníosa ~ úhly 5 merícíchos C,R,Z,X,Y - stulje integrovanácást ~ výhodné -

- 5-

......-...---..

3

10. prednáška

Soucást

rozmery poloha prvku na soucásti vztahy mezi prvky úchylky tvaru polohy struktura povrchu

Souradnicové merící stroje SMS malé rozmery, složité tvary 1 souradnice - délkOlnery 2 souradnice - mikroskopy, profilprojektory rozmery, které mužeme merit, vymezují kvádr ruzných rozmeru, popisujen1ebod Pí (x, y, z) snímací kulicka - sYntetickýrubín '" :3 ~ i'\tv dva druhy snímacích systému

= hlav

~

' ,/'

\

1) spínací hlava

..' '\ " tO~~ i

'..;.

..~ --

Y

-Vb1\\

j:

\

-

vlivem prítlacné síly je

)o'

I "TíA: Jl~ \ !~~ J

\.

\' _U

~

~

~-

u~-ieM./

1

- . pru

1-1~

(,

Uf;/ e>Y'" MA V

místo bodového dotyku

ploška~ prechodovýodpor využíváje pouzejeho nárustu

~

- vyrábí to Renishaw

2) merící hlava - rozkládá obecný dotyk do 3 smeru = souradnic, vlastní indukcnostní mer. systém - rozlišení 0,1 ~m - generátor merící síly, upínání dotyku v ruzných smerech, automatický károvací systém pro vyvážení dotyku

- používají se koule - i v prostoru pri natocení se nic nemení => koule - presný tvar ~ je jedno v kterém míste se dotkneme

-jako, kdybych merila bezrozm~rnÝn1 dotykem

.

- dotyky musíme kalibrovat po každém dotyku - pri merení musí být fixne pripevnena -pro urcení koule v prostoru potrebujeme min 4body

(~ \...0 r! - 1-

3

10. prednáška

- vedení -

merící stroje mají aerostatická ložiska ~ plavou na vzduchu - není trení drážky nekolik setin ~ objem pod soucástí musí být malý ~ pružení

-

4-5{~

,

- vodící plocha - hliníková

- žula - keramika - nesmíse to rozjet,dokudtam nenídostatecnetlakového vzduchu (filtrovaný, bez vody absolutne) + cištení

-Fotoelektrické systémy -

pruchozí paprsek - sklenené merítko - odražený paprsek - nerezové merítko - Bezdotykové systémy - optické merení - Ramenové snímání - mikroelektronika, presne vrtané otvory ~ vyhodnocuje se potom v PC

(signál~ TT logika- ostrohrannýsignál ~ roztec ~ vzájemnápoloha merítkaajezdce ~ jejich rozdíl) náhodné chyby u SMSjsou menší než lJlm v závislosti na délce merení digitalizované rozmery soucásti -+ porovnání s namerenými hodnotami soucást musí bÝtzajištena, aby se behem merení nehnula - pripnuta upínkami 4 souradnice - PC rízený otocný stul Vyrovnání souradnicového systému stroje a soucásti: dvousouradnicový systém ~=x.cosq;+

y.sinrp

y=x.sinq;+ y.cosrp . ~y SIn q; -

~/1x2 +/1y2 /1x cosq;=~/1x2 +/1y2

trísouradnicový systém x=xcosal

+ ycos/31 +ZCOSYI

y=xcosa2

+ ycos/32 +ZCOSY2

z=xcosaJ

+ ycos/3J +zcosYJ

cos2 al +cos2 /31+ cos2 YI=1 h

,..X

cos2 a2 +cos2 /32 + cos2 Y2 =1 cos2 aJ +cos2 /3J + cos2 YJ =1

minimální pocty bodu prostorových prvku:

koule 4 kužel 6

pro ucení + úhel kužele

válec 5

- osa polomer

rovina 3 spojovací programy - symetrie -vzdálenost - prusecíky - projekce, úhly

- 2-

3

10. prednáška

zvláštní a obslužné programy - konverze mm / inch -kolize - chyby obsluhy . - pri preurcení -+ regrese -+ navíc úchylky tvaru operace se sour. systémy - nulování (stanovení pocátku) - posun pocátku do libovolného bodu - pravoúhlý systém - polární systém - výpocet v absolutním systému - výpocet v prírustkovém systénlu - konverze pravoúhlý / polánlí

vyhodnocovacíprogramy- rozmerovétolerance

- tolerance polohy

závislé tolerance

-tolerance tvaru

Tiskové programy --programy spojené se zpusobem provozu -rucní ovládání - samoucící progrmllování (zadáme a on si to pamatuje) - CNC provoz (stroj + soucást na obrazovce) Diagnostické programy Start -+ kalibrace dotyku -+ tranfonnace sour. systému -+ elementární programy -+ spojovací progranlY -+ vyhodnocovací programy -+ tisk protokolu - sladení sour. systému upevnení + technick~ vlastnosti = tlak -+ merení

- 3-

4

11. prednáška

Úchylka polohy - hodnocen k základne - výpoctem .

