fghijk
fghijk Talymap Twist Soubor programů 3D analýz Twist
a division of
the best in form and surface measurement
1
fghijk
Přehled • Osnova programu – Oblasti aplikace
• Zobrazení • Funkční charakteristika – Funkce programu Twist – Standardní funkce
• Shrnutí a division of
the best in form and surface measurement
2
fghijk
Oblast aplikace • Oblasti aplikace Analýzy Twist jsou určeny pro hodnocení celé řady profilů povrchu. Posuzování stop na povrchu, vzniklých při jeho dokončování, je důležité především tam kde tento povrch je částí těsnícího spoje. Klasickým příkladem je montážní uzel zalomeného hřídele s ložisky. V případě, že stopy po obrábění mají nevhodný tvar, může působit tzv. „archimédův“ efekt. Projeví se vytláčením maziva ven z ložiska nebo vnikáním nečistot do ložiska. V obou případech se zhoršují podmínky funkce smontovaných částí, tj. zalomeného hřídele a ložiska. Původní metody hodnocení využívaly jen profil šroubovice a zatížení, což nepostihovalo podstatu problému. Představená metoda analýzy vychází z reálných funkčních podmínek stykových povrchů.
a division of
the best in form and surface measurement
3
fghijk
Zobrazení •
Rozsáhlé možnosti zobrazení – Prostorové barevné vyobrazení – Simulace fotografie Prostorové barevné vyobrazení
– Diagram vrstevnic – Axonometrické síťové vyobrazení – Axonometrické spojité vyobrazení
Axonometrický spojitý obraz obrobeného povrchu a division of
the best in form and surface measurement
4
Funkce programu -1
fghijk
• Příprava analýzy Twist – Jednoduchý dialog při volbě: • předběžný filtr – použití pro vyřazení velkých vlnových délek při hledání dominantní vlnové délky, • standardní filtr – Gaussův filtr cut-off je použit když nebyla nalezena dominantní vlnová délka.
a division of
the best in form and surface measurement
5
fghijk
Funkce programu - 2 • Prostředky zobrazení
– zahrnují v případě potřeby standardní analýzy drsnosti, – poskytují více způsobů prezentace dat, – vyhodnocují autokorelační funkci, která je užitečná ke zvýraznění periodických složek profilu povrchu. 0
0.2
0.4
Document 0.6 0.8 mm
µm
0
0
0.2
0.4
Document 0.6 0.8 mm
0 12
5
11
1.6
5
1.4
10 10
9 8
15
7 6
20
5 4
25
10
1.2
15
1
20
0.8 0.6
25
3 30
2
0.4 30
0.2
1 35
0
Filtrovaný povrch a division of
35
0
deg
deg
Autokorelace
the best in form and surface measurement
6
fghijk
Funkce programu - 3 • Výsledky analýzy Twist
0
0.2
0.4
Document 0.6 0.8 mm
µm
0 12 5
11 10
10
9 8
15
7 6
20
5 4
25
3 30
2
Twist results Wavelength Depth Gradient Cross-section Starts/rev Angle Diameter
= = = = = = =
0.100 mm 1.565 um 3.000 mm 78.000 um² 30 left 0°41' 80.000 mm
1 35
0
deg
Filtrovaný povrch a division of
the best in form and surface measurement
7
Funkce programu - 4
fghijk
• Popis parametrů Starts/rev (šroubovice/ot)
- počet (začátků) šroubovic na otáčku
Gradient (gradient)
- rozteč šroubovic
Depth (hloubka)
- průměrná vzdálenost výstupek – prohlubeň z Furierovy analýzy
Cross-section (příčný řez)
a division of
- plocha vlny sinusoidy vymezaná vlnovou délkou a hloubkou
the best in form and surface measurement
8
Standardní funkce
fghijk
• Talymap nabízí rozsáhlé funkční možnosti – Vyrovnání dat – Zvětšení vybrané části – Zrcadlový obraz a natáčení dat – Vyloučení tvaru – Filtrace na vlnitost a drsnost – Kompletní soubory 3D a 2D parametrů – Nastavení mezních hodnot – Vyjmutí profilu 2D ze souboru dat 3D a division of
the best in form and surface measurement
9
fghijk
Shrnutí • Soubor specializovaných analýz – Rozsáhlé standardní analýzy • 3D prostředky zobrazení • 3D / 2D manipulace s daty
– Speciální funkce analýzy Twist • 2D / 3D výpočty Twist • 2D / 3D výpočty vzdáleností
• Specializované prostředky Taylor Hobson – přizpůsobitelné nástroje měření 3D – programy na míru a division of
the best in form and surface measurement
10
fghijk
fghijk Talymap Wear Soubor programů 3D analýz pro opotřebení / eroze
a division of
the best in form and surface measurement
11
fghijk
Přehled • Osnova programu – Oblast aplikace
• Zobrazení • Funkční charakteristika – Funkce programu analýzy opotřebení – Standardní funkce
• Shrnutí a division of
the best in form and surface measurement
