Handleiding Praktikum Werktuigkundige Me.tteohniek voor na5choling MTO leraren November 1987 Door: K.Struik G.J.Theuw5 WPA 0508
OIC,IMA TIC "
INDICATOAJ
B
,FJJ
Handleiding Praktikum Werktuigkundige Meettechniek voor nascholin~ MTO leraren
I
i
11-----1,1
3
q! I
11
Door: Ing. K. Struik G.J. Theuws November 1987
II Praktiktun l.i!rktuigkundiqe Meettechniek·l!
PraktikUJTha.ndleiding beborende bij de I'It'O cursus lteettechniek
~
bet Reqionaal Centrtun Eindhouen.
Samengesteld door
Ing.H. Struik G.J. Theuws
IKro-cursus Meettechniek uoor bet Reqionaal Centrtun Eindbouen I
I
Inleiding.
Tijdens bet praktikmn \1Drdt een groat gedeelte van de tbeorie aan de hand van metingen nader uitgewerkt. Daar de meeste zo niet aHe cursisten enige meetervaring bebben opgedaan,zal de nadruk niet gelegd \1Drden op bet meten van grate aantallen werkstukken. Er zal echter zoueel nngeUjk ingegaan \1Drden op de diwrse
meetprincipes.meetnngelijkheden,bereikbare meetnauWkeurigbeid. contrale van bet meetinstrument en de speeifieke nngelijkbeden van de verschillende instrumenten. Ook zal w.ar nngelijk de nauWkeurigbeid van bet bellaalde meetresultaat \1Drden geanlyseerd, zowel van de systenatische als de toevalHge a£wijking. Bij deze praktikumhandleiding zijn korte stukken tbeorie opgenomen en is vaak een korte beschrijving van bet meetapparaat aan de opdracht bijgeuoegd. Waar nngeUjk \1Drdt in de beschrijving van de opdracht een korte ui teenzett ing van de meting geget.Jen.
Copyright uitsluitend bestend voor gebruik voor nascholing aan Im>-leraren wrbonden aan de St iOOt iog Beg ianaal Centrmn Werktuigkunde Eindhoven.Kiets van deze inhoud _g \1Drden vermeniguuldigd,openbaar ge_akt of in de handel gebracht. Eindhoven 19871124
Il11'O-cursus I1eettechniek voor bet Begionaal Centrmn Eindhot.Jen
11
I
lnhoudsopgave
Pagina A
aa.n\tliJzigi~en ................
lit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.!
TecJm.i sellE! \\E'rlken .............................. A. 2
Fouten arlaly5e' ........................................... A. '5
Gebruik van Proef
1
~arschijnlijkheidspapier •••••••• A.16
Dik teJlEt i~ ........................................... ... 1. 1 ~acht
............................................. •• 1.3
Digitale schroe£maat ••••••••••••••••••••••••• l.4 Dig il1'Bt ic J)Il-l ...................... '" .... '" ............ 1.5 2
Ilr'" ie D-net i~ ................................................ 2 .. 1 ~toJMiracht ........................................... 2 .. 5
Stuk theorie Ilr"'ie D-techniek ••••••••••••••••• 2.6 Demonstratie Ilr"'ie D Mitutoyo FN-90S •••••••••• 2.20 3
III:x::M;t te1'1'l! tel"'.. • • .. • .. .. • • .. .. .. • .. .. .. .. .. .. • • .. • .. .. .. • .. • .. .. .. .. • .. .. 3.. 1 ~tDJMiracht ..................................................... 3 ..
Handleiding 4
~tutoyo
III:x::M;ttemeter ••••••••••••• 3.6
BechtllE! id ......................................................... 4 . 1 . ........ . 4.10
5
~id ............................
Handleidinq Rondheidstester RA-? 6
3
~id ..............
. ........ . 5.1
.
••••••••••• S.?
II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 .. 1
Bedieninq Pert hen ruwheidsmeter •••••••••••••• 6.B ~achten ..........
?
" ............................. 6.13
S~r11Bat ...................... ~achten •••••
II . . . . . . . . . . . .
III
..............
* ........
III
......
III . . . . . . . . . . . .
7 .. 1
7.4
Hor1zontale meetmachine 1 m lengte ••••••••••• ?6 Handleidinq voltmeter •••••••••••••••••••••••• ?!! B
Vlalc.J1.etid ........................................ 8.1 ~achten .................................... B. 1
fteetstrategie •••••••••••••••••••••••••••••••• 8.14 Vlalc.J1.et1d bedieninq
~nilevel
A10 ••••••••••••• 8.1B
DIN 876 .......................................... 8.26
Kro-cursus fteettechniek
'JDOl"
llE!t Begionaal Centrum Eindhoven III
C>J:Mirachten ....................................... 9 .. 7
J't2rcl1aJli sch neten ............................. 9. 12 II
Handleiding 10
~tutuyo
digitale schroe£maat •••• 9.15
Schroefdraadmetingen •••••••••••••••••••••••••• 10.1 C>J:Mirachten ..................
Co:rrectie
II
•••••••••
II
•
II
II
•••
10.5
t~l ••••••••••••••••••••••••••••• 10.6
Kim en Kegel-methode •••••••••••••••••••••••• 10.? 11
In\tlltlllClig 1II!ten•••••••••••••••••••••••••••••••• l1.1 VornafwijkilKjen •••••••••
II • • • • • • • • • • II • • • • • • • •
11.3
IKro-cursus I'Ieettechniek ~ bet Beqionaal CentrUm Eindhoven I IV
1. Algeft1!ne aanwi jzingen De scOOling van de bij bet R.C. betrokken leraren zal 30 November 19B7
plaatsvinden op de data: n&andag w:Jensdag
2 December 19B?
donderoag 3 Decenber 19B? Plaats van bandeUng:
~tkaft1!r
TOE II-hal nabij bet Regionaal
CentrtDII 9 uur
\Jerkwi jze lees de handleiding van de oroef die U dient uit te voeren. aandachtig door en beantwoord de daarin gesteJde vragen. (Voorzover U dit al niet tijdens de voorbereiding heeft gedaan). Uaarschuw hierna de assistent. Deze zal U de antwoorden geven, zodat U zelf de vragen kunt nakijken. Zijn er nu nog onduidelijkheden dan "unt U die met de assistent bespreken. Nu kunt U met de uitvoering van de opdrachten beginnen. Van de 2e of de 4e proef (afhankr.lijk van Uw plaats in het rooster) die U moet uitvoeren dient U een verslag te schrijven; van de andere proeven hoeft U aIleen de waarnemingsbladen en de antwoorden behorende bij de proef in te leveren.
Inwrband ft1!t roest'UOrming van blanke delen door zuur van de handen vragen wi j u deze ft1!t een doek schoon te
trr i
jwn en 1 ioht
in te olien? De instructeurs zijn u dankbaarf
Alle gebruikte instrumenten moeten aan bet eind van de middag Wlrden ui tgescha.keld.
Inro-oursus
~ttechniek
'fJODr
bet Regionaal CentrtDII Eindhown
Pagina
A.l
I
2. Technische wenken 2. I. Het instellen van een optische instrument De bedoeling van het scherpstellen is, dat men tegelijkertijd het te meten voorwerp en een instelmerk - bijv. een kruisdraad - scherp ziet en weI met ongeaccomodeerd oog. (Dit is ontspannen oog). Voor scherpstellen op het voorwerp is meestal een of andere ins telknop aanwezig, die bij een microscoop vaak de gehele tubus verplaatst; voor scherpstelling op de kruisdraad wordt bijna steeds een ksrtelrand van het oculair versteld. Omdat deze laatste. de oculairinstelling,de afbeelding in het meetobject beinvloedt. moet eerst de kruisdraadafbeelding met de oculairinstelling worden scherpges teld. Oat gaat het beste als men het meetobject niet ziet doordat dit veggenomen of afgedekt is, of heel onscherp gesteld. Vervolgens gaat men als voIgt te werk. a. Schroef het oculair geheel uie. b. Richt het oog op een veraf gelegen punt (ongeaccomodeerd oog). c. Kijk vervolgens in het oculair en draai het in tot de maximale scherpte juist is verkregen (niet door de scherpste stand heendraaien). Hierdoor bereikt men, dat met ongeaccomodeerd oog wordt waargenomen. Dsarna stelt men het object fcherp met de scherpstelknop (bij de Wild-Theodoliet is ook de objectscherpstelling een kartelring die zich verder van het oculair af bevindt, zie de handleiding). Als dit alles met zorg is gebeurd valt het tttussenbeeld" van het instrument. dit is het door het objectief van het voorwerp gevormde beeld. samen met de kruisdraad. Bij niet juist scherpstellen ontstaan parallaxfouten.
Dit is te
controleren door het hoofd zijdelings te bewegen, waarbij dan het kruisdraadbeeld verschuift ten opzichte van de invangdraden. Bij juist scherp stellen staat het beeld stil ten opzichte van de invangdraden en kan geen parallaxfout optreden.
IMI'O-ctJrsus It!ettechniek voor bet Re;ionaal Centrmn Eindhouen
Pagina A.2
I
2.2. Dode gang Bij een aantal instrumenten ~dode gang in het afleesmechanisme aanwezig. Dit kan men onschadelijk maken door steeds van een kant te meten. 2.3. Behandeling van eindmaten a. Onderhoud
Elke eindmaat voor gebruik zorgvuldig ontvetten met
_en zeemleren lap en eventueel met petroleum ether. De meetvlakken zo weinig mogelijk met de vingers aanraken. De eindmaten neerieggen op een zeemleren lap. Na gebruik eerst schoonmaken, daarna invetten en op zijn plaats in de doos leggen. N.B. [en doos eindmaten kwaliteit 0 kost ruim
!
1.000,-.
b. Samenstellen. Controleer of de samen te stellen vlakken goed schoon zijn. Leg de vlakken zo op elkaar, dat de eindmaten een hoek van 90 0 met elkaar maken (zie figuur) en druk ze aan. Draai
\
vervolgens de eindmaten.langzaam over elkaar. In de goede stand dienen de eindmaten aan elkaar te hechten. Bij beschadiging der eindvlakken lukt dat niet. Om verdere beschadiging te voorkomen mag niet geforceerd worden. Bij goed aangesprongen eindmaten bedraagt de dikte der lucht-
Uitgangspositie bij
laag minder dan 0, J
~
nl.
samenstellen van eindmaten.
Itrro-cursus It!ettechniek \IOCr bet Reg ionaal Centrum EindholJlen Pagina
A.3
I
2.4. Nauwkeurigheidsklassen van eindmaten Toelaatbare afwijking v.d. nominale maat
Nauwkeurigheidssraad 00
:t
(0,05 + 0,00)
.
1.)
\.lm \.lm
0
:t (0,10 + 0,002
1.)
1
.± (0,20 + 0,004
L) pm
t (0,40
L) 11m
11
+
0,008
Tabel I. L •
maximale nominale maat veer ieder nominaal bereik in rom.
De toelaatbare afwijkingen van eindmaten worden vaak verwerkt sIs toevallige afwijkingen. S . d
eln maat
a
toelaatbare afwijking/2.
Irrro-cursus tfeettechniek voor bet Regionaal Centrum EindhotJenl Pagina
A.4
3.
FOUTENANALYSE IN MET MEETPROCES.
Inleiding. De te behandelen aeetprocessen zullen toegespits z~Jn op de aeting van werktuigbouwkundige onderdelen. Ha een algemene beschrijving van het aeetproees wQrden de standaard- en systematische afwijkingcn behandeld. V~~r we onderzoeken wat de invloed van verschillende afwijkingen op het aeetresultaat is, dienen we deze afwijkingen eerst te bepalen. Daarna worden aan de hand van een aantal praktijkptoblemen hun invloed op het aeetresultaat onderzoch~, De gebruikte terminoloqie is in overeenstemming met NEH 3114. 3.1,
Wat is meten?
Meten koat altijd neer op het vergelijken van het meetobjekt aet een standaard. Het resultaat is een vethouding, dus een dimensieloos getal. Oit resultaat met de bij de standaard behorende eenheiel noemt aen de maat. Zie figuur 1.
waarnemer
Figuur 1. Meten is vergelijking van een meetobjekt met een standaard. In de praktijk treden invloeden van buiten op. Hierdoor kunnen waarnememingsfouten ontstaan. Hieronder verstaat men niet aIleen fouten die de Waatnemer aaakt, en welke hij misschien bij een zorgvuldigere uitvoering had kunnen vermijden, aaar ook fouten die aan de waarneminq inherent zijn. Zie tiguur 2.
Il1l'O-curSUS I'Ieettecmiek 'UOOr bet Begionaal Centrum Eindhoven
Pagina
A.5
I
Lltwendige
in vloeden
Figuu'r 2. ui twendige beinvloedinq van de ma8t. Denk hierbi; bi;voorbeeld aan temperatuuIsschommelingen. Vaak xunnen zelfs de oorzaken van de valiaties in de meetuitkomsten niet duidelijk worden weergegeven. De waarnemeI krijgt er een extra taak bi;, hij moet de meetgegevens analyser en en interpreteren. Zie figuur 3.
Fiquur 3. Interpretatie van de waarnemingen. Het zal dan blijken dat het resuitaat onjuist is en het afwijkingen vertoont. Het is linvol hierbij twee aspekten duidelijk te onderscheiden. Op de eerste plaats blijkt bet dat de meetuHkomsten na herhaling niet overeenstemmen. Deze afwijking wordt aanqeduid met ·precisie- en wordt
IKIO-cursus l'i!ettechniek
\IIOOr
bet Regionaal Centrmn Einihoven
Pagina
A.6
I
kwantitatief beschreven door een statistische spreidingsmaat, de standaard afwijking genoemd. De aeetwaarden voldoen aan een normale verdeling. In figuur 4 is de verdelingsfunctie van een normale verdeling weergcgeven.
P()( )
Figuur 4. Normale verdelinq. Op de tweede plaats zijn er de afwijkingen die constant Zl)n of langzaam varieren in de tijd. Dit zijn de zogenaamde systematische afwijkingen. Dit zijn de gevaarlijkste afwijkingen in een aeetproces. In principe is voor deze afwijkingen te corrigeren, daar zij nagenoeg constant zijn. Deze afwijkingen kunnen o.a. ontstaan door een niet juiste meetprocedure, afwijkingen in de temperatuut of door een fout in de standaard. In principe kunnen zij aIleen door kalibratie worden bepaald. 3.2.
Omschrijving van enkele begrippen.
Gezochte waarden. Nominale waarde. Meetllethode. Meetuitkolllst.. Gelliddelde aeetuitkomst.
Xg De waarde die aan.de te meten grootheid wordt toegedacht. De waarde volqens tekening. De wijze waarop en de omstandigheden waaronder de aetingen worden verricht. . ~i Door een meting verkregen waarde. x Bet rekenkundig gemiddelde van n meetuitkoasten. 9'
t
Xn .. 1
?
n i= t
Meetverwachting.
IKI'O-curSUS I'Jeettechniek
~
~r
x.
1
1
De waarde waar i toe nadert bij een toenellend aantal metingen.
bet Regionaal Centrmn Eindhoven
Pagina
A.?
I
Uitschieter. Gemeten standaard afwijking.
Een ongewoon grote afwijking, b.v. een afleesfout. Deze wordt weggelaten in de berekening. De theoretische standaardafwijking kan worden benaderd door Sx' Te berekenen volgens: -2 + (x2- x-2 -2 Sx ="'\/1 Vn=1 «(x,-x) ) + .. (xn-x)
~ .A i=1~ : V'.nI
Standaardafwijking 5-x van het gemiddelde. Betrouwbaarheidsinterval.
(x·-i)2 1
II
Sx wordt in de praktijk standaard afwijking genoemd. Dit is een maat voor de spreidingsbreedte van x en
=s
WOldt berekend volgens Si ~. Een interval dat met een vastgestelde tans de meetverwachting bevat. Deze wordt voor een normale verdeling berekend volgens:
De waarde van t is afhankelijk van het aantal meting en en de betrouwbaarheid. Zie tabel 1. In de geometrische meettechniek werkt men meestal met een betrouwbaarheid van 95\ en neemt men onafhankelijk van het aantal waarnemingen t=2 zodat we krijgen 2Sx(~(xt2Sx' Dus de meetverwachting ~ ligt met een tans van 95\ in het interval
x-
IV Bijzonder geval. Men heeft 1 enkenvoudige meetuitkomst, dus n=1. Uit eerdere qeliiksoortige metingen kent men Sx' Het betrouwbaarheidsinterval voor de meetverwachtinq wordt nu gevonden vol gens V
Systematische afwijkinq.6 = ~ -x g . Bet vetschil tussen de meetverwacbtinq en de gezocnte waaIde. Hoe we deze kunnen berekenen zien we in het hoofdstuk waar de systematische afwijkingen bchandeld worden. Corlectie. Een bedrag dat bij de meetuitkomst alqebraisch wordt opgeteld om een bekend deel van de onzuiverheid van een meetmethode in Iekening te brenden. Correcties kunnen worden bepaald uit kalibraties of soms worden bClelwnd uit 9f'geVCns dit' betrckking hebben op de
omstandigheden waaronder de mcting plaats vindt,
MIO-cursus l'i?et techniek voor bet Reg ionaa 1 Centrum EindholJen Pagina
A.S
b.v. temperatuuI, kantelfout enz. 'Dit zijn in het algemeen de systematische afwijkingen. Voor een normale verdeling kan een benaderde waarde voor S gevonden worden uit de spreidingsbreedte, volgens Sx= Wd n in goede benadering kan men S=~ aanhouden. Met W=Xmax-Xmin,n = aantal waarnemingen, dn wordt met behulp van de volgende tabel bepaald.
.n
~
2
0,9
3
6
0,6 0,5 0,45 0,4
1 .
0,37
8 9
0,35 0,33 0,32
4
5
10
Qpmerking: De ftlrmule Sx= Wd n mag alleen gebruikt worden voor n<10, omdat anders te weini; informatie uit de waarnemingen wordt gehaald. Kies voor het bepalen van standaardafwijkingen steeds n=9.
................ MAUll
-
krouwburh.lc:! (In %)
•
r---to
2
6.31 2,92 2.35
a 4
.5
• •t 7
10
11
12
~J-··"~a···
'.
2,13
4,30 3,18 2.78
2.az
2.57
1,M
2.45 2.31 2,31 2.26
1.90 1.16 1.al 1.61 1,eo
2.23
318 22,3 10.2 7.17 5.J9
3.71
5.21
3~
4.79
3,36 3.2S
4~
3.17
2.20
~..,.---
9,93 5,14 4.60 4,03
63.7
12.7
4,30 4.14
2.16 2.U
3.01 2.9&
4.03 3.93 3.85 3.79
2.13
2.95
3.13
2.92 2,90
3.69
1,73
2.12 2.11 2.10 2.09
2M 2.D4
2.as
3,55
31
1.'73 1)0
2.7S
3.39
GO
1,65
1.96
2.5&
3.09
13
14 11
,.
,.
17
"2120
TdL~l
1.71 1,n 1.76 1.7S
2.1&
1.75
1,74 1,73
1. TaLe)
v~n
3.11 3,06
2.M
2.86
3,65 3.61 3~
t-waarJcn.
rm>-cursus It!ettechniek
~r
bet Reqionaal Centrum Eindhoven
Pagina
A.9
3.3. "Bepaling van de standaardafwijking (s.a.). Bereken het gemiddelde en de s.a. van een serie waarnemingen. Li in mm. 0,015; 0,014; -0,057; -0,087; 0,011. 0,030; 0,081; -0,042; 0,058. Vol gens vormule I berekenen we eerst t = ~.f Ll' = - 0,0103 am, afgerond
t SL
= -0,01
"
:1
1=1
am, en SL berekenen we volgens formule II
=Vi.!
1-1
(Xi - 0,0103)2= 0,0536 am, afgerond SL= 0,05 am. .
De toevallige afwijking in de enkele w88rneming kan worden vastgesteld door een interval van ± 25 te nemen. Dit betekent voor een normale verdeling een betrouwbaarheid van 95\. De standaardafwijking van het gemiddelde van n waarnemingen is bij S benadering volgens formule III St = (zie ook p.2.2 van het collegedictaat). S Dus St = = 0,~5, afgerond St = 0,02 mm.
7i
7t
3.4.
Foutenvoortplanting.
- Toevallige afwijkingen. Van een grootheid q = f (a, b, c .... ) wordt. ais a, b, c .... onafhankelijke aeetwaarden zijn met bijbehorende standaardafwijkingen 5a 'Sb'SC' ....• de .tandaardafwijking van het resultaat bepaald door de ralatie: 5 2 q
~ (~)2 0a
5 2 + a
(~)2 0b
Sb 2 +
(~)2 o~
VI
5c2 + .....
3.4.1. Voorbeelden.
L1
L1
L2
L2
L1
L2
Figuut 5. IKro-cursus It:!ettechniek
~r
Pagina
bet Regionaal Centrum Eindho1J'en I
A.10
,. Bepaling van de lengte uit 2 aflezingen. L1 en L2 volgens figuur 5 . •. L1 a -0,013 en L2 '" 9,032 am. De lengte L '" L2-L1 Berekening van 5 L vol gens bovenstaande regel.
= ',019
mm.
2 SL2 2+ SL,2 of SL 2", 2S2 SL;: SL= 125 = 1,.1 x 0,0536 ;: 0,0757 mm. (We nemen hier de berekende standaardafwijking uit 3.3).
Volgens vor.ule V vinden we nu voor bet resultaat: L = 9,019 ± 0,152 am, afgerond L ;: 9,02 i 0,'5 am. b. Om meetfouten tengevolge van uitschieters te vermijden bepalen we nu L1 en L2 uit 3 waarnemingen. De s.a. is weer bekend en is gelijk aan S:O,053 mm. De berekening van L met zijn tolerantie verioopt nu als voIgt: L1 ;: 0,006; -0,005; 0,034. L2 9.033; 9;012; 9,035. Waarden in am. !.=t'2-tT Vol~ens formule III vinden we:
=
.
s
St'2 ;:
=H '"
~: B~
;:
0,039 mm. = 5t'2
Volgens formule I berekenen we de gemiddele waarden. tT : 0,012 en ~ ;: 9,027 dus L ;: 9,015 am . •n
St
=V 5r;/
+
s;2
·V
.....,-0-30-9-2-t-O-,-03-0-9-2;: O
0,0437 mm.
Het resultaat volgens foraule IV geeft L '" 9,015 ± 0,087 am.
c. Het kan ook zo zijn dat de s.a. van de .etingen verschillen, zoals bij het meten van een blokje. Zie figuur 6. LO=0,011; 0,012; 0,010; 0,013; 0,012; 0,011; 0,013. Lm=9,024; 9,029; 9,023; 9,030; 9,025; 9,021; 9,026; ',018; 9,027.
taster
taster
tafe{
WS"kstuk tate{ Figuur 6. Bepaling meetstand Lm
Bepaling nul stand LO
l'ItO-cursus lti!ettechniek voor bet Reg ionaa 1 Centrum EindhotJen Pagina
A.ll
De berekening gaat nu ais voIgt:
= 0,0117
5LO= 0,0011
5~
ti = 9,0247
SL.= 0,0037
5ri = 0,0012.
to L
:0
tiD - to en
Meetresuitaat L
StV
5
tiii
= 9,013
= 0,0004.
2+ S 2'
~
~
0,0025 am.
2. Bet resultaat is gelijk aan het produkt of quotient van een aantal Iletingen. a. Bepaal de hartafstand van 2 gaten. Zie figuur 7. Q
L1
L2
L3
L4
FiguUI 7. De standaardafwijking van de meting is bepaald in 3.3 en is S. De hartafstand a van beide gaten is:
Met behuip van formule VI vinden we 2
2
2
Sa:
VOOl
2
5a = ~ 5L4 + ~ 5L3 + ~ 5L2 + ~ 5L,2
Dus
~a=
met 5L,=SL2=5L3=5L4=5
S.
b. Bij lengtemeting op de lengtemeetbank moet men corrigeren voor het temperatuurverschil tussen aachine en het te aeten objekt. Vooral bij grotere lengten kan dete correctie aantienlijk zijn. Bij eindmaten en
I'IIO-cursus Meettechniek
\lOCH'
bet Reqionaal Centrum Eindhoven
Pagina
A.12
speermaten geeft men de lengte op bij 20°C. Dit levert bij de lengtemeetbank dan de volgende formule:
1 = gemeten lengte. 6'sp= currectieterm voor de lengteverandering van het gemeten objekt. 61m = correctieterm voor de lengteverandering van de machine.
Waarbij de 61 termen volgen uit de formule voor de uitzetting 61
= L c(t-20)
Zodat voor 5 61 voIgt: S61 2= L 2c 2 s't 2+ tL(t-20)}2 Sc 2+ ic(t-20»)2 S1 2 3.5. Systematische afwijkingen. systematische afwijkingen geldt de volgende relatie: 6q = 6a + (!fi) . 6b + (~) . 6c + ... De afwijkingen behouden hun teken + of -, ze kunnen elkaar zowel mee als tegenwerken. Uitgebreide voorbeelden hiervoor staan in het collegedictaat Meten en Controleren. Hoofdstuk 3. V~~r
(Si) .
3.6. Instrument nauwkeurigheid. De onbekende systematische afwijking van een meetapparaat of standaard wordt vaak als een toevalliye afwijking beschouwd. De toevallige afwijking van &tn aantal metingen op eeo eindmaat is dan als voIgt gegeveo:
Se = onbekende systematische afwijking als toevallige afwijking beschouwd, (voor grootte zie 2.4). Sm = toevallige afwijking van eeo meting op de eiodmaat, n = aantal metingen. 3.7. Methode van de kleinste kwadraten. We willen het verband wetcn tussen een afhankelijke variabele y, en de onafhankelijke variabele x. Daartoe meten we y als funktie van x. Dit levert
hrro-ctlrsus
It!ettechniek
~r
bet Begionaal Centrtml Eindhouenl
Pagina R.13
een meetserie: (x"y,); (x2'Y2'; ... (xn,Y n ' OPe Is ex een lineair verband
tussen deze variabelen dan geldt hiervoor de relaty y=axib. Volgens de aethode van de kleinste kwadraten wOldt de gezochte rechte gevonden door te eisen dat: n
)2
i;,(Ygemeten- Yberekend
..
mlnlmaa
l'
~s.
n
Ygemeten • Yi Yb er .... I. en d · a.x.:I.
+
I
(Yi - a.x i - b)2
i-I
b
minimaal.
Aandne eis wordt voldaan, als: [ In 2DB . I
(y.-a.x.-b)2] • 0 1. :I.
-ab~
(y.-a.x.-b)2J '" 0 :I. 1
.
1-
[ n
I
i-I
Dit Ievert voor N Ix. y. 1
a • N LX.
(Exi) (IYi)
1
2
a en b:
(rx .)
(1:)"i) (1:Xi2) N
.
x'" -
:I.
:I.
b -
xy - X Y
•
2
Ix.1. 2
-
-
(b.y.) (Ix. ) 1
1
1
i;2 - xy
'"
Chi)2
i2
-;2 -
X
x2
Vit voorgaande evee formuies voIgt b •
Y- a i
De standaardafwijking van a en b wordt gegeven door 2 Ns 2 S 2 52 1: 2 S~ '" T en b '" --t.--x;,J.;met tJ • N I x. 2 1 of S 2 •
a
- 0: x.) 2 :I.
,2 N (~
vaarin s 2 •
I N -
- x2 ) N I
2 i-I
-
I 5 2 b '" N
en
(a
52 i 2
';2
- i
2
x .... b-y. ) 2 1 1
met a en b de vaarden toals hierboven berekend. Kro-o....!iUS I'Ieettechniek 1JOOr bet Reg ionaa 1 Centrmn Eindhooen
Pagina
A.14
Voorbeeld. a _ xy - x y
;Z-x 2 x.1 2
Z-a.x.+b-y.
Z.2
0 25
-1,7
2,9
1,3
' •• 7
0,3
1005
100 225
-) .7
0,1 2,9
1700 2675
400 625
I ,3
I ,6
25
85 107
0,3
0,1
30
128
3870
900
0,3
0, I
x·1
y.
0
4
5 10
22
44
0 110 440
15
67
20
xiYi
1.
Ix.-I05 1.
2
l:y.-457 1
rx.y.-9770 1 1.
Ix.1 - 2275
,-65,3
xy-J395
,72.325
X •
15
a •
1395 - 975 325-225
..
1
- -
--420 100
1
1
IZ.1 2-9,5
4,20
b • Y - ax - 65,3 - 63 • 2,3
2
I -n-2
52
S 2.
•
(ax.+b-y.) 1 1
t
N (;2-12)
-2
S.-S.IO dU5 •
2
-
I
-
2
--
1 .9
7. 100
J
n-2
t Z.2 1
- 27 .
9,5 • -5-
8
1 .9
)0- 4
-0,05
4,2 ! 0,1 12 i 2
Sb - N ~2 x -x
1.9.325
7. 100
•
0.83
dus b - 2,3! 1.9
IKro-cW"5U5
I1eettl!Cbni~k
uoor bet Begionaal Centrmn EindhofJlen
Pagina
a.15
I
3.8. Het gebruik van waarschijnlijkheidspapier Wat is waarschijnlijkheidspapier? Om te onderzoeken of waarnemingsuitkomsten van een steekproef geacht kunnen worden afkomstig te zijn uit een populatie, die door een kromme van Gauss beschreven kan worden kan men als voIgt te werk gaan. De methode komt erop neer, dat men van de frekwentieverdeling van de waarnemingsuitkomsten in de steekproef eerst een z9n. relatieve cumulatieve frekwentieverdeling maakt, en deze daarna uitzet op waarschijnlijkheidspapier. Oit waarschijnlijkheidspapier (zie fig. 1) is een speciaal soort grafiekpapier. waarbij de ene as een gewone lineaire schaalverdeling bezit, terwijl de andere as van een zogenaamde waarschijnlijkheidsverdeling is voorzien. Als men nu de relatieve frekwentieverdeling van een normale verde! ing op dit papier tekent, ontstaat een rechte lijn. Omgekeerd kan men wanneer men een rechte lijn verkrijgt de conclusie trekken, dat de steekproef dan geacht kan worden afkomstig te zjjn uit een normaal verdeelde popu!atie. Cumulatieve frekwent ieverdel jng. Zij gegeven de volgende frekwentietabel van de diameters in mm van in micaplaatjes geponsde gaten: diameter
aanta! gaten
cumulatief aantal
relatieve curnulatieve klasse frekwentie in procenten midden
1.55<1,60 1,60<1.65
1,575 6
9
1,625
1,65<1.70
5 14
20
28
1,675
1 ,70< 1 ,75
24
44
63
1.725
1,75<1,80
21
65
93
1.775
1,80<1,85
4
69
93
1,825
70
100
1,875
1,85<1,90 n •
70
Uit de tabel zien we dat 28% van de waarnemingsuitkomsten van de steekproef kleiner is dan 1.70 mm. Dit getal (28%) noemt men de relatieve ,umulatieve frekwentie van de derde klasse. 'JfJ'O-cur5US I'Ieettecbniek
~
lEt Begionaal Centrmn EindhDlJen
Pagina
4.16
I
tfl11
.IS
t, I • •e
t;r1-
.. -- -- - - -- - .. - --- -- -- - - _. ~
.~
--
1,,'-
X !-
_.
-_. - -
1--
- --- .. -- - ~
x - fa 1,175
V
V
fI"
I I
·F i g: 1.
"
1 2
I
r
I
I
I I
I I
I
I
I I
I I
J
L
.. II 40 lOll 2t 5 cumullltillve ',e._nUe ( in '% ) I)
I
J I
I
I
,/
",
V
I
/
t,17S
t, III
-- -- ~.
/
/'
~
./
IS
_. ••
Vanneer men de relatieve cumulatieve frekwentie van aile klassen bepaald ontstaat de cumulatieve frekwentieverdeling. Zet men deze nu uit op waarschijnlijkheidspapier dan levert dit een nagenoeg rechte lijn op. Afwijkingen t.o.v. de rechte I ijn kan duiden op afwijkingen van het InormaJe" karakter van de verdeling. Oit hoeft niet altijd het geval te zijn. Met moet trouwens zeer voorzichtig zijn met het besluiten tot het aanwezig zijn van afwijkingen. In ons voorbeeld geven de punten van de op het waarschijnlijkheidspapier uitgezette somkromme al onregelmatigheden te zien. die
twijf~1
doen rijzen aan het IInormaa!"
zijn van de populatieverdeling. Gezien echter het geringe aantal waarnemingsuitkomsten per klasse (rna-I ximaal 24) zijn de gekonstrateerde afwijkingen-van de punten van de somkromme ten opzichte van de getrokken rechte lijn in grote mate waarschijnl ijk. I
Vooral de uiteinden van de sccnkromme op het waarsc:hijnlijkheidspapier I geven in dit opzicht nog wei een moeiI ijkheden. omd~t het aental punter per interval daar relatief gering is. Men kan daar enigszins rekening mee houden door bij het tekenen van de rechte lijn door de punten van de somkromme meer waarde toe te kennen aan de punten. naarmate deze mcer in het midden I iggen. Verder is het moge Ii jk om in de graf iek het,
95% gebied aan te geven. Oit gebied geeft aan dat 95t van het aantal waarnemingen ligt in x - 1.96S < x < X + 1,965. In de lengtemeting neemt men 25 i.p.v. 1.965. Oit gebied wordt ook vaak aangeduid met de naam IIproduktiespreiding".
bno-cursus
!feettecmiek
~
bet Regionaal Centrmn EindhDuenl
Pagina A.I?
I .
Diktemetinq en kennismaking met moderne meetnuddelen met gegevens uerwerking. Deze opstell inq bestaat ui t hee onderdelen, n.l. een zel£standig meetsysteem met gegevens uer\IErkinq (een zogenaand stand alone systeem) en als tweede onderdeel een aantal l1eetinstrunenten gekoppeld aan een Personal Conputer. Deze P.C. wrdt gebruikt
\JOOr
de vastlegging en verslaggeving van
de net ingen en bet berekenen van de resul taten. Ais eerste lI.orden een aantal metingen gedaan net bet stand alone systeem. De meetopstelling bestaat uit een digitale meetklok Wilaraan een presetter is gekoppeld voor bet invoeren van de tolerantie grenzen. Voor bet vastleggen 1.Jan dO? netingen en het uitvoeren van de is
~n
b~rekeningen
en bet resultaat zichtbaar maken,
zogenaamie OPt uerlf.erkings eenheid aangesloten.
Een beknopte handleidinq voor de bediening van deze instrunenten is gegeven op pag ina 1. 5 • Voor de uitvoering van de neetopdracht is nodig dat een vJakke
taster
~rdt
gebruikt.
Met meetvlak van de taster meet dus zaer geed
e\~nwijdig
staan
aan bet vlak van bet meetstatie£,daar dit anders aanleidinq geeft tot grote neetCouten. Bet nadeel van dit systeem is dat slechts een opnener aangesloten kan
~rden.en
dat er anders niets anders mee gedaan kan \\Drden.
Ais tweede meetopstelling is een P.C. via een interlace qekoppeld aan een tW!etal neetinstrumenten. Bet voordeel van deze opstellinq is dat meerdere
neetinstr~~nten
aan de
uer1.erkinqseenheid (in dit geval een P.C.) gekoppeld ktmnen ..roen.l'Iet behulp van deze P.C. ktmnen de netingen b.v. voor later gebruik
~rden
opgeslagen, en naar eigen inzichten wrden
berekend. Een nadeel is \lEI dat nen dan zeIt de sof'tWilre hiervoor 1IDIitt
schrijuen.
WeI een voordeel 1& in dit geval dat de P.C. oak voor andere
doeleinden gebruikt kan tiDrden.
Il11'O-cursus I1eettechniek uoor bet Reqionaal Centrmn Eindhoven Pagina
1.1
I
Bij al1e berekeninqen wordt er '}anuit geqaan dat de netingen nornaal uerdeeld zijn (Gauss-uerdeling). De test,op bet nornaal uerdeeld zijn van een aantal
neetuitkomsten kan; o.a. uitgevoerd worden door de \\Barnemingen uit te zetten op \\Barschijnlijkheids papier zie pagina 9.16 .Een t\Eede DEthode is m.b.v. de zogenaam::le chi-k\\Bdraat functie. Athankelijk van bet aantal DEt ingen ftDet de ui tkomst van deze funetie kleiner zijn dan een bepaalde waarde. De waarde van deze chi -k\'8draat Eunet ie wordt ook door de konputer uitgerekend. DeE: chi-kwadraat
= H2 = EA (H 1=1
Bier is:
E (i) - F (i»2 N r (i)
-------~~~~---
N : Net aantal \\Barnemingen.
E (i)
F'requentie bi j normale uerdeling •
F (i)
Frequentie bij bescho1..l\>de verde 1 ing •
.
i
lUasse nummr.
9
Rantal klassen.
Er mogen per klasse niet minder dan vier neetuitkomsten zijn. Op deze netbode gaan wi j hier niet venier in.
(KI'O-cursus Jteettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
1.2
I
Qpdracht , 1 tontroleer de digitale neetklok net een aantal eindmaten.
2 Bepaal de meetspreiding van de digitale meetklok uit Degen meetuitkomsten aan betzelfde object.
3 Stel de tolerantie grenzen in net de presetter,en meet daarna de lengte van alle aluminium busjes en verwerk de gegevens net
behulp van de DP 1. 4 Bepaal de neetspreiding van de meetsclu-oe£ .Verwerk daartoe de netingen net de meetschroe£ zeU'. Op pagina 1.4 is de £unc:tie
van de dhJerse knoppen beschreven.
5 .Meet nu aIle nessing asjes en verwerk de Iletingen'm.b.v. de
P.C. Bij deze metinqen hoe£t u geen toleranties in te
\~ren.
Volg de aan\·1i.jzingen in bet prograntra en kontroleer achter op de
~-50
of de schroefmaat op poort 1 zit i.v.ro. de uoeding.