- lneridel

~ nahrazení obalovými prvky pri vyhodnocování, neslní být ovlivneny polohami tvaru (obalové prvky jsou prednostní)

Úchylka rovnobežnosti dvou rovin - udeláme dve obalové roviny, srovnáme a dostaneme amin,amax => Ó.A

= amax -

amin

- nebo meríme planparalelním deskou s meridlem - priložíme a máme . uchýlku + prímemá deska Úchylka rovnobežnosti prímky s rovinou

- Úhelníky ze žuly -

kontrola kolmosti pohybu u SMS

- hmotný etalon.kolmosti

- Prímemá pravítka ze žuly -

kontrola prímosti u SMS

* Obvodové házení (OCR) 1

-"lneríme na profilu => v rovine

.,/

..

\-

I

'

\

O

./

-.\'

.

r

.:-.- -'T-=-:;.~"r / / . ! 6. ,

:

o

0

-- ---

.-""

" ~('A

~~ dw

I ~~.~

.

~_

I

* Úplné obvodové házení ECTR 1--.---

-meríme

na celé ploše ~ celém plášti

ó. = Rmax

- Rmin

- merí se na souradnicových strojích, základny urceny výpoctem a vztaženy k prvkum * Celní házení

* Úplné celní házení ~'

-.

~-

'C ~-~~] 1- ~J

4

11. prednáška

Drsnost povrchu - mikrogeometrie struktura (drsnost) povrchu ~ integrita povrchu -drsnost R - profil -vlnitost W - profil - úchylka tvaru - pro omezenou plošku = úsek (do 120mm)

P - základníprofily- zahrnujevšecImo(drsnost,vlnitost,..) Drsnost povrchu - dve metody - kvalitativní - odhad, porovnání s necím, nepoužívá se ~ vzorkovnice - vizuální porovnání -pneumatický zpusob - nehtová metoda - kvantitativní - prístrojove -+ dotyková n1etoda,dotykové profilomery, nenahraditelné - parametr drsnosti: vliv na vlastnosti povrchu - zábeh soucásti,'ztráty trením, pevnost spojení, obrábecí nástroje, hlucnost ložisek, únavová pevnost, prilnavost povlaku, drsnost vnitrních pláštu - drsnost je definována na základní dé1ce-rozlišení mikro a Inakronerovností ~ filtrace ~ diamantový hrot

- na bázi induktivního snímaci prevodník zesilovac filtry, pocítac, zapisovac

- profi! -+ filtr -+ vlnitost -+ drsnost Hornopropustné filtry - odstranuje vlnitost a drsnost a stanoví strední cáru povrchu, k tomu slouží základní délka

? '

'-'1,.

IlJU

L.

('\

A- mezní vlnová roztec Ir- základní délka, nonnalizovaná rada: 0,08, 0,25, 0,8, 2,5, 8,0 mIn - prechody nejsou ostré, velké složky se neprojeví, všechny profilomery mají prenos 75%, ale podle nového predpisu GPS je to 50%

%---: ~\ 1... \-~_ 1

...

.~\\ 5lJ

-!-.. I I

~-=

.\

.

~

-fa-;l~-

.

~\. \

.

.. -

' \

- ..,',.-~

~

;1[ 1M tU J

Volba základní délky =°4ezní vlnovéroztece= aut- off -rozeznává se periodický x neperiodický profil -ruzná kritéria - vetšinou se to urcuje podle roztece Srn- strední roztec

- meríme-lidrsnost~ dolnopropustnýfiltr- eliminujemedrsnost-+ charakteristikaje obrácená(-)

* CSN EN ISO - 4287 - parametry 4288 - pravidla a postupy pro posuzování struktury (základní délka) 3274 - jmenovité charakteristiky dotykových prístroju 11562 - metrolog. charakteristiky fázove korigovaných filtru (PC filtry) .