12
fghijk
Oblast aplikace • Oblasti aplikace Analýzy opotřebení nebo eroze povrchu se uplatní v řadě aplikací. Obvykle se nejprve změří referenční povrch a následně je vzorek vystaven opotřebení nebo erozi. Poškozený povrch se měří, porovnává s referenčním a stanoví se opotřebení. Uvedené zkoušky lze využít v širokém spektru aplikací, např. v lékařské technice na vzorcích zubů, kolenních a kyčelních implantátů. – Zuby Dentální aplikace zahrnují zubní pasty a plnící amalgamy. Při analýze se změří referenční sada zubů, potom se zuby podrobí zkoušce s použitím pasty. „Obroušené“ zuby se znovu měří a vyhodnotí se jejich opotřebení. – Lékařské implantáty Základním požadavkem na náhrady koleních, kyčelních a rameních kloubů je vysoká odolnost proti opotřebení. Charakteristiku opotřebení lze nejlépe zjistit porovnáním vzorku po třecí zkoušce s původním stavem.
a division of
the best in form and surface measurement
13
fghijk
Zobrazení •
Rozsáhlé možnosti zobrazení – Prostorové barevné vyobrazení – Simulace fotografie – Diagram vrstevnic
Prostorové barevné vyobrazení
– Axonometrické síťové vyobrazení – Axonometrické spojité vyobrazení
Axonometrický spojitý obraz kolenního kloubu a division of
the best in form and surface measurement
14
Funkce programu - 1
fghijk
• Způsob odečítání Funkce umožní zadat dva povrchy, např. referenční a opotřebený, a odečíst jeden od druhého. To umožňuje relativní vzájemné překrytí a porovnání obou povrchů.
Referenční a opotřebený povrch
Zbytkový nebo výsledný povrch po odečtení
Skutečné povrchy odečtené po každé změně jejich stavu
a division of
the best in form and surface measurement
15
fghijk
Funkce programu - 2 • Výpočet objemu
Funkce „ Objem výstupků“ programu Talymap Wear umožní po odečtení dvou povrchů vypočítat objem opotřebovaného povrchu.
Barevný obraz zbytkového povrchu (Povrch A - Povrch B)
a division of
Výpočet objemu zbytkového povrchu the best in form and surface measurement
16
Standardní funkce
fghijk
• Talymap nabízí rozsáhlé funkční možnosti – Vyrovnání dat – Zvětšení vybrané části – Zrcadlový obraz a natáčení dat – Vyloučení tvaru – Filtrace na vlnitost a drsnost – Kompletní soubory 3D a 2D parametrů – Nastavení mezních hodnot – Vyjmutí profilu 2D ze souboru dat 3D a division of
the best in form and surface measurement
17
fghijk
Shrnutí • Soubor specializovaných analýz – Rozsáhlé standardní analýzy • 3D prostředky zobrazení • 3D / 2D manipulace s daty
– Speciální funkce analýzy opotřebení • Způsob odečítání • Objemové parametry
• Specializované prostředky Taylor Hobson – přizpůsobitelné nástroje měření 3D – programy na míru a division of
the best in form and surface measurement
18
fghijk
fghijk Talymap Textured Surfaces Soubor programů 3D analýz povrchu substrátu
a division of
the best in form and surface measurement
19
fghijk
Přehled • Osnova programu – Oblast aplikace
• Zobrazení • Funkční charakteristika – Funkce programu analýzy opotřebení – Standardní funkce
• Shrnutí a division of
the best in form and surface measurement
20
fghijk
Oblast aplikace • Oblasti aplikace U řady texturovaných (tvarovaných) povrchů je důležitý vzhled a/nebo funkční charakteristika. Parametry 3D jsou připraveny charakterizovat funkční vlastnosti povrchů, ale méně úspěšné jsou ve vymezování vzhledových charakteristik substrátů. Program Textured Surfaces obsahuje speciální funkce, které pomohou kvantifikovat vizuální vlastnosti povrchu substrátu. Typickými příklady texturovaných povrchů jsou lidská kůže a plastové součástky automobilů. – Součástky automobilů Interiér automobilu je vybaven většinou dílců vyrobených z polymerových desek se strukturovaným povrchem. Kvalita a pevnost těchto dílců závisí na rovnoměrnosti a kvalitě polymerových desek. Soubor programů pro texturované povrchy – spojený s vhodným měřícím systémem – zajistí výrobcům objektivní analýzy povrchů polymerových polotovarů. – Kosmetika (lidská kůže) Velká část nákladů v kosmetickém průmyslu je věnována vývoji krémů proti stárnutí. Výsledky vývoje je třeba hodnotit, což umožní tento speciální 3D program analýzami vzorků kůže před a po aplikaci krémů.