Il'ITO-cursus .Meettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
1.3
I
Meten met.de dlgitale schroefmaat en direkt oproepen van statistische informatie
Dlrekt aflezen : absoluut nuJpunt (zonder Ijkmaat) : absoJuut nulpunt (met Ijkmaat) :
IONI ,spindel ION] ,spindel m,G)
aandraaien, [W •[@ aahdraaien met ijkmaat ertussen,
Uil, opheffen, IAl
nulJen (wiIJekeung)
r:g , opheffen,
vasthouden meetuitkomst :
~
1.1 MODEl, er verschijnt 2 en
Grensmaten instellen :
[SJ (£]
2. Je grensmaat instelJen,
.3. 2e grensmaat instellen,
na elke meetultkomst,
meetuitkomsten anbrengen :
••
[£)
max. 250 in het geheugen Statistische informatie oproepen vanaf de schroefmaat :
rn
0
Gl
0
(6l
[tJ
standaardgemlddelde gr.mE'E'tkl.meetaantal afwijking meetultkomst ultkomst meetultkom- ultkomst sten Printen van meetuitkomsten gemeten met de digitate schroefmaat.
uitgangsposltie .
Schroefmadt verbinden met de printer en de prtnter aanslulten op de netvoeding.
21
Printer inschakelen : [Q@ en op, [ MODE Na elke meetuitkomst (PRINT I DATA] Prlnten van meetultkomsten en verwerkmg tot statistlsche informatie na het instelJen van de grensmaten op de schroefmaat. na elke meetuitkomst, Meetuitkomsten inbrengen : Statische informatie.:
Ii:]
na de laatste meetultkomst,
~,lN,0,mm[OJ
I1I'O-ctrsus h:oettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhoven
Pagina
1.4
"DIGIMATIC" Mini-Processor Model DP-1 Hr. 2&4-500 is een funktionele gegevensverwerker die bestemd Is voor de volgende elektronlsche dlgltale meetInstrumenten welke zijn voorzien van een uitgang voor de u'tv~er van gegevens.
,--_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Aanslultlng voor afstandsbedlening (afdruk commando)
• .OIGIMATIC· schuifmaat (CD-M) • .OIGIMATIC· hoogtemeter (HDC-M) • .DIGIMATlC· ,ndic1teur (ID-M) • L.ineair meetappa,aat (L.G) • .DIGIMATIC· micrometer (MO-M)
.--_ _ Alansluitlng voor net adapter
...,.......... ;;
r
.
;
;
Aangesloten op een van de genoernde instrument en levert de .DIGIMATIC· mini-processor de volgende mogelijkheden:
:
.,
.
•
•
.... Y\;I •
•
~1J1
~
meet;egevena
van de re.uttaten N: aantal uitgevoerde metmgen MAX: maximum waarde MIN: minimum waarde X: gemiddelde waarde 0: standaardafwijking
3 Inbren; van de toleranUe. en afdNkken van toterantleoverachrtjdlngen A· + NG merk .: - NG merk • Het maken yan hl.togrammen
TOL UMIT Blj Instelllng van de meetwijze waarbij de tolerantiegrenzen worden bepeald (L.ED IIcht rood op), un de onder- en bovengrenl van de tolerantie worden Ingesteld met eindmaten. Om de grenswaarden in te voeren wordt op de PRINT/DATA
, Invoer en 8fdNkken van de
2 Statlatl8Che verwertdng van m..tgegeven. en afdNkken
LED
L.icht rood op als de tolerantlemeting wordt Ingebrecht. Ucht groen op als metlngen worden uitgevoerd un wer1tStukken.
1
1~~I~~lllllm~ _CE knop gedrukt. Hiermee worden de laatst Ingevoerde gegevens gewtst.
_CL Met deze knop worden aile Itattstlsch. gegevens utt het geheugen gewlst. _FEED
Papiertransport
13=1111111~"
/ STAT Voor statistische verwerking van meetgegevens. Deze worden 8utomatisch na elkasr afgedrukt.
PRINT/DATA
Wordt gebrulkt om meet· gegevens in te voeren bll toepasslng van de tolerantle· grens· (L.ED Is rood) of de normale meetmethode (L.ED II groen).
trrO-cursus I'Ieettectmiek uoor bet Beqionaal Centrmn Eindhot.Jen Pagina
1.5
Pnnten van meetuitkomsten en verwerking tot' HISTOGRAM.
J ,)(~
II
"...
::.(,:;
11
MIN
:::.(1))4 1"1
f
::. (fl: 11 0. th)~
"
'HI:>T(t~F .. n
----_ .... _--_.
u
~I'" 4'11 H· ...... tB ......... 101 ........ 11 .......
IU ........ 4'"
'HI" S ....
-•---------• .... •
L
....
~
UP OIJT
Lv
(.I)T
•
"
L(·I·E'
:::. (t:: :::.(1)::
t.'liHt
(I. ('('1-)
UFF£F
" ""
(MODE II @ I (TOLLIMIT]
Pnnter : Grensmaten vastJeggen
eontroJeer op rood heM
- Ie grensmaat instelJen, vastlelgen OR de schroe!maat en overnemen, (PRINT (DAT~ - 2e grensmaat IOstellen, vastJelgen Oil de schroefmaat ~n overnemen, IPRINT (DATAl Informatie printen : MeetUltkomsten vastJeggen :
[TOLLIMITI I1cht geeft green na elke meetultkomst. ~(P~R~IN~T~I~D"'!A"'!T~A~1
HISTOGRAM
na de Jaatste meetuitkomst:
ISTA T/
(clear entry) • Na een foutleve
r£Y
Wist
IOput
[eEl
Wist
aIleen het 'aatst IOgebrachte •.
het hele geheugen.
(clear all)
l1TO-cursus I'rE!ettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhouen Pagina
1.6
Meten met de digitate meetklok • meetld:::l: moet vertlcaa! staan.
aansJuiten op netvoedmg daarna
DJrekt aflezen :
,
IONI
er verschijnt
en 00,000. Bij het ingaan teJt de mo!etklok op
Door te drukken op
ill
verschljnt
~
en telt
bij net mgaan af. al of
NulJen :
nu~t
met ijkmaat
I
I ZEROI
Crootste waarde vasthouden :
IMODE)
er verschijnt max.
KJeinste waarde vasthouden :
[MODEl
er verschijnt min.
Door te drukken tijdens MAX of MIN op wordt de stand t.o.v. 00,000 weergegeven. De max. c.q. mm. waarde wordt dan gewist.
II'ITO-ctrsus It!etteclmiek
\IIOOr
bet Regionaal Centrum Eindhoven
Paqina
1.7
I
Prmten van meetUltkomsten en stattstlsche informatie
I
2J.ZZ!-
2
~J.':::5 1'1
~
..
21. !45 1'1 :~.441
$
:1,441
: •. 6:5 1'1 '::'.1:4
6
~ ~
:~.l'::
18
~:.12:
"
1'1
It'
H ,,~;
22.625
rotH
:1. :.:~
" " " e.47" "
:;
.. I. '!I!o'!l
a
meetkJok verbmden met printer en printer aansluiten
Prmten
IQHl
op netvoedmg. betde Daarna printer op
(MODE
Na elke meetUltkomst
(MODE
21
II
en
IPRINT
na de laatste meetultkomst
Statlstlsche mformatle
.. printer op
"
,." ::.12. .,
., ..
"
7 DATAl
(STATI
dan worden aJleen de meetultkomsten geprint •
I'ITO-cursus Pl!ettechniek \lQOr bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
loB
fell
Controleren met meetkJok na insteJJen grensmaten.
D
0000
DODD
DOD DOD
0000
ODD 0000
OP.,
PRESETTt.H
SJUlt presetter aan op de netvoedmg en de meetklok op de presetter IN gang.
+0,03 10,4 -0,08
ControJeren bljvoorbeeld : Nominale maat invoeren :
· NommaJe
••
maat nullt"'n :
-===
Max. afwljklng invoeren : Mm. afwijking invoeren :
.0,03 De maat 10,4 -0,08 kan nu worden gecontroleerd. Door te drukken
OPt
(PASS]
neert de meetklok weer zonder mgestelde tolerantlegrenzen. 'fIaarden oproepen :
door :(PSETI
nominale maat, [lOAnt
(USE] max. afwijking, (LOAD) (lSETI mm.afwijking, (LOAD)
KrO-cursus It!ettechniek tJDOr bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
1.9
, functio-
Pnnten grensmatcn meetuitkomsten en HISTOGRAM
.0,0)
• voorbeeJd 10,4 -0,08, meetklok genuld op 10,4 ijkmaat. Slult printer aan op netvoedmg, de pre setter INgang op de meetkJok en de presetter OUT gang aan de pr In ter • Printer en meetkiok
m [£Y
t
Prmter
(MODEl)
Presetter
op rood licht. IpSETI , nominale maat 10.4 invoeren, ILOADl
t
,en TOL-LIMIT] , controJeer
TU5(i1 ,max. grensm~voeren, [LOAPI [LSET) , min.
grensma~oeren,
Prmter
(TOL.L1MIT)
print grensmaten en licht geeft groen.
Na elke meetultkomst
(DATAl, op de presetter of PRINT/DATA) op
[LOAi5l
I
de printer. Na de laatste meetultkomst : Atdrukvoorbeeld van de OP-\ (NT 264-500)
t.E.1 ~; n j T (.':'1':' ',HE' L j"EJ
t.· ,
• iH"
I
TOleranhefunk!.e
~
. .;.,.~ . . tt
1". ~:t'I';'
tI
(I. ( ... :.(. 11 :~.~~1
J- BovenSle en onaelSle Q'l!nsw.I;)lde
tI
H. "~., N
,-4 . ~; ":'
I". ~~~
f'~
~I
:" •• :.. tl
I! • ~:t(l!
Aanlal
de' klassen en
} ae t-Iassetlft;eclle van he!
n
1~,llln
a'gedlv~.Ie tllslog,am
Meellunkt,e (max ,ngave
=1000 meetwaarden)
Afgedrulcle histogram
Voortg:l3nrte nllmmf'.tl1g van 0<: mec!wJaloo?n A.)IHJlJtt1U1V t)lj t,lh'l;lflltf·lhlt"
4 . . .. .
SCnlljd.r'\V 14 - U"vo:n 01.' m"Jt
S ..... .
.......
.. - onoel ae maa!)
~ •• I
211.
_ Aanlal dt'. opge~!agen meelwaa'oen
"
I! , ~ I: ,,- Hoog51t' mt'etwaalde
"IN
lof • ;. ';".; II - laagsle meetwaarCle
Het hIstogram WOldt ,n hen gel.,ke delen velCleeld. wllarvoor de (Olelanllt!bleedte dOOr 10 wOfOt gec/ee/(J en afgedlukt
...I
: ..11
Statrstrsche berekenlng ::;~,
...
III
;.
III ~f aantel werkslukken per -----------,/' ~hlnoek WOldt automahsch • • 1 Yerwe,kt en weergegeve n
".
l
I ~ . '~~. 11 - Gem.odeloe waa'de ii, toO; II - Slanoaa'Oalw'lk,ng 101
L
UP IjU T •
I
L.j (II;T •
1 J
Alkeur. verdt'eld tn + en - over· schllf(llnQ. WOldt aangegevt'n
trro-cursus I1E!ettechniek \IOOr .bet Begionaal Centrum Eindhouen Pagina
1.10
Paqina
1.11
3D - ..... ten. Drie ditrensionale nE!'etJl&chines l1Bken bet 1IDgelijk om een \erkstuk in zijn geheel in &-en opspanning te controleren. Dos aUe atnetingen \C)rden in de ruimte
qeneten. zooat nen niet beperkt is
tot bet . . ten in 2 dillltnsies (neetmicrosoopen en projeotoren) at
1 dinensie (hoogtetreters). VOor ewnzo
81$
~t
treten in 3 dinensies geldt
vocr 2 dinensies dat niet aan bet Abbe -principe kan
\IOrden voldaan. In principe is een
em
(coOrdinaten neetnachine)
dus een conninatie van clrie onderlinge haakse linealen
t
Ulerbij
van een punt de coOrdinaats\earde op elk del" assen kim \lDrden afgelezen. De clrie assen vor\l'en de X-, Y- en Z-as. De haakse stand en de be\·;eging langs de assen m::Jet heel naU\4teurig zijn, ondat ah/ijkingen hiervan een grate invloed heb.ben op bet nE!'etresul taa t. Deze ahri jk ingen veroorzaken een Ie orde conparatorfout. £en hoekuerdraaiing van 5 boogseconden tussen 2 standen van een rechtgeleiding geert op 200 afwijking van 200
*
5
*
5
*
1IIll
van de lineaal een
10-' : 5 pm. (2ie figuur 1).
t. V'
200 mn
= 5"
\
Fig.l
~
Controle mogelijkbeden vocr 3D - machines \lDJ"den in de theorie uitgebreid behandeld. Ais taster wordt neestal een
mechani~ch
tastsysteem gebruikt, dat
uit &-en of meerdere robijnen kogels bestaat. Ubor bet uerrichten van de metingen dienen eerst de diameters en de positie van de ltaqels t.o.v. elkaar bepaald te \IOrden 1II!t een .iJkbol. Tljdens
bet praktikum
~Drdt
hiervocr een stalen koge! gebruikt. Tijdens
bet ui t\JOeren van een II.tiog geeft de schallelende taster een signaal naar de colllluter, W:larop deze de positie van de sleden op HIO-cursus lfeettechniek voor bet Begionaal Centrum EiDdhouen Pagina
2.1
de respectievelijke K, Y en Z assen bepaald. De door de computer ingenonen JJEehaarden kOn'E'n otJereen n'E't bet middelpunt van de tastkogel, zodat VODr de juiste aanraking van de taster aan bet wrkstuk veer de koge15traal gecorrigeerd dient te Wlrden. Om in de juiste richting te kunnen corrigeren meet de computer de nornaa~
(een lijn loodrecht) op bet oppervlak "wten" am in de
juiste richting te kunnen corrigeren. Zie figuur 2.
nDmBal
/
JJ
~(/jB ;'"
Aanrakinqspunt ' Fig.2
De in bet praktiktDn gebruikte nachine is haldgestuurd en heeEt geen autonatische richtingsberkenning. dus am te _ten
at punt 09,
dan W!l punt B bedoeld w:Jrdt zie f iguur 2 is een extra neetpunt ncdig (zie o.a. de verkorte handleiding in appendix 09). Doordat
.
een computer gekoppeld is, is bet niet neer nodig om bet wrkstuk voor de 1IE'tingen geheel uit te richten, 1IE'n ka.n dit door middel van software in de computer Iaten ui tuoeren. Di t gaat op
500rtgelijke wijze ais in de praktikunproef ou.r de &etmicroscoop behandeld is. Ui teraard is bet biJ de 3D -meetnachine wat inge\,likkeid ondat bet wtrkstuk willekeurig in de ruinrte op de machine geplaatst kan lIIDrden. De 1IDgelijkheden om een wrkstuk assenkruis te bepalen lIIDrden
door de software mgeliJk genaakt. De _chine in bet jx-aktikum kan tlet hi jbeborende software op dr ie zeer strak vcorgeschf'even wijze bet W!rkstuk coardinatenstelsel bepalen. De uitgegeuen neet\earden zijn nu steeds in bet wrkstuk coOrdinaten stelsel. Itn'O-oursus
~ttechniek
VDOr
bet Regionaal Centrum Eindhownl
Pagina
2.2
De neet- en berekeningsDDgelijkheden van een3D neetmachine ~rden niet alleen bepaald door de constructie' en de toe te
passen tastsysterren, maar
~rden
voor een qroot gedeelte oak
bepaald door de gekoppelde corrputer n1?t bijbehorende so£t'NiU'e. F.en ander belanqrijk punt van de gekoppelde oorrputer is de
DDgeliJkbeid tot bet snel controleren van vorrren en plaatstoleranties, claar de computer snel aIle noodzakelijke berekeningen kan uitvoeren (Dit is niet DDgelijk net de in bet praktikmll beschikbare Micropak 100). Ook bij bet TlEten van rreerdere gelijke \'.:erkstukken kan zinvol van de conputer gebruik \\Orden gemaakt. Met is hierbij DDgelijk om aIle toetsindrukkingen die TlEn meet doen om een werkstuk te neten door de conputer u1 t te laten veeren. [)enk hierbij aan de oproep
van de verschillende progralll1Bs en gegeven verwerking. Hiervoor
moeten de handelingen in de LEARN rrDde eerst voor gedaan
~rden,
\Iilarna deze 'UOor de volgende keren autorratisch uitgevoerd \\Orden. ~n
hoeft nu aIleen rraar de taster net de hand in de juiste
volgorde de te meten elernenten aan te laten tasten. Tijdens bet praktikmn gaan we eerst de haaksheicl van de X en Y assen controleren door de leDg'te van een eindrraat te neten in twee standen zeals in tiquor 3 is aangegeven. y
X Fig.3 Door de IeDg'te van de eindmaat in beide standen te neten kunnen we de haaksheid afwijking tussen de K en de Y as als voIgt berekenen: Neem aan dat de hoek tout tussen de K en Y as gelijk is aan a. Zie liquor 4. ' I'ITO-cursus 1'I:!ettechniek voor bet Regionaal Centrmn Eindhoven Pagina
2.3
A"
S" J.
2
J
a.a
x
S'J.
A' a a.a 2 S
Fig.4 A en B De afstand A1Bl w:>rdt berekend \lIOlgens:
={ a 2
A1Bl
+ { a + aa
)2 }
1/2
(Phytagoras in .6 AB1 'B l \\IB.llt bet COJllluterprograTmB gaat er van uit dat X en Y loodrecht op elkaar staan. De afstand A2B2 in
fiquor 4B \lIOlgt uit:
={ a 2
A2B2
+ ( a - aa )2 ) 1/2
Gebruik makend van: ( J. !
I)
)
in = 1 :! n6 + n_(~n_+_l_)_1)2 :! n ( n+J. ) ( n+2 ) 1)3 2 6
VoIgt \X)C)r bet verschi 1 : .6
= AlB = ( .2
1
II:
-
A2B2
(
J. + a 2 )2 +
a { ( 2 + 2a +
1/ 0;2)
2
)'/2 - (
0;2
-(a
2
+ a2 ( 1 -
2 - 2a +
0;2
0; )2
) 1/2
) 1/2 }
_t a 2 ver\'aarloosbaar gat dit:
_t
a
geett di t .6
2
Hro-cursus l'i:!ettechniek
\lIODr
Pagina
j
1 +
= a.1.2 *
0;
0;
=1
+
~
2
ot a
.6 = a.i2
bet Heglonaal Centrtml EindholJen 2.4
Voorbeeld: a
= 250
1tllI
iJ=2pm
a
=2 * 250
10- 3
* .12
= 5
*
10-' rad
=1
bqsec.
DeM! beaksMid .'wijkinq is natuurlijk oak op andere wij_ tit
neten. Voor u aan de opdrachten beqint dient u eerst de verkorte handleiding van de machine te besttderen. Deze is in appendiJr A bijgeuoegd. Hoe u geprogramreerd kunt neten is in appendix B beschreven. Ui teraard bent u na bet ui tuoeren van bet praktikum geen ervaren
3D neettechnicus,en kent
u niet aIle mogelijkheden van bet
micropak systeem, near bet zal u zeker
een indruk geven van ....at
3D neten inboud.
ft!.etopdracht. 1. Bepaal de grootste conparator rout in bet XV vlalt van de Y
beW!ging.
~t
hiertoe de lengte van en eindmaat in 2
posi ties in bet XV ulak. Bepaal bet \Erkstuk coordinatensysteem uolgens A zie appendix A. 2. Bepaal de haaksbeid fout Ret de hieruoor beschreuen nethode. Bepaal ook hier bet coord ina ten systeem volgens A. 3. Veer oefening 1 uit zeals op de uolgende pagina beschreven. 4. Indien voldoende tijd aam·.ezig is gaan \E nag geprogramreerd _ten. Volgens de beschrijving in appendiJr B.
II'II'O-cursus ti!ettechniek \IOCr bet Regionaal CentrtDn Eindhouenl Pagina
2.5
Stull theor ie Dr ie D-techniek.
Voor de len;te.eettechniek i. de hier aanqeqeven 3D-aeettecbniek een 9rote .pron9 voorvaarts: door koppelinq van de co.puter aan de .eetaachine kan anel -ruiatelijt- ferekend worden 6an de aeetuitkoasten va.rdoor het b.v. a0geli;k vordt binnen enkele .inuten de hoek tussen twee vlakken te bepalen of de littin9 van een cilinderas vast te le9gen alsaede de geaid4e14e dia.eter. Haa.t dit tii4, en du. financiile a.pekt, .peelt nog een tveede a.pekt een belan9rijke rol. Meetuitko.sten, verla.eld .an een ruiatelijk .eetobjekt, oaletten in aeetwaarden ia dikwijl. een aatheaatisch 1.stige aaat en derhalve niet geschikt voor de aeetteebnicu •. Nu wordt een aoftvarepakket optezet door speeialisten vaarna dit aan de aachine via oproepbare procedure. door de aeettecbnicus tan vorden toegepast. Daar de aacbine het instelpunt bepaalt vorden de aeetvaarden nauwelijks beinvloed door de aeettechnicus va.rdoor een boge aate van objettiviteit vordt . bereikt, oot bij langdurige aetinten. Een gevol; van een 90ed optezet softv.repakket tan ook liin dat aetingen die vroeger op diverse aacbine • .oesten vorden uitfevoerd nu op ~&n 3D-aeetaachine feschieden. lierna 'al aandacht vorden besteed aan de principe. en opbouv van deze aeetaachine. vaarna bedieninq en proqra..ering zullen worden bekeken. Ook de aeetnauwkeuriqheid koat royaal aan de orde oadat vooral bier het aeetproces door vele foutenbronnen beinvloed ken worden.
Conltructieyor.en, ~en
sche•• t~sch overzicht Van aoqelijke constructievoraen voor aeetaachines gegeven 1n Fig. 4.13. lij bet construeren van .eet.achines is een belan9rijk qeqeven bet Abbe-principe; dit is ecbter bij 3D-.eetaachines Diet vebeel te realiseten, hooqltens vOGr een .eetas . 11
........ 'i.lI.'.e;
•• u...... I'OU.AL CO •• U.lHlflll
" ' . " •• LI
.UY".,.lOuw
IOOIU'CHt'.U IIIUT. . . . .~
,
.
~ ~ ~ ~ ~ .ttl .
m ltt 6 J t·
~
~
~
t·
•
~
......
'IrJ -In
~. ~
~
~ ~
. ....'
Fi9. 4.13.
JHl'O-our5U5 It!ettechniek ooor bet Regionaal Centrmn EindhotJen
Pagina
2.6
I
Ret &al duide1ijk &ijn dat bii grote .eet.achines waar niet voor aIle aSsen aan bet principe ken worden voldaan de .eetnauwkeurigheid in hoge .ate beinvloed wordt door de kantelfouten. Men zoekt het hier dan in stijve constructie••et zeer peciele rechtgeleidingen die leer goed haaks op elkaar .oeten .taan. Reltfouten tunnen in loaaige gevallen via de software worden gecorrigeerd boewel dat veini9 vordt uitgevoerd. De figuren 4.14a t/a 4.14e geven een aantal koorkoaende bou.vor.en van aoderne .eetaachines.
Fi9. 1.14b. Horizontale
Fig. 1.148. Kolo••eeta.chine.
.r.~uw.
Fig. 4.144. Stilstaand portaal.
Fig. 4.14c. 8evevend portaal.
De protaal- en bru9vor••eetaachine. zijn bet •••at populair. Deze eonstructiea koppelen een ,root aeetvoluae aan een boge .eetn&uvteurigbeid.
rl,.
4.14e. 8tu9vor•.
(l1I'O-cursus It:!ettechniek. \ltK)r bet Regionaal Centrmn EindJ:loven Pagina
2.7
I
MeetsvstCieD. In principe kunnen bij deze aachinea zovel direkte ala indirette aeetaysteaen worden toegepast aaar door de thans bereitte aeetnauwkeuritheid van de dirette aeetayateaen worden vrijwel aIleen deze n09 toegepaat. Hieraee wordt oak het - tOltbare - zeer nauwleuri9 verv.arditen van schroefspil-aoer constructie. veraeden. De aeest populaire aeetaysteaen vaar inbouv in 3D-aeetaachines zijn de aptiach-increaentele .ysteaen van het Moire-fringe type en het inductosyn aysteea. He' "oite-fringe type levert in de vora waarin o.a. Zeiaa het produceert een hoge abaolute aeetnauvleuritheid vaarbij de afvijkingen beperkt blijven tot enkele ~.,. bij een oploaaend veraoten van 0,1 - 0,5 ~a. Vanvege de ~evoeligheid voor verontreini9ingen dienen deze ayateaen .fgescherad te worden bij inbouv. let inductoayn aysteea heeft ainder laat van verontreiniting aaar bereitt een ainder hoge absolute aeetnauvkeurigheid bi; een lager oplossend veraogen. Het zal duidelijl zijn dat bij inbouw van de aeetaysteaen bijzondere aandacht dient te vorden besteed aan de plaata van de aeet.y.tea.n daar hun af.tand tot het te •• ten obj.tt de 9rootte van de lantelfout bepaalt. Voor de aeelt nauwkeuri,. aeetaachines woldt ainds kort gebruit qeaaakt van afstand •• eting .et laseraeet.y.teaen, dit teat in boofd.tuk , .an de orde. tostsYlte 1en .
Boewel bi; het vaarneaen van een aeetobjekt in de lenqteaeettechniek zeer veel gebruik wordt ,eaaakt van optische systemen, vordt bi; het vaarneaen in de 3D-aeettechniek vrijwel uitaluitend van aechanische aiddelen (aantastaYlteaen) gebruit geaaalt. Men aag echter niet stellen dat volledig is afgeltapt van bet optisch vaarneaen: aet nale het waarneaen via videosysteaen aet beeldanalyse-apparatuur is in ontwikkeling. De verwachting is dat op niet al te lange teraijn aantastsysteaen van 4it type op de aarlt zullen kOlen. "en kan de aecbanische tastsysteaen verdelen in een aantal 9roepen als scheaatisch i. aangegeven in Fig. 4.19. Roewel aen in principe elk van de bouwvoraen tan tegenkoaen, speciaal bij oudere aeetaachines, WOldt tegenwoordiq hoofdzakelijk gebruik ,e.aalt van twee typen tastsy.teaen t.w. deze aangeduid onder 19c, het sChake lend tastsysteea en deze vallende onder 19F, en 19'2' bet aetende tastsysteel .
............ . ..........
~ I" Bi ~ i i -...................... ....................... ....--......... ........ ._.......
..
. . . . . .f • • • •
'."'
•••••••
~
•• t
, 'I t-
.................. .::;::---. :.1':.-:-: ...:.= ... .............. ....... " .......... .. .. .. ................. .............. .... .. ............... , .. ........... , ~
,
-
:=~
--
:=~
........... ~ . .. ................ .., ........
~
......,....
~
S '*
FiV .•. '9. ta.terbouVYoraen.
IMro-curftuft It!ettechniek uoor bet Pagina
Regionaal Centrmn Eindhoven
2.8
I
Met schakelend tastsysteem be.taat uit een ta.tkop met daaraan bevestigd een of a•• rcler. tnt.tiften .an het uiteinde, cl.l.kwijla vooni'en van een tastltOCIJel.
8: contactpunten schakelcontact ,ekoppeld .et taster $: tuter
c:
A
s
• Fig. 4.20. Schakelend taataysteea.
Raakt een kogel bet aeetobjekt dan wordt een strooakring geopend vaarbij een signaal vordt afgeCIJeven vaaraee de uitlezing van de aeetayateaen wordt gestart. Het ia aan te bevelen tasters te gebruiken die in drie loodrechte asrichtingen kunnen scbakelen daar de tasters anders Gagebouwd aceten worden tijdens bet aeetproces wat tijdrovend is en de aeetonnauwkeurigbeid verhoogt. Tegenwoordig vorden veel van de sehakelende tastsyst..en door een fabrikant vervaardigd en wel zodanig univeraeel dat ze op verschillende "u8e-aeet- en verspaningsaaehines kunnen worden ingezet. 8ij ,oede schakeleDde aantastsysteaen blijft de fout bij aantasten binnen 1 pa.
trrO-cursus I'Ieettechniek ~r bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
2.9
De aeest nauwkeurige aantastsysteaen 113n de aetende Iyateaen die in drie coordinaatassen een co.pleet induktief aeetsysteea aet nulstandblokkering en autoaatische aeetkrachtinstelling betitten. De induktieve aeetsysteaen worden bij a.nt•• ten in de nulpositie gestuurd vanuit de aachineaandrijfsysteaen. Rierna vordt dan een signaal uitgegeven vaaraee de .eetsyateaen vorden uitgelezen. Het apreekt van:elf dat dele .eetsYlteaen een langere insteltijd vereisen dan de schakelende syste.en. aaar :ij leveren een hogere 'natelnauwkeurigheid. Een fabritant heeft :oals is opgeaerkt een seanningssfsteea ingebouvd vaaraee tovel de tasteraeetsysteaen als de aachineaeetsysteaen vorden uitgelezen waarna, DA digitalisering van bet tastersignaal, beide .etingen vorden vecoabineerd tot de uiteindeliike .eetuitkoast. Wanneer een .eetrichting vordt •• ngetaat li;n de andere aantastrichtingen geblokkeerd in de nulatand. De aeetkracbt is per as instelbaar op een paar discrete vaarden b.y.: 0,1 N, 0,2 N en 0,4 N. Dit type tasteraysteea is sche.atisch weergegeven in rig. 4.21.
1,--11-1..,
1: bladveersysteea
2: 3: 4: 5: 6:
I
3
induktief sy.tee. nulstandkleaaing aeetkrachtinstelling opnaae taststiften gewichtscoapensatie tutstiften
fig. 4.21. Metend tastsysteea.
-""'t-!o
trro-cursus tteettechniek
~r bet
PAgina
Regionaal Centrmn Eindhoven
2.10
Alvoren. aen aet het verkelilke aeetproce. kan aanvangen aoet bij coaputergetoppelde .eetaachines betend zijn welke tastatiften aan bet ta.t.yateea aijn bevestigd en vat preciel de ruiatelijke positie van de ta.tk0gel. 1•. Hiertoe vordt op de aachine een ijknoraaal. dikwijls een preciaiekogel, geplaatlt waarna door herh.ald aantaaten .et elke ta.tkogel de ruiatelijke positie van deae t.o.v. de eerste k0gel, het nul punt , kan warden bepaald (Fig. 4.22). Daarna aoet .en dan bij .etingen de aachine aelden .et velke kogel e.n aeting i. uitgevoerd vaarna dan de coaputer de o.rekening k&n verzorten. 4.l.3. Bedieniogsaogelijkbeden 3D-.eetaachinel aet loftvare-overzicht. IndeHDq In principe lija bij de 3D-.eetaachine drie Diveau'. van bedienin9 te onderacheiden t.v.: a. yoll.dig bADdbeGiend. Hierbij bediend de operator de aandrijvingen en positioneert bet tastsyateea tegen het aeetobjekt. De uitleaing van de aeetwaarden gescbiedt door de aeettechnicu. vanaf de di.plays van de aeetaystea.n. Een coaputer WOldt hierbij .eestal niet ingeaet. h. HAndbesturin,, De be.turing van de aachine vOldt door de .eettechnicu. badiend waarbij de aachine autoaatiscb stopt bij aantasting waarbij dan via de coaputer de aeetwaarden worden uitgelezen. Rier WOldt uitgebreid gebruik geaaakt van softwareprocedures die bij de coaputer aanwezig zijn. c. CHC-bcsturinq. 8ij deze vor. van acten vordt de aacbine vooraf geprograaaeerd yoor bet te doorlopen aeetproces waarna de aacbine volautoaatiscb de aeetsyclus ~en of aeerdere aalen uitvoert. Ook hier kunnen weer gewenste softwareproeedures °ingelast" worden die yooral voor bereteningen en uitvoer worden gebruikt. Roewel de onder a. genoeade handbediening DOg wei voortoat aoet deze toch als verouderd worden beschouwd zedat hier aileen aan de onder b. en c. tenoeade besturingen en .ogelijtbeden aandacbt wordt besteed. Randbesturinq eD software toepasliD9. Bij de handbe.turing heeft de aeettechnicus de be.cbikking over een bedieningspaneel. ditvijls voorzien van kleine .tuurknuppels Vaaraee de aandrijving van de coOrdinaata.sen kan worden bediend. De aandrijvinv.k4rakteri.tiek is loa. proVlessief zedat act toeneaende uitwijking van de stuurknuppel de .tuurlnelheid aeer dan lineair toeneeat. 10 kan de .nelheid van eokele pa/I tot enige ../s geregeld worden. Alvoren.
11'ITO-cur5U5 I'I:!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindho1.len
Paqina
2.11
I
aet bet eigenlijke aeetproces kan worden gestart worden de volgende ,tappen doorlopen: a) Tastercoabinatie saaenstellen en aonteren. De tastkop kan aeesta) aeerdere seta taststiften opneaen, aoas tot een totaal van 25 tastatiften. b) Poaitie tastkogels bepalen. De co.puter dient te ·weten" wat de ruiatelijke positie van aIle tastkogels is. Hiertoe wOldt gebruit veaaakt van een ijknoraaal die aet elke kogel een aantal aalen wOldt aangetaat (zie Fig. 4.22). Oit de aeetwaarden wordt •. b.v. de software de ta.tkogeldiaaeter en de 1199inv van het aiddelpunt bepaald t.o.V. de eerste kotel die als nulpunt woldt .an9~duid .
., ,tI,
........ .. -.
~
..
, ,
I . . . I.
.,
, ~,I,.O
Fig. 4.22. Taststiftencoabinatie aet ijtnor.aal. c) Bepaling van de positie van bet aeetobjekt t.o.V. de aachinecoOrdinaten. Bij niet coaputervekoppelde .eetaachines is het gebruikelijk het aeetobjekt uit te richten d.w.l. het coordinatensysteem (tartesisch) van het objekt evenwijdig aan bet aachinecoordinatensysteea. Oit is een tijdrovende laak terwijl daarbij onnauwkeurigheden optreden die direkt doorwerken in bet uiteindelijke .eetreaultaat. De .eeste tabrikanten bieden daaroa in bet .oftvarepakket een procedure ean vaaraee het objekt rekentechni.ch wOldt uitgericht. In wezen wordt de po.itie van het .eetobjekt vastgelegd in draaiingsaatrices en een ver.chuivin9lvektor die voor de nulpuntsverlcbuiviftg lorgt. Yoor de verla.eling van dele gegeven.
I'ITO-cursus Pfeettecbniek voor bet Regionaal Centr1.D1l Eindho~lIl!m
Pagina
2.12
wordt aan het objekt een ruiate-a. bepaald. b.Y. de noraaal op een vlak of de •• van een cilinder of kegel, die vordt v.stgelegd in tvee hoek en t.w.: - de boek , aet de dichtsbijzijnde aachine-as. - d. hoek _ die de proj.ktie van de ruiat.-as aaakt ~en van de tv.e andere aachine-a •• en (zie Fig. 4.23).
z
~----....;...----y
rig. 4.23. Politie fuiate-a. t.o.b. aachinecoOrdinaten. Draaiing X&A de ruiate-a. kan plaat.vinden via draaien over a en daarna over •. De •• th.aatiek blijft daarbi; eenvoudig. Draaiing AI de ruiate-a ••oet nu nog worden uitgevoerd door b.Y. tv.e aantastpunten aan een vlak te gebruiken voor de d.finitie van een liin die daarna oa de ruiat.-as kan worden ,eroteerd. draaiing ruiate-as
draaiing AI ruiate-as ,-
eD
@ @ 0- -~ V g~. ~ ~ ~ ~ .,.
,
....
~.
,~
Fi9. 2.24. Mogelijkheden ter be,.l!ng yan li9ging ruiate-as en draaiing oa ruiate-as.
'trrO-cursus ft!ettecbniek voor bet Begionaal Centrum EindhDtJen 1 Pagina
2.13
In Fig. 2.24 zijn een ••ntal .ogelijkheden geschetlt waaruit .en de gegevens yoor deze tvee oper.ties t.n Yerkrijgen. Vi. een extra aantal .antastpunten kan 001 de ligging van het objekt-nulpunt bepaald vorden. Ha deze procedures kan het .eetproces geltart worden: elk .eetpunt wordt hierna oagerelend in objeltcoOrdinaten. Uit de aeetpunten lunnen nu a.h.Y. de coaputer de aeetwlarden vorden berelend. Hoevel tussen de onderlinge .oftvarepakketten, die ter belchikking staan oa aeetwlarden te berekenen en uit te Yoeren, ver.chillen bestaan zijn deze toch niet zo groot dat deze afzonderlijk besproken dienen te worden. DBaroa wordt hier in bet kort .en overzicht gegeven van het loftwarepallet yan een fabrikant (Zei.,) die een leidende rol speelt in bet 3D-aeetgebeuren. Dit .oftvarepakket kent een ,root aantal procedures die op drie aanieren kunnen vorden opgeroepen t.w.: a. via "druk op de knop", b. via geadre.seerde progr.... ·., c .• peci.le .eetprogr.... ••• •. "Otuk op de tnop· procedures. Hier.ee worden een aantal ba.i.- en koppelingoprocedurea opgeroepen. Na
oproep voIgt een eenvoudige dialoogprogra..ering vaarbij de aeetgegeyens worden ingevoerd waarna de berekeningen ter bepaling van de aeetwaarden worden uitgevoerd. De aeetwaarden worden via printer of beeldschera uitgegeven. rig. 4.25 geeft de basi.procedures die op dete aanier zijn op te roepen.
~ \Jnt
© ....
....-.-.-.-...... -----...
'
.....
~i..!~L
vlak
"
.
....... ,/
ell Ips
•
I •" • · l - ·... ..!. . --•
•
.. ·.
... ...
kOllel
.. .,.:----
.'.'If.,,,, ....
)(
.....
...., .,. ....... - .
r
ci I inder
1\ in
kegel
Fi9. 4.25. 8asis.eetprocedures.
II'ITO-curSUs lti!ettechniek voor bet Pagina
Begio~al
2.14
Centrum Eindho\len
I
Elke procedure eist een .1Dlau. aantal aantastpunten vaarna de gewenste struktuur die door deze punten is valtgelegd vordt berekend. Meer dan het ainlaua aantal aantastpunten geeft de aoqelijkheid de bestpassende fiquur te beretenen all aede de standaardafvijtinq en extreeavaarden. De koppelinq.procedures kunnen worden toegepast op eerder qeaeten geoaetrische ele.enten. Ter beschikking staan de procedures: snijpunt, sy•• etrie, afstand en loodlijn. Deze koppelinlsprocedure. kunnen b.v. worden lebruikt bij bet berekenen van de .fstand tussen tvee punten, bet snijpunt van een lijn aet een vlak, bet syaaetrlevlak tuslen tvee qeaeten vlakken etc. In Fig. 4.26 zijn deze aoqelijkbeden in een tabel opqenoaen. koppelingsprogramma'slsni jpunt
I I
ixnmetriel
I ahtand
[Ioodl i in
comblnaties
punt [ ahtand
punt
I s xnwne t ri
Ii jn
Ilooan in
I
(Ioodl i In
I
Iloodl iJn ]
I
Isnl iount (ixnwnetrle
I
1':"I]~D"r
!J
llooaTi in vlak
cirkel
I I
I
Isn; jpunt I I)gggl i ill I
I ahEana' I I S :i!!!!!U ria
Isni ipunt !