* Základní délky - drsnost vlnitost základní profil

R -+ Ir W -+ ln P -+ / - tenje bez filtrace, tak jak to vypadá

-2-

'oU;

4

11. prednáška

- zvolím základní délku, ale prístroje merí na petinásobné délce ln = 5.lr

-

ta co ti namerí prístroj

Zp - výška výstupku profilu Zv - hloubka prohlubne profilu Zt - výška prvku profilu = Zp + Zv Xs - šírka prvku profilu = nerovnost

- nosný podíl-

materiálová délka profilu

C - úroven Ml ( c ) - materiálová délka na úrovni C -. délka od výstupku k materiálu = Mh + Mh .

Parametry drsnosti: * výškové parametry - definovány na základní délce Ir Rp - nejvetší výška výstupku profilu

Rv - nejvetšíhloubkaprohlubne Rz - nejvetší výška profilu = Rp + Rv Rc - prumerná výška prvku profilu 1

Rc =-

m

L Z ti

m - pocet prvku

- na vyhodnocované délce ln

Rt - celková výška profilu = Zp + Zv

Ra - prumernáaritmetickáúchylkaprofilu 1 12 Ra

=- fIZ(x~dx 12 o

.

- nerozliší výstupky a prohlubne Rq - prumerná kvadratická úchylka profilu vIl 12 Sikmost profilu: RSK=).-

Rq

~Z3(x~dx

Ir O

- koeficient asymetrie Rsk <-3, O,+3>

-

Rsk = O => symetrický profil

vIl Ir Spicatost profilu: RKO=4'fZ4(X)dx Rq 12

* délkové parametry

Rsm- prumernášírka prvku profilu RSm=~LX .S; m * tvarové parametry - nosný podíl Rmr ( c ) - podíl nosné délky k celkové délce Rmr ( c ) = Ml ( c ) / ln -krivka materiálového pomeru - Abbottova krivka

-3-

+ výstupky - prohlubne

-.a: 4

11. prednáška

Amplitudové = empirické rozdelení výšek profilu

Typické tvary Abbottovy krivky: -

soustružení, velké špicky, které se rychle

vyhladí

H 't:.

h

1~

- hoblování - symetrický protil

~ ~

-broušení - podíl narustá rychleji

~ ~

- honování - vyhlazení povrchu

- menší výstupy

- nahrazení zábehu

- všechny definice platí pro drsnost i vlnitost, merí se jen základní parametry Ra = Ra (Wa, Pa) Rv = Rv (Wv, Pv)

-4-

2

12. prednáška

Dnes u drsnosti prevažuje dotykové merení Jiná hodnocení drsnosti CSN EN ISO 13565/1,2

speciálnízpusobfiltrace

.

parametry -hladké povrchy, porézní materiály (mat. se stratifikovanými vI.) Abbottova krivka

hledám dva body, jejichž spojnice má nejmenší sklon (v rámci 40%) nahradíme tJ.o stejné ploše Rmrl , Rmr2 - dohodové parametry + filtrace odstranující póry

_-

Rk - základní výška nerovnosti = jádra drsnosti - cást profilu po vyloucení výstupku a prohlubní, charakterizují nosnou délku profilu - chceme ho minimální ~ vetší nosnost Rpk- redukovaná výška výstupku, kriterium pro zábeh chceme co nejmenší Rvk- redukovaná hloubka prohlubní

- Bezdotykové metody -

hrozí-li poškození povrchu = optické

1) metodaodrazus následnýmrozptylem- porovnávacímetoda

1,

'-- -.,......--...--.

p(
SN = K . L (
-1-

2

12. prednáška

2) optický hrot - ohnisko laseru neustále sleduje povrch (autofokus) - dynamicky ohniskový princip ~ spojeno s induktivním snímacen1

Automatizace merení zkrácení casu merení, sériová hromadná vÝroba sledovací meridlo - pasivní - aktivní - prebírá rídící funkce

~}rrJr;JW I o_~1 'f'___ ~ ~ ~~/I.oVO

~

t

-vÍcerozmerová meridla - merím více rozmeru najednou pri jednom merení ~ - cásti - merící prípravek + upínací zarízení -vyhodnocovací jednotka + PC - musíme to nastavit na vzorovém kusu -

- automaty

poloautomatizace

již zmerené

- kontrolní a trídící - jednoduchý tvar, velkosériová nebo hromadná výroba ~ tolerancní pole - dobré - špatné - opravitelné

* kontrolní

-neopravitelné

* trídící ~ trídí soucásti do rozmerových skupin dle volby zásobník orient. zar.

f

Oddelovac

vyhodnocovac

~

[;[Podavac poh, ríz _

~

mer. stanice t

+ . velký výkon, málo pracovní síly -. drahé, nárocná výroba, údržba serízení

-2-

z ~

\

trídící zarízení ~ t

zásobník