a division of
the best in form and surface measurement
21
fghijk
Zobrazení •
Rozsáhlé možnosti zobrazení – Prostorové barevné vyobrazení – Simulace fotografie – Diagram vrstevnic
Fotosimulace kůže
– Axonometrické síťové vyobrazení – Axonometrické spojité vyobrazení
Axonometrický spojitý obraz kůže a division of
the best in form and surface measurement
22
fghijk
Funkce programu - 1 • Objem výstupků
Funkce umožní měřit objem a plochy vybraných částí povrchu substrátu, např. brousících zrn. Uživatel volí mezní výšku profilu nad kterou program vyhodnotí objemové parametry všech „výstupků“ (částic).
Prostorový barevný obraz substrátu
Výpočet objemu výstupků a division of
the best in form and surface measurement
23
fghijk
Funkce programu - 2 • Binární barevný obraz
Funkce umožní měnit počet barev pro zobrazení povrchu. Standardní barevné znázornění používá 256 barev, ale je možné povrch zobrazit jen 2 barvami (binární obraz).
Prostorový barevný obraz substrátu
Binární barevný obraz substrátu a division of
the best in form and surface measurement
24
fghijk
Funkce programu - 3 • Měření zrna
Funkce umožní výběr části povrchu a výpočet jeho objemové i plošné charakteristiky.
Prostorový barevný obraz substrátu
Měření zrna substrátu
a division of
the best in form and surface measurement
25
fghijk
Funkce programu - 4 • Výpočet plochy a objemu
Funkce zajistí výpočet řady objemových parametrů povrchu substrátu.
Parameters calculated on the surface No2 Area & volume Parameters
Prostorový barevný obraz substrátu
Smr Sdc Smmr Smvr STp SHTp
= = = = = =
0 % (1 µm under the highest peak) 50.818 µm (20%-80%) 0.077336 mm3/mm2 0.089463 mm3/mm2 0 % (1 µm under the highest peak) 50.818 µm (20%-80%)
Výpočet plochy a objemu substrátu
Popis parametrů
a division of
the best in form and surface measurement
26
fghijk
Funkce programu - 5 • Binární filtrace
Funkce umožní nastavit mezní výšku profilu tak, že všechny body nad/pod touto mezí tvoří soubor 1. Výsledkem je „binárně filtrovaný“ povrch, který tvoří soubor datových bodů s hodnotou 1 nebo 0. Funkce zajistí výběr částic povrchu podle jejich výšky.
Prostorový barevný obraz substrátu
Funkce binární filtrace Talymap
Povrch po binární filtraci a division of
the best in form and surface measurement
27
fghijk
Funkce programu - 6 • Morfologický operátor
Funkce umožní upravovat povrch po binární filtraci různými způsoby, např. erozí, dilatací. Výsledný povrch může být dále analyzován nebo filtrován.
Morfologické operátory Povrch po binární filtraci
Erodovaný povrch po binární filtraci a division of
the best in form and surface measurement
28
fghijk
Funkce programu - 7
• Binární překrytí Binární překrytí je technika použitá k vyčlenění dat z původního povrchu substrátu. Filtrací dat původního povrchu se získá povrch, který obsahuje jen datové body vyznačené hodnotou 1 (modré) v binárním překrytí.
Prostorový barevný obraz substrátu Funkce binárního překrytí
Překrytý substrát
Jsou ještě nejasnosti v binárním překrytí? a division of
the best in form and surface measurement
29
Funkce programu - 8
fghijk
• Třídění zrn Funkce umožňuje rozdělit povrch po binární filtraci na dva různé substráty, tvořené částicemi nad a pod mezní výškou. Kritériem může být plocha zrn, obvod,průměr, kruhovitost, apod.