Ilooolijn
c.irkel
vlak
IiJn
l'ooiJllJn
I I
IaFstano I I sxnwnetr iel [s lnwne t ,. e I
I~ ~snrJeunt [ looiJlljn
-
Innwnetr'e
I
--
I ardana I I s Xnrne t r i e I
Fiq. 4.26. Mogelijkheden koppelinqsprocedures. Haast een procedure voor het teruqroepen van eerder bepaaide aeetvaarden zijn nov procedures aanvezig voor het o.rekenen naar pool coOrdinaten, bet berekenen van boeken uit a.etvaarden, bet bepalen van vora- en plaat.tolerantie. en bet uitprinten van een a.etprotocol. ft. protocolhoofd aet inforaatie over het aeetobjekt vorden de aeetvaarden qeprint. Ret is .oqelijk vooraf de noainale vaarden in te geven al ••ede bet tolerantiegebied vaarna bij uitprinten wordt aangeqeven boe de ligginq is van de ..etvaarde t.o.v. de noainale vaarde.
I'IID-cursus l1eettechniek voor bet Regionaal Centrum EindhotJen Pag-ina
2.15
4.3.4. Meetnauwkeurigheid 3D-aeetaachine•. loal. al in het voorgaande in uiteengezet il door het inzetten van 30aeetaachinea een enorae reduktie van aeettijd bereikt terwijl door het juiat inletten van de loftware, aeetprobleaen kunnen worden aangepakt die tootheen vrijwel onoplo.baar waren of ain.tens leer veel aeettijd vroegen. Dit aIle. i. vrij interel.ant doch niet voldoende: de aeetnauwkeuri9heid aoet toereilend lijn. Daar bet bier 9aat oa kapitale .aehines vaat een 9rote .artt voor ii, doen fabrik.nten bun uiter.te best hieraan te voldoen. In de folders vindt aen dan oot leer acceptabele vaarden voor Grote aeetvoluae•. Reali.atie in'de prattijk blijkt echter heel aoeilijk. £en onderloet in een bedrij! aet 80! aeetaachines heeft uitgevezen dat veel aachines Diet 6an de specifieaties voldeden, speciaal de ainder nauwkeurige aeetaaehines. Bet is daaroa noodlalelijk, aeer nog dan bij produttieaachines, na te 9aan of de Ipeeifieaties in de praktijk vorden gehaald. oaar eehter, in tegenltelliAg tot de produktieaaebines, de 3D-aeetaachines -jon9- lijn is aen er tot op heden Aiet in geslaavd internationaal afnaaenoraen vast te leggen. Vel vordt er in veel laboratoria gevertt .an aethoden en testobjekten voor de atn&ae van 3D-aeetaaehines. Oa eni9 inlicht in de problematiet te vertrijgen vordt nu eerst in het tort .and.cht aan de foutenbronnen besteed vaarna enige testaethoden vorden besproken. Foutenbrpnnen. Men kan bij het 3D-aeetproces een vroot aantal foutenbronnen onderacheiden die lijn onder te verdelen ala in Fig. 4.28 is aangegeven. De foutenbronnen lijn grofwev onder te verdelen in: - apparaat vebonden bronnen, • Aiet-appar••t gebonden bronnen. "iet-appar.at gebonden bronnen lijn 0 .•. teaperatuursinvloeden op de aaehinestruktuur. Met naae temperatuursgradienten lullen vOlaveranderingeD in 0 .•. de geleidingen veroollaken. ... twaarde v.rWerklng dl 9 I tal i sering' - Interpolatle
- software
Tastsysteem - nul punt . • ka I ibrat Ie - omkeerfout • reproduceerbaar
CoHrd inatensys teem - haaksheld - rechtheld'
Taster ~~~~~~1
-- .ech. gedrag e last lei tel t - doorbuiging
amgev I ng is I nv I oed
Mee ts y $temen
- temperatuur
Objekt
- oppervla k
- hardheld
- trllllngen - yoeht
- gewieht .
Fi9. 4.28. Foutenbronnen bij 3D-aeetaaehines.
I'Iro-ctrsus It!ettechniek l}OOr bet Beg ionaa 1 Centrmn Eindbot.Jf!n Pagina
2.16
Yocbt van buiten op de tafeloppervlakte eebracht levert een oppervlaktelpanning waardoor ook voraafwijkingen in bet tafeloppervlak ontstaan die van delelfde grootte-orde kunnen zi;n. Ook de aeetatrategie speelt hi; bet nauwkeuri9 aeten van voraen een 9rote rol. liest aen de aantaspunten te kort bi; elkaar. b.v. bi; bet aeten van een bolvora, dan lal de door de aantastpunten berekende bestpassende bol geen nauwkeurige dia.eteraeting opleveren. Soas zal aen deae onnauwkeurigheid echter aoeten accepteren daar bet te aeten oppervlak klein ia. Ook de gevolgde rekenprocedure. zoals deze in de software is vastgelt9d, tan in bepaaldt situatiel probleaen opleveren en zelfs instabiel worden waardoor 9rote afwijkingen kunnen ontataan. Het 9rootlte dee I VAn de foutenbronnen ia echter aet de aeeta.cbine zelf verbonden. Afwijkingen kunnen o.a. resulteren uit: - afwijkin,en in de atetsy.teaen, - afwijkingen bi' elektroniacbe interpolatie, - kantelingeD van bewegende delen waaraan bet taltsysteea is bevestivd, - afwijkin,en hij bet aaDtalten, - baaklheid van de aachine-alsen. De eerste tvee bronnen ,1jn op te sporen door nauvkeur1ge kalibratie lan9s de aeetassen a.b.v. een laserinterferoaeter. Vel dient aen op de boede te llin voor extra afwiikingen t.,.v. kantelingen die hier all derde zijn opgevoerd a.ar soas gesuperponeerd ziin op .fwijkingen uit de eerlte groep.
z·
Fi9. 4.2' Foutenbronnen t.9.V. rechtheid- en haeksbeidafwijkinqen. Ooor op verschillende plaatsen te kalibzeren kan .en de afvijkingen scheiden. Naast de afwijkinqen t.,.v. kantelingen levert bet niet baak. zijn van de ..chine-assen ver,elijkbare afwijkingen. In rig. 4.29 liin dele .fwijkin"yoraen lan,s de coordinaatas.en van de atetaachine tescbetat. Ret niet baaks zijn Yan de assen koat tot uitinq in de assen Y' en z' aet boeken at _ en 1 t.o.v. de ideale situatie. oa dele as.en treden t.,.Y. bet niet recht Ilin van de ,eleidingen rota ties op: voor elke a.richtinq tvee rotaties oa de andere .ssen terwijl d14r de rotatie oa de elqen as noq bl,koat. In 4lt tader 1. bet Diet aogelijk al deze arwijkingen te berekenen, vel ,al au yoor een a., de y-a., in het kort een opso.. inq Yan de r.sulterende afwijkingen vorden ,eleven. De storin9.bronnen lijn: - alwijkin9 in de baaksbeid a
Il'fI'O-cursus It!ettechniek voor
bet Beg ionaal Centrmn Eindhoven I
P&gina
2.17
- rotatie rond X-as 'xr - rota tie rond I-as 'IY rotatie oa d, V-a' '" • Ievert tvee afwijkingen t.w.: (voor kleine hoeken) - voor de x-richting Ax • ya - voor de y-richting 6, • J .2
'vv
veroorla.kt fouten in de x- en I-richting en de grootte is afhankelijk van de afstand R(x,z) van bet aeetpunt tot bet rotatiepunt. Voor de xfiebting voIgt hier: Ax • R lin. '" en voor de z-riehting: 61 = R cos. "V' • il de hoek die R(x,z) in het x-z viat ..akt aet bet x-V vlak. '" geeft ook twee afwijtingen: - voor de ,-richt~ng 6y • 2 voor de z-richt1ng 61 • Z ~
"i'
Tenslotte geeft ',y de volgende afwijkingen: - voor de ,-riehting 6, • "., .. - voor d e .-f1chtlng Ax • X'~y2 Met de waarden x, , en z worden de verpIaatsiDgen bedoeld bij de optredende boeken a, 'x, en 'IY en lullen dus i.h.a. Diet gelijk lijn aan de coordinaatwaar4en van de aeetsrsteaen. Oit dele korte analyse lal dui4elijk zijn dat de toutenstruktuur Van deze bronnen al zeer geco.pliceerd is voor drie assen. Ock de atvijkingen optredende bij bet aantasten dienen nog in de beschouwing te worden betrokken. Hiertoe beboren .chakelfouten bij sChakelende tastsysteaen en aeet- en instelfouten (ook oakeerfouten) bij aetende tasts,steaen. De afwijkingen die bij bet aantasten van een objekt ontstaan worden veroorlaatt door doorbuiging en .fplatting van de tasterara en -kogel. De dOQrbyiqinq vordt berekend uit de volgende relatie: Al =
~
Hierin is F de aeetkracht, I de tasterlengte voor doorbuiging, E de eltisticiteitsaodulus en 1 bet polair traagheidsaoaent van de tasterstaaf. Voor een ronde staaf is I te berekenen uit I c rl d 4 aet d de dia.eter van de staaf. De aeetkracht F is aeestal instelbaar en Ii9t tussen 0,' en 5 N. It zij opgeaerkt dat voor bepaalde aeetsituaties 4e doorbuiging precies even groot is als bij de tasterkalibratie en derhalve niet doorverkt in bet .eetresultaat. De afplattinq is aet de formules van Hertz te berekenen (zie o.a. Dubbel, pag. 214). Deze heeft afgeleid vat de nedering is tussen tvee objekten ala deze aet een kracht F op elkaar worden gedrukt. Rier g&at het oa de tasterkogel die tegen bet objektoppervlak gedrukt wordt. De nedering bangt van F at, de kroatestralen van tasterkoge1 en objekt, de elastieiteitsaoduli en de Poi ••on constanten. Voor ftaster« robjektkan de nadering Wberetend worden uit: 2
2
" • 1 Iir u! (~ + ~]2 1 2 Hierin is d de diaaetet van de tastetlogel, 6 • 1-a2 aet a de PoissoncoDstante (a • 0,3), E de elasticiteit.aodulus. De fabrikanten ,even de toegestane aeetfouten ditwijis op al. een constant tedeelte plus een leDgte-afhankelijk deeI: AL • A + IL, hierin ia L bet aeettr_jekt. De beste aeetaacbines bereiken een opgegeven teeleatbate voluaeaeetafvi;kiD9: AL
= (1,5
+ ~ pm)
L ift . .
in een aeetvoluae van 0,35 a 3 .
Itm>-cursus Jteettechniek voor bet Regianaal Centrum Eindhown I Pagina
2.18
Kalibtatie yan3D-meetlachiDes. Uit bet vooIgaande zal het duidelijk lijn geworden dat de kalibratie van 3D.eet~achines tijdena afnaae aaar oot tijdens gebruik een noodzaak in. 8et is dan ook Diet verwonderlijk dot over de gehele wereld pogingen worden ondernolen 01 te kOlen tot een alveleen geaccepteerde kalibratie-opzet voor 3D-Ieetlachine•. Tot nu toe is aen hierin echter niet ge.laagd. Vel lijn in West-Duit.land (VOl/YDE-co•• issie) en de VS werktroepen gestart let bet doel in die landen te komen tot een kalibratieprocedure. Men is bet er wel over eena dat het gedrag tijdens verplaatsingen evenwijdi; aan de asriehtingen het beat kan worden gemeten met een laserintetfetoaeter. Ret is aet de laserinterferoaeter mogeliit zowel de X; y all z-as aeetsyateaen te kalibreten en daatoaast logelijke effekten van tantelfouten op te sporen door op verschillende plaatsen in het leetvoluae te leten. Gok kan de inlte)nauwkeuri,heid worden gekalibreerd via herhaald leten van dezellde positie. Bij het kalibreren van de leetsyate.en kan bet aantal te nelen .eetplinten n op de leeUentte L een punt van (Hscussie lijn. Een redelijke Iteekproef tan lijn n • It aet L in aa. Oe aeetwaarden kunnen bijvoorbeeld vorden opgezocht in een randoltabel. Voor talibraties langs diagonalen wordt ,ebruik gelaakt van objekten aet betende lengte loals eindaatenaets en kogelstaven. Voor het testen van de reproduceerbaarheid van de aeetaaehine in het gebele aeetvoluae zijn een aantal aeetobjekten ontvitteld waaraan op de leetplaatsen dikwijls kogels lijn bevestigd daar deze rekenteehni.ch een goed te hepalen struktuur bezitten. De togels vorden op atstand gehouden door staven aet een lage lineaire inzettingacoefficient (l.u.c.). Oitwijls wordt biervoor aet toolstorvezels versterkte tunstltor toe,epast. Wanneer de vezels in de lengterichting lijn aangebracht bedraagt de l.u.c. a _ 10-1k- 1. Ter orientatie: voor staal is dit a • 10- 5t- 1 . Fi,. 4.30 geeft een schets van een .antal ontvorpen testobjekten.
Fig. 4.30. Testobjekten voor kalibratie lO-leetaaehines.
Il1TO-cursus It!ettechniek vaor bet Reqionaal Centrum
Paqina
2.19
Eindho~n ,
Bescilrij"ing van de handeUngen om een bestaand progral'l'lT& op te starten en te laten lopen op de FN-905
De 11£htdruk uoor de lrohtlagers D'Det grater dan 4 Bar zijn. Di t i s 1 inks in bet midden onder aan de zl jkant van de nBchine te controleren. Stop de startdiskette (*1) in de linker drive unit
(drive 0).
De diskette waarop staat "regionaal centrtDn" bevat bet \IoE'rkstuk
progranua en DDet in de rechter drive gestopt Wlrden (drive 1). Zet de schakelaar op de slot aan en start direct daarna de neetnBchine door de sleutel op de stuurkast rechtsom te draaien. op bet numerieke display op de stuurunit'(direct hoven de sleutel) geeft nu ABS0 (absoluut 0). Dit wi! zeqgen als u op bet brandende lanpje "start" van de
a£standsbediening drukt gaat de nBchine in bet coordinaten nulpunt staan ,kijk of er niets in de weg staat want de nBchine loopt dan naar de 1 inkerbouenhoek achter. De startschij£ is inmiddels opgestart en W'aagt nu om de dattDn
(geer nu de datum in. de dagen, nBanden en jaren gescbeiden door een punt), en de tijd in. ledere inUDer naar de corrputer DDet Wlrden argesloten door de knop "E>l'I'EE" in te drukken. Stop na bet uitnemen van de startdiskette de proqrammadiskette
(*2) in drive nul. Als deze disk is opgestart, verschijnt bet beeld zeals is
\IoE'ergeqeuen in f iq 1.
I!'ITO-cUl'SUs I'Ieettechniek 'ODOr bet Reqionaal Centrum Eindhoven Pagina
2.20
I
1.3. OIALOOG TUSSEN DE COMPUTER EN DE MEETTECHNICUS Na het inlezen van de software wordt op het beeldSCherm aen gratiak waargagavan. dia de maettachnicus alia informatia ovar da toastand van hat pro· gramma op dat oganblik geeft. WITUTOVO GEOPAK200-1 MAND. Veld
1
velCl2 Veld 3
VelCl 5
Eci11:or
Vetel 8
Alplla KOOrO. Taster
Fiq. 1
NAmm
3613 .veld 4
, 0 ,
1
·Kart. XY Vial<
-
velCl 7
Veld 1
in de vierde regel bevindt Zich de in gebruikzijnde
Aanduiding van da software en de machine·uitvoer (Handbediend of KMM.cNC).
taster en het proiektievlak waarin de projektie plaats·
vindt (aileen bij een opgeroepen taster en ean ingeschakalde projaktie).
. Veld '2
Aanduidlng van de programmastappen die worden uttgevoerd. Als de programmastappen an de gegevens verder tarugliggen in de programmavoortgang en niet meer in deze dialooggrafiek zlchteaar zijn, dan kunnen ze door hat draaien van een draaisehijf op de computer worden teruggespoeld. V.,d
Veld
.
Veld
8
Invoerveld: Hier wordt de tekst weergegeven voor het briefhootd van hat meerrapport of de gelallen· waarde bij de moetzljn-is-vergelijking. die na invoer bf rt aan van het programma met de CONTINUE ·toets vastgeJegd moet worden.
3 .
"'glfta van hat funktiamenu in de basisuitvoering. Blj het oproepen van de hoofdfunkties met hulpfunk· tie8 worden daze aanslultand aangegaven. Aangazien zowat het funktiemanu als het manu mat hulpfunktias meer ruimte innaman dan baschjkbaar is kunnen ze door da toetsen K5 en Kg. die zieh linksbOven op het toetsancora bevinden. voor- en aehtar· ull wordan gablaaerd. Tekstuitvoer via het beeldscherm wordt ook in het wid aangegeven.
5
Aanduiding van de laatst opgeroepen funktie of een gestelde vraag bij een toegevoegde invcer voor de hulpfunktjes.
Veld 7
Oialoogveld: Na het oproepen van een geometriseh element wor· den het regelnummer. het element. het meetpunt en het totaal aantal meetpunten aangegeven. , aij de repeteerfunktie worden aanvuUend de nummers van het repeteerverloop aangegeven.
Va/d4
Hier wordt de meettachnicus intormatie aver de toestand van het programma verschaft: in de aerste ragel da bedrijfsfunktie (enkelvoudig-, letr·, herhaal, 01 editaer·funktia); H.t until neg beschikbare regals in de leer- of adj· ..er1unktie. de N·puntmeting en de meeteenheid (mm . of inch), absoluut of incrementaal; in de tweede regel de prOflrammanaam in de leer·, hlrt\aal· of de editaerfunktie: in de derde regel staat hel kOOrdlnatansystaemnummer, oat opgeslagen en In gebruik is. evenals de Ultveer van de gegevens in kartesiscne, polaire of cWnderkOOrdinaten;
rrro-cursus tleettechniek \ltIOr bet Beg ionaal Centrum Eindho\Jt:m Pagina
2.21
*1
startdiskette ---
D-486 Geopac 00( 13, 1) Nl.
startdisk etc.
*2 prcqrammadisk
D-2484 Geopac 200 (13,6) NL
Program disk etc.
No is de nachine in bedrijrskla.re toestand.
Plaats bet \erkstuk op de tarel zeals is \eergegeven in fig 2. De juiste taster cotrbinatie dient nu gekozen te W)rden. De verschillende runeties W)rden door t\ee toetsaanslagen
opgeroepen, en door "continue" toets afgesloten, in di t geval. TA en daarna een 2
QDDJ"
de tasterdata van disk.
Kies nu de taster met: TW en daarna 1 voor tasternummr 1. Het bestaande meetprogramma kan nu opgestart W)rden met:
HF Wilt voor berhaal funetie staat. No
~t
de programma naam gevraagd. Dem is Fr-003
Toets nu &en aantal nalen "continue" in en veer de qevraagde metingen uit uolgens fig 3 Vlak A
, 3 meetpunten
Li In B
I
Li In C
,2 ueetpunten
2 meetpunten
Kies uoor de meetpunten de JUiste positie zeals in de fiquor 3 is ....rgegeven.
I'fro-ctrsus it:!ettecbniek voor bet Regionaal Centrum Eindhot.Jen Pagina
2.22
",-+_..1 I
I
Fig.2
Fiq .3
Itm>-cursus l'i!ettechniek 'UDOr bet Reqionaal CentrlDR EindhouenI Pagina
2.23
fb?gteneter In dit prakUkmn onderdeel lIBken tr2 kennis net de sterk in opkomst zijn de boogteneter. De uituoeringen varieren van onnam4leurige en eenvoudige tot nam.ic.eurige en ingewikkelde lll!etapparaten net auto11Btische gegeuens \'Iertr2rking, soms zelfs net een aangekoppelde conputer. In
\'.EZeft
is de boogte neter sanen
net de vlakplaat traarop hij gebruikt t«Jrdt te \'Iergelijken net een schui£naat. De vaste bek \'IDf'dt door de vlakplaat gerealiseerd en de be1ilEgende schui£ door de be1ilEgende slede net de taster.
Iedere in de handel uerkrijgbare boogteneter heett zijn eigen specifieke gebruiksaanwijzing,de handleiding van de boogteneter die in bet praktikmn \'IOrdt gebruikt is hierna in uerkorte vorm opgellD1ll!n. Enkele aparte invloeden die de naU\4(eurigbeid van de netingen kurmen beinvloeden, t«Jrden hierna kart behandeld. 1. De vlakplaat \'I8.arD\'Ier de hoogteneter beleegt 1IIJet zeer vlak zijn, zodat bij bet \'Ierschui\'len van de hoogteneter de Ie oreIe kantelfout klein blijft. VOorbeeld: Als de rotatie van de uoet 2·' is en de uitlading van de taster tot bet midden van de veet
e
= 150
Aih
l1li1,
= 150 *
dan geeft dit een boogte variatie op h van 10- 5
DIn
= 1,5 pm.
r I
1 t-, Fig.! I
4:-
t
...
IKI'O-cursus lteettecmiek voor bet Beqionaal Centrmn Eindhoven Pagina
3.1
I
2. De I¥xMjJteneter is verplaatsbaar over de vlaktafel door een aantal lu:::htlagers van lu:::htdruk te voorzien. Hierdoor Wlrdt de I¥xMjJteneter in b:Joqte opget i Id en kan zo nakke 1 i jk over de
vlaktafel Wlrden verschoven. Voor de allernamAleurigste netingen dient de I¥xMjJteneter vast op de vlakta£el te staan. zodat de lu:::htlagers dan uitgeschakeld aoeten zijn. 3. De rechtbeid van de geleiding is zeer belangrijk. Als tijdens bet be\egen van de WiCJf!n over de geleiding ratatie a£wijkingen ontstaan leiden deze ook \eer tot Ie orde kantel£outen, zoals in f iquur 1 aangegeven. 4. ft!t de hoogteneter is bet vaak 1IIJqelijk om haaksheden te neten. De haaksbeid van de hoogteneter ligt in de orde QrOOtte van 5 tot 20 pm over 500 tot 800 zijdelings
SOmli
RID
lengte. (Frontaal en
verschillend). Voor de DDr1lBie netingen is
deze haaksheid atwijking niet erg belangrijk. ondat deze leidt tot een 2
e
orde atwijking, W?lke over bet algeneen
ver\1Barloosbaar is. Bij de haaksheidneUng zelf J'lDet u hiernee rekening houden. 5. De neetkracht Wlrdt neestal door bet apparaat zel£ bepaald.
Zorg echter dat niet net te hoge snelheden aangetast Wlrdt, omdat dan door de grate 1IBssa die vertraagd aoet Wlrden tach grate dynanU.sche neetkrachten kunnen ontstaan. Hierdoor is bet ~rkvlak
vaalc. al beschadigd terplaatse 'tBar later de neting
wordt uitgevoerd.
IlffO-ct.rsus i'leettecmiek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
3.2
I
Opdrachten: 1. Controle van de haaksheid. TiJdens de haaksheidneting "-Drdt gebruik geDBakt van de biJbehorende indllJtieue opnener. Controleer de haaksheid net de haaksbeidzuil. sanen net de analyse nethoele (zie proef Eetmicroscoop pag ina 9.8).
2. Plaats een kOCJeltaster en kalibreer deze. 3. Iontroleer de lineairiteit net een aantal eindnaten. Bereken oak de invloed van de eindnaat (Gebruik eindnaten kwaliteit
1 toleranties pagina A.3 en A.4). 4. Veer netingen uit aan \erkstuk 1 en 2 en vul de naten in. 5. Controleer frees\erkstuk FR-e01
6. Verricht een aantal netingen aan de autozuiger.
a. fti!et de Ugging van bet gat
uoor de zuigerpen t.o.v. bet
koplak van de zuiger.Bepaal oak de euenwijdigheid van bet gat net bet kopvlak.OnnatMteurigheid 0.02 ml'l. b. fti!et ook de dianeter en de hoagte van de zuiger. ~tMteurigheid
van de dianeter 0.01
DIn.
Ibogte 0.5
DIn.
IPDO-cursus I'IE!ettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
3.3
I
Werkstuk 1
/,
Werkstuk 2
l1TO-cursus tleettechniek \QJr bet Regionaal Centrum EindbDuen Pagina
3.4
ITeesW!rkstuk FR-001
OPDRACHT RC-mto 1
FREZEN
__ L _ ~-------_ _______ __ __ "~-r_
C'---~----
C~~___________________________
N
o 4.
..
40
1680
-.+X
-
o
+Z
42 I
-~
,
..
V ·~--·t·-·+-·- . -
"'
I
~ ~
I
I
0
I
'h
I
J I
71
t ol.t 0.1 mat: aluminium 51 ST
IMO-cursus I'Ieettechniek
'VOOr
bet Beg ionaal Centrum Eindhouen
Pagina
3.5
I
II HANDLEIOIHG l1i tutoyo
Hoogteneter
II
Operation/Measurement
The Linear Height is equipped with two measurement modes, ABS ("Absolute"), and INC ("I ncremental"). enabling the setting of two different origins for measurement. The ABS/INC mode key can be used not only for measurement in either mode, but also for recalling the origin of the other mode . • For details, refer to section 2.3.1 (2) . • After power is switched ON, the machine in its initial state will show the ABS mode setting.
tm:>-cursus tl!ettechniek voor bet Regionaal Centrmn Eindho'.Jen Pagina
3.6
2.1
Functions and Operation of Main Unit Components
[~J\ 000
OO~O
.
...
DOll
Fast feed Iwitch Fine feed knob
Rotarv $witch
Slider cl.mp knob
2.1.1 Slider drive function ( 1) Rotary switch Function
Illustration
eActivates motor to drive the slider up or down and halt It. elnputs measurement values to the counter ilnd holds displayed values simultaneuusly.
Motor drive function is off
-f'~O"
5tt)f'-
Slider moves up
'
1---.....vt--"'
•
"';"D"O\ :} tt'.... .
-,,
Slider moves down
. "'. eMeasuring sptltld will be 10mmlsec with the slider moving up or down. When the probe comes into contact
with the workpillce al this speed.
it
constant measuring force is applied to the workpiece Irefer to 2.1.2
",
,•
0
0= HOlD
0
0
ASS INC
o o 10
mm
P14): The rotary switch in the t position sets the mode tor ball diameter com· pensation. with the mode LED lightiny on the counter. Refer to item 2.1.3, P15 for details.
(I"fro-cursus I'l!ettechniek vaor bet Reqionaal Centrmn Eindhcruen Pagina
3.7
I
Function
Illustration
-;~. .....
-With the prohfl in contact with the! workpiece. set the Rotary switch to INPUT (t for under work surface measurement. , for upper surface measurement). The buzzer sounds. display is held and measurement values are input .
......1-' to-
Buzzer)
-When the switch is set to any other position. HOLD mode will be released and the machine will enter the normal counting state.
Be sure to loosen the slider clamp screw when slider travel is required. The slider can be moved manually with the Rotary switch set in any position, but must be motor driven when applying the probe to a workpiece.
(2) Slider clamp and fine feed knobs Function
Ulustration
-Fine feeding of slider
Clamp
Clamp the slider by tightening the slider clamp knob. Slider clemp knob
Slider moves down
S'ider moves up
(~) Fine feed knob
Turning the fine feed knob one rotation clockwise or counterclockwise will make the slider move up or down respectively in O.Smm increments. Fine feeding of the slider after clamping is possible over a distance of 12mm.
11'!rO-our5u5 It!ettechniek voor bet .Regionaal Centrum Eirxlhouen Pagina
3.8
I
•
(3) Fast feed switch Illustration
Function
,,:,. ,.,. U •
-,
Rotarv switch at
t
• Rotary sWitch at 'or , will spoon Ul.lliliUtll trawl tllruugh motor drive.
<."".
Or
\
tor, and the fast k'()d switch deprl!ssed, slider travel will speed up to approx. With the Rotary switch at
I
40mm/sec.
FAST--Q
Be careful when operating the slider not to hit it against uilhur its upper or lowur stopper.
2.1.2 Constant measuring force When the Rotary switch is set at t or I , the slider travels at about 10mm/sec measuring speed. The probe coming into contact with the workpiece at this speed exerts a uniform measuring force automatically to carry out measurement. When, as in the diagram. the probe is brought into contact with and applies measuring force to the curved work surface (with the Rotary switch at I ). and the workpiece or Linear Height are made to slide horizontally, the probe will trace the surface at constant measuring force. In this way, the MIN (lowest) and MAX (highest) points of curvature and parallelism can be measured.
)(
c(
:E
z i
____________.....:I-_ _ _ _ _ _ _ _-'_Origin point
Ilfi'O-cursus lteettechniek 'ODOr bet Reqionaal Centrum EindhD\lenf
Pagina
3.9
2.1.3 Probe ball diameter compensation A normal measurement with a linear Height would consist, as in Table a, of the display and input of the measured distance from the underside of a probe ball il) contact with an upper surface of a workpiece to the origin. In Table b, on the other hand, where height measurement is carried out with the probe set at an under surface of the workpiece, the value displayed and input must be a sum of normal measurement value and probe ball diameter. Thus, ball diameter compensation can be defined as the automatic addition of ball diameter limited to cases where measuring force is applied in an down-lo-up direction on the workpiece. To make use of this function, probe ball diameter must be input in advance. Refer to item (1 I, section 2.3.1 "Ball diameter input" on
P.17. Measuring conditions
&
II>
a
=> >
:~~
iV
... is
11>-
-a
_UT
~
Ball diameter
b
T
&t1
~~
-~ t-
11
SlOP
ji
,"Put
-Ball diameter compensatton mode indication is unlit.
+g. -Measurement value from underside of probe ball taken without change.
Origin
J/
Display loperation
Rotary switch set
- Ball diameter compensation mode indication is lit.
,"
i~
"
I
•
-Ball diameter compensation is counted.
Origin
(1) As ball diameter compensation is always performed
through setting of the Rotary switch. compensation will not be effected with the Rotary switch at STOP. even when measuring force is manually applied in an upward direction. (2) When the Rotary switch is at f to drive the slider in that direction, the counter will enter the ball diameter compensation mode automatically. In this case the height of a probe is counted and displaved with ball diameter compensated, even when the pro~ is not in contact with the workpiece.
Irrro-cursus I'I!ettechniek voor bet Regionaal CentrtDn Pagina
3.10
Eindho~"iml
2.2 Counter Functions and Mode Operation 2.2.1 Counter control panel
LEO Inch indication - (For export model onlvl
FOIoIr Intever dillitl Thr •• ~c:lm.1 digiti
mm indil:llion inch Indic:atlon •
8888.888 88.88888
-----
Two int.r digits
Mode LED indications The indil;C;ltors light in response to mode key oporation.
Oilplay
Fiw _imlll digiti
Mode keys U:.<"J
This shows a maximum of 7 digits for the slider displacement counted or for values set bV the Digital switCh. A - sign can be displayed (but not a ... sign) as well as the 7 digits.
lUI p"':il!III1I\J
,111<1
't:It'!il,IlIlI!J v.lhlt:~
and for selecting measurement modes.
Buuer
inch/mm Inch/mm selection switch IFor export model onlvl Digital switch This provides which can be dial is turned small buttons tkll:h dldl.
the +/- signs and 1 digits used for setting values. The by pressing on one of the provided on both sides of
1 htl SWitch dOt!'S 1101 have d
decimal point dial, but a fixed decimal point is maintained in mm or inch displav mode.
+23.45675 (inch)
+ 123.45 (mm)
-ll,
Z>
In the case of inch display, the last digit (i.e. in 5th decimal place) set by the Digital switch can be rounded in the following manner:
: ]
raisect to 10
For example. +2345678 as set by the Diyital switch willuocomc 23.4b680.
L~~ hm:.>-cursus
tteettechniek
~
l3.'1 S68G )
bet Regionaal Centrum Eindho\lenl
Pagina
3.11
2.3 Input/Operation by Each Mode
2.3.1 Preparations before operation Be sure to input ball diameter and set origin before starting measurement operations. (1) Ball diameter input
This mode inputs probe ball diameter in advance for ball diameter compensation (refer to p. ·15). There are 2 methods which can be used with this mode. CD Input of values with the Digital switch ® MCilsuromcnt input through use of a reference block (special accessory). Q) Input with Digital switch Operation
Illustration ,<..
BAll
~D--'l
If ball diameter is already input. that value will be displayed.
xx.xxx 2
-Depress to enter the BALL mode. The BALL mode LED lights.
[I + I 0 I0 I 0 I 8 I 0 I 0 I 0 II
-Set the probe ball diameter on the Digital switch.
Dial setting example: Smm (+00080001
3
-Depress to set the diameter. The DIA mode LED goes off when input is complete,
--------------------~------------------BALL - Depress again to call the input on the 4
~D
display. Ball diameter is displayed (as 8.000. for example).
B.GGG
II'II'O-curSU5 lteettechniek VDOr bet Regionaal Centrum Eindho'Uen
Pagina
3.12
I
®
Input with referenc~ block measurement
Illustration
rt-
~D-·~
- Depress to ellter the Ball mode. The Ball mode LED lights.
xx.xxx J
If there is a ball diameter .value al· ready input, that value is displayed.
BALL
1
Operation
I
-Measure point A. Set the Rotary switch to, and measure point A.
2
Reset the Rotary switch to INPUT to input the measured value.
Rotary switch
,[)
-'0
.....t --- .
-,.,--
Reference block
. (Input)
IBuZler sounds)
The measured value is held.
-------------------- ---------------------Measure point B. Set the Rotilr y swi!eh to ure point B.
3
t
and meas-
Reset the Rotary switch 10 INPUT 10 input the measured value. t jof"," -
Ball.diameter is displayed.
B.GGG
p: o
elnput the ball diameter value. Setting the Rotary switch to a posi· tion other than INPUT will input the ball diameter villue turning off the mode LED lamp, and ordinary measurement mode is resumed.
(Unlitl
-Ball diameter will remain stored in memory even when power is turned OFF after diameter input. -As flltli;lSUrelllent wilh Ihtl luloluncc uluck lIloons thaI valid ball diameter input can inClude any error due to probe wobble elc .. input of ball diameter should be made with the reference block. rather than with input by the Digital switch, to obtain strict accuracy when measuring.
fMro-cursus li!ettechniek QQOr bet Regionaal Centrum Eindhouen
Pagina
3.13
I
(2) Setting the origin The origin can be established by zerosetting or Operation presetting in either the ABS or INC mode. Select a desired measurement mode and set the origin. -Select the measurement mode.
ASS/INC - Two origin points and the way to set them
The ASS and I NC modes are set alternately each time their mode key is depressed.
Either the ASS or INC measurement modes can be selected and measurement based on the origin set for either can be carried out.
Illustration
After power is switched on, the machine in its initial state will be rn the ASS mode.
•
'"
ASS
Zerosetting.
'MC
The origin is established by zerosetting the measurement point chosen. Illustration
Operation
.Sets as origm an optional point to which probe is applied. Move notary switch to • position to set probe on upper surface of workpiece. Depress lero switch. Then the display is reset to zero and the origin is set there.
-;'.1;)_ .. ',It.'
1
-...-
"",,-
ZERO
x.xxx
~D
Indication LED will light for either mode.
11000 Operation
Illustration
"";~D-·-· _.,,---- "" 5lQfl-
,
I~
Ball diameuit, compenution mode LED is lit.
URO
as oriyin an OPiiOlldl point where ball diameter compensation is necessary. Move Rotary switch to t position to set prolle on under suridCtl of work· piece in the ball diameter compensa· tion mode. Depres~ lero SWItch to set oflyin.
.~ts
x.xxx ]
~D (
0.000
ItIJ'O-oursus I'INttechniek
VIDOr
bet Reg ionaal Centrum Eindhoven I
Pagina
3.14
,~A
4
...
('II
I~.DDD
/( ---I
-Probe movement after zero setting and the display changes.
]
n_[
0.000 ] . 10.000
( " "(
]
-Where it is desired to set the origin at either MAX (highest point), MIN (lowest point) or CENTER (center point; refer to the section on the modes tor eachl. this can be done bV depressing the ZERO switch when one of these values is displayed.
@ Presetting This mode sets the origin at an optional distance from a measured point by entering the distance on the Digital switch. To set the origin. use an accurate master of known dimensions such as a gauge block.
I I.SDD ) 0.000 )
• 16.'100
J
'0 .. '0
....,, -- . 10"'"
""
~ ,"'
-,
-When the standard ball probe with 46mm vertical hntc.kol is to hn 'used to !int thp. oriqin at the !1raplatp. surface, Simply place the ball on the surface and press ZERO set key.
[EXAMPLE 1] Setting the origin on a surface plate using 50mm reference block The origin can be set by using the standard ball prohe with 46mm vertical bracket by placing the ball on th~ sur lace plate and pressing the lero· set key. Presetting method is used to set the origin when the ball is unable to reach the surface plate due to probe and its position.
-Set 50mm on the Digital switch.
1 and place the probe on the upper side of the reference block. Press the PRESET key and the origin is set on the sur· face plate.
-Set the Rotary switch at
n=
SYrflCe plate lorigin)
PRESET
~D
(
x.xxx
E E .n
v
'It
[
N
E
~'//1
~
u. uu 5"0"" J
M
SO.DOD
I,
1~3.'1SG
~
SurflCe plate lorigin I
-Work pieces can be measured with the origin point set at the surface plate.
IMrO-curSus I'feettechniek uoor bet Reg ianaa! Centrum Eindhown Pagina
Ball diameter compen$llllon
\
Operation
Illustration
tt
3.15
I
[EXAMPLE 2] Set the origin so that the measured point is located at 12.25mm above the surface plate. Illustration
1801£ 11
12
TIl§J1
/2
Operation. -Set +0012250 on the DigitClI SwitCh. The currently mt:!asured point IS~ +12.25mm from the Origin to be . ( set.
-Move the Rotary switch to ... to set the probe on the workpiece. Depress PRfS[T koy In prose I thu dislanc.o. and origin is set as Indicated. Origin let
.Probe movement after origins have been set, and the display changes.
PRESET
x.xxx
~D
V :~.~ SO
II~" -~
II'l
I"!
...../
--(
N
I·
_T'
S.~SD
[EXAMPLE 31 Set the origin so that the measured point is located at -8.76mm.
Operation
Illustration
--------------------------+-----------------------eSet -0008760 on the Digital switch.
/1-1 0 I0 I§iiI7 I6 I0 II
is\
The currently measured point ( -8.76mm from the origlO. )
-;~.
-MAX (highest point). MIN (lowest point) and CENTER (center point) can also be preset.
,
II . .
To preset these values, set the measured value of each mode on the Digital switch and press PRESET key. By this operation, these values are preset as the distance from the ongln.
...-ul _.
Ball diameter compensation mode lEO is lit.
eMove the Rotary switch to f to set the probe on the workpiece. Depress PRESET key to preset the origin above the measured point.
Ongin let
\ t PRESET
x.xxx
~D
,n, v
[
,
eProbe movement after presetting and the display changes.
7~-....., ....
~..[
.,
-8.'160 1
WUT
Origin
3.~DD _
~'''---_
•
IKrO-cursus tleet tecbniek ucor bet Pagina
1!=9 ionaa 1 Centrum
3.16
Eindhot.lelll
2.3.2 Measurement operation (1) Hold mode
This mode holds the counter display. However, if the slider moves even while the display is held,
the changed position of the probe (in terms of height from origin) will be displayed when hold is released, since the counter will have registered that movement.
Illustration
Operation
-HOlD i
Hold mode
Mode LEO is lit HOLD
~D ____ 0 Release
-Hold mode and release are set alternately each time the HOLD mode key is depressed. When the HOLD mode is set. the display at that moment is held or "frolen". Mode goes oft when released and probe position display is resumed.
HOLD Unlit
i HOlD
HOLD
~D
.A value in the HOLD mode can be
ZERO
~D
set as the origin by depressing either thl:! ZERO key.
-Depress the HOLD key again to return to ordinary rneasureltltmt mode after zerosettiny.
Co
HOlD Mode LEO is unlit
(2) CENTER measurement This mode can be used to find the centers between points by depressing the CENTER mode key after continuous measurement and input of 2 different workpiece locations.
(J
(Ex.) Given below is an example. of determining the center where A-B and B-C ~enters of a workpiece is measured.
1
-"'0 _... .....
,;~
-
Point A
Operation
Illustration
' t '
'
Origin
Measure point A and input the value .
0
B
POlot 8 measurement
70"-.
11 "
....
/
'"_
_.
'
- ,,/ I
t.::r
auzz. IOUnds for point A measurement input.
_. Sit..
ml8tU~ent
,
t
A and B.
.... -"0 .... A-
_.,
.Measure and input the two locations,
Measure point B and input the value.
IKI'O-cursus lteettechniek
'UDOr
BuZZer sounds for point B measurement input.
bet Begiemaal CentrtDD Eindhovenl
Pagina
3.17
'Illustration CENTER
2
~
0
Operation
-Measure the center point value between points A and 8. it Return the Rotary switch to a posiCENTER moot! LED is lit tion oth~r Ihcin INPUT and dcpr~!is the CENTER mode key. The Center value of A and B IS displayed (and held).
(to wlurn to ordinary lIIeasurement mode immediately after this,depress the CENTE R key again).
3
-Measure the center point value be· tween points Band C, With the center value of A and B held, set the Rotary switch at "to 'lU~'!.Ijlll PIIIIII 1.,11"'" !illl II,,, rlIII,lrY sWitch to INPUT adjacent to " .
POint (.; .....Wlwn.."1
-'t) _. f-
11"" -
_
t-·
.
It:r BUlzel sounds for poinl C measurement mput.
C~n\(Jr Value of B alld C is displayed
(and held).
4
CENTER
-To return to ordinary measurement mode. o Set the Rotary switch to any posi· tion other than INPUT and press the CENTER mode LED goes off CENTER key.
~D
-Calculation can only be done for 2 points input at a time priur to depressiny the CENTER mode key. Thus, in the example above, i1 0 is measured after the center value for Band C is held, the center value for C and D will be displayed.
-To set a center value as the origin, depress the ZERO key when that center value is held. The value is thtm leloset and the origin IS Stit at a point ifldicawd by the Value.
IKro-cursus It!ettecbniek war bet Reqionaal CentrtDII EindholJenl
Pagina
3.18
(3) Measuring internal and external width This mode can be used to find the distance (or width) between 2 measured points of a workpiece by depressing the WI DTH mode key after continuous measurement and input of those locations. Given below is an example of .width measuring where A-B and B-C widths of a workpiece measured.
C IC-BI B IB-AI
()
Am c(
Origin
()peration
Illustration
--• ?:::\ -r:; V
1
.!
.!~
....."
M'U' .. -
1'-
B
h:::r
-Measure and input the two locations, A and B. Measure point A and input the value. Then measure point B and input the value. -As with the CENTER mode, calculation can only be done for 2 points input al a time prior to depressing the WIDTH mode key.
WIDTH
2
~D WIDTH mode LED is IiI
B-A
) 0 ------------------------------------------....., ~
(
~-
3
-Determine the distance (width) be· tween A and B (width). Set the Rotary switch at a position other than INPUT and depress the WIDTH key. B - A width is displayed (held)_
~+
WIDTH
0
(to return to ordinary mode, press WIDTH key again).
WIDTH mode LED goes off
~OiO
-Measurement values obtaineo with the MAX/MIN (highest and lowt!st point) and DIA (diameter) modes ctn be input as pertaining to CENTER or WIDTH values also. For example, highest and lowest point measuremen] can provide !"'idth or center values. Thus the center line height of a circular workpiece and the distance be· tween 2 such workpiece cemers are also obtainable. C - B width is dlsplayt!d (hdld).
C-B
--------------------4 WIDTH
~D
-Determme the distana.; (WIdth) be· tween Band C (width)_ Measure and IOflul fluent C while lhe B - A width value is still being held.
o
WIDTH mode LEDgOftOIf
_ To return to ordinary mode, Set the Rotary switch at a position other than INPUT and dt!pre5s the WIDTH key.
IIU'O-cur5U5 lfeettechniek uoor bet Regionaal Centrmn EindhD'Oen Paqina
3.19
I
(4) MAX (highest point)/M I N (lowest point) measurement These modes are used to measure respectively the highest or lowest point of a work surface with convex or concave curvature; the probe is applied to the surface and the workpiece or Linear Height moved. Operation
'lIIustration MAXIMIN
~D
~:.
'""
t
MAX/MIN
~D MAX/MIN
~D
MAX mode indication LEO blinks
.:..:. MIN mode indication
-How to set the requiroo mode. DI!prcss the MAXIMIN mode key once for the MAX mode ready state.
Depress the mode key again for the MIN ready state.
LEO blinks
tt
Mode LEOs go off
Depress the mode key once more to resume ordinary measurement mode. Normal counting can be carried out in the mode ready (waiting for input) state.
-~ t
*"tIl ----,
.
t
$I(WO.
l, . .
,
"(WO
or
(6:)
1fIrWU'
~.
(cr)
- To measure and input. Setting the Rotary switch to INPUT when the mode LEOs indicate "mode ready" will change the MAX or MIN mode LED from blinking to the lit state. The relevant point; MIN: detected and automatically
mode (MAX: highest lowest point) wilt be the measurement value held.
MAX mode LEO i$ lit
MIN mooe LEO is lit
Itrro-cursus lleettecbniek voor bet Beqiemaal Centrmn Eindhoven I Pagina 3.20
b
•
(1) Example of MAX mode measurement
An example of detectinQ the highest point of a workpiece with peaks "a" and "b" is given in the diagram below.
Operation
Illustration
.To set to MAX mode ready state.
1
Set the Rotary switch to STOP and depress the MAX/MIN mode key once. MAX mode LED blinking
.Detect the highest point "a".
h::::r
Place the probe at point A. Set the Rotary switch to INPUT and set to MAX mode.
MAX mode LED islit
BUller ,ounds
The probe is made to trace the upper surface of the workpiece from point "A" to point "S" through movement of the Linear Height or workpiece. Highest point "a" is detected and il5 value held until another value exceeding it is detected
---+1
u.u.1.U.lJu.w~'!------Drigin
..J Counl
(see diagram below) .
Hold
Count Itlrt
.~.. ~
3
• Detect the highest point "b" . Count restarts when a value exceeding that of highest point "a" is detected.
MAX
-'".:
Origin Hold
Count
IIi!Jhc~1 poi II I "u" I.C. the highest point of the overall SUfface - is detected and that value held.
Hold
.'nput the MAX value. (MAX mode indica~ion goes off. Ordinary measurement mode is resumed.) When the probe is at point "S" after the overall highest point has been detected. reset the Rotary switch to a position other than INPUT, the MAX value will be input and ordi-
4
o MAX mode LEO goes off
nary measurement mode resumed.
l.tfro-ctrsus ti!ettechniek 'UDOr bet Regionaal Centrum EindbcrcJen I Pagina
3.21
CV
Example of MIN mode measurement
An example of detecting the lowest point of a workpiece with troughs "a" and "b" is given in the diagram below.
1
_.
Illustration
t{) '; --
~
_
Mode LEO goes off
2
Operation
MAXIMIN
0
21iiJ
Depress twice
IIIil
211il
Once
Twice
MAX mode LEO blinks
-Set MIN mode ready state. Set the Rotary switch to STOP and depress the MAX/MIN mode key twice.
MI~ mode LEO blinks
-----------------------~-----------------
~~ _...!;:J c>Z,_, ~h VJ i
MIN mode LEO is Ii!
A
-Detect the lowest point "a". Place the probe at point A. Set the Rotary switch to INPUT and set MIN mode. The probe is made to trace the work surface from point "A" to point in the same way as for MAX measurement.
"e"
-t::1~·~I===.=-===Origin
. J Count Count stan
lowest point "a" is detected and its value held until another value lower than it is detected.
Hold
3
eDClllct the IOWL!:;1 pOlnl "U".
Count restarts when a value lower than lowest point "AU is detected.
8 MIN b
lowest·point "b" i.e. the lowest point of the overall surface is dtHI.!CtL'U and that vdlue held. Count
.
Hold
e'nput the MIN value. (MIN mode LED goes off. Ordinary measurement mode is resumed.) When the probe is at point after the overall lowest point has been detected, reset the Rotary switch to a position other than INPUT, the MIN value will be input and ordinary measurement mode resumed.
~
+ o
"e"
MIN mode LED goes off
(I'ITO-cUl"SUS I'I:!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindhoven
Pagina
3.22
I
- The highest or lowest point can be set as the origin by depressing the ZERO mode key while either of these values is held. - Measurement and input of values of highest and lowest point when measured with the probe from below (sw diagram on the left) can be done through use of ball diameter compensation (in this case, move the Rotary switch trom t to INPUT).
~o ---~~ ~ h)IIIJlIllIl1nnn;
_\If
___ t
-Resetting the Rotary switch to a position other than INPUT during counting in MAX or MIN mode, an over· flow error may occur. Reset the Rotary switch to a position other than INPUT only when MAX or MIN value is held. and release the input and the mode,
(5) Circular measurement (DIA) - inner and outer diameter Outer and inner diameter and center line height from origin of circular workpieces or features (see diagram below) such as discs, solid and hollow cylinders, circular and elongated holes can be found by detecting the distance between their highest and lowest points.
Origin
Illustration
,
Operation
OIA
- How to set the mode Depress the diameter mode key for the DIA mode ready (waiting for input) state.
~D DtA and MAX mode LEOs blink
---------------------2 O¢~~· 0",· '*' _. t
I
'
DIA mode LED still blinking
Buzzer sounds
3
~ o
MAX mode LED goes off
It:!ettechniek
~r
The probe traces tRe workpiece from "A" to "8", acco~ding to the method laid down on page 30 (MAX model. and detects the high· est point. -Change the measuring point from the highest to the lowest point. When the probe is at "8" after the highest point has been detected, set the Rotary switch at a position other than INPUT. The highest point (MAX value) will be input and the mode will change to MIN mode ready.
MIN mode LED blinks
I'ITO-ctrSUS
----------~---------
• Detect the highest point between A .... 8. . • Place the probe at point A. Set the Rotary switch to INPUT. Then the MAX mode ready proceeds MAX mode to MA~ mode and counting st8rts in LED i$lit that mode.
bet Reg ionaal CentrtDll EindhoQl!n
Pagina
3.23
Operation
. Illustration
..
• Dele!:1 the lowt!st lJoint IJelweun
C
..... 0 (the lower arc). Pli.l~u Ihe prube i.lt puinl C. ScI
tho Rotary switCh to INPUT and counting starts in the MIN mode. The probe traces the workpiece from HC" to "0" and detects, holds the lowest point.
6
t
MIN mode LEO goes off
o
OIA mode LEO fleshing ~ Lit
-OlJlilill the tli;ullulur value When the probe is at 0 after the loweSt po.int has been detected. reset the Rotary switch to a position other than INPUT. And the lowest noin! (MIN vulue) IS III!Jut willie lIlt: Ulst-
ance between the MAX and MIN values Will be calculated and dIsplayL'fl
6
OIA
~D
;:r
as 1ho r1li1lJ1ctor.
• To return to the ordinary mode, press OIA key.
o
OIA mode LEO goes off
ItrrO-otr5U5
~ttecbniek
uoor bet Regionaal Centrtnn Eirx:lhouen Pagina
3.24
I
a) To measure inside diameter such as that of a hole. Operation
Illustration
eMeasurement procedure in this case will be the same, except that the diHlction of measuring force Will be reversed. When measuring and inputting the MIN value for a diameter first (start· ing with point "c". say, of the example on the left, depress the MAXI MIN mode key at the moment mode ready indication is given. Highest point mode will then change to lowest and the machine will be MIN mode ready.
b) Measurement of centerline height Operation
Illustration
~
CENTER
D
..
CENTER mode LEO is lit
eTo measure the height of the center of a circle once the diameter is displayed, depress the CENTER mode key. (only valid after DIA display when there is no new input). The machine enters the CENTE R mode and the center height is displayed. e Measurement of the interval between circle centers. To set as origin the height of the center of a circle (obtained by the operation given above, depress the ZE RO key during cent~r· height display. Repeating this operation enables measurement of the 'interval between circle centers.
CENTER
~D
eDepress CENTER mode key again to return to ordinary measurement mode.
o
CENTER mode LEO goes off
eMAX/MIN and DIA modes will be invalid when a touch signal probe is used for measurement. eResetting the Rotary switch to a position other than INPUT during counting in MAX or MIN mode, an overflow error may occur. Reset the Rotary switch to 8 positton other than INPUT only when MAX or MIN value is held. and input the value and release the mode.
HrO-cursus I'Ieet techniek uoor bet Reg ionaal Centrum Eindhouen Pagina
3.25
2.4 Error Display and Cure I
Tvpe of error and cure
Error display
(
E-oS
)
(
E·oF
]
Overspeed When the slidtlr travel speed exceeds reasonable readout speed, such as when the slider is moved rapidly by hand, this error may be incurred. It may also ar~se due to noise interference.
Overflow When "dlue count exceeds the c..Iispli.lY· able range.
2.5 Measuring with a Touch Signa' Probe
Release/cure
Depress the ZERO mode key or turn the power sWitch OFF, then ON "'!:laln to release the error.
Depress the ZERO or PRESET mode key to .'clwSl! the ellOI. i:llld lelUlII the . display count to within displayable range.
2.5.1 Mounting and connection
A CMM touch signal probe (MTP·2) can be used (1) Mount the MTp·2 in the Linear Height probe with the Linear Height for measurement. holder in the same 'way as with an ordinary probe, by using the clamp screw . fUl_~-
(2) Connect the probe to the touch siQnal probe
....
,rtN' .
.......... INPUI-·
When the touch probe switch is set to ON, input with the Rotary switch will be invalid.
input connector (T. PROBE) on the rear panel of the counter with the connecting cable and set the touch probe switch '(upper side) to ON.
2.5.2 Measurement methods (1) When the MTp·2 comes into contact with
the workpiece. the red lamp on the probe goes off, the buzzer sounds and the count value obtained at the moment of contact is held. Measurement vnlues are then input in the same way as with the Rotary switch's INPUT operation. (2) The MTP·2 comes into contiJct with the workpiece through the motor drive activated by the Rotary switch at the f or' position. At the moment of contact, the motor cuts automatically. After the motor has cut, the probe can, .of course. be driven in the opposite slider direction. (3) Ball diameter compensation can be carried out in the same way as with an ordinary Whon Ih~ motor cuts dutl to touch signal probe contact with the workpiece. resetting the Rotary switCh to the probe (see page 15). STOP PQsition will enable motor drive to be restarted.
(4) MAX/MIN and DIA modes are invalid when the touch probe switch is ON.
I'U'O-cursus I'Ieettechniek uoor bet Regicmaal Centrum Eindhoven Pagina
3.26
W
G
Valid
~
AISIINC
PRESET
ZERO
BALL
HOLD
~
~
~
~
~
-
-
-
~
-
~ ~ ~ ~
~ ~ ~ ~
~ ~ ~ ~
-
C.rc:ulltf m_u,ement mode r..dy
-
-
CIfI:uler m..,u,tment mode ON
-
-
~
• -
-
-
~ -
-
-
-
-
-
~ -
~
-
-
~ -
~
-
~ ~
-
-
-
-
-
-
-
-
-
~.
~.
-
-
-
-
-
-
~
~ ~
-
- - - - --.-- -----
~ ~ -
-
-
-
~
-
-
~
CENTER mlil,urement mode ON
~ .:at:. .:u.,
MAXIMIN mode ready . 1M AX o. MIN indiution blinkingl
~ i
.+i
fI
~:.
p
•11
Inte.nal/extetnal width me.surtment mode ON
WIDTH
~
HOLD mode ON
MAXIMIN mode ON
DIA
~
"" diem"'" input mode ON
•+
CENTER MAXIMIN
~ -
O.dlml.V me••u._nl mode
HOLD
Invalid
.ode kev
. Operating c:ondlllon
t...
2.6 Mode Key Input Possible/Impossible During Operation of Each Mode
Rot.tv switch INPUT
~
~
~
Touch probe .witch ON
~
~
~
.~
~
-
-
~
Ordinary measurement mode: When the Rotary switch is in a position other than INPUT. the indication LED will be unlit for all n;eodes other than ball diameter compensation /:Ind ABS/INC . • : MAX/MIN and OIA key input invalid for this operation when MAXIMIN mode is already ON.
As shown in the table above. when the Rotary switch is left at the INPUT position. all mode keys other than the ASS/INC. PRESET and ZERO keys. will be invalid. After measurement and input in one mode and before operation in another. be sure the Rotary switch is at other than the INPUT position.
IPrro-c1.lrsus
I1eettechniek
voor
bet Begionaal Centrum Eindhoven I
Pagina
3.27
Rechtbeidsmeting Bij rechtbeidsmetingen zijn sen 2-tal meetmethoden te onderscbeiden, n.l. : a. \1el'ge li Jkende met ing b. "directe" Eting OpErking: EigenliJk ziJn aile Etingen uel'ge1ijkend, maar in geval. "a" besehoU\\En
\..e
metingen t.o.v. een nateriele referentie, bv.
een vlakplaat, terwiJl in geval "b"van een niet nateriele referentie gebruik vemaakt w:>rdt, bv. een optiscbe as of ZliIIilartekracht.
a. Vel'gelijkende meting. Hiervoor zijn een groat aantal meetopstellingen te bedenken, afhankelijk van het getollereerde element (oppervlak, hartlijn) en de tolerantie. AI. Haarlijnlineaal (zie liquor 1). HierbiJ krijVt En een indruk van de rechtheidsa£wijking. Door veel ervaring- kan En de groatte van de afwijking schaUen.
Fig. 1 : BepaUng van de rechtheid met een haarlineaal.
II!IO-cursus lteettechniek voor bet Begionaal Centrum Eindhouen I Paqina
4.1
Al. Bei in conbinatie net uoeler en eindnaten.
rei
~------------~2~;-----------~
het
01)
rechtheid te controleren werkstIA t<
1= opleqging en 2= eindnaat uoor neting
Fig. 2 : I'I:?ting van rechtbeid m.b.v. een rei en eindnaten. I'I:?n ondersteunt de rei op t\ee geliJke eindmaten. I'I:?t behulp van eindnaatconbinaties die juist tussen de rei en de vlakplaat passen, naet nen de uerschiUende plaatsen bet hoogte uerschil tussen de rei en vlakplaat. Al. Vlakplaat net conparator en 3-punt plaat. Hierbij gebruikt
.en een naetklok en statier. Zie figuur 3.
Fig. 3.
trro-cursus ItE!ettechniek 'QIOOr bet Regionaal CentrtDn Eindhouen Pag-iDa
4.2
l'tiUlen Wi!' geen gebruik van een driepuntsplaat. dan zal indien bet te _ten oppervlak niet evenwijdig 10pen aan de vlakplaat, een afwijkiD} wlgens f iguur 4 tDrdt ge_ten.
best passende lijn afwijkin&
gemeten hoogtever~chil
D
c Fig. 4.
De rechtbeidsafwijkiD} is nu niet snel te bepalen, aIleen door de
_tgegeens in een graf lek ul t te zetten gegevens te verWi!'rken. I'Iak.en
Wi!'
of _t e;en conputer de
gebruik van een drlepuntsplaat,
dan kunnen Wi!' bet .erkstuk oppervlak zodanig uitrichten dat bij C
en D klokuitslag 0 is. De rechtbeid kan nu rechtstreeks uit de wetiD}en tDrden gehaald; nam!lijk rechtbeids afwijkiD} = de qroot&te positieve warde + de grootste negatieUif ..arde (\'Barden aEge lezen op de RE!etklok). Zie ook f iguur 5.
IlU'O-cursus lleettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
4.3
I
gemeten hoog-
rc~------------------------------------::::~~-----L- verschil= rechtheidsafwijking
Fiq.
5~
A4. Vlakplaat met 1 of 2 indu::::tieve opnemers en een centerbankje. a. I1eten van de rechtbeid van een cylinder oppervlak met
1
indu::::tie'Ue opnemer. Bepaal op 'Uerschi Hende plaatsen bet hooqstepunt en bepaal daaruit de
rechtbeidsaf~jking.
h. Het meten van de rechtbeid van de hartlijn van een cylinder.
Plaats daartoe 2 indu::::tie'Ue opnemers in een statief. Zie figuur 6.
Fiq. 6. !bet . .n heide opnemers in een sam of in een 'Uerschil
tiChakelinq
OpnelEII
om de rechtbeid
IftTO-cursus ft!ettechniek
~
van de
as te meten?
bet Reg'itmaal Centrmn Eindho'Uen
Pagina
4.4
I
A5. tEt &en rechtgeleiding als relerentie. a. Is de a£wijking van de rechtgeleidinq verWlar!oosbaar t.o.v. de te Eten a£wijking dan kan En deze direkt Eten. b. 15 de aEwijkinq niet te verWlarloosbaar dan kan En de
wlgende trl£ toepassen.
(A
B
tEting 1
B
tEUng 2
Fig. 7. fleet bet
~rkstuk
in situatie 1 van liquor "1 resultaat
m1 == 9 + r
9
(1) m1
=a£wijking
= neetresul taat
van de geleiding.
r = afwijking van bet Draai bet
~rkstuk
1.
~rkstuk.
190 om zijn lenqte as en neet \lEer de
rechtbe id. resul taat
.a •
9 - r (2)
Uit (1) en (2) zijn zo~l 9 en r te bepalen. B. "Direkte .• JEt ing . Nu
~t
niet van &en geRBterialiseerde reterentie gebruik
genaakt. Vaak
~t
van &en optisch instrument (richtkijker,
autacollillBtor) ot van &en Ulterpasinstrunent (libelWlterpas, electrDnisch -.terpas) gebruik gellBilkt. Deze instrunenten _ten Diet altiJd direkt de .£wijking,
lIBar
JEten vaak een
hDekueranclering ouer &en bepaalde basislengte. Deze hDekveranclering is &en DBat war de hDogteueranciering over de basislengte eD is de aat tussen 2 stetD1lJUnten.
IKIO-cursus tl!ettechniek war bet Reg ianaa! Centrmn Eindhoven'
Pagina
4.5
h = b • a
met a in radialen. Fig. 8.
b
Instrumenten volgens dit laatste principe zijn de autocollimator en bet elektronisch teterpas.De neetlengte bedraagd tot enkele
meters, terwijl boogte afwijkingen van 0.01 om of minder al zijn te meten. I1eetnethode net een autocollimator. Bet neetinstrument meet een variatie in de hoek van een meetbasis, indien deze in stappen (oelijk aan de meetbasis) owr bet Wilrkstuk wrdt wrschown. Zie £igt.nlf' 10. Op de neetbasis is een spiegel net optiscbe kwaliteit bewstigd die de uitgezonden licbtbundel naar de autocollimator terugspiegeld. Zie figt.nlf' 9.
Fig. 9.
Itm.>-cursus I1eettechniek voor bet Reg ionaal Centrum Eindhown
Pagina
4.6
I
In een engelse handleiding staat de meting als voIgt beschreuen: fleasuring flatness and straightness. Flatness and straightness of machine beds and other surfaces lying in a horizontal planet are nasured by nans of an autocollimator and a carriage-nounted reflector - as showl in the diagram. 1. 1boroughly clean the base of the ref lector-carr iage and the surface to be tested.
2. Place the autocollinator and reElector-carriage on the surface, with the reflector close to the objectiue lens. Adjust until the reflected inage is central in the eyepiece. Note the datum reading. 3. 1'b'Ull! the carriage along the surface in steps equal to the
.
pitch of the feet of the carriage, and take a reading on the autocoll inator at each station. Any undulation of the surface wi 11 cause the ang Ie of the ref lector to vary resulting in
corresponding variations in autocollinator readings. 4. Con'Ull!rt the diUerenees bet\\Een the first datum reading and subsequent readings, to linear values (inches). The surface errors are then determined by adding these differences cunulati'Ull!ly and making a proportional correction.
fI'." · .,
•
'
~--~~~~~~--~~.~~~-:--~~~------~
o
2
3
"
5
6
7
6
9
Fig. 10
IlfTO-cursus ltiettechniek uoor het Reqionaal Centrum Eindhouenl Pagina
4.7
Door de genEten hoekuerdraaiing om te rekenen is de posi tie van
een uolgend steunpunt t.o.v. een voorgaand te berekenen. Aannatr& basislengte: 100 un 1AI! 1AI!ten 1"
= 5.10-6
radiaal
[)us I" komt ouer een nEt een uerplaatsing: h van 5.10
-6
.100 .. 0.5 pm
Dit resulteert (b.v.) in de uolgende tabel: kelom 1:
..
plaats op de rei.
H ... 1
2: a£lezing van de autocoll i1lBtor in bgsec • 3: verschil tr&t stand 1, kolom 2. 4: stijging ot daling ouer 100 un, in pm (zie
waag 3).
1
2
3
4
0
-
-
-
1
+20
0
2
+22
3
5
"1
6
0
0
0
0
0
+ 2
- 2
+ 2
+ 1
+ 1
+ 4
- 3
+24
+ 4
+ 2
+ 3
+ 6
- 3
4
+30
+10
+ 5
+ 8
+ 8
0
5
+26
+ 6
+ 3
+11
+10
+ 1
6
+16
- 4
- 2
+ 9
+12
- 3
"1
+18
- 2
- 1
+ 8
+14
- 6
8
+24
+ 4
+ 2
+10
+16
- 6
9
+36
+16
+ 8
+18
+18
0
IKI'O-ctrsus It:!ettechnlek uoor bet Reg lonaal Centrmn Eirxlhouen Pagina
4.8
I
MeetnauWkeurigbeid.
De meetnauWkeurigbeid zal in de eerste plaats aFhankelijk ziJn van de meetonzekerbeid in de hoekneting. Deze standaardafwijking is te herekenen door de spiegel 9 keer op dezelfde plaats neer te zetten en de biJbehDrende hoeken at te lezen.
De standaarda£wijking SIm
==
~ is
j ~ll
+ Sh
gelijk aan: 2
2
+..... ,Slm2
nu is
Ais SC bekend is net de onnauWkeur ighe id van 1 'l. van C dan 11DIJen \11!
schl" i jYen uoor niet te grate ".
1
Shi = CS"i
Sim qaat nu ouer in :
Shn = ==
j
C2S,,) 2 + C2S"22 + ••••••• e 2 sfn2
.lin . C • S"
is de standaarda£wijking voor de
_tingen in de kolom 5.
De standaardafwijking voor de resultaten in kolom ? kunnen
\11!
a1s
volgt berekenen. Heem aantal netingen H.
ShN ==
v¥H •
C • S" is de standaardafwi Jking uoor punt H,
en dus oak de posiUe in bet punt H voor de rechte door begin en eindpunt. De standaardafwijking van de rechte in punt n is qeliJk &an :
i . .IIil . C • Sp
Zodat uoor de standaardafwijking van de systenatiscbe afwiJking in punt A qeldt: S V
==
j
n' • H • .£2 • Sp2 + n • .£2 • Sp2 ii2
• CSp
j!!2
+ n
H
(l'ITO-cur5U5 Meettechniek uoor bet Regionaa1 Centrmn Eindhoven Pagina
4.9
I
Opgaven: 1. Wilarom ontstaat bij de autocollinator bet beeld"\eer in bet
brandvlak van de voorste positieve lens (obJektie£).
2. Hceveel is de hoekverdraaiing van de gere£lekteerde bundel als de hoekverdraaUng van de spiegel 1" is.
3.' &n hoekverdraaUng van I" van de spieqel komt O'Uereen net een hcogteverschU van 0,5 pm van de opleqvlakken. Wilt is nu de opleglengte van de spiegel? Iontroleer dit. 4. U kunt op 2 manieren de
standaardaf~jking
van een serie
\\Ilarnemingen berekenen. 1E1ke conclusie kunt u trekken als beide nethoden verschillende en
~lke
als ze beiden dezelfde
ui tkomst geven. 5. Verklaar ".arom a£stand spieqel-collinator geen invloed uitoe£end op bet neetresultaat. 6. Wilt is de uorm van de
at~jking
hoekar~jking
van de rei als u een lineair verloop
vindt?
Be~js
dit.
Opdrachten. 1 I1eet de rechtbeid van een
~rkstuk
uolgens nethode .93.
2 I1eet de rechtbeid van bet oppervlak en van de bartliJn van een as uolgens methode A4-b. 3 i'leet de rechtbeid van een rei uolgens nethode B,en
~r
na uw
berekeningen de _arden in een PC.
II'II'O-cursus lteettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina
4.10
I
Sepaling van enkele toeuallige atwijkingen. Pluts m.b.v. de mikronEterspil de t\Ee dunne streepjes (okulair) symmetrisch om bet teruggekaatste beeld (dikke liJn). en lees de stand van de mikronEter at. Doe dit 9 keer (.teeds opnieuw invangen en a£1ezen).en bepaal hieruit op tWii!'e Ranieren (m.b.v. de zakrekenmachine en m.b.v. standaardar~jking
5=~: )
van de instrumenten atlezing: 5
Doe hetzel£de nag eens
R&ar
i
de
•
plaats tevens elke keer de spiegel
door hem tegen de winkelhaalt te zetten • Hieruit is de toeuaiUge atwiJking van de gehele aeting te bepalen: 5
m
Sepal ing van de rechthe id. Voer de aetingen uit als hiervoor beschreven,en hereken hieruit de rechtbeid. I'tt.a.k gebruik van biJgeuoegd Wilarnemingsblad. U kunt uw berekening door de conputer Iaten controleren door bet
programma rechtheid. Dit programma berekend tevens de kleinste kWildratenlijn door de n&etpunten.
Gee£ de maximale atwiJking van de rechtbeid die uolgens, be ide aethDden te bepalen is.
Irrro-cursus it!ettechniek voor het 8egionaal Centrum Eindhoven P&gina
4.11
I
1. Bepaling van de toevall ige afwijkingen Sj en Sm' met i nq
aflezing
meting
1
1
2
2
3
3
It
4
5
5
6
6
7 8
7 8
9
9
a.
S.I
b.
S.I •
aflezing
sm =
::
Sm
==
(a. m.b.v. de rekenmachine en b. volgens S = ~)
Iii
2. BepaJing van de rechtheid 1
2
3
0
-
-
5
'*
6
7
-
1 2
3 4
.
5 6
7 8
9
Itm:>-cursus lI:!ettechnielc. voor bet Paqina
Begionaal Centrum Eindhown
4.12
I
KfO-cursus lti!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindhouen Pagina
4.13
Rondheidsneting InleidinIJ Dit ooderdeel is gesplitst in twee neetnethoden nl: A Rondhe idsnet ing net \lerkplaa ts-neetgereedschap (intr.insieke net hode ) •
!
Rondheidsneting m.b.v. rondheidsneter (extrinsieke nethode).
Dem praktiktBIDpdracht laat u net beide nethoden kennis lllilken. Voor onderdeel A staat \lerkplaats neetgereedschap ter beschikking, terwiJl u Own'
\JDOr
nethode B de beschikking heeft
een ftitutoyo rondheidsneter. Onderdeel B bestaat uit twee
opclrachten.ln opclracht Bl gaan uolgens de kleinste
\Ie
in op de gegevensver\lerking
k~dratenmethode,
terwijl in opclracht B2
ingegaan WJrdt op de gegevens\Jer\l\erking uolgens de Fourrier nethode. Naast dem opdrachtbeschrijving beeft u de beschikking ouer de leersto£. en de barx:lleiding van de fti tutoyo rondheidsneter RA-7. Opdracht: A 'Iracht net bet ter beschikking staaode \Erkplaats neetgereedschap de onrondheid van een autozuiger ,een as net centers en
t~
ringen vast te stellen.
AimwiJzingen: De bijgeleverde zuiger dient op &en doorsnede onder de pistonpen te WJrden geneten. l'Iaak hierbij gebruik van &en V-blok.Bepaal de grootste en de kleinste klok uitslag, en bereken net behulp van de tabel op de uolgeode pagina de onrondbeid.
Il1TO-cursus l'i!ettechniek uoor bet Regionaal Centrum Ein:lhouen Paqina
5.1
I
n\"O
60
90
108
120
180
2
0
1
1,4
1,6
2
3
3
2
1,4
1
0
.
0
-0,4
0
-0,4
2
5
0
2
2,2
2
0
Tabel 1. Verhou:ling at I at Van de a5 net centergaten dient de onrondheid te \llDrden geneten _15 deze geplaatst i5 tussen hee centers.
~reken
oak hierutXJr de onrondhe id.
De onrondhe id van de tw:e r ingen kan geneten 5peciale opstelling
~lgens
~rden
net. een
onderstaande figuren 1 en 2.
Fig_ 1 Voorheeld van op5telling
~
Fig. 2 Geonetrie van de
imendi;e dr iepunt5neting
aanbeelden bij de
bij een ringuarmig 1IIIH'kstuk.
opsteUing
~
dr iepunt 5net ing •
hnO-C1lr5U5 I"Ieettechniek
~
bet Reg lonaal Centrmn Eindhol.Jen
Pagina
5.2
I
De ingesloten hoek a is te berekenen ui t : a
= (~)
o
sin (180 - a ) 2 en de correctiefaotor is weer in de onderstaande tabel te vinden.
Correctie£actor F
(180 - a )=90
(180 - a )=60
uolgens
uolgens
uolgens
Fig_ ?
Fig. 3
Fig. 3
2
2
1
1.6
3
*
2
1
4
2
0.4
5
*
2
2
6
2
1
*
unta!
bee-punts
vo1wn
. .ting
Tahel 2. De correctie factor F
= &I
0.4 Fiq.3
I &l
Bereken oak nu wer de onrondheid. B: BesttEleer de handleiding van de rondheidsneter
sa-1.
81: Als eerste mnlt de autozuiqer geneten.
Plaats de autozuiger daartoe op de ..ettafel en centreer deze binnen 4 a 5 microneter. I'Ia.ak een onrondheids
registatie net de centrering op ofr,..et op dezelfde pleats als onder A geueten is. Bereken uit de registratie . .t de kleinste kwsdraten IEthDde de 1igging van bet middelpunt en de grootte van de streal van de bestpassende cirkel en teken deze in de
grili'iak. lleem uoor de berekening 12 ..etpunten die op de OIIItrek ziJn verdeeld, zie onderstaand uoorbeeld.
Il1TO-cursus lteettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindl'licM!n Pagina
5.3
I
a
2 EX. = -----1 n
b
::
2 E Y.
1.
n
xR=
E ri -----n
a Doe dit ook voor uwregistratie en bepaal hieruit de onrondheid. 1\eenaal indruk.ken van de knop JIIlDE na de neting gee£t achtereenvolgens de waarde a en b • Deze waarden geuen dus aan wat de positie van de
bestpassende cirkel is t .a.v. de draaiings as. In bet standaard display geert de uerwerkingseenheid de c:mrondheid weer. VergeUjk deze resultaten die u gevonden
beeft net de resultaten van de uerwerkingseenheid. Opnerking. tfet de knop "centrering" op on 1rDrdt bet prof iel zodanig VerI!9istreerd dat bet middelpunt van de bestpassende cirkel sanenualt at de rotatie as. Iii- 1rDrdt dus autoaatisch geoorr igeerd.
Itm>-oursus I'feettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindlv::rlJen Pagina
5.4
I
B2: Verricht ook een neting aan de onrondheid van de as. Doe dit ook net de centrering op off. Om de paraneter van de bestpassende krmme door de .
neetptmten te bepalen. gebruiken we een benader ings nethode die ook nu
~r
uitgaat van 12 ptmten. De ligging van bet
middelptmt van de bestpassende cirkel kan euenals hierbouen lEt behulp van de kleinste kWlldraten nethode 1IIDrden berekend, maar de ardere coeticienten die de bestpassende kro1me
bepalen.niet. (zie hiervoor de theorie) De coe££ icienten a1 en hi uit de Four ierreeks bepalen WKlerom bet middelptmt van de cirkel door de neetpunten
(konen W!!er ouereen net de Wllarden a en b na bet indrukken van de knop 1UlE), en de \earde van a
o
I
= r-
is de
bestpassende straal. De andere coef£ icienten a2 en b2 of a3 en b3 enz. bepalen de
bestpassende ellip$ c.q.
driepuntsonrondheid. De berekening van deze coefficienten gaat lEt:
a
n
2 11 =n-E E. 1=0 1
n
=-E n
(----)
f. sin
2nin (-u--)
211
b
Waarin E.