Nad mezní výškou
Povrch po binární filtraci
Funkce třídění zrn
Pod mezní výškou a division of
the best in form and surface measurement
30
fghijk
Funkce programu - 9 • Měření vrásek (rýh)
Funkce umožní definovat „vrásky“ na povrchu a vypočítat objemové parametry. Toto hodnocení je výhodné pro řadu případů od analýz kůže až po výrobu lékařských implantátů.
Prostorový barevný obraz substrátu
Výpočet parametrů „vrásek“ a division of
the best in form and surface measurement
31
fghijk
Funkce programu - 10 • Optické působení mikroreliéfu
Funkce umožní analýzu složitostí povrchu a může být využita v kosmetice a/nebo analýzách rýh a vrypů.
Prostorový barevný obraz substrátu
Výpočet parametru
a division of
the best in form and surface measurement
32
fghijk
Funkce programu - 11
• Vektorové hodnocení mikroprohlubní Funkce informuje o maximální i průměrné hloubce a průměrné hustotě prohlubní (rýh) na povrchu.
Prostorový barevný obraz substrátu
Výpočet parametrů
a division of
the best in form and surface measurement
33
fghijk
Funkce programu - 12
• Směr textury Funkce přináší informace o hlavních směrech textury povrchu. Informace je užitečná v kosmetice a tribologických aplikacích, kde je důležitý směr povrchových stop.
Prostorový barevný obraz substrátu
Informace o hlavních směrech textury a division of
the best in form and surface measurement
34
fghijk
Funkce programu - 13 • Isotropie textury
Funkce je určena k analýzám povrchu s dominantními směry stop. Textura je analyzována Furierovou transformací s polárním diagramem spektra povrchu. Funkce vyhodnotí důležité směry textury povrchu.
Prostorový barevný obraz substrátu
Informace o hlavních směrech textury a division of
the best in form and surface measurement
35
Standardní funkce
fghijk
• Talymap nabízí rozsáhlé funkční možnosti – Vyrovnání souboru dat – Zaměření (zvětšení) na vybrané části souboru dat – Zrcadlový obraz a otáčení souborů dat – Vyloučení tvaru – Filtrace na vlnitost a drsnost – Morfologická filtrace – Kompletní soubor 3D a 2D parametrů – Nastavení prahových (mezních) hodnot – Doplnění neměřených datových bodů – Vyjmutí profilu 2D ze souboru dat 3D a division of
the best in form and surface measurement
36
fghijk
Shrnutí • Soubor specializovaných analýz – Rozsáhlé standardní analýzy • 3D prostředky zobrazení • 3D / 2D manipulace s daty
– Speciální funkce pro texturované substráty • Analýza zrn • Analýza vrásek / rýh
• Specializované prostředky Taylor Hobson – Přizpůsobitelné nástroje měření 3D – Programy na míru a division of
the best in form and surface measurement
37
fghijk Pro další informace
navštivte www.taylor-hobson.com
a division of
the best in form and surface measurement
Plošné a objemové parametry •
fghijk
Plošné a objemové parametry (povrchu) Smr (STp) Nosný poměr v dané hloubce Parametr musí být určován s mezní hodnotou a referenčním údajem. Např. 3µm pod nejvyšším výstupkem, 1µm nad středem, 1µm nad hranicí určenou 20%Tp. Sdc (SHTp) Výškový rozdíl řezů povrchem Výška oddělující dva nosné poměry. Tento parametr musí být určován dvěmi mezními hodnotami zadávanými v %. Smvr Střední hodnota poměru nezaplněného objemu Představuje celkový objem nezaplněného povrchu, který se získá měřením prostoru mezi body povrchu a imaginární horizontální rovinou proloženou v největší výšce profilu povrchu. Smmr Střední hodnota poměru materiálového objemu Představuje celkový objem materiálu povrchu, který se získá měřením prostoru mezi imaginární horizontální rovinou proloženou v největší hloubce profilu povrchu a body povrchu.
Zpět a division of
the best in form and surface measurement
39
fghijk
Binární překrytí •
Funkční detaily Binární překrytí spočívá v tom, že maskou vymezená část povrchu po binární filtraci se přidává k původnímu povrchu. Stanovením meze pro binární filtraci se definuje část „binarizovaného“ povrchu. Tato se přidává k původnímu povrchu a tímto překrytím se vytváří povrch.
Přidáno k původnímu povrchu
Mez binární filtrace
Původní povrch
Povrch po binární filtraci
Povrch po překrytí Zpět
a division of
the best in form and surface measurement
40