1.
'-IA
J."""
2n'In
CDS
1
K
"
op de registratie de atstand van bet neetpunt tot
bet
middelpunt is.
(J!II'I'Crarsus lti!ettechniek
'OODr
bet Begionaal Centrum Eindhoven
Pagina
5.5
I
Voor de berekening van deze paraneters is fin progratma
aan\t2zig, dat op de CIRP conputer deze berekeningen uoor u uituoerd. Wilt is de onrondheid van bet \erkstuk.?
Konen uw berekeningen ouereen net die van de uer\erkingseenheid? Verklaar euentuele uerschillen. HDeueel lobbig is bet \erkstuk. I'Ieet de onrondheid van DR-003 zie tekenibg.
£:
VergeUjk oak de resultaten van uethode A net B. Tekening 00-003
...
,",,0
..v '\
.,...
o
2.5
_.
~-
~ o
.0
•
.
.-
04:1
.. ......
•
. ....... .~ ". t
•
0
'
0 ...#
•
.. 0
'""
~~,'.S'
I..-.~
!~ V~
-
N
~/ oIy
~~ .;s-
~V tol. ! 0,05 mAt: QutOInAtenaluminiuln
Il'fI'O-cursus I'Ieettechniek "VOOr bet Regionaal Centrum Eindhouen Pagina
5.6
I
~
HANDLEIDING I1i tutoyo Rondheidstester RA-7 If ElELANGRIJK
Omdat de rondheidstester een zeer Men er voorzichtig Mee om te gaan. '.tit den bo:te en daat'.:"" is het vay, werking van het apparaat verdiept
nauwkeurig instrument is dient Elk onverantwoord gebruik is belar.g dat rl1en zich eerst ir, de alvorens ermee te gaan meten.
Controleer voor gebruik of de perslucht voorziening aanwezig en voldoende 4s. Dit kan men zien als de groene LED boven de aan/uit schakelaar reeds brand terwijl het apparaat nog niet aanstaat. Br~nd deze LED niet, draai dan de persluchtkraan open of, indien nlen niet weet waar de:e kraan :tich bevind, vraag het aan de docent of practicum-begeleider.
Het meten Zet het apparaat aan door het indrukken van de aan/uit schal<,ela.,\t'. D.:.e dit echter' y,iet te sr,el c'(,ld.at dan de schak,elpiel-, de :ekering doet smelten. Span het te meten voorwerp in de drieklauw. Zet aIle sChakelaars in de standen volgens onderstaande tabel:
~------------------------------------starld schakelaar
-------------------------------------in het middey, ZERO NAGNIFICATION FILTER DIRECTION RECORDER PENSHIFT
100 15
OUT in het midder,
Il'IfO-cursus it!ettechrliek
~
bet Regionaal Centrum Eindhoven
Pagina
5.7
I
Draai nu indien nodig de Moeren 13 en 14 (zie fig 2) los OM het tasteleMent in de goede positie te :etten. Indien Men niet weet ,welke positie het tasteleMent Moet hebben vraa9 het dan aan de docent of practicuM-begeleider.
I
r
Figuur 2 Tekening Met nUMMers.
Controleer of knop 19 (fig 2) los zit. Draai vervolgens Mob.v. knop 18 (fig 2) het tasteleMent 11 (fig 2) coohoog tot het op de goede hoogte zit. Controleer of knop 20 (fig 2) los zit. Draai vervolgens knop 21 (fig 2) tot de tastet' 10 <'ig 2) het wel'kst',lk r.et yoiet t'a",kt. Druk nu op de toets CAL Draai nu de ta'el Met de hand en bekij~ de afstand tussen werkstuk en taster 10 ('ig 2). Indien het verschil in afstand gedurende een rotatie groter is als S MM probeer dan het werkstyk beter te centreren M.b.v. de twee knappen 8 (fig 3) met horizontale as aan de zijkant van de tafel (centreerknoppen) • D9aai nu de taster voor:ichtig tegen het werkstuk aan. Zet de knoppen 19 en 20 vast. kijk naar de uitslag van de positie-Metur 6 ('ig a).
IKI'O-cursus I'I:!ettechniek
UODl'
bet Begionaal Centrum Eindb::llJen
Pagina
5.8
I
Fig. 3.
Neem een van de centreerknoppen 8 (fig 9) en draai de tafel totdat de knop onder de taster staat: Draai nu de tafel over 180 graden en bekijk nu de uitslag op de posit ie-meter 6 (fig 3).Draai daarna aan de centreerknop totdat de posit ie-meter zich tussen de twee vorige standen bevind. Herhaal deze handeling met de andere centreerknop.
rrro-cursus I'feettecmiek voor bet Regionaal Centrmn Eindhouen Pagina
5.9
Als de posit ie-meter bij een rotatie van de tafel niet buiten de schaal komt probeer dan een grot ere vergroting. Schakel daarvoor de schakelaar MRGNIFICRTION een stand hoger en probeer weer opnieuw het werkstuk te centreren. Lukt dit niet dan dient men een vergroting lager te gebruiken. We gaan nu papier in de printer plaatsen. Hiertoe halen we eerste het ronde blokje 4 (fig 3) van de as van de printer af (het zit gewoon los). We drukken nu op knop 5 (fig 3) om de printerkop van het papier te tillen ne we verwijderen vervol;ens het oude papier en plaatsen het nieuwe. We plaatsen nu het blokje weer op de prtnteras en drukken zo dat het excentrifiche penrletje d.;:.or het papiet~ gedr'ukt wot~d. We kunnen ook nog de filterwaarde bepalen waarmee we meten. Dit gebeurt met de knop waar "FILTER" bij staat. Staat deze op 15 dan worden de hog ere frequentie's uitgefiltert, Staat de schakelaar op 150 dan worden de hogere frequentie's niet uitgefiltert. We kunnen nu gaan meten. Dit kan op twee manieren nameliJk automatisch en manueel. AUTOMRTISCH METEN We dr'l..l,""ker, c.p de schak.elaat' "RUTO" er. we k.ie::erl de gewenste optie!:.j "CENTERING" Het gemeten profiel wordt numeriek gecentreerd en pas afgedrukt op de printer.
da~
"PROFILE" : Het gemeten profiel word afgedrukt op de printer. "LSC"
: BiJ het verwerken van de gemeten waarde wordt tevens een berekent volgens de kleinste kwardaten methode (Least Square Cirkel) en weergegeven op de printer. cirk~l
"R MRX" : Na het tekenen van het profiel en eventueel de LSC tekent de pt'inter eer. cit'kel met als straal de gf·Ctc.tste ger.leter. waat'de. "R MIN" : Ris R MRX-maar nu voor-dekleinste
ge~eten
waarde.
Ais u uit de bovenstaand opties de gwenste hebt gekozen kan de rneting begir.rlen. Dt".lk. daat'vc.c.r c.p de blauwe tc.ets "MERSURE", De tafel begint nu te draalen en de meting vind gedurende enkele rc.tat ies plaats.
Irrro-cursus tteettechniek
~r
bet Reqionaal Centrum Eindhouenl
Pagina
5.10
MANUEEL METEN Druk daartoe op toets waar "TABLE" staat. De ta'el gaat nu draaien. Nu kunt u op de toets "RECORD" drukken en de printer begint Meteen Met het schriJven van het geMeten profiel. Indien U het schrijven wilt stoppen drukt u op de "OFF" toets naast de "RECORD" toets en voor het stoppen van de ta'el gebruikt u de "OFF" to::·ets Ylaast de "TABLE" t.:.ets.
~8·. -
Itm:>-cursus It:!ettechniek voor bet Regionaal Centrum EindhoQanl Pag ina
5.11
RONDHEIDSTESTAPPARAAT RA7
biedt vier meetmogelijkheden:
o
1. Rondheid
@ ..L
2.
II
... patanellitelt
Concentrlc".I!
3. Ha.ksheld
Lse (Automatische meting) MZe (Manuele meting)
Dit zijn de vier meetmogelijkheden van de rondheidstester RA 2. Bij deze vier meetmogelijkheden kunnen de resultaten zowe! op de digitale .flezing. die de rondheid en de centrische eoordinaten van het werkstuk aangeeft. zichtbaar worden gemaakt. als op de po/aire diagramkaart worden vastgelegd. waarop al naar gewenst het centrische proflel, het excen'tische profiel en de c:irkel van de kleinste kwadratensom worden gereglstreefd. .
--- . m0
Rondheid
1.
.....,
. ,,/
-
I ,I: I I ,. '.
I "
4~'>/' _.r;~))
,\ ..:..x"'-' ' 0\ /;( '
I
,.".,..
j
...~
, ...\.......L~\
,
~
_ .....
.. ..,a.~
;0'
," "':1---\ ,x.... .•/ / .
. /---::.y..,..::;:'l.\ '"
.
II'D'O-cUl"sus Ji!ettechniek
-
I ".," "
'UOOr
De rondheid kan gemeten worden 10wei in LSe als in MZe. De meetgegevens. die op de digitale aflezing ziehtbaar worden als de meting verrichl is. geven de rondheld in lose aan. Om het vastgelegd te krijgen op een d,agramkaart registreert U het proliel. de grootste inwendige cirkel en de klein· ste uitwendige CirkeL De atstand tussen deze clrkels geeft de rondheid In LSeweer. • Registreer voor de rondheld in MZe het profiel op een d'agramkaart. Gebruik daarbl, de bi,geleverde schabloon en bepaal het mlddelpunt. waarbij twee concentnsche clrkels een mmimum radiale scheiding hebben. ceze minimum radIale scheiding geeft de rondheld in MZC weer.
bet BecJionaal Centrum Eindho1Jen
Pagina
5.12
I
2. Concentrlclleit • Bepaal twee middelpunts coordi· naten OA (x,. y,) en OB (x 2. Y2) met behulp van de digitale aflezing. Dan is de concentriciteit: C., (x 1 -X 2)2 + (V,-V2)2
J
• Aegistreer de twee excentrische profleten (blj voorkeur de kleinste som der kwadraten Cirkel) A en a op een diagramkaart. Dan is de concentriciteit C .. alvergroting a .. afstand tussen middelpunt A en centrum B
3. Haaksheid • aepaal twee middelpunts coOrdi· naten OA (X,. y,) en OB (x 2• Y2) met bel"lulp van de digitale aflezlng. Dan IS de haaksheid: S '" (x, - )(2)2 + (V, - V2)2 per ~
J
• Registreer de twee excentrische profielen (bij voorkeur de kleinste som der kwadraten cirkel) A en B op een diagramkaart. Dan is de haaksl"leid: S = a Ivergroting ped a '" de afstand tussen middelpunt A en centrum B
4. Paranellltelt • Stel vlak A in en bepaal met behulp van de digitale aflezing de middelpunts coordinaten 08 (x,. V,). Dan is de parallelliteit:
P ""
2J X,2 + y,2
• Stel het vlak A in en registreer het pro tiel B (blj voorkeut de klelnste som der kwadraten cirkel) op een diagramkaart. Twee maal de afstand van 08 naar het middelpunt o geeft de parallellitelt van de vlak· ken A en 8 weer.
KIO-c\B"'SUS
I'feettecmiek ucor bet Reqionaal Centrum Eindlllwen Pagina
5.13
Proef
6 - Oppervlakteruwheidsmeting
6.1. Inleiding
De oppervlakteruwheid bepaalt in belanqrijke mate, de ~eschiktheid van een werkstuk voor een bepaalde funktie. De loop· of glij-elgenschappen, smering en slijtage, afdichtinq of klemming van twee samenwerkende delen, het hechten van beschermende lagen of lijmverbindingen, en het mat of glanzende uiterlijk van een werkstuk worden erdoor bepaald. Er a. b. c. d.
zijn verscheidene methoden om de oppervlakteruwheid te bepalen: Opt-isch Hechanisch met elektrische versterking Idem met optfsche versterking Pneumatisch
e. VergellJkend. Hlervan is b de meest toegepaste, en geschiktste om de genormaliseerde ruwheidsparameters te bepa!en. De proef gaat over zoln ruwheidsbepaJing. 6.2. Enkele definities (Zie ook fig.
6.1)
a. Werkelijk oppervlak: hat oppervlak dat de begrenzing vormt van een werkstuk. b. Nominaal oppervlak: het oppervlak, waarvan de ideale meetkundige vorm wordt aangegeven)n de tekening van.een werkstuk. c. Referentievlak: vlak, dat als referentie wordt aangenomen. T.o.v. dit vlak wordt de stand van doorsnijdinqsvlakken aangeqeven. Heestal wordt als referentievlak aangenomen, het nominale oppervlak, of een vlak dat daaraan evenwijdig loopt. d. Werkelijk profie): de Iljn die ontstaat door de goorsnijding van het werkelijke oppervlak, met een vlak loodrecht op het referentievlak. e. Nominaal profie): de lijn, die ontstaat door de doorsnijding van het nominaal oppervlak met een vlak loodrecht op het referentievlak. f. Referentfeprofie): de lijn ten opzichte waarvan de eigenschappen van het te meten profie1 worden vastgesteld. Deze lijn heeft de vorm van het nominale profiet. Oak de plaats ervan moet zo goed moqeliJk overeenkomen met die van het nominale profie). IKro-cursus l'i!ettechniek uoor bet Reqii:maal Centrum Eindhouenl Pagina
6.1
ominale opp. werkel ijk opp.
werkstuk ~~~~~_~=-~--=~~~----rnominale profiel F iquur 6.1.
g. Oppervlakteprofiel: de benadering van het werkelijke profiel door mlddel van de baan, in het doorsnijdinqsvlak beschreven, door het middelpunt van een bolvormige taster van een ruwheidsmeetinstrument. h. Baslslengte (Zie fig. 6.2): het qedeelte van het oppervlakteprofiel. gemeten langs het referentieprofiel. podig voor de definiering van de karakteristieke grootheden. van de oppervlakteruwheid; deze heet ook wei "cut-offll-lengte (L ). b
r
referentieprofiel
L
Figuur
6.2.
Een oppervlak ziet er in het algemeen als voIgt uit:
ruwheid
Figuur 6.3.
IKro-cursus tleettechniek wor
Regionaal Centrmn Eindhouen 6.2
bet
Pagina
I
De volqende afwijkingen treden op: 1. Vormafwfjkingeni te wijten aan ~eometrische afwijkingen van de bewerkingsmachlnes (tapsheid. onrondheid). 2. Golving; t.g.v. fouten in de aanzetbeweging van het werktuig. 3. Oppervlakteruwheid; ontstaat door het vormgevend middel (beitel). Tast men het oppervlak af met een ruwheidsmeetinstrument, dan ontstaat een elektrisch signaal dat opgebouwd is uit twee delen, namelijk de golvlng en de ruwheid. Wit men nu een zuiver beeld krijgen van de ruwheid, dan rnoet de golvrng eruft gefilterd worden. Dit is te verwezenlijken met behulp van de cut-off-lengte. Het werkt als voigt. Er wordt een bepaalde c.o.-lengte vastgelegd. Golven met een golflengte groter dan de c.o.-lengte worden uit het elektrisch signae) gefilterd. Dit gebeurt nlet abrupt, maar geleidelijk. Voorbeeld (zie fig. 6 •• ) C.o.-lengte • 0.7S rnm. Nu wordt van sinusvormige elektrische spanningen met een qolflengte van:
9n
meeqenornen in het s i gnaa 1 , 0.25 rnm de amp 1i tude voor II II II 0.50 mm II " " 92% II II II II II II 80% 0.7S rnm II II II .1 II II 60% 1.25 rnm II II II /I II 1.75 rnm II " 40% " II II II II II II 20% 3.00 mm " II II II II II 5% 7.50 rnm II "
..
.
Amnlitude
11--------0.75
fiquur
6.',
Is de tastweg langer, dan kunnen ook qrotere go\vingen een r01 spelen. Daarom bestaat er een vaste betrekkinq tussen de c.o.-lenqte en de tastweg; deze worden dus steeds gekoppeld qeschakeld. lJm>-cursus tlE!ettecbniek
UDOI'"
Pagina
bet Regionaal Centrum EindhD'tJen I
6.3
In het praktikum wordt apparatuur
~ebruikt
waar c.o.-lengte en
tastweg als voigt samenhangen: c.o.-lengte (mm)
tastweg (nm)
1.6
0.25
It
0.75
10
2.5
25
7.5
I. Hlddenlljn: de lijn t met de vorm van het nominale profiel, die het oppverlakteprofiel binnen de basilengte Lb zodanig verdeelt, dat de som van de kwadraten van de afstanden van punten van het profiel tot de middenlijn (loodrecht op het referentieprofiel) minimaal is. 6.3
De ruwheidsparameters
a. Ra • het gemiddelde van de absolute waarden van de'afstanden van het oppervlakteprofiel tot de middenlijn (fig. 6.S). y
x
Rmax
L
Figuur 6.S. De mlddenlijn moet voldoen aan: L
L
f
o
y •
dx • 0
fly I
en
t
o
.
dx
ism i n imaa 1
L Is de meetlengte.
In fonnule
l
Ra:-
f· f
o
(rrro-cursus It!ettechniek
~
/y/.dx
n
bet Regionaal Centrum Eirx:lho1.lenl
Pagina
6.4
(R
a
hee't ook wei: - Hi ttenrauhwert. - Center Average Line: CLA - Arithmical Average: AA - Roughness Height Rating: RHR)
b. Rmax • maximale ruwheidshoonte per meetlen~te (zie fin, .6 .5) ! t . : 1 Het Is de afstand van twee lijnen die de twee toppen raken (boven en onder de middenlijn). en evenwijdig aan de middenlijn lopen (over de basislengte gerekend). (Rmax heet ook wei: - Haximale Rauhtiefe - R:lR .. Rauhtiefe. of maximale ruwheidst hoogte per basisJengte)
c. Rz • Dit is een verbeterde waardebepaling van R~x • y
x
Fiquur
6.6,
(Yl.3.5.7,9: de 5 hoogste toppen; Y2,4,6.8.10
de 5 laagste toppen)
R
a
d. R • gemiddelde afstand van het referentieprofiel tot het oppervlaktep profie I.
l
Figuur 6.7. Il'fI'O-cursus I1eettechniek
\IDOr
Pagina
bet ReqiOnaal Centrmn Eirxlhouenl
6.5
In formule: 1
R • -l • p
l
f
0
Y • dx , waarbij y de afstand van het referent ieprofiel tot het oppervlakteprofiel is.
(Rp heet ook weI G, of Glattungstiefe) e. Rq • de meetkundig gemiddelde afstand van het oppervlakteprofiel tot. de middenlijn. In formule: 2
Y , + ••••• 'Y n
2
n
Zle fig. 6.5 (R heet ook weI: - Root Mean Square Average: RMS q
- R )
f.
t
p •
s draagvermogen van het profiel.
snedel ijn l F iguur
6.8
In formule: t
•
P
L, + ••••.• L4 .....;.--:L=-----:.. x 100% b
De snedetijn kan op verschi)Iende hoogten worden geleqd, zodat men op verschil1ende nivo's in het ruwheidsprofiel kan meten. (t
p
heet ook weI: - Traganteil)
6.4. De verschil1ende meetmethoden
a. Optisch. Oit is een kontaktloze meting. Een lichtbundel valt op het oppervlak. Afhankelijk van de ruwheid varieert de terugkaatsinq. Deze is dan een maat voor de ruwheid. ItrrO-cursus lteettechniek
~r
bet Regionaal Centrmn Eindhoven/
Pagina
6.6
Toepasslng is afhankelijk van het reflekterend vermoqen van het werkstukoppervlak. Vooral methoden die op Interferentie berusten, zijn interessant. omdat deze drie-dimensionale informatle leveren over het werkstukoppervlak. (De Interferentielijnen zijn a.h.w. hooqtelijnen van het oppervlak.) b.
met elektris~he versterkinq. AIleen deze methode is geschikt voor het bepaJen van qenormaliseerde ruwheldsparameters (zie fig. 6.l). Alqemene opzet: He~hanis~h
.
,< werkstuk ..
-opnemen
...
"
verwerken
..
weer!leven
Figuur 6.9. Opnemen: omvorming van oppervJaksignaal in een elektrisch signaal. Verwerken: omvorming van een elektrisch (profiel) si~naal in een ruwheidssignaal. Weergeven: omvorming van een ruwheidssignaal in een ruwheidsaanduiding. Het gedeelte van de opnemer bestaat uit: - Tastersysteem: de geometrie van de tasternaald bepaalt welke punten van het werkstukoppervlak worden gemeten. - Hechanls~h-elektrische omzetter. • Synchroonaandrijvlng, om de taster over het oppervlak te laten lopeno De grootte van het ruwheidssignaal kan op de volgende manieren worden vastgelegd: - Aanwijzing op een s~haalinstrument, - S~hrtjven op een papierstrook (grafiek), - D~m.v. een ponsband (te verwerken op een komputer). (In het praktikum worden de eerste en de tweede mogelijkheid toegepast.) Irrro-cursU5 lteettechniek voor bet BeqiOnaal Centrum Eindho\Jenl Pagina
6.1
c. Hechanisch met optische versterkinn. Oe principewerking Is gelijk aan die van de tolerator uit proef
.8.
d. Pneumatlsch methoden. e. Vergelijking van het werkstuk met r~wheidsmonsters. Het monster en het werkstuk worden met de vingernagel afgetast. Zodoende krijg je een indruk, tussen welke ·ruwheidswaarden het • werkstukoppervlak zich bevindt. Oit is geen erg nauwkeurige methode. 6.5. Bediening van het aanweziqe instrumentarium Bedlening van de "Perthen"-ruwheidsmeter.
o
\ c 0 c::lO o 0 0
A
Figuur
6.10
A: Tastsysteem; B: Heetkop. Deze bevat de mechanisch-elektrische omzetter, en de tasteraandrijving; C: Elektrische gedeelte. Hierin vindt de omzetting plaats van elektrisch signaal, in ruwheidssignaal. Bovendien bevat het een wijzer instrument. dat de ruwheidswaarde aangeeft; D: Schrijver gedeelte. Hier wordt het signaal van de meetkop op een papierstrook geschreven.
Ad A: Het hier gebruikte tastsysteem werkt als voigt:
-
aandr.
Figuur
6.11
IKI'O-c1D"5U5 tfeettecbniek UDDr bet
Pagina
Reqionaal Centrmn Eindhouen
6.8
I
Ad B ,. .., : :c
......
tasterarm
b
\ taater/ " glijaehoen Fiquur 6.12 a. Draaiknop, om de meetkop in zijn geheel hoC)er of lager te zetten. b. Draaiknop om de tasterarm omhoog of omlaa~ te bewegen.
e. Drukknop (op de achterkant van de meetkop) om de tasterbeweqing te starten. Deze heeft dezelfde funktie als knop 5 van het elektrische gedeelte (zie Ad C).
Ad C
Start tastbewegin
\
7
meetlengte
I gO '0 0 0 0 0 "-
[
I
/
wijzer'uit het rode ~ebied halen
4
8
5
6
1
3
2
meetbereik Figuur 6.13
\e.o.lengte
Perth-O-Meter
IHJ'O-cursus i'l!ettecbniek -voor bet Reqionaal Pagina
6.9
Centrum Eindhoven
I
Funkties van de schakelaars en aanwijsinstr.: 1. Netschakelaar Standen: 0 • apparaat uitgeschakeld II ingeschakeld 1 •
.
II
Stop •
aandrijving van de taster
uitgeschakeld. (Deze stand is nodig voor het afregelen van het instrument. Dit is bij de proef niet van belang)
2. Heetbereik. Er kunnen meetbereiken worden ingeschakeld van: 0.1; 0.25; 0.5; Ii 2.5; 5; 10 en 25 ~lIn. 3. Omschakelaar. Standen;. Cut off. Hiermee kunnen verschillende c.o.-1en9tes worden ingesteld. namelijk: 0.075; 0.25; 0.75 en 2.5 mm.
* Test: dient voor de afregeling. Deze is hier nlet van belang. * Instrumentsymbool. Deze stand is bij de proef ook niet van belang. 4. Oversturingsindikator. Als de wijzer in het rode vlakje blijft staan, is het instrument overstuurd. 5. Startknop. Hiermee zet men de tasteraandrijvinq in werking. 6. Nulste!llng. Hiermee wordt het instrument afqeregeld.
7. Aanwfjsinstrument.
S.
Hierop wordt de Ra-waarde aanqeQeven. Aflezen op de 2.5-; 5- of 100schaal, afhankelijk van het blj 2 ingestelde bereik. Instelknop voor de tastweglengte. Er kan een tastweg worden Ingesteld van 1 tot 5 mm.
Het Heten a. Knop 1. in stand 1. b. Het te meten oppervlak onder de taster plaatsen. c. Als wijzer 4 in het rode gebied staat, moet dit worden verholpen door san knop 6 te draaien. ltI'O-cursus
~ttechniek
voor bet Beg ionaal Centrum EindhotJen
Pagina
6.10
d. Heetbereik instellen m.b.v. knop 2. e. H.b.v. knop 3 de c.o.-Iengte instellen.
f. Heetlengte instellen m.b.v. knop 8. g. Knop 5 indrukken tot de wijzer uitslaat. h. Ra-waarde aflezen op de juiste schaal. De "gemiddelde grootste" ultslag moet worden afgelezen. Ad D
o
f )
11
\ -
-
o
) (
10
o 9
Figuur 6.14
Perth-O-Graph
9. Netschakelaar. Standen: o • apparaat uitgeschakeld. • apparaat ingeschakeld. Het papier loopt. als de taster beweegt. II • apparaat ingeschakeld. Het papjer loopt, onafhankelijk van de tasterbeweging. 10. Intensiteit van de registratie. Tijdens onze metingen staat deze schakelaar in de stand van de plj 1 (2e stand vanaf 1 inks).
Il'Il'O-cursus I'Ieettecimiek voor bet Reqionaal Centrum EindholJen I Pagina
6.11
11. Horizontale vergroting. De volgende vergrotingen zlJn m0gelijk: 4x; ax; 20x en 20x; 40x; 100x. Blj de eerste 3 beweegt de taster met snelheid 0.5 mm/s en bij de laatste
3 met een snelheid 0.1 mm/s.
N.B. De c.o.-lengte die is ingesteld. bij 3. is niet van invloed op de reglstratie. Het Registreren a. Knop 9 op I. b. Knop lOop pljl.
c. Meetweg inatellen met m.b.v. knop 8 d. Vertikale vergroting (- vergrotinq in de richtinq loodrecht op het te meten vlakje) instellen m.b.v. knop 2. De standen daarvan komen overeen met de volgende verqrotingen. Bereik
[~m]
Vergroting
0.1
0.25
0.5
2.5
5
10
25 .
lOO.OOOx 40.000x 20.000x lO.OOOx 4.000x 2.000x 1.000x 400x
e. Horizontale vergroting instellen m.b.v. knop 11. (= vergroting in de richting van de meetweg). f. Registratie starten m.b.v. knop 5. g. Eventueel de registratie lets over het papier verschuiven door aan knop 6 te draaien.
VRAGEN 1. U wi! de ruwheid bepalen van een oppervlak, dat qeqolfd is. De 901flengte van die golving is 3 1llTl. Welke van de vier, op pagina 6.4 genoemde c.o.-Iengte neemt U?
2. Gegeven is het onderstaande ruwheidsprofiel, dat is opgebouwd uit gelijkzijdige driehoeken. Rmax • 17.3 ~m. Bereken, of beredeneer hoe groat Rat R en R
p
q ts
l'fI'O-cursus l'feettechniek voor bet Reqionaal CentrlDll Eindhown Pagina
6.12
~oprervlakteprofiel ~
____
~~
______
~L-
____
~~--+
X
~middenl ijn
Figuur
3. Wat
6.1S
Is het belangrljke voordeel van mechanische ruwheidsmeting met
elektrlsche versterkino. veraeleken met de andere methodes? 6 •. 7. 0pdrachten 1. Hetingen met de Perth-O-Meter.
a. Heet van de vlakjes N6 tim Nl0, de Ra-waarde. Neem: c.o.-lengte = 0.75 mm meetweg = 3 mm Doe elke meting 5 keer (steeds op een andere plaats), en kontroleer de gemiddelde waarden met pie in de hierna volgende tabe 1. b. Heet van het vlakje Nl0, de Ra-waarde bij de 4 verschil1ende C.o.lengtes. Doe dit ook voor N6. Verkta~r de resultaten.
2. Registreer van de vlaktjes N6 tim Nl0 het oppervlak. Neem steeds een meetweg van '3 mm, en een papiertengte van 20 mm. Tabel: Rugotest 101. Ra r\-lmJ N6 N7 N8
N9 Nl0
o.ll 1.6 3.2 6.3 12.5
.6.1 . Li teratuur
- Kollegdiktaat "Heten en Kontroleren" - Hoofdstuk 10.2. - Langerels - Inlelding in de Werkplaatstechniek. - Normbladen: NEN 3631; 3632; 3633 (concept); DIN 4762; 4763; 4768, ISO R468. 1'fi'O-clD"5U5
I1eetteohniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhot.J£'n
PagiDa 6.13
•
Waarneminqenblad
Proef
6
Naam Coil. n r •
Datum
.-----------------------------------------------------------------------1. a. C.o.-lengte
5
meetweg
•
Ra-waarden
[
J: N6
N7
N8
N9
NID
b. Meetweg • Vlakje • Ra-waa rden
r
c.o.-lengte •
J:
0.075
0.25
0.75
2.5
Ri-
Kro-cursus &ettechniek 'fJDOr bet Reg ionaa 1 Centrum EindbotJen Pagina
6.14
Len~temeting
op de 1 meter tengte meetmachine.
, Gebruikt wordt een machine van Zeis Jena. Het meetsysteem van de machine bestaat uit 10 nauwkeurig gejusteerde decimeter merken in het bed van de machine. Hiertussen wordt met behuJp van een 100 mm lineaal en een opticatorsysteem geTr.terpol~erd. Oe 100 mm lineaal is verdeeld in 0,1 mm interval1en. die d.m.v. het opticator-systeem in 100 gelijke delen wordt verdeeld, zodat een 0,001 mm systeem wordt verkregen. Het de te meten objekt wordt tussen de taster geplaatst.
r~u
wordt niet aan het Abbeprincipe
voldaan, zodat 1e orde fouten kunnen optreden. Om deze le orde fouten te voorkomen is de machine Eppenstein geccmpenseerd. Meer informatie over de bediening van de meetmachine vindt U op biz.
7.7 e.v • .2 Invloed van de temperatuur Het zal duidelijk zijn. dat bij een meting waarbij machine en speermaat niet dezelfde temperatuur en uitzettingscoefficient hebben er een systematische afwijking kan optreden door deze inv'loeden. Men dient voor de korrektie hiervan die uitzettingscoefficienten te kennen en de temperatuur van machine en speermaat te meten. Bi] deze proef wordt voor het meten van de temperaturen gebruik gemaakt van thermokoppels. Zie figuur. Een thermokoppel berust op het feit dat tussen 2 materialen een spanningsverschil ontstaat, dat afhanot van de temperatuur. De bij deze proef gebruikte thermokoppels zijn van het koper-constantaan type. Bij versch i 1 in temperatuur tussen de "koude l l en .''warme" I as wordt over de toevoerdraden een spanningsverschil AV gemeten. Hiervoor geJdt de relatie AV = kAT. Voor de bepaling van AV wordt dikwijls gebruik gemaakt van een compensator, die een tegenspanning levert gelijk aan AV; de instelling ge" schiedt m.b.v. een galvanometer.
II'II'O-cursus neettechniek ucor bet Begionaal Centrum Eindbo~n I Paqina 7.1
Het voordeel van deze methode is, dat het thermokoppel geen stroom levert. waardoor geen spanningsverschil over de toevoerdraden optreedt. Vanwege de kleine temperatuursverschillen, die tijdens de meting optreden is deze methode echter niet bruikbaar. Er wordt hier gebruik gemaakt van een Fluke voltmeter met een zeer hoge inwendige weerstand lduur instrument; oppassen s.v.p.!). 3. Systematische afwijking t.g.v. de temperatuur Bij eindmaten en speermaten geeft men de lengte op bij 20 °C. Oit levert bij de lengtemeetbank dan de volgende formule:
Lg • gemeten lengte ALsp • korrektieterm voor de verlenging van de speermaat t.q.v. een temperatuur anders dan 20 °C. ALm • korrektieterm voor de verlenging van de machine
AL "" L a(t-20)
a "" lineaire uitzettingscoefficient
... Toevallige afwijking van de lenQte In hoofdstuk 3.2 staat een formule voor de toeval1ige afwijking. Voor L20 wordt deze formule: 2 2 SL2 0 - SL + S2 + 52 AL.' 9 ALsp ALm En voor L!.
.5 • Bepaling van de insteltijd van de meting
Het zal duidelijk zjjn. dat wanneer men de speermaat op de machine plaatst en het thermokoppel erop bevestigt. de temperatuur van de speenmaat zal stiJgen. Gaat men nu direkt daarna meten, dan krijgt men te maken met een snet veranderende lengte van de speenmaat. doordat deze weer de omgevingstemperatuu"r aanneemt. De verantwoordelijke grootheid hiervoor is de tijdskonstante deze uit inschakelverschijnselen bekend is. /l1IO-cursus I1eettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindho\Jenl Pagina
7.2
T.
zoals
Hen spreekt van
T
als de tijd die nodig is om het signaaJ van een in-
lvan . ZIJn . b ' d e. schakelverschijnseJ te laten a f nemen tot op ~ eglnwaar Bij inschakelverschijnselen is de afname per tijdseenheid evenredig
met de signaalgrootte ofwe 1 d A( t)
dt
of:
= C1
A(t)
A(t)
= AO
e- t / T
Zetten'we dit uit in een grafiek dan voIgt:
A( t 1)
Uit het pJaatje voigt: tan
t -t
Q=
2
tan
= _1 A
Q -
T
0
1
e- t / T
=-
"Schrijft" men dus de kromme van het inschakelverschijnsel dan kan tnen daaruit de tijdkonstante bepalen en hieruit de tijd die men, na het plaatsen van de speermaat.dient te wachten alvorens de meting met voldoende nauwkeurigheid uit te voeren (t:::; T).
IItTO-c....sus lfeettechniek
\I[X)l'
bet Seq ionaal Centrum Eindhoven
Pagina
1.3
I
Hen bepaalt
T
als voIgt. Laat de kromme tekenen. Trek dan de raaklijn
aan de kromme in punt 1. Bepaal het snijpunt van de raaklijn met de horlzontale as (punt 2).
T
is de tijd tussen 1 en 2.
Vragen 1. Hoem een le en 2e orde afwijking die bij de proef kunnen optreden.
2. Wat is het Eppenstein principe? 3. Hoeveel mag de speermaat scheef liggen indien de totale meetnauwkeurigheid van de machine hieraan opgeofferd wordt? (Oe totale meetonnauwkeurigheid is (0,5 + l~O) ~m. met Lin mm.) 4. Hoe Jegt men de speermaat evenwijdig aan de lineaal (bed)?
S.
Wat is de beste vorm van de speermaat punten?
Opdrachten Lees voordat U met de opdrachten beqint, de gebruiksaanwijzingen voor
..
(zie bIz. 7.6 e.v.)! de meetbank, de voltmeter en de schrijver door . 1. Warm een van de speermaten OPt door deze circa 5 min. in het oventje naast de ~PtM!chine te le~~en. Meet ondertu~sen ~~n de ~nrlere soeermeat de volgende gegevens: .
a} de standaardafwijking van de meting uit 9 waarnemingen b) na het plaatsen van de koude las van thermokoppel 1 (machine-ijs) in het dewarvat met smeltend ijs. de waarde 6Vl. Meet dit met de "Fluke" Voltmeter. c) meet na bevestiging van thermokoppel 2 (speermaatmachine) aan de speermaat de waarde AV2. Let op! Speermaat en machine mogen geen contact maken. d) meet nu de lengte van de speermaat. N.8~ Lengte is Aflezing-O-stand. 2. Leg nu de warme speermaat op de machine en de koude in het oventje. a) Bevestig thermokoppel 2 (speermaatmachine) aan de warme speermaat en verbindt dit thermokoppel aan de "Fluke" voltmeter. Registreer de afkoelkromme. zie bIz. 7.11 b) Meet hierna van deze speermaat dezelfde grootheden als bij lb,c,d. 3. Neem de eerste speermaat uit het oventje en registreer ook hiervan ~.
de afkoelkromme als bij 2a. a) 8epaal de temperatuur van de speermaat en de machine d.m.w. de 6V formule: AT. lK b) 8epaal T zoals in de figuur op bIz. 7.3
Il'm>-cursus It!ettechniek
'UDOl'
bet Regionaal Centrum Eindho-uen
Pagina.
1.4
I
ATm_ ijs • Tmachine - Tijs .. Tmachine
a.
(T
smeltend ijs
.. 0
°e)
AVl
Tmac h'Ine • ~ 1\..
Kl • 37,9 IJV/K
b.
AT sp-m • Tspeermaat - Tmachine
Tspe~rmaat .. Tmachine
+
AV2 lQ!
H.b.v. Tmachine en Tspeermaat is nu te berekenen hoeveel de machine en de speermaat zijn verlengd: AL .. 0 • L • (T-20) (0 • Lineaire uitzettingscoefficient;
-6 0Fe .. 11 x 10 /K; neem L c 1000 mm) Ais AL
sp
en AL
m
Q
AL .. 24 x 10
-6
/K;
bekend zijn. dan is L20 te berekenen m.b.v.:
L20 .. L - AL + AL 9 sp m
5. 8ij L20 hoort een standaardafwijking. Deze is te berekenen uit: L .. L - Al + Al 20 9 sp m H.b.v. de formule uit A.f, vol"t:
SL
is in opdracht 2 berekend. 9
AL •
ST
0
•
SAL
sp
en SAL
vol~en
m
uit:
L • (T-20)
=0,2 K
Neem weer L .. 1000 mm.
6. Voer de meetgegevens in op de terminal en kontroleer Uw uitkomsten a.d.h. van de uitvoer.
Itn'O-cursus f'leettechniek ~ lEt Regionaal Centrum Eirdhoven I Pagina
7.5
•
Gebruiksaanwljzing van de lm-Iengte meetbank 1. Anwendung Die L8ngenmessmaschine ist - ihrer Bauart entsprechend - in erster Llnie fUr unmittelbare und Unterschiedsmessungen an ausgesproehen langen PrOflfngen, wie Stlchmassen, Kugelendmassen, u.dgl., vorgesehen. Er k6nnen damit fotgende Messungen durchgefDhrt werden:
-
PrOflingen mit ebenen, parallelen Messflachen PrOftingen mit kugeligen Messf18chen zylindrischen PrOflingen in senkrechter Stellung zyllndrlschen PrUflingen in waagerechter Stellung
- PrOflingen mit ebenen, parallelen Messflachen - Bohrungen. 2. Messprinzip Ole Messungen beruhen auf dem unmittelbaren Vergleich des PrOrlings mit zwel Massstiben: elnem der Lange der Messmaschine entsprecchenden Stahimassstab, der In Abstanden von 100 mID Doppelstrlchglasmarken in durchgehenden Bohrungen tragt, und einem Glasmassstab von 100 mID Lange, der In Zehntelmil1imeter geteilt ist. Seide sind Dber eine besondere optische Anordnung gemeinsam In einem Mikroskop ablesbar. Sle erganzen slch derart, dass der kurze Glasmassstab jewel Is den Abstand zwischen zwel Doppelstrlchmarken des langen Stahimassstabs unterteilt. Die Hundertstel- und Tausendstelmillimeter lassen sich in Okular eines Optisch-Mechanischen Feinzeigers ablesen. 1m Gegensatz zu Langenmessgeraten nach dem Abbe-Komparator-Prlnzip (Massltab und Messstrecke In elner Geraden hintereinander) haben wir bel unsere~ Lingenmessmaschlnen. um elne Obermissige Bau18nge zu vermelden. das optische System nach Eppenstein angewendet. Dieser gegen FDhrungsfehler (Kippungen) unempflndliche Aufbau ermaglicht die Anordnung von Hasstab und Messstrecke nebeneinander und ergibt glefchzeltlg die klelnstmagl iche BauHinge eines Lingenmessgerites. Er grDndet sich auf fo'gende Voraussetzungen: IlfID-ctr5US l'i:!ettecbniek
~
bet Regionaal Centrum Eindhouen
Pagina
7.6
I
a) Ole Trager der optischen Teile (Mess- und Pinolenschlitten) sind starre Gusskorper. b) Ole Tellungs-(Massstab-)Ebene liegt in der Brennenbene der ObJektlve. c) Der Abstand zwischen der Messachse und der ihr parallelen Massstabebene ist gleich der Brennweite (f) der beiden symrnetrischen ObJektive.
3. Wfrkungsweise (Bild 3, bIz 1.8) Der optische Teil der Langenmessmaschinen besteht im wesentlichen aus zwel optlschen Systemen zur Abbildung der Hassstabe und dem Ablesemlkroskop. Je eln optisches System ist mit dem Pinolenschlitten (PSch) und dem Hessschlitten (HSch) fest verbunden, sie gleiten bei den Schlittenbewegungen frei zwischen der GrundbettfOhrung: Der Pinolenschlitten wlrdt auf die jeweilige Doppelstrichmarke (StrH) gestellt, dessen 8eleuchtungseinrlchtung die Marke in das Ablesemikroskop (AM) im Messschlitten projiziert. Dieses Bild dient als Index fOr die Ablesung des in Zehntemililmeter geteilten Glasmasstabs (lM). Der nicht in den Strahlengang einbezogenen Optisch-Mechanische feinzeiger (Opt) am Hessschlitten ubernimmt die Funktion der G~genpinole und zeigt die Hundertstel- und Tausendstalmillimeter an. Er wird bei der Nullelnstellung, d.h. beim BerOhren der Messhutchen von Pinole und Messschlltten, ebenfalls auf Null eingestellt. Zur Ermittlung der Hunderstelund Tausendstelmillimeter verschibt man den Messschlitten, bis der nachstllegende Strich der Zehntelmillimeterteilung in der Doppelstrichmarke eingefangen ist. Die Anzeige des Optisch-Mechanischen feinzeigers ist dann mit dem richtingen Vorzeichen dem im Ablesemikroskop festgestellten Wert hlnzuzufDgen (5. Ablesebeispiel in Blld 4, biz 1.9).
4. Strahlengang (Bild 3) Das Licht der Zwerglampe 6 V 1,8 W (ZP) im Pinolenschlitten (PSch) beleuchtet Dber den Kondensor (K) eine Doppelstrichmarke (StrM) des Stahlmassstabs im Grundbett (GrB) und gelangt in das darunter liegende optlsche System. Das Reflexionsprisma (Pr) lenkt die Lichtstrahlen ab,
lmo-cursus ~ttechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindho1Jen I Pagina
7.7
und das ObJektiv (0) richtet sie parallel. (Da die Ooppelstrichmarke 1m Brennpunkt des Objektivs liegt, wird sie ins Unendliche abgebildet.) Oas parallelgerichtete Lichtbundel verlauft nun zwischen der Fuhrung des Grundbettes in das optische System im "essschlitten ("5ch), wo es nach dem Durchgang durch das Objektiv (0 1) yom Reflexionsprisma (Pr 1) nach oben abgelenkt wird. Dieses Objektiv erzeugt von dem im Unendlichen It_genden virtuellen Bild der Doppelstrichmarke ein reelles Blld In seiner Brennebene, in der der Zehntelmillimetermassstab (Z") angeordnet ist. 1m Ablesemikroskop (A"), das nur die Funktion einer Lupe hat, also nlcht am Hessvorgang teilnimmt, sind beide Hassstabe ab lesbar.
11
10
"1;..
~p
\0,
o
Bi Jd 3 5. Ablesen des "esswertes ~2!!!!~1~!2!~2e (18) Je nach Elnstellung des Pinolenschlittens (10) auf der Grundbettfuhrung (3)
nach dem Grob-Orientierungsmassstab (9) erschelnt im Sehfeld eine grosse Ziffer mit elnem darunter angeordneten Doppelstrich (Dezimetermarke), die anzelgt, wieviel hundert Millimeter lang die "essstrecke ist, und glelchzeltlg fUr die weitere Unterteilung des Dezimeterwertes als Index dient. Belm Veriehleben des "essschlittens (20) auf den Grundbett verandert die Doppelstriehmarke ihre lage 1m Sehfeld nicht, dagegen lauft sie uber die 'tm>-cursus I1eettechniek
utXlr
bet Reqionaal Centrmn Eindhoven
Pagina
7.8
I
waagere~hte
Tel lung des Zehntelmillimetermasstabs. Oer zwischen dem . Ooppelstrl~h der Dezimetermarke befindliche Teilstrich •gibt an, um wlevlel MIllimeter und Zehntelmil1imeter die Hessstreeke ISnger ist als der mit Ihr angegebene Oezimeterwert. Die Bruehteile eines Zehntelmi11 imeters werden 1m Okular des Optisch-Heehanischen Feinzeigers abgelesen (5. Sild ~).
'--
/
8
111111111111111"1
70
~~
!
,'"
II I,
,
It
.
71
"
•
,.
It
•
Sild 4. ge!!!5b:~!5b!~!!5b!r_E!1~~!19~! (19)
Dleser hat neben seiner Funktion als Gegenpinole die Aufgabe. anzuzeigen. um wievlel grBsser oder kleiner die Hessstreeke in Tausendstelmil1imetern wm) tst als es der Wert 1m Ablesemikroskop (la) anzeigt. Zum Ausmessen der 8ru~htelle eines Zehntelmillimeters ist belm Einbl ick in das Ablesemlkroskop und Drehen am Feintrieb (22) der nSchstllegende Zehntelmillimetertellstrlch symmetrls~h zwischen der Doppelstri~hmarke einzufangen. Die 1m Sehfeld des Feinzeigers abzulesende positive oder negative Anzeige In pm ist dem 1m Ablesenmikroskop ermitteln Wert, unter Berucksichtigung des Vorzelchens, hinzuzufOgen.
11'fI'O-curSUs I'i2ettechniek voor bet Reg ionaal Q!ntrum Eirldhoven
Pagina
7.9
I
~~!~!~~~!!e!!! (Bild ~)
Ab ZBSBnrlkroskop
I
1m Sehfeld beflndet slch die Dez lmetermarke "8"
In Ihr ist der 4. Teilstrich naeh der 70 symmetrisch eingefangen.
1. Tellablesung (Dezimeterskale)
-
1. iellablesung
..
800
70,4
nm
mm
(Z~hntelmillimeter
skale) OPtiBoh~BchaniBchBP
FBinaeiger
Der Index steht zwischen dem 2. und 3. Skalenstrich. Oer geschatzte Zehntausendstelwert 1st eingeklammert.
Tei lablesung (Tausendstelskale)
Ges.amtablesung
IMTO-cursus ti;!ettechniek ~ bet ftegionaal Pag ina
? • 10
+
0.002 (5) mm
870,402 (5) mm
Centrum Eindho1Jen
I
Gebruiksaanwijzing van de "Fluke 845 ABII voltmeter • Zet de knop IIPower" in stand "Line Opr". (Het apparaat werkt nu op het 1 ichlllt!l) • Zet de pI] I van de knop "Opr" horizont'aal. en IIRangel! op 10 microvol t. Stel nu m.b.v. de knop "Zero", de meter op O. De pI] 1 van de knop 1I0pr" d i ent nu omhoog gedraa i d te worden. • Stel een bereik in m.b.v. de knop "Range", en lees de voltmeter Cop de Juiste schaal) af. (N.B. Thermokoppels aansluiten bij "Input l l , en schrijver bij "Output") . Gebruiksaanwijzing vande "Philips PH 8220 Pen Recorder l.' • Apparaat inschakelen m.b.v. de knop IIPower l l • • • • • •
Stel de papiersnelheid op 18 em/h. 5tel het bereik in op 1 V. laat de pen op het papier zakken: IIPen Down tl • Schakelaar "Heas·Zero ti op IIZero". Zet m.b.v. de knop IIRange i l de pen op de tweede (dikke) I ijn vanaf I inks. Hiermee is de O-liJn van de registratie vastgelegd.
• Zet de knop IIHeas·Zero" in de stand "Meas". • Door een geschikte stand van de gevoeligheidsschakelaar van de "Fluke" voltmeter, in kombinatie met de knop IIlevel l l (deze bepaald de uitgangsspanning als funktie von de wijzeruits)ag) kan de pJaats van de pen op het papier van de recorder voor de maximale uitslag worden ingesteld. • Start de papierafloop: "Chart start". (N.B. "Output" van de voltmeter aansluiten op "Input" van de schrijver).
Irrro-cUl"sus
tleettechniek voor bet Begionaal Centrum Eindhl:RJen J Pagina
7.11
Proef
Waarnemingenblad
Naam
Datum:
1. Bepallng van Hat.
T.
Papierlengte [mm]
Papiersnelheid [mm/h]
t2 -t 1
[min]
At Fe
2. 8epaling van SL 9
Waarneming
Aflezing [mmJ
1
2
3
Safl
=
q
O-stand
=
mm
5
:::
0.0177 mm 0.0003 mm
6
:::
Aft - O-stand
7 8
-=
mm
=
9
3. Bepaling van AVl en AV2. Hat.
AVl
(J,lV]
tN2 [).tVl
(Vmach.-ijs)
(vspeerm. -mach. )
Aflezing [mm]
Lengte .. L g [mm]
Al Fe
rm>-cursus ~ttechniek UDal' bet Regionaal Centl'tDD EindholJen Pagina
7.12
4. 8epal ing van Tmac h'Ine ,T speermaat en L20 • Hat.
T m
rOC)
T
rOc]
sp
6L
m rmml
i\L
sp
rrnml
L
20
rmml
Al
Fe
5. Bepaling van SL Hat.
en het totale meetresultaat. 20
SAL
m
SAL
S l20
sp
AI
Fe
=
Al-speermaat
L 20
Fe-speermaat
L = 20
+
mm
+
rnm
6. I nvoer term i na 1. AI:
Fe:
Aflezing (zie AVl (zie t:.V2 (zie (z i e Safl
3)
mm
3) 3)
}.IV J.JV
1)
rnm
Aflezing
mm
AVl
\.IV
t:.V2
}.IV
Safl
mm
II'II'O-cursus lti!ettecmiek vaor bet Begionaal Pagina
7.13
Ce~trum Eindhouen I
Vlakheidsmeting. Aluorens in te qaan op de bouengenoende meting zullen enkele basisbeqrippen die er uerband me houden \'.Drden behandeld.
1. Geometrische vorm v-c:tn oppervlaldten. 2. !'Ieetmethoden aan de oppervlakken. 1. Geonetr i sclle \JQrm
Bij en opper111ak onderscbeiden
~ t~
soorten \lOrnarwijkingen,
de nacroqeonetr i sche en de microqeonetr i selle. Deze laatste nDenen
\e
oppervlaktermileid. Voor bet neten van
deze \JQrm staan eniqe zeer qeauanceerde meetinstrumenten in bet laboraterium. J:)e neUng \'Barmee
~
ons bij deze proe£ beziq
hou:fen betreCt ecbter de nacroqeonetrisebe uorm. J:)eze heert drie uersehi Hende kennerken \'Bar de lengteneting zich nee beziq hou:ft nl. rechtheid, vlakheid en rondheid. Deze kennerken zijn van £undanentele betekenis voor bet korrekt funkUoneren van de neetnachines en nachine-onderdelen, denk aan rechtqeleidingen en draaiende assen. De specifikatie van veonetrisehe toleranties op ~rktekeningen is net zo belangrijk als naataanduidingen i.v.m. nam..Reuriqe £abrikaqe. Rechtheid en vlakheid a. Bij veel meetnachines hangt de namaeuriqbeid aE van de juiste uerplaatsinq van en sensor langs en rechte lijn oE over en plat vlak. b. Bij machines 1foDrdt de uorm van bet 'CI:erkstuk bepaald< door de
be\eging van bet qereedschap langs een geleiding van de veschikte vcrm. Fouten in rechtheid en vlakbeid kunnen ca£wijkingen wroorzaken in lineariteit van be\egende sleden en in somnUqe gevallen Eouten in lineaire verplaatsingen. (Ie erde kantel£outen). De vl&kheid kan nen neten door bet vastleggen van en wrzaneling
punten ot I i jnen
van bet oppervl&k. Di t komt dus overeen net bet
_ten van rechtbeid,
IIIiila.r
dan in versehillende richtingen.
JPm>-cursus l'i!ettechniek voor bet Req ionaal Centrum Eindhown Pagina
B.l
I
Er zijn 2 verschillende meetprincipes te onderscbeiden, dit zijn: A. Vergeli jkende nl~ting. S. "Direkte" neting. A. Vergeli jkende net ing. Dit aiJn ml!'tingen \ea.rbi,j geb.ruik genaakt w::I.rdt van
;emateriali&eerde referentie. Als referentie
~t
een in hijna
aIle gevallen een vlakplaat genanen. Al Metingen op een vlakplaat m.b.v. een driepuntsplaat, statie!
en conpara tor (meetk 10k). Zie iiquur 1.
-, ........'
Fig. 1. A2 Het neten net een .,lakglas. Met &en vlakglas (of planglas) kunnen eindmaten op vlakheid gecontroleerd \'I)rden. Van bet vlakglas is en kant zeer nauwkeurig vlak geslepen net &en vlakheidstolerantie 0.02 tot 0.2 pm. De dianeter van vlakgla:z:en loopt van 10 tot 300
Voor de hepaling van de vlakheid m.b.v. planglas
~dt
DIll.
gebruik
;enaakt van bet inter£erentieverschijn&el. Als bet vlakglas bo\Jen bet te heschomen oppervlak WJrdt ;ehou::len un nen donkere en Uchte banen \\Barnenen, zie
r iquur. 2.
Il1TO-cursus Meettechniek voor bet Regioriaal Centrum Eindhoven Pagina
8.2
I
• r;
Fig. 2: Centrale van een eimnaat net een vlakglas. Elk punt op sen interferentielijn heeft dezelfde atstand tot de onderzijde van bet vlakglas. Elke uolgende interCerentielijn b&ett een
~/2
grotere of kleinere a(stand tot de onderzijde van
bat vlakglas (~ = de go~rlenqte van bet gebruikte licht. VOor ~t licht is de geJniddelde gol£1engte ongeveer 0.6 pm.). E.Venwi Jdige rechte 1 i jnen (r ig. 2) duiden op &en grate illite van vlakheid. Gebogen of atwiJkende liJnen duiden op oneCtenheden in bet hetretfende vlak. Gebogen lijnen zeals in figuur 3 duiden op een bot oppervlak.
Fig. 3: I't!ting van een boloppervlak net een vlakglas.
lJm>-cursus lteettechniek
VODr
bet Reg iemaal Centrum Eindhoven
PagiDa
B.3
I
De kromninq van een lijn (A) is gelijk aan eelm'Elal de a£stand
tussen twee inter£erentielijnen. Dit.boudt in dat de onvlakheid 1 maal
1/2~
ar~Jking
is. Ais er
~t
licht is gebruikt is dit dus een
van 0.3 pm.
B. :~!!:1!~!!:_!!.1!!!~'
In wezen is di t oak geen direkte neting maar tIOrdt oak
W!NH"
gebruik gemaakt van een re£erentie. Dit is dan geen gematerialiseerde referentle als onder A, 1IBar kan de optische as van een neetinstrument zijn, of zelts de zwaartekracht kan al~ referentie gebruikt ~rden. De instrumenten die op deze principes berusten tIOrden vaak
gebruikt vcor bet neten van grotere oppervlakken vanaf 500 * 500 1111'12 tot uele 10-tallen uierkante neters.
B,o Optische instrumenten ziJn b.v. autocollimator (zie rechtbeidsneting) en bet zogenaande 1roBterpasinstrument (zie
B2 •
tbeorie) • Zwaartekrachtinstrumenten zijn o.a. libelwaterpas en elektronische waterpassen. Zie rig. 4.
autocollimator
libelwaterpas
electronisch 1roBterpas ANGULAI M!ASUII!NINT
'Ie
7.
-
~",,-fII"'
__
Fig. 4. O£schoon deze instrument en uolgens uerschHlende principes
werken, is de neetmethode uoor allen lundanenteel gelijk. Elk instrument neet nl. de variatie in hDek van een .... tbasis wet
2 steunpunten.
IlfiO-cursus I'feettechniek uoor bet Reqionaal Centrum Eindhouenl Pagina 8.4
Dit gebeurt tiJdens bet t.rerplaatsen van de neetbasis over bet te meten oppervlak.
Het is 11DgeliJk om de boekverdraaiing om te rekenen in een lineairstijgen oE dalen van bet ene steunpunt t.o.v. bet andere. ~n
ftBakt hierbij gebruik
\rcln
de volgenderelatie:
h,.,t*YJ 2" :: 10- 5 rad. h=100
*
10- 5 = 1 pm.
Fig. 5. In bet praktikum WJrdt m;:t tW!e electrcnische waterpassen van Wijler geW!rkt. Enke Ie vragen:
1. Als u naar fiouur 6 kijkt, aan W!lke neetbasis, A oE S, zou u dan de voorkeur geven voor bet meten van bet getekende
oppervlak en \\&arom?
.I Fig. 6. 2. Sij bet meten van de vlakheid van de stenen plaat m.h.v. bet elektroniscbe waterpasinstrument kan dit instrument voora£ precies horizontaal (waterpas) gezet
~en.
Is dit
noodzakelijk voor de rreting'? lJaarom?
IHTO-cursus lti!ettechniek voor bet Reg ionaa1 Centrum Eindhouen I Pagina
8.5
3. Waarom is bet beter gebruik te naken van bee elektroniscbe ~terpa55en
in een uerscbilschakeling geplaatst?
4. Wat kan bet probleem zijn, betre££ende de neting dat optreedt als de
welis~8ar
ona£hankelijk
zijn en een punt near een hoogte kan bebben. Bet doorzien uergt enige
~skundige
kennis.
Athankelijk van de wiskundige berekening kan nen uerschillende resultaten krijgen.De
~jze
van meten is niet anders,alleen de
wiskundige uer\·erking is anders,11'Bar daar qaan
\'.IE!
nu niet uerefer
op in. De herekeninq die wij gebruiken is een zeer grove benadering •
. .ar wi j verr ichten oak naar een mini neal aantal net ingen.
& Nlreft neg onderzoek verricht naar de opti_le wiskundiqe berekening
1JIDOr
een mini11'Bal aantal neetpunten en vaor een
optimaa! resutaat.
ItrrO-cursus reettechniek uoor bet Reqionaal Centrmn Eindhoven Pagina
8.6
I
1.3. Opdrachten
1. !'let ing van vlak.heid op een \erkstuk Dl!t weetklok en statier.
tfeet van weetobjekt de vlakheidsafwijking. Doe dit m.h.v. weetklok en statier.
J'leet eerst voor de coordinaten: x • 1, Y • 1 tim 5 de hooqte.
Daarna UDOr: x = 2, Y = 1 tim 5 tot
x
= 5,
Y
=1 1
tim 5.
2
3
4
1~1~--2~--3~--4~---S~~
A
x
..
Fig. 4. Positie weetplaatsen. Schrijr
u\.,
Wlarnemingen op bet Wlarnemingenblad.
Hoe groat is de vIak.heidsafwijking?
2. !'IeUng van vla.k.heid Dl!t behulp van een planglas
Hotlft bet vlakglas onder een kieine hoek boven de 20
JIIJI
aindnaat. Geltt een oordeel over de vlak.heid van de aindnaat. Herbaal de
weting voor de andere kant van de aindnaat.
l'fI'O-cursus tfeettechniek UDOr bet Beg ianaa 1 CentrlDll Eindho1J'E!'n Pagina
B.7
3. Op de stenen piaat Wiar \e de vlakheid van wi llen \eten, zijn
de lijnen \lSarover ~angeduid
oaan neten reeds aangebracht. Ze zijn
met x = 0, 1, 2, 3, 4 en
y Yoor
t2
= 0,
1, 2, 3, 4.
beginnen Det Deten bepalen
WI!
\e
de standaarafwijking van
de III:ting. Zet c:laa.rtoe bet instrurrent 9 keer over c:lezeltc:le
twa punten, en lees
~f.
Bepaal hieruit de taevalli.oe
atwijking s. lole oaan nu uerder met bet bepalen van de hcM:::Hjteverschillen
over een lijn, de lijn x
= O.
Zet bet eerste Witerpali in bet midden en bet t\eede in dezelfde richting.waarom t\ee 4. Zet
~t
~aterpasinstrunenten?
Wlterpasinstrunent op de in plaats A ..aergeoeven
nanier op de steDlm plaat. Stel net hehulp van de micrometerspillen bet instrument in ze'n stand dat de wijzer nul aangeett.
Fig. A. Staat de plaat nu Wlterpas? let nu bet Wlterpasinstrument een basislengte uerder (fig. A,
gestippeld). De wijzer zal nu een hoekuerdraaiing te zien geuen, w.t er op duidt dat bet punt (0,2) niet weer op de lijn door (O,O) en (0,1) liot. Zet nu telkens de opneuer een basislengte verder tot de lijn y
=4
en noteer de atgelezen hoeken op bet
waarnemi ngenb lad • Il'fro-cursus ltii!ettechniek
WXJr
Pagifla
bet Reqionaal Centrum Eindhownl 8.8
Bereken daarna de stijging oE daUng t.o.v. bet wrige punt en hceueel bet punt hoqer liqt dan (0,0). We \eten nu bet verloop van de hooqte ouer .!en lijn op bet
opper..,lak. \lillen 'We wat ouer de vlakheid van de plaat 'Weten, IfDeten \e oak over anderen l i jnen neten. \Ie pakken daarwor lijnen die de nu gemeten lijn op de meetpunten snijden,
Waarom?
-
~-
-
-,
---:::-~2,0
Fiq. C
Fiq. B. In ons geval bebben
'We
gekozen voor Ujnen die er loodrecht Dp
staan. We beginnen met de lijn y
= ° (bet
0
relerentie waterpas ook 90
draaien). Ais je nu bet waterpas neerzet als in tiquur B en de wijzer met behulp van de micrometerspillen op nul zet, heb je een re£erentievlak vastgelegd ten opzichte van \elk Je de meetpunten hekijkt. Welk vlak is dat?
Tast nu de lijn y .,
°
op de al eerder heschreven wiJzer at en
DOteer de hcelc.en op bet waarneming sb lad • Bepaal de hooqten van de punten
(1,O)
en
(2,O).
VergeUjk nu fjguur B met fiquur C.
In liquor C zie je dat (1,1) boger liqt dan (1,O).
rKrO-cursus I1eettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhouen
Paqina
8.9
I
-::: -
gaarom stel Je de
~jzer
nu niet op nul?
Hateer nu in de tabel bet uerloop van de atlezingen ouer. y = 1.
Bereken de boogten van de punten (1, 1) en (1,2). Zet de berekende hoogten uit net uertikale lijntjes op de neetpunten. Je hebt nu een idee van bet boogtever loop ouer een stuk van de plaat.
Op dezelfde manier kun je nu ook de lijnen
y
=2
tot en net y
=4
attasten. Noteer de aEgelezen boeken op bet waarnemingenblad. lift de zo uerk.regen qegeuens kun je de hooqten van aIle
neetpunten uitrekenen; dat is ueel .erk.
~
laten bet dan ook
door de konputer deen. Deze rekent dan ook direkt de
ar~jkingen
ten opzichte van bet kleinste kwadratenvlak uit. Het kleinste kliadratenvlak is bet vlak dat bet best door de neetpunten gaat. De vlakheid kun Je oak bet best beoordelen door de
ar~jkingen
ten opzichte van dat kleinste k,.dratenvlak te
bekijken. Waarom hoett bet uerschil (de zqn. sluitEout) niet nul te zijn? Verqelijk tenslotte bet naxinale hooqte\lerschil net bet toelaatbare uolqens DIN 876.
(lfI'O-cursus I'Ii!ettecbniek VDDr het Beqionaal Centrum Eindhouen Pagina
8.10
I
Toevallige afwijking:
Met ing
Af1ezin~
1
2
3 it
S 6
s •
7 8 9
Meting van de tafe1:
afgelezen hoek (bg x == 0
sec)
stijging
(~m)
hoogte (um)
y == 0
2
3 it
y • 0
x -
0
2
3 It
II'D'O-cursus tteettechniek
~
bet Regionaal Centrum Eindhown
Pagina
8.11
I
y • 1
x •
c 2
3 .4
y• 2
x • 0
2
,3. y • 3
x
=0 2
3 4 y • 4
x • 0
2
3 4
x • 4
y
=0 1
2
3 4
HaximaJe hooqteverschil volgens DIN 876 (L - 400 mm):
IIfI'O-cUl"sus &ettechniek
~r
.bet Regionaal CentrtDll Eindhovenl
Pagina.
B.12
Hoogten boven het grondvlak:
l1I'O-cursus I1eettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindho\len Pagina
8.13
q.
Allgemelnes zum Messen
4.1
Mess-Strategie Immer (mit Griff recht von LINKS nach RECHTS messen. KABEL in MESSRICHTUNG
Griff 4.2
UeberprUfen des Systems a) Einqeben einer Linie (siehe 5J mit 20 Messchritten b) Auf der rechten Seite der Messbasis ein Stuck Zei tunqspapier (ca.10-20 flTO) unterlegen c) 10 Werte e1nlesen ohne Vcrschieben der Elektronik-Waage d) Das Zeitungspapier auf der linken Seite unterlegen e) Restliche 10 Messwerte einlesen Ergebnis
"IHI [
(mit 1 pm/m Empfindlichke1t) siehe Fig- 1
Fig, 1
f) Taste K 1 betati~n und Progr~m 4
wahlen (Einqabe:UU lEND LINE) q) Alle 20 Messwerte einlesen ohne die Elektronik-Waaqe zu versch1eben Mogliche Ergebnisse
,
r--
L IHII
:~ ••• , • • 2 ••••• ·
I
I . ,. " . ...,,,.. ~
L lHI£
L IU"
~
L.'"'' • lot.""
i
I
~IJ
•••• ""L'_ • .'v.
.
..
lli'n~ .n'lrfrff~ II
ffitnr,ttfffuf[[]] ffN ... !t
•
i
.. Ale
74fJ"
HNLU •
I
:17" ..
I . ~.
c
A
II'II'O-cursus I'IE!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindho'Qen I Pagina
8.14
D
4.5
Auswlrkungen von Temperaturdlfferenzen Temperaturdifferenzen, sei es am Messobjekt selbst oder zwischen Messobjekt und Messbasis, spielen fur die Beurteilung der Ebenheit einer Flache oder der Geradheit (Linienmessung) einer FUhrung oder eines Lineales eine wichtige Rolle. 1m Folgenden soller daher einiqe wichtiqe Zusammenhange naher betrachtet werden.
4.5.1. Einfluss von Temperaturdifferenzen zwischen Messbasis und Messobjekt
N,.uOo,f';'s
llr""ptll"O"""" d ifF.,.tI"~ JJiff.,.,."ca of
""'P.
HeQ$u,.i",I"ue
\ Eine Temperaturdifferenz zwischen Messbasis und Messobjekt bewirkt einen Warmefluss. Die Grosse dieses Wlrmeflusses wird durch die Beruhrungsflache, die Temperaturdifferenz, das Material von Messbasis und Messobjekt sowie durch den Ouerschnitt und die Lanqe der Messbasis bestimmt. In der Messbasis stellt sich eine Temperaturschichtunq ein, welche eine KrUmmung und Verwindunq der Messbas1s bewirkt. Durch die dauernd Indernden Beruhrungspunkte und damit andernden Temperaturfluss und Wlrmeverteilung ist die Messbas1s "dauernd in Bewequng". Oiese - teilweise schnellen - Bewequngen sind an der unruhigen Me~sqeratanzeiqe feststellbar. Auch die temperaturbedinqten Llngen- und Oickeninderunqen der Messbasen liegen in einer Grossenordnung welche die Messqenauigkeit wlhrend dem Temperaturausqleich beeinflussen konnen ! (ungleicher Temperaturverlauf) z.B. Stahlbasis 1 . 200 mm Dickenanderung • • ••• pm/oc Llnqenlnderung = •••• pm/OC Ebenfalls weist der Messwertgeber eine nicht zu vernachllss1qende Temperaturdrift auf. Wichtige Konsequenz: VOR DER OURCHFUEHRUNG VON EBENHEITSMESSUNGEN MUSS DIE TEMPERATUR VON MESSBASIS UNO HESSOBJEKT KONTROLLIERT WERDEN ! Die Akklimationszeit der Messbasis betraqt je nach Temperaturunterschied und Material von Basis und Messobjekt ~2 - 2 Stunden (siehe dazu 4.2) 11'II'O-cUl'5U5 Jlleettechniek voor bet Reg ionaal Centrum Eindhoven
Pagina 8.15
I
4.5.2
Einfluss von Temperaturdifferenzen am Messobjekt Der E1nfluss von Temperaturdifferenzen am Messobjekt soll am Beispiel einer Kontrollplatte aus DIABAS betrachtet werden. Ausser den 1m folgenden beschriebenen temperaturbedingten Verfprrnungen des Messobjektes, mUssen bei einer Ebenheitsmessung auch die 1m Kapitel 4.5.1 beschriebenen Probleme beachtet werden, falls die Temperatur ~uf der Messfl~che var11ert. Wichtlg: Die folgenaen Betrachtungen gel ten nur bei stab1lis1erten Bed1ngungen, d.h. wenn die Temperaturverteilung im Objekt linear verl~uft . Beispiel:
Kontrollplatte gem~ss Beispiel 5.5, Dimensionen: 1400x800xl60 mrn Temperaturkoeffizient: 6,5xlO- 6 Annahme: Temperaturdifferenz Plattenunter- zu Oberseite lOe . . Oberseite dehnt sich resp. Unterseite schrumpft urn: C .. 0,soe.6,S·10-6/oe·1,4 m .. 4.5Spm Darnit kann der Biegeradius nach dem zusamrnenhang D (L - 6 ) L,D in m R .. 20' berechnet werden R .. 2,4615'10 4 m Die H6he h erg1bt sich aus der N~herungsformel
h ..
-
L2
8R .. 10 pm
._=-=
Dieses Beispiel zeigt, wie wichtig eine prlzise Temperaturmessung am Messobjekt 1m Zusammenhang mit Ebenheitsmessungen 1st. FUr die obige Platte betragen die Ebenheitstoleranzen nach DIN: DIN 00 DIN 0 DIN I
4,5 }JIfl 9,6
pm
24
pm
IJfI'O-cursus tteettecbniek uoor bet Begionaal Centrmn Eindhoven I Pagina
8.16
Um einen temperaturbedingten Fehler unter der halben DIN-Toleranz IU erreichen, waren bei obiger Platte fUr DIN 00 eine max. Temperaturdifferenz von O,3 0 C n~tig ! Falls dieser Wert nicht erreicht werden kann, so muss der temperaturbedingte Fehler (z.B. beim Nacharbeiten der Platte) berUckalchtigt und auf dem Messprotokoll vermerkt werden. Auch hier gilt das unter 4.5.1 gesagte: VOR OER DURCHFUEHRUNG VON EBENHEITSMESSUNGEN MUSS DIE TEMPERATUR DES MESSOBJEKTES UND DER MESSBASIS KONTROLLIERT WERDEN ! 4.6
Differenzmessungen Mit der Differenzmessung sollen Lageanderungen und niederfrequente Vibrationen des Messobjektes wahrend der Messung kompensiert werden. Diese Kompensation funktioniert jedoch nur einwandfrei, falls das Messobjekt genUgend Eigensteifigkeit besitzt und die Auflagen dem 3-Punkte-System entsprechen resp. angenahert sind. Ebenfalls muss die Auflage fUr das Refere~zgerat stabil mit dem Ubrigen Teil verbunden und eben sein. (wackeln des Referenzgerates !) Falls die Auflage bei Vibrationen "ein Eigenleben fUhrt" ist keine Kompensation moglich, evt. kann.die Mes~ung verfalscht werden. Maschinenbetten mit einer Vielzahl von Auflagen (z.B. lange Frasund Schleifmaschinen) folgen allfalligen Formanderungen (z.B. durch Belastung) des Untergrundes mehr oder weniger, so dass das Referenzgerat einen falschen Messwert erhalt.
tl't'ro-ctrsus l'i!ettechniek
VIDOr
bet Regionaal Centrmn Einclhouenl
Pagina
8.17
Bedienungsanleitung J.UNILEVEL AlO
1.
BESCH~EIBUNG
Oas MINILEVEL A 10 ist eine universell eins~tzbare elektronische Richt\-laage. [lurch die F.igenschaften, prazlse handlich, robustsowie die Rapid-~nzeige ist das Ger~t 91eich~r~assen ftir das Prti!lat-or \-'ie auch fUr die Werkstatt geeignet. Das Messprinzip beruht auf den Pendeleigenschaften einer Massescheibe, welche an 3 Blattfedern zwischen Flektroden aufgehangt 1st. Die Massescheibe bildet mit den Elektroden elnen Oifferentielkondensator, dessen Kapazitatsanderungen 1n einer Flektronik a~sgewertet und auf einer FIUssigkristallanzeige in der richtigen £mpfindlichkeit angezeigt werden. Durch die vellig reibungsfreie Aufh~ngung der Massescheibe sowie di~ Luf~dampfun9 werden extreme Genauigkeiten bezi.iglich Repetition und Hysterese vertunden mit schnellen Messungen erreicht. 2.
INE£TRI£EN~HME
2
,......_ _~""'--I3
Fig. 1 2.1
Bedienunqsele~ente
Fig. :2 (siehe Fig. 1)
Schalter 1: Der Schalter hat vier Stel!uns~n' ~O" Aus-Stellung. Die Batterie~ sind von der Elektronik getrennt. "B" BatterieprUfung. Anzeige muss mindestens 700 sein. Bei Anzelgen kleiner als 700 sino oie Eatterien zu wechseln. Achtung: Ouecksllber-Batterien sollten n1cht in oen Abfal1 geworfen weroen, sondern oem Verk~ufer zur "'lederverwertung zurUckgegeben werden (Vergi ftung) . In der Stell ung "B" ist oer Strol"lverbrauch ht'lher. Das Ger~t sollte caher nur kurzzeitig auf dieser Stellung eingeschaltet se1n. -I" Messbere1ch "I", Fmpflndlichkeit je nach Ger~t 10/50/1 0('1 my /m.
Itm>-cursus
~ttechniek
UDOr
bet Reqionaal Centrum Eindhovenl
Pagina
8.18
"II"
Messt:.ereich "II". Dleser Rereich 1st 10 x empflndlicher als ~erelch -r", d.h. 1/5/10 my/m, je nach Ger~t.
Potentiometer 2:
D1eser Drehknnpf dient zur Felnelnste11ung des Nullpunktes. Der Verstellberelch 1st mlndestens ! 2 mm/m, (1/10 my/m Ger~te mindestens + 0,4 rom/m).
Stecker 3:
1. Speisesp8nnung + SV/2 ••• 3 ~. 2. Eingang + 5V fUr Umschaltung auf Dlfferenz~essung (Eingangswlderstand 470 KOhm). 3. Anelogausgang ImV I Digit, Ausgangswlderstand 1 )(Ohm / 1 t. f.laximale BeIastung 0,2 mJo (mindestens 10 )(Ohrn). 4. Signa1-Einqang bei Differenzmessung CRt c 1 f.'Ohm). 5. Speisespannung - SV/2 .•• 3 rnA 6. Flektroniknull (verbunden mit dem Steckerge ..... inde) .
~
~ Fig. 3
2.2 Batteriekontrolle Batterledeckel nach links schiecen und entfernen. ¥ontrollieren, ob die Batterlen und die Kontaktfeder In der richtlgen Position sind, keine Auslaufspuren aufweisen und richtlg ¥ontakt machen. Schalter 1 auf Stellung "E" stellen. Die Anzeige muss mehr als 700 zeigen. Andernfal1s sind die Batterien 2U wechseln (siehe Wartung). Eei Anzeigen I ,1 l i s t der Batteriekontakt schlecht. Dies kanr. leicht durch sorqf~ltiqes Justieren der Kontaktfeder behoben werden. 2.3 Funktionskontrolle MINILEVEL nach links neigen
-----~~.
Anzeige
~,~1~___~
MINILEVEL nach rechts neigen ---~~.
Anzeige
L.......::"----I
'I
2.4 Nulleinstellung FUr die Nullejnstellung sollte das Gerat auf Umgebungstemperatur resp. auf der qleichen Tenperatur wie die ~essflache seln. Ebenfalls sollte das Gerat ca. 1 min (bei 1 mY/~ Frnpflndlichkeit ca. 10 min) eingeschaltet sein. - Das MINILEV£L auf eine ebene , m~glichst horizontal ausgerichtete Flache (KontrollpIatte) schieben. - Den qewUnschten Messbereich (1 ocer II) einste11en (Schalter 1). - Auflagepositlon des ~INILFVEL auf der GrundflNche anzelchnen. - Mit Hilfe des Potentiometers 2 die Anzelge auf Null stellen. - Das MINILEV£L urn 180 0 drehen und an derse1ben Stelle wie zuvor auf die Grundfl~che schleben. - Mess~ert ablesen und durch zwel dlvidleren. Mittels dern PotentiOMeter 2 den errechneten ..rert 1n der Anzeige einstellen. - Das ','INILFVEL noc:hrnals urn 180 0 drehen und auf die anqezelchnete FUiehe schiE'ben. In der Messwertanzeige muss nun der errechnete Wert erscheinen, jedoch ~it umgekehrter Neigun9sanzelqe.
ItrrO-cursus I1eettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhown I Pagina
8.19
2.5 Messen - Das MINILFVEL auf die 2U messende Flaehe sch1ebenund Messwert ablesen. Das MINIl.EVEL ist aeoenuber Ouerneigungen aus der Vertikalen bis (\ ZU! 5 unempfindlich (T~ISTSTAEIL). (Fig. 2)
--
3. 1
3.1 Absolutmessung MINILEVEL entsprechend 2.4 auf Null stellen. ]ouf die MessflZiche aufschieben. Das Gerat zeigt cie Ab~eichung bezuglieh dem "Wasser", d.h. der Horizontalen. Die EMpfinclichkeit pro Digit (letzte Ziffer) 1st auf dem Griff angegeben.
N~19ung
Neigung nach links
nach rechts
Fig. 4
3.2 Relative Lagemessungen a)Das MINILEVEL auf die ReferenzmessflZiche schieben. b) Pless ...·ertanzeige auf Null stellen C)Das MINIlEVF.L auf die zu messende Fl~che schieben. Die anaezeigte Differenz zub) entsprieht der Lageabweichung von der ReferenzfUiche. Mit dieser Messart k~nnen Lagewinkel , je nach Ger~t, bi~ 2U 1Pa:x. 200 nun/m verglichenwerden. 3.3 D1fferenzmessungen Durch verbinden von 2 MINILFVFL gle1cher Fmpfind11chkeit Mit dem Differenzmesskabel wird die Differenzmessunq erm5gl1cht. - Verbindungskabel anschliessen und den am einen Kabelende sich befindende Schalter einschalten. Beide Messgerate parallel auf die qleiche FISche schieben unc' auf Null stellen. - Das Gera~ beim Stecker mit Schalter zeigt nun die ~cigungsdifferenz der beiden MINILFVEL an. Die D1fferenzmessung empfiehlt sich bei prZiz1sen Messungen auf Objekten welchc vibrieren tauf 91e1che ~essachse achten!) resp. be1 grossen Objekten, deren Lage ~ndern kann (z.R. we1ches Maschinenfundament, ALlauf e1nes grossen Maschinentisches, etc.).
ItuO-cursus neettechniek \IOOr
bet Regionaal Centrum Eindhouen
Pagina
8.20
I
3.4 Wlnke1messungen a) Kleine Winkel Das MINILEVEL 1st geeicht in Steigung, d.h. in my/m, was dem Sinus des Winkels entspricht. FUr Winkel bis ca. 5° entspricht der angezeiqte ,.Iert, entspr. umqerechnet, recht genau dem Winkel 1m Gradmass. 1 Diqit der Anze!ge entspricht: Empfindlichkeit 1 my/m 5 0,00001"/10"
0,2"
Winkel
~y/m
0,00005"/10"
I"
10 my/m 0,0001"/10"
2"
50 my/m 0,0005"/10" 10"
Der Genaulgkeit der Winkelmessung sipd jedoch durch die Kallbriertoleranz resp. dip. Linearltat des MINILEVELS Grenzen gesetzt. Fur spezlel1e ~inkelmessungen 1st das L£VFL~FTER in Verbindung mit elnelT' U:vrl.TRONIC besser geeignet. l11 i t diesel'!' t-tessgerat sind ..Genauigkeiten bis 0,2 , m~qlich. 0
b) 90 -\-l1nkel
Rechte "iinkel resp. kleine Abweichungen von 90°, kl:innen sehr qenau mit elnelT' Winkelger~t bestimmt werden. Die absolute Genauigkeit lieqt bell IT'y/m Ger~ten bei 1". 3.5 reFHHEITSMFSSUNGEN Beispiel: Fmpfindl1chkeit des Gerats 1 my/m r.!essbasis lange! 200 mm ~bweichungen pro Digit bezogen auf die Basislange: 1 my/m x 200 r:m • 0,2 my/200 mm 1000 nur.
AbleS\.ln3
....E...
Imo-cllrsUS
I'Ieettecbniek 'UDOr bet Regionaal Centrum Eindhoven
Pagina B.21
I
-
am Messstreckenanfang aufschieben. Messstrecke in Strekken entsprechend der Messbasisl~nge aufteilen. Dabei darauf achten dass eher Ueberlappungen entstehen, da bei Stossmessungen mit LOkken Messfehler entstehen. - MINILEVEL entsprechend den ~arkierungen der Messstrecke schritt~eise entlangschieben und nach Beruh1guna der Anzeige den jeweiligen ~esswert notieren. ~nschliessend entsprechend der Fmpfindlichkeit resp. der ~essbasisl~nge auf die ~bweichungen in my un~echnen und entsprechend Fig. 6 darstellen. Oiese bei grossen Fl~chen zeitlich aufwendigen Messungen, die Pectnerei l.md c!ie Aufzeichnung. kOnnen durch den "'YLEP-RECORDER resp. den WYLER LEVFL-COMPUTFR stark vereinfacht werden. P1tte fordern S1e die entsprechenden Spezialprospekte an, oeer verlangen S1e eine unverbindliche Demonstration! ~lNILFV£L
----
\
l!'II'O-cursus It!ettechniek voor bet Reqionaal Centrum Eindhl:n.len I Pagina
8.22
4. TECHNISCHF
D~TFN
Messbereich (~nzelgeumfanq) Rapidanzeige:
+ 1999 Digit ~hlesung
auf Bereich I
nach J sec.
£mpfindllchkeit:
2 Bereiche, umschaltbar, lieferbare ~erelche sind: 1-10 my/m, 5-50 my/m, 10-100 my/m pro Digit
Toleranz der £mpf1nd11chkeit
(Bereich II, ! SOO Digit)
c + 5 , typ 2 ,
(Bereich + SeD Digit)
< + 4 t + 1 Digit typ 2 + 0,5
1-10; 5-50 rr.y/m
min. + 400 Digit min. + 250
Umschaltfehler Bereich
rIll
Nullpunktverstellbereich der Felneinstellung:
10-100 my/m
Nullpunktdrift 1):
,-
.
It
Mittlere Drift 1n 24~ bezcgen auf Bereich I I my/rr.
1
5-50; 10-100
~y/m
c 24 Digit .. typ 10 c 10 Digit typ 3 < 0,5 Digit typ 1 t It
Repetitio~
cineR
~es~wertes:
L1nearitat: Analogausgang:
(Bereich + SOD Digit)
ImV I Digit
Eatt~rie:
2 Stk. MALLOPY TR 164 Petriebsdauer BOO Ar.zeige 100 Yapazit.!t 1n t
Eatteriear.zeigc: Twis tst<,1:: 11:
1,
Querneiqungsfehler der prlsrnatischgn ~asis, bei ~eigung ! 5 zum Lot:
typ 250 h 760-770 AO
<'!
730
0/02 run/m
der Nullpunktdr1ft muss das Ger~t akklimatisiert (1 rr.y/m - Ger~te ca. 20 min) e1ngeschaltet keine Justierung am Nullpunktpotentiometer vorgencTrlmen werden. CKachlaufen des 5chleifers in die spannungsfreie Nullage von ca. 5 .•• 10 Digit). WMhrend der ~essung muss die Te~peratur auf + 2 c C eingehalten werden. Die ~essfl~che muss a~solut stabil sein-(z.E. Boden im Erdgeschoss) ! FUr die
~essung
u~~ ~jndestens 5 min sei~. rtenfalls carf
S. Uf"TFRHALT 1m folgenden werden einige ~agliche St~rungen und deren Behebung beschrieben. K~nn eine St~rung Trlit Hilfe dieser Jngaben nicht behoben werden, so 1st das Gerat an den n~chsten Kundendienst zu senden. Pei Peparaturen an der £lektronlk ist darauf zu achten, dass 1m speziellen lnteqrierte Schaltungen empfindlich gegenUber statischer Ladungselektriz1tMt sind.
IKfO-cursus I'teettechniek
\IDOl'
bet Regionaal CentrtDTI Eindbouen
Pagina
8.23
•
10
I
5.1 Finfach zu behebende St6rungen StOrung: Ursachen: Behecung:
Yeine ~n%eige, resp. ~nzeige nur,1 ~ Schlechter Batteriekontakt oeer komplett entladene Batterie. Batteriedeckel entfernen. Patteriekontaktfeder UberprUfen und falls nBtig reinigen und ev. sorgfaltig durch Biegen just1eren. . Entiadene Batterien auswechseln.
StOrung: Ursache: 8ehebung=
Nullpunkt ausser rinstellbereich jedoch Funktion 1n Ordnung. Das Ger~t hat eVa einen zu starken Schlag bekommen. 1. ~or.trollieren, ob die Messbasis noch in Ordnung ist. Be! beschaeigter Messbasis sollte das Gerat Zur Totalrevis1on eingesandt werden. 2. Griff demontieren. Hinter dem Loch, oberhalb des Steckers befindet sich die Grobe1nstellung. Justierung mittels Schraubenzieher Grfsse ~. Vor dem Verstellen den NulleinsteIlknopf (2) in die ~itte des Verstellbereiches brinqen. 1st eine Justierung mit der Grobeinstellung nicht mehr mogllch, so muss eie Funktion der Flektron1k Uberprilft resp. ev. der Messwertaufnehmer ausgewechselt und das GerEt neu abgeglichen werden.
2--Fig. 9
NUllpunkt grob Serie Nr.
S.2 Reparaturen an deT Elektronik FUr Reparaturen an der Elektronik sind folgende GerSte - DVM mit ImV Fmpfindlichke1t - 2-Strahl-Oszillograph - ~1derstandsdekade lkOhm bis IMOhm - ¥apa%it~tsdekade lOpF bis lOnF
n~t1g:
1m Schema sind die Gleichspannungspegel sowie die zeitlichen Spannungseargestellt, so dass e1n Service-Elektroniker den Fehler le1cht tinden kann.
verl~ufe
Die Triggerung des Os%111ographen erfolgt am besten mit dem Siqnal des Ost 111 ators.
frm>-cursus It:!ettechniek voor bet Reqionaal Centrum EindhotJen Pagina
8.24
I
6. ZUBFHOER /
EPS~TZTEILF
Zum MINILEVEL sind folgende Teile als 7ubehor lieferbar:
- Oifferenzmesskabel: - Netzadapter Nr. 29:
Siehe Erklarunq unter 3.3 Oer Netzadapter ermoglicht die Speisung ab 220V/SOHa. Dies ist insbesondere wirtschaftlich bei haufigem Gebrauch sowie bel stationXrem Einsatz (2.B. Kontrollplatz).
Ersatzteile: - Batterien:
Kaufen Sie Ihre Ersatzbatterien bei Ihrem Geratelieferant! Fl b~tet Ihnen Gew!hr, dass die Ratterien noch in einwandfreiem Zustand sind.
FUr folgende Ersatzteilbestellungen ist unbedingt die Serie-Hr. des Gerates anzugecen (siehe Fig. 9). - Elektronik-Ocerteil (Y.unststoffgeh~use mit Analog-Digitalwandler und Bedienungselementen komplett) Bestellangabe: ~lC-l Serie Nr .•..•••• - Potentiometer fUr Mullpunkteinstellung fein Bestellangace: AIO-2 Serie Nr .•.•.••• - LCO-Anzeige f1estellangabe: AID-3 Serie Nr. - ~nalo9print Bestellanqa:t:-e: JIlO-4 Serie Nr.
Potentiometer AI0-2
----~
£lektronikOberteil
kompl. AIO-l
KJ'O-cursus I1I!ettechniek
----------~~~--__ Analogprint AIO-4
'UDOl'
bet BegiDnaal Centrum Eindhot.JI!n
Pagina
8.25
DK 531."7.8.084 . 820 1....1.05·032 5
J •
I I
I JA i
PrOfplatten
DIN
876 Te.t 1 Entwurf DIN 876 T 2/08.83 lis E,UIZ fli, DIN 876/05.12
Anwendungswarnvermerk Oleser No~Entwurf wird del' Uffentltchkeit zur PrUfung und Stellungnahne vorgelegt. Wetl die beabsic:hUgte rlona von del' vorliegenden Fusung abweichen kann. ist die Anwendung dilses Entwurfes besonders IV verelnbaren. St.eJ1ungnahmen werden erbeten in Normenausschu& Unge und Gesult (IIlG) i. DIN. SurggriftnUr. 4 - 10, 1000 Oerltn 30. MaBe In _ I Anwendungsberelch und Zweck Olese Nona gilt fUr PrUfpl.tten aus Naturhartgestein, die In del' l~ng.nprurt.chnik, insb.sondere fUr diS PrUfen von Form" und Lageibweichungen, ils Ebenheitsnormal benutzt werden. Z MaBI, Bezelchnuns
f--+- ---I'~ D
Tabelll'
loP.. I,1
Uber
. Pruttlltllt
250
1
I
e Z) min.
1
bis
SO
Z~O
60 100
400
630 1000 1600 2000 2500
400
630 1000 1600 2000
ISO
200
2S0
300
Die Werte gel ten fur den Neuzustand. Werden Prufplatten
beitet. so solI eine Dicke emin von 10 ~ del' l~nge 1 nicht unterschritten werden.
i
PrufPI,atte
Malle
aus Naturhartgestein nachgeer-
und In del' Normbezelchnung anzugeben.
Ilenennung
I.
.
III
I) Ole Brelte b ist zu verelnbaren
1 I
i
VOfgeHhcn mil
Einlpniche bis 30. Nuv '983
Bild I. Malle
I
August 1983
aus Naturhartgestein PrOfung Anforderungen 511"_ plete.; made of 1I0ne, ,equiremenl., iNpeClion Matbt.. cfe ","116ft; en roche, '''igltllCel, conlt6le
I
'Entwuir
DEUTSCHE NORM
=rOW 876
- . 2000 X/IOOO
•
lit
"IDa
DIN-ltauptnumer _ Unge x Brelte (l x loIerkstoff fhturhartgestein - - - - - - - - - - -_ _ _ _ _ _ _ _ _.J Gelltluigkeilsgr'd - - - - - - . - - - - - - - - - -_ _ _ _ _.....:._ _ _--l_
b),-----:---__________
3 Anfordcrungen l.1 Allget111!ines' Die Anforderungen an die £benhelt del' Pruffl'che gelten unter del' Vorau5setlung. daR die Prufplitte auf 3 yom Merstel!er festgel!lgten und ge~l'nnleithneten /luflagcpunHen aufl1egt. luI' Cegrenlung del' Durchbiegung bei 6clastun1 und .us Sicherheitsgrundcn konnen zusatzliche Un tel'stutzungen vorgesehen werden. Fur Prufplatten biS 1 • 400 ~ brauthen keine blsonderen Aufl.gcpunite yorgesehen 11,1 ,ein. sie ktinnen auf del' ganzen Fl.ehe del' Untl'rseite iufliegen, Die PrUf" pl.tten IUssen gegen Abrutschen und Abkippen geslchert sein. Die Prufpl.tte darf kelner einseitigen EI'Mi~9 oder Abkuhlung untcrworfen werden, der TemperiLuruntersehied 1n der Pl,tte dlr' Z K nicht Ubersthreittn. Nich tiner feuchten Reinigung auB $it .jndestens 2.h troc~nen. Fortsetzung !ieit. 2 bil 4 NOflnlNUuchul
- .. • .83
Linge undG.".lt INLGI im DIN Deutsc:hes INtitut fiif NOI'mulllJe.V.
---""""'~
........
Il'I1O-cursus I1eettechniek tJOOr bet Beg ioriaal Pagina
8.26
Centrum Eindhouen
I
£nlwurf DIN 876 T.,I I
$Ii" 2
3.2 £bcnhelt der PrUffl'chc Fur die Pruffltche .It AusnahAe des Randabf.llbereichs n.th Abschnltt 3.7 gclten die in Tilielle 2 gen.nnten Ebenheitstoler.nzen tl' Tabelle 2. [bcnheitstolerllnzen tl
t,
Gen.uigkeltsgr.d
J)
31
00
D.DeZ (t - 1)
0
0.004 (I • 1)
,
0.01 (1 ..
2
0.02 (1-1)
3.4 Nuten Zum rhiercn von Pnif",; ttc!n und PrilfgcgenHanden duden nath besondcrt'r Verclnbarung )I'"nn- bzw, Fiihl'ungsnut.n in die Prufflache eingeJrbeitet sein. Si, mUssen nadl 0111 6S0, lolel'anzfl'ld H 12 fUr Spann- und H 8 fur Fuhrungsnulen, .usgefuhrt stin. Handr.lt es 51ch urn Fijhrungsnuten, nuB die fuhrung$seite von oben oder all der Stir-nieHe gekcnnzeith- • net $ein. Darub~r hinaus ge1ten die folgend.n festlegungen:
1)
Oiese f'ol'tlleln, tn dle 1 t1s tats.chliche Linge in • einzuset:en ist. sind auch fur , .. tiBere Lingen I, .,, in tabelle 1 .ufgefuhrt, .nwendbar. Die erhaltenen Werte sind auf die J. Stelle nach de. komma aufzurunden.
-£lli] ~
-"-
r
:~' ;!;11 : ..
:
....~.,
..... .. ~
.
.i. '
,,-"
'''''''''''Ut,tt
In Tabell. 3 sind die £benheitstoleranzen fur Iinige Werte ¥on 1 lusa_nengestellt.
Oild 3. SIl3nn-:;:.tt
T.b,lle 3. [inige Werte fur t\ I
(11.nnmaS) 00
,
400 630 1000 1600 2000 2S00
f """,ngUt,tt
2
0,025 O,02C 0,033 O,Ne
0.021'
O,O5~
0,030 0,035
O,C(Q
der 1.llpruf. n,che lSO
II
no
fI,..
00 0.003
I
I
o.oo~
I
I
Tabelle 5, Form- und Lagetoleranzen fur Fuhrungsnuten Genauigkeltsgl"ad der Fi.oh r un9s nut I
O,CC4
II
O,ilC6
III
O,OIZ
0.013
I
0.0~5
t4
4)
v.003 • 0,00125 1 0,006 + 0,0025 1 0,012 • 0,005 1
1St als tatsachlithC lange in ~ e:nzusetzen. die erhaltcncn Wertc sind auf d1e 3, Stelle nach dCf:! 1:011"" aufzurunden,
4) I
:atclle
1>30
1 .
1
Geradhritsto ICI"anz
Rcchtwll'lk 119kciutoleranz t3
o.
Einige
W~rte
WOu
IMO
lOaD Z!lOO 4000
fur t4
GeraCllcit',toll'ranz t4 bel Genauj9kcits~rad I
tz
r~·n.u\~~.elt~~r"d
I!
ruhrun9~nut
1 (I:ennmaB)
tabell. 4. £benheltstoleranzen t2 r, ..o.\.
Sild 2.
O,OiO
3.3 tbenhelt einer Teilprufflache fur Tellflathen an belitblger Stclle innerh.llb der geU-lten Priifflache tilt Au~n.hMe des R~ndab,.llbertichS ndeh Ab~chnitt 3,7 gelten d'. in tebelle 4 festgelegten £benheitstoleranlen t2'
£btnh"tstoleran!
del
latlspltll
o,Oc',
0.012 0,013 0,014 0,017 0.020
0.005 0.005 0,006 0,007 0,008 0,011 0,012 0,014
0,003 0.003 0,003 0,004 0.004 0,006 ' 0.006 0,007
160 2~0
~ennZ"Cllnun9
tJ
Ebenheitstoler.nz fur Genauigkeitsgra 0
O.OM O,OO!> D,OOS 0,006 0,007 0,008
II
III
O.OOR 0,009 0.010 0.011 0,013 0,016
0,016 0.011
0.020 0,022 0.02S -0,0]2
ItrrO-cursus teettecfmiek uoor bet Reqionaal Centrmn Eindho1Jen I Pagina
8.27
uerkplaat~
meetnUcroscoop/profielprojector •
Doel van deze opdracht een
werkplaat~
i~
vertroU\'d te geraken net de \l,&rking van
neetnUkroskoop, en tevens bet uitrichtprincipe bij
al.Ttonatische n-eetnachines te le:ren kennen. 1. Principe van bet meetinstrmlEnt.
Het instrUlmnt bestaat ui t een 'W!arneem microskoop en een tare! die in t\E'e onderling loodrechte richtingen neetbaar ver~uen
kan WJrden. zie fig. I
Fig.l
De verplaatsingen Wlrden door t . . scbroe£spillen eventueel in ccnrilinatie net einclnBten gerealiseerd. De verplaatsing van de talel in X en Y richting Wlrdt net t'WEH! sony opneners veneten en digitaal weergege\JI!n. Voor een bescbrij"ing van de sony opneners zie het hDofdstuk over deze
sensor~.
De bediening van de toetsen
op de uitleeseenheid Wlrdt op pagina 17. verklaard. If11O-cursus It!ettechniek voor het Reqionaal Centrum Eindhoven Pagina
9.1
I
2. Coordinaten metingen. BiJ het meten van een werkstuk op een neetnachine (neetmikroskoop) is het noodzakeHjk dat het werkstuk op de juiste
wij~
op de nachine Hot. Dit houdt in dat het werkstuk
op de neettaEel "uitoeHjnd" noet \C)rden,zodat de X en de Y as van de rrachine ot,tereenstemmn net die van het werkstuk.De X en
de Y coord ina ten die men nu net de neetnachine bepaalt, stenrren overeen net die van bet werkstuk. Het uitliJnen van een werkstuk op het mikroskoop zal steeds opnieuw noeten plaatsvindf!'D. Dit .is een beziqheid die verhou:fingsoewijs veel tijd vergt. Bij de nieuwste neetmachines is dit uitlijnen niet 1II!er nodig nalU' men bepaal t de hoek die het werkstuk en 1II!etta£el t.o.v. elkaar naken. Oit doet men door twee _tingen aan het werkstuk uit te weren. welke on-line door een tafelrekerure.chine die aan de neetnachine is gekoppeld Ulrden verwerkt. Hierna verricht men aIle andere coordinaatsmetingen van het W!rkstuk. Alle meehaarden in neetnachine coordinaten Ulrden direkt door de rekerurachine ongerekend in W!rkstukcoordinaten zedat men zeer snel de resu! taten van de metingen in handen beeft. Twee grote voordelen t.o.v. con\Jentionee! meten zijn de snelheid en de naU\4<eurigheid. 3. Onrekenen van nachine- naar 1.erkstukcoordinaten.
Ills 0m(Xm. Ym) en 0wexw, Yw) bet nachine- respecUll'veliJk bet W!!rkstuk coord ina ten systeem t)DOrstIl'Ull'n, dan' beert een punt P in het IIBchine coordinatl!'n systeem dll' wtarden (Xm. Ym) en in bet 1.erkstuk coord ina ten systel!'m de coordinatll'n (Xw, Y1I,). zie
YrI
fig. 2 'l . f"I f
P(XM) YM)
P(XW) YW) -~
--->( ----
-'
Yl
Fig.2
AB IHI'O-curSus treettE!Chniek voor bet Reg ianaa! Centrum Eindhoven Pagina
9.2
I
Als hoek 'I' bekend is (deze is door hee netil'Vlen te bepalen) kunnen de coordinaten P (Xm. Ym) ui t X", en Yw ".orden berekend. Volgens: CD=aB=Yw.sin(tp) PC=Yw. cos ('I') AC=BD=Xw.sin(Cf)
DB-X",. CO'5 ('I') In fig 2 zien
~
dat: XnPOB-AB Ym=aC+CP
invullen geert:
Xm=Xw.cos(Cf)-Yw.sin('I')
1
Ym=X1rl. sin(Cf) +Yw. cos (CP)
2
Als de eerste
uerqelijk~
lEt -sin(CP) en de t\'lH!de wet cos(tp)
• 'CIDrcien uarlEnigvuldigt. en daarna opgetel t
t
voIgt lEt
sin2(cp)+cos 2 (Cf}:1 dat Yw=-Xm.sin{Cf}+Ym.cos(Cf)
Op soortgelijke
voIgt ook :
~jze
~
Xw=Xm.CDs(Cf)+Ym.sin(CP). Zodat
DDk Ywen Xw uit Xm en Ym
kunnen berekenen. Xw=Xm.cos(Cf)+Ym.sin(CP)
3
Yw:-Xm.sinCtp)+Vm.CDs(Cf)
4
Opnerk 1l'Vl. Ultdrukkil'Vl 3 en 4 is wet behulp v.m uectoren en DBtrix rekening ta schrijuen als:
Xv
= A
im
wet A _ -
(
cos(CP) SinCtp») -sin(Cf) CDS{CP)
A 'CIiDrdt rotatie DBtrix genoemd. Als bet nulpunt v.m bet wrkstuk CODrdinaten system niet sauenvalt wet bet _chine CDDrdinaten system, kunnen deze siapel door een uarschuiving van de coordinaten sanan vallen. Stel de
verschuivil'Vl is (Xv,YtI) zie bv. fig. 3 KI'O-cursus tfeettechniek uoor let Reg lenaa 1 Centrum Eindhouen Pagina
9.3
Ym\w Xv
= ( ~:)
is de
trans lat ievector •
\ __ xw
Yv .....---;-.
Ow
. Om
y .,m
Xv
Fig.3 In de opdrachten ::rullen \<e hiertJan gebruik naken.
4 Aantast mogelijkheden. !'let bet microskoop ken op t\<ee manieren aanqetast 'ttDrden, n.l. apti6Ch en nech.anisch. Bij bet optisch aantasten bepalen \<e m.b.v. optisch neting de plaats van bet werkstuk en bij mechaniscbe netingen uiteraard met een taster. 5
~tmogelijkheden.
n.b.v. bet meetRUcroskoop zijn een groot aantal metingen uit te veeren, zeals bet neten van afstanden en hoeken aan diwrse objecten. In bet kader van de beperkte
~ijd
kunnen \<e naar enkele
metingen in bet praktikum uituoeren. Deze 'ttDrden hierna kart beschreuen. I1!er meetnogelijkheden en uitgebreidde beschrijving van de meting 'ttDrden in de handleiding behorend bij bet microskoop beschreven • a. Diametermeting van assen. Doordat een lichtbundel onderbevig is aan breking aan een oppervlak, zal bij niet qoede belichting een as wrkeerd geaten Wlrden.
Il'fI'O-ctrsus It!ettechniek UODr bet Regionaal Centrum Eindhovenl Pagina
9.4
ExperilEnteel is bepaald dat de \\aarde van bet diafragna van de belichting uolgens de uolgende fernule is te berekenen. D ~t
= 0,18
F
Jrt
~.
'd
F als brandpuntsafstand en daIs de diameter van de cylinder.
De opU11Ble ....arden zijn in tabel t op paq.15 en 16 \ll!erqeqeuen.
(De plaats van bet diafraqrna is
op foto 1 \l2ergeqeven)
~~~---------------------40
t-r----
41
'-,
.~
," ~
.-? .
. '( - ,
,\
,
-,,::::-,
_
42 36
,,,.-
t,l;~ ~
~
38
39
Foto 1
37
b. I'Ietingen aan een schroefdraadprc£iel. Bij bet meten aan een schroefdraadprctiel geldt bouenstaande cck uoor bet bepalen van de tlankendiameter van schroetdraad. Vocr bet bepalen van de tephoek 1IDet lEn de micrcskccp
scheer
zetten
onder de spoedhcek, dit geeU \'21 een feut in de hoekmetinq. De correctie hoek is te berekenen uit: tan
a'2 = tan ai2
CDS
fJ
en tan fJ
lEt a =Juiste hoek
= PI rrd 2
P= speed
a' = gemeten hoek
d =tlankendiameter 2 Al deze prablenen Wlrden uoorkomen dccr gebruik te lIIIken van weetmesJes zie foto 2 en 3.lt!etl'Esjes Wlrden teqen bet te I'Eten object geschoven. Verder zijn deze uoorzien van lijnen warop scherp gesteld kan Wlrden.
II'JI'O-cursus lti!ettecfmiek uoor bet Regionaal Centrtml Eindhoven Paqina
9.5
I
69
70
/\
i I IIv i i "'v 68
V
67
66 Foto 2
Foto 3
IKro-cursus J1eettechniek uoor bet Reqionaal Centrum Eindhouen f Pagina
9.6
c. .techani selle aanta Ii ting • Bij bPt n'£>ten m.b.v. een nechanisebe taster is bet nodig voor
naU\'je,eurige fl'E'tingen de taster constante te bepalen. Deze Wlrdt bepaa Id door: De tasterkcqel diameter. de doorbuiging t.g.v. de aantast kraoht,afplattinq
~tc.
Door bitt neten van
~n
bekende _at
(eindnaat, lnstelr.lng) is deze te bepalen. . .arna bij bet bepalen van de onbekende naat hiervoor QecorriQeerd kan Wlrden.
ProCielprojector. Pro£ielprojectoren Wlrden steeds vaker inqezet voor bet oplossen van meetproblemen. Tijdens bet practikUT zullen slechts enkele netingen aan een vlak object Wlrden uerricht.
Het grote voordeel van een Projector is dat een sterk uerqroot beeld van bet object zeer geed door meerdere persoDen is Wlar te nemen. Ook is bet uogelijk am met behulp van een"optisch oog" licht danker overgangen . .ar te Denen, zodat bet uogelijk Wlrdt onaChankelijk van bet II'£>nselijk oog II'£>tingen te verrichten. Opdrachten.
1. De JUiste haaksheid van de X en Y as is zeer belangrijk t
daarom gaan
\
deze als eerste controleren Dit doen _
met een
natM<.eurige blokhaak in con"binatie met de omslag uethode.zie fig.4
B
A X-os Fig.4
A en B
Lijn een been uit uet de X-as. Eepaal Al en A2 Keer de blok.haalt
zoals in fig.4B H:et nu Bl en B2 (KIO-cursus .tteettechniek
'UDOf'
Pagina
bet Reqionaal CentrtDll Eindhoven
9.7
I
VerWEtrking. Ill! hoekafwijking van de blokhaak is onbekend stel deze afwijking U Stel de a£wijking haaksheid is
A
P---f---I
z.
B
situatie 1
situatie 2
Uit situatie 1 en 2 voIgt: V +V
a£wijking haaksheid
Z=-!2-~
a£wijking blokhaak
2 ""=--2--
V -V.l
Il1TO-cursus lteettechniek 'QDOr bet BegiQnaal Centrum Eilldhown PaqiDa
9.8
I
2. Coordinaten trans£ormatie.
Xm 0
Plaats bet W!rkstuk net qat onder 30 net de X-as en zorq dat ()m:::()w::: ( 0 • 0) •
I1eet Xm en Ym,bereken nu Xwen Yw net behulp van fornules 3 en 4.
Controleer dit m.b.v.bet rekenproqramma
~r
de meetnUcroscoop.
Bepaal oak de andere naten van bet W!rkstuk.
3. Invloed diafraqma. Om de invloed van bet dia£raqn& op bet meetresultaat te
onderzoeken 1IE!ten "'" tW!e cylinders 1IE!t de aaten van 0,1 1,O
1IID.
1IID
en
net tW!e diafraqn& standen.Eerste stand vollediq open en
de heede stand volledig dicht.
3. Bepaling van de flankendianeter en tophcek van een tu2 kaliber .at h.v. meetnesjes.
ltaak de opstelling volgens
toto 3.Gebruik een objectie£ net een
verqrot ing van 3x. De streepjes op de meetnesjes \'JOrden correct _argenonen als zij
synetrisch WJrden verdeeld door de streeplijn in bet occulair zie
loto 4.
Irrro-cursus Jfeettechniek lJOOr bet Begionaal Centrum EindhotJlmJ Pagina
9.9
!
Fete 4 De Hanken diarreter is gedef inieerd als de naat tussen 2
euerliggende Hanken gerreten ep de helft van bet theoretiscbe prorie!. Om de invloed van de scheefligging van de schroefdraad t.e.v de bewegende assen te elimineren Wlrdt 2 lIBal geneten en W!l zeals in enderstaande f iguur 5 Wi!ergegeuen. Zie ook leta 5, Ii
en 1.
v Fete 5
Fig 5
l1TO-cursus I'feettecbniek voor bet Regionaal Centrmn Eindhoven Pagina
9.10
Foto ?
Foto 6
De £lanken diameter volgt nu uit d2
d2' +d2' , =--:2~-
Bepaal eueneens de 1 inker en rechter topbDek.
l1lO-cursus J1i!ettechniek voor bet Regionaal Centrmn Eindhot.Jen
Pagina
9.11
5.
~cbani seh
neten.
Installeer de mechanisehe taster op bet nUcroskoop.Zie foto B.
~.
i "
Foto 8 Als eerste dient lIE'n de standaard afwijkinq van deze lIE'ting te bepalen. Doe daartoe 9 lIE'tinqen van een uitgelijnde ~indnaat op de netta£el.
Sepaal de taster konstante door de lerw;;rte van een bekende
Itm>-cursus It!ettecmiek
~r
bet Regionaal Centrmn Eindhouen
Pagina
9.12
I
eindnaat van b.v. 10mT1 te weten. Bepaal nu de diaweter van een ring. ([)enk nu aan bet teken van de tasterconstante bij de
correct ie ) • 6. &tingen aan een I.C. £rawe op de profielprojector Bepaal een aantal gevraagde aten.
In dar Tabelle sind die Blendendurchmesser D fUr die verschiedenen Zylinderund Flankendurchmesser angefUhrt. Der ermittelte Blendendurchmesser wird an der Skala Au8endurchmesser bei gla~ten Zy11ndern bz •• Flankendurchmesser bei Gewinden
Blendendurchmesser in mm Gewinde-Flankenwinkel
Glatte Zylinder
30°
mm ------~-------------.
0.5 1
2 3 4 5 6 8 10 12 14 ,6 1B 20 25 '0 40 50 60
eo
100 200
direkt eingestellt.
55
0
60°
-------------- -------------_ .. --------------- 1------------
-25,'
20,1 17 ,6 15,9 14,8 13,9 12,7 1',7 11 ,1 10,5 10,0 9,7 9.3 B,7
20,8 16,1 12,8 11.2 10,'2 9.4 8,9 8,1 7,5 7,1 6,7 6,4 6,2 5.9 5,5 5,2 4.7 4,4 4,1 3.7 ',5
.
8,2 7,4 6,9 6.5 5,9 5,5 4.3
2,B
24,6 19,6 15.5 13,6 12" 1'.4 10,8 9,8 9, ,
7,5 7.2 6,7 6" 5.7 5,' 5,0 4,5 4.2 ',4
Il'I1O-cursus &ettechniek voor bet Regionaal Centrmn EindhD\lenl 9.13
11 , ,
10,0 9,3 8,B B,3
B,5 B,l 7,B
Tabel 1
Pagina
25,3 20, , 15,9 13.9 12,7 11 ,7
.
B,O 7,7 7,4 6,9 6,5 5,9 5,5 5,1
4,7 4,' 3,4
tJllger.oulgHr! dtr Mebverlohren W,r (,)Oronl,er.n. daB be; ke'nem Unl.er.r GroBen Werbeugmikrosl
,. SchoUenbildverfohren langenmessungen in •• R,c:htung in y.R,c:htung
........ - ±
L
H·L
+ iO + 1200) ""m
(3,5
l
H L
........ " ::I: (3.5 + 20 +
6(0)
Winkelmessungen von flochen Teilen mit Win, ltelmeBokular , .............. , ........... .
±
(1.2
+
Messung von Durcnmes~rl'l on glouen Zylin. dern ...... , .. _........ , ..... , .... " .•...
±
(4.5
l + i) I'm
Gewindemessungen Flonkendurc:hmeul'r
:t
(4
±
(2.5
.........•... , ...•
Flonkenwinkelmit WinkelmeBokulor
'f'2)·
2 L + -.+ -) 11m $In n/2 8
+ ~l)'
r)'
d: (6 +
mit Revoll/eroku lor ..
11m
.
2
l
± (2.5 tCO$ - - - f -30Ion;')",m u/2 1 ~
Sieigung
2. Adl5enschnittllerfohren (Sc:hneidenmessung) 28
Longenmessungen in .·R ichtung
L -L H.L)
±(.
T
±
(2,8
+ 20 + 600 ) I'm
Winkelmessungen von floche'" Teilen mit Win· .elmeBokulor ............................
±
(1,5
+
Messung I/on Durcnmessern on glotten Zylin. dern ............... . . . . . . . . . . . . . ..
± (2,8 -1 '8) lAm
in y.Richtung
Gewindemessungen Flonkendurc:hmeuer
I
40 .
1200 16 m
L
H l
15
Tl ' l
±
(
•
,
I
l)
2,5 '; sin n/2 '; i
""m
_ (1 5 .... ' .S),
Flonkenwinke! mil WinkelmeBokulor ..
-
Steigung
:::!:: (2.5
•.
F
+
cos'a/2
-
,l6) I'm
3. 5ondl!i'me8verfahten Lon5lenme$su~n
in Verbindung mit der Auf· licnt.Beleucntung$t'inricntung in ll.RIc:htung .•....•..... in y.Ricntung
.. . .•......
±
(4":'
±
(4
+ 20 +
lbngenmessungen in Verbindung mit ckm MeBhebelvorsotl in II.Ricntung , .......... . :::!:: (3.5 in y.Ric:htung
.... , ••.....
l H·L -+-) I'm 1200
. 40 L
H.l 600 ( ",m
l
H·L
+ ..0 + 1200) I-I-m 1:..J
::!: (3.5., 20 .
H·l
6(0) 11 m
Bedeutung der einzelnen FormelgrOBen
For1lll1es
l
-
MeBlong. in mm
H
-
Hone der Me8ebene (EinSlellkonte oder Schneidenstricnhohe iiber de' Tiscnplone) in mm
F
-
0/2 i'
-=
LOnge der Flanke (ader des Winkelscnenkels) in mm holber Flonkenwinkel Sleigungswinltel des Gewindes
l'Il'O-cursus &ettechniek voor bet Regionaa1 CentrlDl1 Eindhoven Pagina
9.14
[IJ~ IS 61!
Nil ~I mit! au Series
Digimatic Head
II'IIO-curSU5 I'l;!etteclmiek QDOr bet Begionaal Centrum EindhDvenl
Pagina
9.15
2. Nomenclature and Functions 115-65)
,.
42.5 Speeder
knob
Stem
Fig. 1
Outline dimensions (MHO·500YI
([
Measurements are shown up here to 0.001 mm (0001 ") in the range of 5 digits with or With· out minus(-I sign. Overspeed of the spindle displacement and voltage drop 01 the dry batteries are indicated "88.88S" and WJ reo spectlvely.
Preface To maintain Digimatic Head in the utmost service· able condition, please go through this manual and stick to the instructions given in this manual.
LCD Display
(l
Power ON/OF F Switch This switch turns the power ON and OF F reciprocally.
1. Introduction Mitutoyo Digimatic Head is a LSI based LCD (liquid crystal display) type of micrometer head. The head is capable of indicating up to 0.001 mm (.0001") on the self·contained display. To facilitate measuring, buttons for operation are placed just beside the display and provides all necessary operations; power ON/OF F • ZERO set· ting. direction change and MM/INCH conversion.
;1. ZERO Reset Button
Two kinds of heads, for X-axis and for Y-axis, are available according to the reading direction, there· fore they are quite suitable for two dimensional measuring device such as microstage of a profile projector, Digimatic Head is a cordless dry battery type and well deviced against interference noise for easy installation on various types of measuring equipments to ensure stable measurement even in a workshop .
Pressing this button will clear the display to all·zero indication and will release it from alarm condition of "88.888"
CONTENTS Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Introduction .......... , .......•. 2. Nomenclature and Functions ....... .
3. How to uSe .. , ... , . . . , ........ . 3·' Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . 3·2
Application of Digimatic Head on it Profile Projector ........ .
4.
Battery Replacement ............. .
5.
Specifications ...... , ....... .
. trrO-cursus It!ettechniek t)QQr bet Regionaal Centrum Eindho1Jen Pagina
9.16
®
Direction Switch Counting direction is changeable by this switch. At power on, up-counting is available in spindle retracting direction and when you press this switch down-eounting is available in that direction.
<1>
MM/INCH Conversion Switch
At power on, metric indication is displayed and when you press this switch English (inch) indication will shown up.
Reference line pitch' 50.8m:-n
3. How to Use Fig.2
Digimatic Head is a high precision electronics applied micrometer head and accordingly. must be treated with care, observing the following pOints.
3·'
Spindle travel must be limited within the two reference Imes. nght and left.
PreclUtions
n) Install the Digimatic Head in a well ventilated
place, avoiding direct sun·light and hot draft.
121 Do not expose the head to cutting oil, coolant, and dust. Take measures against those as necessary. (3)
Digimatic head is an assembly of precision parts and should be kept tree from vibration and shOCk. Never attempt to disassemble the head unless otherwise specified.
(4)
For accurate measurements. the ambient temperature must be kept constant at around 0 20 e (the standard temperature).
(5)
When you store it, be sure to take the dry batteries off the battery case.
(6)
Never use lacquer thinner or benzine for clean. 109.
(7)
Though measures are taken against inter· ference noise, it is recommended to keep the head away from the noise generator such as relay COntact of high currency.
(8)
(9)
Fig. 3 HOlding the head bV the stem
Reference lines are given on the spindle, show- . ing the limits of the spindle travel. Do not advance or retract the spindle exceeding these lines. See Fig. 2. Hold the head by the stem so that the clamping force is applied evenly on and along the' circumference of the stem as shown in Fig. 3.
Irrro-cursus I1:!ettechniek
VDDl'
bet Begionaal Centrum Eindhouen
Pagina
9.11
I
-, ,-,-,ll
I.Juu mm
3·2 Application of Digimatic Head on a profile projector
l-7.5mm
(1.1 Attach Dlgimatic Heads firmly on the micro·
·ll
Taking of counter reading
(bl
stage of the profile projector.
Application
Place the workpiece on the stage and align the reference edge of the workpiece to the hair line of the projection screen as shown in Fig.
L
Ii
,in ,-,
U.uuu mm
4 ... (l) Press the ZE AO button of the head to reset the display to zero. '4) Feed the head until the other reference edge of the W'brk.piece coincides with the hair line (Fig. 4·b) The value shown upon the display at this time is the length of the work.piece measured.
lal
Zero setting Fig. 4
4. Battery Replacement In the conventional micrometer head, measure· ments must be made by tak ing reading of the thimble twice; and the difference between the two is to be calculated. This bother can be avoided by Digimatic Heads and human error invoilled in taking reading of graduations and calculating are eliminated.
Use 3 pieces of AM·3 alkall·manganese (or manga· nese) batteries. When the batteries are exhausted, error message [ID is displayed. In this case, replace all three batteries.
How to replace the batteries
ID
case
Turn off the power switch and pull off the battery cover in the arrow marked direction by slightly pressing the cover. See Fig 5. The battery cover is located on the bottom side of the body.
(l) Replace three batteries according to the marks on the case. Inserting minus/-) side of the battery first is recommended .
. (3) Put the battery case cover on the body again.
Blttery cover
I'IIO-cursus It!ettechniek \JOOr het Reqionaal CentrlDn Eindhoven Pagina
9.18
5. Specifications
Code No. Model No. Malluring Range Resolution Accuracy
164·133
T
164·135
164·134
I
164·136
MHD·2"DxI MHD·2"DV MHD·50DX I MHD·50DY 0-5Omm/0-2" G-5Omm 0OOlmm!.OOOl·' O.OOlmm t 3"amlexcluding Quantizing error I 1 count Quantizing .rror LeOS digits. minus I-I, !S] DilPlev Spindle non·rotating tVpe with carbide tip (Flatness: O.3$&ml M ••su ri ng face possible with push button Zero ,eulng function possible wIth push button Direction chang.ng function I without with MMIINCH co'nversion function Alarm function "88.88S'· is displayed by signal Voltage down alarm Ambient temperature Iservice) 0-40"C -10 - 60"'·-=C--------Amb,ent temperature (storage,1 Three AM·3 dry batteries [ower source . ·800 hours contlnuouslv ;Battery lif, 120· CI
I
I
IE
I I
BOO 9 (including balleflesl
!Weight
• When vou use manganese batteries UM·3. the battery life is 480 hours.
Irrro-cursus It!ettechniek
lJIOOr
bet Begioriaal Centrum Eindhoven
Pagina
9.19
I
tnkele algemene meetmetnoaen
10.1 • Schroefdraafmet ingen: Hierbij worden, afhankelijk van de nauwkeurigheid van het meetinstrument, de werkelijke maten van de schroefdraad bepaald. We onderscheiden: A mechanische metingen:
B optische metingen:
'0.2. Het bepalen van de flankendiameter van een schroefdraafobjekt met de methode van "kim en kegel". Het basisprofiel voor Hetrische I.S.O. schroefdraad bestaat uit gelijkzijdige driehoeken. De cylinder die de tegenover elkaar liggende driehoeken halveert, heeft al5 diameter de gezochte flankendiameter.
Fig. 1. Schroefdraadafmetingen zijn gestandaardiseerd i.v.m. de uitwisselbaarheid, tevens dient schroefdraad vaak nauwkeurig te worden gemeten met betrekking tot sterkteberekeningen. De meetmethode met "kim en kegel" is een werkplaats-meetmethode met betrekkelijke nauwkeurigheid. Op pagina'D.7 en '0.8 vindtU een uitvoerige beschrijving van de meting. Houdt bij de "kim en kegeJ" meting met de volgende punten rekening: - Kim en kegel dienen in een schroefgang tegen de flanken aan te liggen, dus in een vlak loodrecht op de hartlijn van de schroefdraad. - Verschi I lende aflezingen zijn mogelijk, doch de grootste aflezing is de juiste maat. - De kim en" kegel zijn klein en kwetsbaar. Denk daarom aan de meetkracht.
'0.3,. Driedraadsmeetmethode Hierbij wordt een cylindrische stift lmeetdraad) met bekende en geschikte diameter in de schroefgang gelegd. Tevens worden twee cylindrische stiften in de beide tegenoverliggende gangen van de draad gelegd (zie fig. 2). II'fi'O-ctD"'sus I'feettechniek 1JOQr bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 10.1
Fig. 2.
De meetdraden dienen de draadflanken op de flankenlijn aan te raken. Hierdoor zijn ze sterk gebonden aan de soort en afmeting van de schroefdraad. De meetdraden hebben een zodanige.beweeglijkheid. dat ze zich kunnen voegen in de gangen van de te meten schroefdraad. Door de maat aan de buitenzijde van deze 3 draden op te meten, kan men, met behutp van de votgende formule de flanken-di'am~ter (d 2 ) berekenen. d2 - dm - dO II +
,'a'2' + i
h cotg
sin
I
+ Al + A2
waarin d - flanken-diameter 2 dm • gemeten waarde dO - meetdraaddiameter h
a
Al A2
• spoed • tophoek = correctie voor de scheefligging van de meetdraden. .) - correctie voor de afplatting van de meetdraden.·)
10.4. Optische meetmethode Het optisch meten van schroefdraad wordt niet aIleen in de meetkamer. maar ook steeds meer in de werkplaats toegepast. AIle afmetingen van een schroefdraad kunnen optisch snel en eenvoudig word~n gem~ten. dus ook de !>poed en dt' fJ.IIll..llOekclJ. w.Jl IIIl'ch,lIIi!.ch nlet
10
nauwkeurig mogelijk is.
Julst door de laatst genoemde mogelijkheden wordt het optisch meten steeds toegepast als er hoge eisen worden gesteld aan sChroefdraad biJv. bij kalibers. f!2fl!le!21!~!2! De profielprojektor heeft de volgende
prjncipl~le
opbouw. Zie fig. 3 .
• ) Al en A2 zijn te vinden in de tabellen op biz. 10.6
Il'lTO-cursus I'Ieetteclmiek 'VOOr bet Regionaal Centrum Eindho\1E!n I Pagina 10.2
Het objektief heeft een telecentrische straJengang. De normaJe projektie veroor-
.,rC'~.. c.\. ,
zaakt nl. een vergrotingsmaatstaf welke zeer sterk afhangt van de scherps~ef'ing.
I
Fig. 3.
Er zijn drie meetmethoden op de profielprojektor moaelijk: 1. VerpJaatsing van het objekt m.b.v. schroefmicrometers. 2. Opmeten van projektiebeeld m.b.v. lineaal . 3. Vergelijking van het projektiebeeld met een op het scherm bevestigde transparante tekening van het objekt.
.
De meting van de flankendiameter van het schroefdraadmeetobjekt vindt plaats vlg. de eerstgenoemde meetmethode, waarbij als insteJkriterium gebruik wordt gemaakt van de op het projektiescherm ingegraveerde krulsdraad. Deze heeft lijnen welke onder 60 0 met elkaar staan. Zie fig. 4. Het meetobjekt wordt tussen centers op de kruistafel geplaatst. Hierbij Is het, in verband met de scherpe afbeeJding van het schroefdraadprofiel. belangrijk dat de centers met het meetobjekt onder de spoedhoek van de schroefdraad worden ingesteld. Zie fig. 5.
trro-cursus It:!ettecfmiek \IOOr bet Reqionaal Centrtml EindhotJen
Pagina 10.3
e
sc.ner..,
_', ...,..1_/ B
I
,
Fig- If. \
'0.5. Vragen
;F
Fig.
5.
1. Vat is bij de driedraadsmeting het teken van de correctie Al en A2 • 2. Voor zeernauwkeurige bepaling van d2 worden niet aIleen dm maar ook h, dO en a gemeten. Oan heb je te maken met de volgende standaard.fwijkingen: Sh' Sd
Sa en Sd • m Vat is de invloed van deze afwijkingen op Sd ? I
o
2
(H.a.w. bereken Sd
uit de formule op pag.IO.2 m.b.v.
pAt.A.JOP'JR.:!>.r,
2
3. Voor welke waarde van dO' wordt de invloed van Sa op Sd nul? 2
Bereken deze in dlt geval. _. Voor metrische schroefdraad is a-60°. Bereken de Invloed van de systematische fout van do op d2 • (Z Ie
'''1' A.IJ PA"- ".S
5. Hoe groot is de spoedhoek van de te meten
schro~fdraad
in Uw geval?
6 •. Wat is de konsekwentie van de hoekverdraaiing van de schroefdraad (fig. 5) op de vorm van het waar te nemen profiel.
1. 81j meting van de flankendiameter hoeft niet perse de afstand gemeten te worden tussen het midden van de ene flank en het midden van de andere. Vaarom niet? (zie fig. 4).
8. Indien U op de proflelprojektor de schroefdraad op zou meten met de onder punt 2 genoemde meetmethode (linialen) is het dan noodzakelijk de vergrotingsfaktor in rekening te brengen. Vaarom? lfI'O-cursus l1eettecimiek
'QOOJ'
bet Req ionaal CentrtD1l Eindhown
Paqina 10.4
5
J 0.6. 0pdrachten
Meet van het gegeven schroefdraad-meetobjekt (MIl) de flankendiameter. (Zle voor de venwerking van de resultaten ook Hoofdstuk 2 van het kollegediktaat.) In de tabel op blz.'O.6 vind je de spoed en de nominale flankendiameter. 1. Meting m.b.v. "Kim
en Kegel-methode", Kies de kim en kegel die horen bij de spoed. Bepaal 5 keer de O-stand en de meetstand. o gemiddelde o-stand; m gemiddelde meetstand). Sepaal de toevallige afwijking in de enkele meting (S =w/IO) en in de gemlddelde meting (5 - wIn). De in~trumentnauwkeurigheid wordt verwerkt als toevailige afwijking: 51 - ~ schaaldeel. Hlermee Is de totale toevallige afwijking van de o-stand:
(m .
m-
v' 2 2 Sot - 5m + SI en van de meetstand: o Hlermee voigt dan de toevallige afwijking in d2 • 2. Meting m.b.v. de "driedraads"-methode. Sepaal de flankendiameter m.b.v. de formule op blz.IO.2. De diameter van de meetdraden is te vinden in de tabel op blz.IO.6
evenals Al en A2 (meetkracht is 10 N) • Doe nu dezelfde metingen als in 1. m , S- en s- zoals in 1. 8epaal nu m mt 0 m0 mm 0 Voor Q - 60 : d2 • dm - l.d O + i.h./3 + Al + A2 S
d
2
.V5 d2
We nemen: 5a
- 0
5h
• 0
+
m
3 52 (d /3 h)2 9 52 • dO +~. h + 0' -
52
a
Sd • 0.001 mm.
o
Hiermee is d2 en Sd te bepalen. 2 3. Hetlng m.b.v. de profielprojektor. Meet 5 keer 'positie A en 8 (zie fig. It). 8epaal Bovendlen: SA' SA' 51' SA Irrro-cursUSrEettechniek
tot
1JDOr
t
S8' S8' SB
tot
A en
B.
en Sd • 2
bet Regionaal Centrum Eindboven
Pagina 10.5
I
J
~~
1/1
Ii
f ........
J.... =-
I... ~ i ..... ....if &
crt
j'... ~III
~.....,
"EtUSCIIU ISI 4 1rwlWOt •• ew IUtLI["'IIIDE VOM , .IS ,. M~
~ j
('U[
MICll1 allGEIlIEIIEM MaSSE 'II "lll,IMlTE"
..... -...•.•....•.•.••.....•.......•.....•............ --.--.--.-.-----.-- .. -.... --.-.... ---...-- .. ---.-- ...-.---..-. 1.[ .... , ... , tau 15l(IGUIIG5- '"ESSDR&IIT-IPRU[fM&SSI ULAGE- , AIPlATTUNGSKO •• [ltTtl. I ST[ I- I
IDUICM-i GUIIIIS-' ."E$SUI HO[M[ I I I I I I
I
I
D
I
.
f _ _ • • • _ , • • • • __
I I I
I 1.01 ,., I
I
'.ll 1 ... I '.61
I
I I
1 1 I I I
I
1 I 1 I
I
....
,
'E",rMD[Du.C~"[SS['
IrUCIIMU!IG£M JUE' Z£ISS-M£SSt"[MT[
, e ('!J
tl' T' 'l'"
"
1 I 1 I I I
, I 1
,. II
l.OI 2.11
2." ,. " '.01 ,.01
".'1 ,.01 &.01
'7.l'l 11·01 9.01 , O. (II ','()I
n.o!
".0 , 16.0'
11.0 I 20.el 22.0 I
llo.O:
H.e,
,
B.o,
I I
H.Of ".01
,O.CI
0.2' 0.25 0.25 0.'0 O. "
"£SSEI
I I
."
0'
Dr
I 1 I I
1.6" 0.19, 0.11" 1.032 '.'71
I I I
II!
I
IlIlrL
DURCM. "ESS[R
I
1
,
III
GUO Mill.
,
,
I
"MI
1
DIHEI I IIU! "IT '-DRREIITlO., run MUSItU£"£ • &IIlAGE- I I 0., I ,0.0 I l.O 1(0 1111. I I I ,,("'TOil
"
~ • • • • • • • • • __ ~ • • __ • • __ • • , • • • • __ . _ • • ~ • • • • • __ • • • • ~._ • • ___ ._.~ ____ •
,
,,
'.50
fURCH-
.. uTHII
,."'
I I '.50, 0 ... , I 1.610' 0.45 I 1."11 0.50 2.U7 0.&0 2.71' 0.70 I 0.75 I '.5110 0.80 1 ".019 1.00 I 1.00 I 5.'7 '.25 1 6.'1& 1.25 I 7.466 1.160 I I ".1060 1.75 I '.8H 2.00 11.546 2.00 I 2. 50 I I 2.50 I '.00 t . 211."'" 9 '.00 1 lJ. ,,, t 2'.?OI' '.50 1 28~'706 ".00 I 4.00 I 'I..on
2."
(N-
BOLUM
o. " 0.40
','0 '.50
-~~---
ICthDURtH"ESSEII
1 I I I I I I I I I I
,.11"
,,
"·"1
1 I I I I I
1 I J
, 13., . , , ,.."" ".,,, 18.'" )1,.'"
1
I I 1 I I
0.7l9 0.829 0.'29 1.075
I 1 I I
, .n1,
,
1.'"
I
'."21 1.'" 2.013
2."" 2.1150 '.2"2 '.6111
I.."'" '.911
,. ".7 6·6107 7.6'7 8.37'
9.376 ,0.106 ".1" n.t!~5
.I I I I
1.57, '.'1.0 1.908 2.208 2.675 '.1'0
e. 4 4
10.0'" 10.1.110 5. "0 6. ''0
I
I I I I I I
, I
I I
19.2910 20.75l
r
I
I I I 1 I
0.170 0.170
)Z
'8, "18
'4.701 16.'7&
I I I
2
1.1,
Z
2
56 52
Z
29
I.,
2 Z
29
2 2
19
Z Z
J '.-40l'----I
-c-
~6.I.02
2
I
2L 52 '0
2
2 I
H 15
2 3
11.
" ,'"5, °
0.220 D.lZO 0.250 0.290 0.290 D.Z90 D• 0,1.55 0.'" 0.1.55 0,620 0.620 0.725 0.725 0.895 0.895 '.100 '.350 1.'50 1,650 1.650 1.650 2.050 2.050 2.050 2.050
.,,'5
'6
2
1.1111 '.026 '0.026 10.86' 12.701
0"
0.170
2'
,", ,, " , " , , .. ,
' 3
7. '18
18. "6 20.376 fl. H.05' 27.127 !0.727
0.170
25 51
h
I
1
I
".670 ,,,.610
Co
1. ,,,
I'
1
29.l1'
4 e.
h 5&.,
17.2'1. 13.752
,
0.8'11 0.938 '.0'11 '.205
I
,5.29"
t- 26.l11 I 1 1
I
I I I
,
.,
I
I I Al I I"IIIRO"UU I ____ ~ ___ . _ • • • , _ • • • __ • • _ . , _ . _ • • _ • MIUO"'E1U • • • _____ • __ • • • • _
" - n
I
o.n ....
1
, I
.... , .0
1.HZ,. 0.2,..! 1.31211 0.2U' I '."5'91 o.zso. I 1.73091 O. ,us I 1.9'061 O."7f I 2. ,.."', 0.100H 2.)89101 0 .... ' .. 1
-0 ••
1."241
,-
2.6119' I 0.1.8" I ,.1'Z71 0 ... " , I
o.r.u'! ",:5C501 O.Hoe , .5116"
-D.'
-0.8 -, .0 -0.' -1t'.9 -'.1 -0.' -0.7
-0.,' , ·'.2 I
I
I I I I I I
I 1
, I
'T.'
-'.1
T 1 I I
-1.1
1
6.8 6.7 6.5 6.e. 6.0 5.8
'.6 ''.2 .1. '.0 '.8 '.5 1..10
... , .,. ",.., ,I - "'·.r , 1.' ,r-- _..-,.., -, .,.., ·'.'1 .1•• ;e -, ... r ',., -'2.61.951 3.2 ... 72961 G.7HE 1 5.'5321 0.67)C I 6.31.551
7.H5" t!.282" 9.211171 10.1."'1 11.1.'34'
0"U1
1 • 0.,., 1
.. 1.2
'.09:;7
I
'.11
'.5
'. '1771 - , 7 I, I
I 1 I 1 I I 1 I
2.3 2.' 2.2 2.2 2.1 2.0 '".9 1.'
1 I 1 I 1 I 1
, ,.e , ,.,
, I I I 1 I I I I
1.' '.5 ,.5
'.5 ,.,
1
I I I I I ,.I
0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0., 0., 0."
1 I
0.5 0 ...
,
0.,
l) ...
0 ... 0 ...
,
'.55"
-2.'
-,.,
I
0.'
-1).,,\
'
,
2.'
I I I I I 1 I
,, ,'.2., -r ,, ,,.,., , , , I. ,.0 ,.2 1.2
1
0.'
..".
1 I 0.3 , • '1116' -, . -,.;~; 0-' I I 0;., I '5.02'31 2.3203 I ',D I I 0., I 17.0207' -r-"'9"T1-·---1~-"- re.",,' I f~O 0., I ".16)6 I 2.7117f I -2.7 1 2.11 0.9 I 0.' I 2' • 1H " ~ ."787lr--.r.r -,- 1.T I - '0.'" , - 1 0.' .. , .1 I ".16271 2.7861 I I l.& I 0.9 I 0.' I 15. fiO'f't.., ~l"l-t-- -l.T"- " . l.5 . 1 o~" 1 1).2 I 211.60501 I -2.1 I 2.10 I 0.11 I 0.2 ,o.!Il.UI1;'l'tT"'---7-;a;- r - 't ... I . 0.1 1 - 0.2 I I H.1I.791 '.1209 I I I 0.1 I 0.2 - 1- '-1. HO- -+--~"h-S9~t -',+et,-t-- -'-h6-t t-.2' 1- •.... 8 "1 O.t I Z.550 I 40'590'1 4.1111 I -2·2 I 2.2 I 0·7 I 0.2
,
I I
--,
I I I " I I I
r
1 1
--- •• - ••• --. - -- .................... - .. - - .. - ••••••• - ............ _.......... a.a .'•• 1io .,.a-. ..-. _'li"-;'.___ tlo lor-• •- . . . . . . . . . .·• .,.a ..... _. __.... .... _.·.... 111 ..,.4. __ ....I
Arbeits- und Priiflehren
6ewindeschraublehre mltMelJeinstitzen S6.r:hIYlI'!ung Die Gewind.sd1rt1ubJ~ mit MeIJ~nsatzen (Kimme undSpitze) ist ,in Me/Jmittel zum 8estimmen deS fianirendllrchme.sser.s (In moncnen Rill.n auch des /(erndUl'ChmeSSlfS) d#I' gttiJriiudllichstfln 6flwiniRarten. SieldDtsjell auch als MaOiibertragungsmlttet benutzen, In~m man mit ihrrlliffB tiM Priifstiiclte 'aufend mit einem Gewindelehrdom vergI"W. Durch die Wetzahl tier wl'$dliedensten MtllJeinsatze frlIiilt die 6ewindest:hrtlublehrtt fIinen grolJen Anwttndung.sINfY'ich.
B ild 1. fHwindtl·.5chrDubiehrtit 25M50mm mit Priil'mail 60· Dtn.n$itlh,IiinmttJ/I-~ Slall17 Die G.wind.schraubldlre ent:spticht in ihremBau im ~sentlichen d,,-Feinme/J-SchraubJehre. D,. euuiit,u sItX/1In tiM .4vsschnilt t!ti7es 6ewindelthrringe.s dDt; zwiSchen dusen RDnlfenalJ.StQnd t:Ia.s G.win
uhr aU6gest¥:ltt'd.
•
'
FDI.ch
6S1rauch
Sild 2. Mnun mit KImmtlun(J Spitu
Einstell.n: &i derNulleinsftt(lung derfitlwindlSChraublehrllnObis25wt!!rden durch Dnthender N"':;pindel die ges6ulwttrl MeI1fIachen derMeIl.maUe mitfels Rafsl:he in iJerUhrtJng gebracht. 8ei Gewindeschraublehren mit einem Mellbereich von25bis50mm und dariiber, ge$&hit!ht die NulieinstelJung durch Zwischenhalfen eines PriJfmaDes (8ild1). 'crgibt siCh,l!!in. Abweidlung wm Nullpunlrt; Sf) wird dieW' durch Df'tIhMderlWinstelisdlrau/M undHingir/t!m11Hl wi«Iw' lIingesteUt. Maan: /Him ~ssen iSf daf'Qufzu Ochten, daD nurein~wind'flangl!ffa8t wird. Aufder llinens.ite liegt der6ftVindllgang in der,.Oltlmme, wQhrent/ dll enlgegln!Jl!Sefz~ 6.windllfianlrlln lIOn dr MelJspitu bM:ihrt werden. EiM Messung i:st Mwandff'f!l~wtVln dw 8erlihrtJngspunirte d,,-MtIII~ zwanglos iiber dill r;.wlnfkgdnge d#s PriifstUcltes gleiten.
Anm.rlrung·
.
Zum MIISSen d#s Flanirendurchl1l5Ul"S wird httute VOf'Wiegend d{il Dtw'drahtmelJmethode ang.wenfIl1t; da di#$II genauer ist. Blatt.11
'
II'II'O-cursus ti:!ettechrliek voor bet Beqionaal Centrum Eindhoven I Pagina 10.?
Arbeits-und Priif/ehren
6ewindemeBdrtihte Besdlreibung.
Mit HI/Fe lIOn 6ewindemeIJdriihten /fonn dIN' fionkendurd1l'1'¥SSt1rlines SewintiltS nodi a,r sOg#nannren DlYidrahl1MlJmdhtJd, schnell unti genou gemeS3en werden.
(hwintiem4IfJtirrfihtll :lind Nltwetier in Irleinen .b¥w. grolJen AiA.:ste<:kholtem geJagtlrt(Bi/at) tJde sie .sind mine/s aufgllhlingf(8Ild2). AufstecJfhalfer und on Osen hdngende Oriihte WNdf" an riM ~fl(jchen lIOn SchroubiMrtlln oder on den AuFnohmezopfen ondertN' Me8gerate (Orthotesr, Univ#r$al-Ltingenmesser USw.) befestlgt. t:Jnhlit/idl. MelldrohtdurdJmesser sind FestgeJt;gt.Die MeJJdriihtf! WIIf'dItn b8iCZ ,)i'n 21 /I,rsdJiedenNi Ourc/lmessem mit hahN 6enouiglreit antJef'ertigt.
as."
Si/ti1 Gtlwind#tMlldl'fih~ in grtJI'JNt Aufsl«Jrha/tm'/ IUr f)raI1td"rcl/mtI$$#I" IJ.531:JiS 3,2mm
Bi/a 2 G#Windel'MlJdrdhtil mit lJ8M
IIntlll'dllm Flonkendurchmess.reines Gewindes versteht man den adlsensenkrtd1tl'/1 Ab.stand zwi.Jchen 294{lt1niibNiiegtmaen F/ankenmitten, wenn man sich dos 6ewi~dtw'ecJ( sdlorfousgesdtnitten denkt. OrMeIIdrahtdurchmesser ist $() 1Jer«hnet, daD er innf!f'hO/I) /IOnZ i der fionlren/tinge, von dll' F/anlrNlmilte DUStp!hlnd, zur Anlage kommt ( Bi/d1;). M«l$pind«
wintl6prdil
A· F1(lnkmmt~ L • F'an/fMI/Qn~ Si/d,J
BHd 4
SllNvIudl. Seim Ir1essen WNden die &windemeIJdrrfihte Sf) mit den G~indeflDnIWn in 8eriihrung gebracht, dalJ auFdNeinen Seite 10r0h!, aufder gegenOberliegenden ~te 2 Oriihte zur Anlogtllrommen. Geme.ssen wird der tiulJere Abstond P der Drdhte (8Jld 3). Oill P-WfI/te .sinti FUr die /!'tH'SdIi«ienstlin 6l>windeorten und Steigungen ert"Rhnllt und in rabellen zusommengestel.lt. Dob#i dumn s«bstversttindlich nurdie mtg,ll1gtM MeJJdrahtduI"Chm'$$M' VNWt!ndet werden.' Bli:spi.t fHwif'ltR -N__ tAll't:Itll'ltlUUl'
d Mt
1-16
1'fIIr'n-
Sttl1,unll
.,
0.25
'du~$#r
d.
Cl,676
"'7
Flanlrlmdurt:l1fnt!#I/r'
d,
0-838 5,35
MtII1drtlht-
tfurcll~SIStN"
do tl17 0,62
PrliFmalJM N""krtl" Null
Po
1.13S f),~
KI'O-cursus It!ettechniek UIXlr bet Regionaal Centrmn Eindhoven Pagina 10.S
Waarnemingenblad
Naam: Datum:
--------------------------------------------------------------------. Nomlnale flankendiameterSpoed • 1. Klm- en kegelmethode.
Gekozen klm- en kege 1: Aflezlng
o-stand (m )
Aflezing
0
2
2
3
,.3
5
5
meetstand (mm)
m = S ... mm
mo • Sm •
m
S-m •
s-m
Sr •
SI
Sot •
Smt
o
5:
m
o
j
d2
... ... =
+
2. Orledraadsmethode.
Il'm>-cursus It!ettechniek WKJr bet Reg ionaal Centrmn Eindhouen
Pagina 10.9
I
A.f lez ing
Aflezin~
1 2
2
3
3
5
5
sot •
smt -
dm •
+
3. Profielprojektor. Aflezing
A
Aflezing
2
2
3
3
5
5
B
-
+
IKrO-cursus &ettechniek
UDOl"
bet Reqionaal Centrum Eindhot..n
Pagina 10.10
I
•
l1I'O-cursus I1eettechniek uoor bet Regionaal centrum Eindho1Jen Pagina 10.11
Inwendig meten en onrondheids controle. Bet meten van gaten vergt in bet algeneen een grotere zorgvuldigbeid en meer meetgevoel dan het meten van assen. De naU\4teurigbeid van bet gat meten is in sterke RBten aEhankeliJk van de kwaliteit van de centrering van bet gatmeetinstrument. Fen Goede centrering is verkregen als de RBat tussen be.....eegbare meettaster en meetaanfJeeld (vaste taster) van bet instrument qua richting en plaats overeenkomt met de gezochte RBat van bet 1IIIerkstuk. De centreerEunctie en de attastEunctie
~rden
bij bet
gatmeetinstrwR!nt meestal door de meettaster en bet Deetaambeeld verzorgd.De beste centrering in een cilindrisch gat is de driepunts centrering. Vele gatmeetinstrullenten zijn echter als t~punts
gatmeetinstrumenten uitgevoerd en hierbij meet bet
meetaanfJeeld met de meet taster UDOr de centreriQg zorgen. De kwaliteit van deze
t~puntcentrering
is sterk a£hankelijk van de
gatnnddellijn, de oppervlakteruWheid van de gatwend en de meetkracht van bet instrunent. Vooral bij gratere middellijnen 1IIIerkt deze centrering slecht en leidt daardoor tot een gratere meetonnam4c.eurigbeid. De slechte centrering
~rdt
W!elal. in de
hand gewerkt door onJuiste keuze van de meetrichting of bet
ui toe£enen van dwarskrachten door bet banteren van de neetinstrumenten. Om betere waarborgen \IOOr de juiste centrering te geven.
~en
de nam4c.euriger
t~punts-gatmeetinstrml~nten
(o.a. intramess) uan een driepuntsi-centrering voorzien (figuor
11.1).
Fig. 11.1
A
8
c
o
WiJze van centreren en met en met gatmeetinstrumenten: A. 1\Eepunts centreren en meten. S. en C. Iriepunts centreren en meten. D. Driepunts centreren en heepunts meten.
IKI'O-cursus l'i:!ettechniek 1JDOr bet Regionaal CentrtDII Eindhoven' Pagina 11.1
.Gelet op de grate invloed,van de centrering en de krachten die bij bet hanteren op bet instrument
\~rden
uitgeoefend,op bet
uerkregen neetresultaat, is het van belang de volgende regels in acht te nenen: 1. Rust bet gewicht van bet neetinstrunent bij het neten op bet
kies de neetrichting dan altijd uertikaal en zorg dat bet vaste aambeeld van bet neetinstrument (indien ~rkstuk.
aan~zig)
a15 bet steunpunt dienst doet (£ig. 11.2).
JI
e aD goed
foul
Fig. 11. 2 2. !'bet bij bet neten een oniteerpunt w::wden gezocht, zorq dan dat zo~l
bij netingen in bet uertikale als horizontale ,-,lak bet
aambeeld zoueel mogelijk op ziJn plaats blijft en de (hand)kracht die op bet instrument vaste aambeeld
~t
uitgeoefend in de richting van dit
~rkt.
Irrro-cursus H:!etteohniek uoor bet Regionaal Centrwn Eindhoven Pagina 11.2
I
Vormar~Jkingen
constateren.
Onrondheid kan nen controleren t.o.v. de cirkel als ref erent ievarm. Is een as van centergaten voorzien, dan kan de onrondheid tussen centers geneten WJrden m.b.v. een
aanwij~nd
neetinstrurrent,
Ularvan de taster radiaal gericht WJrdt. Uit de hoekuerdraaiing net bijbehorende radiusuerschillen kan nen een beeld van de onrondhe id uerkr i jgen. Is een as niet van centergaten voorzien, dan kan nen een indruk
van de onrondheid (denk aan slingering) krijgen door t..eepuntsen driepunts-meting. Het bepalen van de onrondl1eid (~) van assen kan bij het optreden
van een euenpunts (2,4,6, etc.) onrondheid net een t~punts-Deetinstrwnent
worden uitgevoerd.
Bij het optreden van gelijkdikke door sneden , dus een eneuenpunts
(3,5,?, etc.) onrondheid, moeten V-blokken of rulters worden gebruikt. De hoek van het V-blok WJrdt veelal zodanig gekozen dat de uerkregen klokuitslag mBxinBal is tiguur 11.3 a en b.
Fig. 11.3 a
Fig. 11. 3 b
a. Randheidsmeting in V-blok. b. Randheidsneting net een ruiter.
l'l1O-cursus I'feettecmiek voor het Regionaal Centrum Eindho\ten Pagina 11.3
Deze maKimale klokuitslag. Bi juoorbee Id: 1 _ }m S I : { l +_ _ sin a 12 Wlrdt 1)erkreqen bi j een V-blok net een hoek .
'I'
= ( 180
_ 360 n
)0.
Deze klokuitslag 1alDI"dt door de 3.5 en ? punts onrondheid:
n
3
5
pO
60
108
ai/m
3
?
129
2.25
2.11
Deze 1)erhou:fing alliIR zijn niet eenvouding op de geWlIle neetkloksc:halen af te lazen. hetgeen dus speciale uoorzieningen aan de 1IEetk lokken 1)ergt.
IKI'O-cursus
~ttechniek
"'l)Or bet Reg ionaa 1 Centrum Eindhot.Jen Pagina 11.4
I
IlEt aard van de onrondheid en de hoek van bv. een V-blok bepalen
de wrhou:fing
aval.
Bij onjuiste keuze van de hoek \'I)rdt ze1£s
de onrondheid in bet geheel niet gesignaleerd figuur 11.4. Het is dus van belang de uerhouding t\H/.6R "ran de nEest
uoorkonende onrondheidsafwijkingen bij een bepaalde hoek tussen de ondersteunende vlakken te kennen. (tabel 11.5).
n\~O
60
90
108
120
180
2
0
1
1,4
1,6
2
3
3
2
1,4
1
0
4
0
0
-0,4
2
5
0
2,2
2
0
-0,4 2
Tabel 11.5 Verhoming AH/.6R. Uit de tabel kunnen
\e
de 'QOlgende konklusies trekken:
a. Indien aileen twee- en driepunts- onrondbeid kunnen optreden dan kan nen 'QOIstaan net een V-klok van 108° en een weetklok net een uoor de factor 1.4 gecorrigeerde schaal. b. De weest uniwrsele oplossing is, gebruikmaken van een V-blok o net een hoek van 90 net daarbouen twee neetklokken geplaatst.
Kro-cursus I'Ieettecfmiek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven Pagina 11.5
Fig. 11.4 a. Tw:epunts-nehnqen kunnen geen onrondheid bij driepunts gelijkdikke
~rkstukken
aantonen. 0
b. Driepunts-lII!ting in een V = 60
toont een 1IBxill'Ble \'IBarde
\fOOl'
deze onrondhe id.
c. 1\eepunts-lII!ting aan een tweepunts-onronde 'VOrm toont een 1IBxinale \'IBarde
&an.
d. Driepunts-neting in een V "" 60° toont geen a£wijking van de tweepunts-onronde uorm
&an.
KI'O-cursus It!ettecmiek \IDOr bet Reg iomal Centrum Eindho'.J'i!n Pagina 11.6
