Témata
Reklama

3D hodnocení textury povrchu v praxi

Prostorové měření a hodnocení profilu povrchu přináší velmi cenné a prakticky využitelné informace o vztazích mezi geometrickou charakteristikou povrchu a jeho funkčními vlastnostmi. Rychlý rozvoj měřicí techniky a programového zabezpečení procesu kontroly umožňuje v současné době uplatnit přednosti 3D hodnocení textury povrchu v praxi.

Hodnocení povrchu komplexního substrátu

Program Texture Surfaces je určen k 3D hodnocení textury povrchu komplexního (složeného) substrátu (základního, podkladového materiálu). Základní funkcí je výpočet ploch a objemů výstupků i prohlubní povrchu vzhledem k výškové mezi zadané uživatelem. Výstupní informace zahrnují plochu, objem, maximální a průměrnou výšku i hloubku výstupků a prohlubní. Použité parametry hodnocení představují cenné informace o schopnosti povrchu udržet mazací médium nebo umožní predikci životnosti funkčního povrchu z hlediska opotřebení.Program umožní binární uspořádání celého souboru naměřených dat vzhledem ke zvolené mezní (hraniční) hodnotě, takže všechny body nad/pod mezí tvoří soubor Data, přičemž ta data, která se ocitnou mimo soubor, jsou z dalších analýz vyřazena. Tento postup je velmi užitečný pro třídění dat podle výšek při měření 3D.Grafické zobrazení výsledků hodnocení zajišťuje funkce Coloured Binary Image, která v plném rozsahu využívá 256 různých barev k vytvoření stupnice výšek.

Naopak lze využít jen dvou barev k jednoduchému rozdělení povrchu na oblasti nad a pod zvolenou výškovou mezní hodnotou. Předností programu je morfologický operátor, který umožní ze souboru binarizovaných dat vytvořit modifikovanou masku. Použitím zmíněné funkce lze redukovat nebo rozšiřovat soubor binarizovaných dat. Modifikovaná maska může být potom přiřazena k původnímu datovému souboru použitím funkce binární masky, která zajistí, že dále jsou využívána jen data zahrnutá v masce. Třídění zrn - vlastnosti povrchu definované průměrem, hustotou, objemem a směrem mohou být tříděny a vypočítány podle jejich umístění pod nebo nad mezní výškou, kterou volí uživatel. Prohlubně (příp. vyvýšeniny při převrácení dat) na povrchu mohou být kvantifikovány s využitím velkého počtu parametrů, které popisují tvar, hloubku, plochu, objem, velikost a další. Výpočtem lze získat informace o složení substrátu z hodnocení maximální a průměrné hloubky podélných rýh i jejich hustoty.

Reklama
Reklama
Reklama

3D charakteristika opotřebení nebo eroze povrchu

Program Talymap Wear umožňuje provedení filtrace souboru 3D dat před dalšími výpočty rovinnosti. Filtrací - nabízené možnosti zahrnují i Gaussovu a spline metodu - jsou před výpočtem odstraněny krátké vlnové délky, což zlepšuje stabilitu a opakovatelnost. Vyrovnání dat souboru do roviny lze provést i využitím 3bodové metody nebo metody nejmenších čtverců. Software Talymap umožní uživateli zaměřit se na data určité zajímavé oblasti a ta podrobit další podrobné analýze. Mezi další přednosti patří možnosti úprav souboru prostorových dat; nabízené způsoby úprav zahrnují i vymazání dat nebo doplnění interpolovaných dat. Jedním z klasických požadavků na charakteristiku procesu eroze je porovnání povrchu vzorku před opotřebením a po něm.

Textura povrchu komplexního substrátu s barevným rozlišením výšek zobrazená programem Talymap - Textured Surfaces

Program zajistí kompletní provedení takové analýzy, přičemž využívá jednoduchým způsobem úbytku materiálu z povrchu. Praktické výsledky přináší i možnost simulovat řadu horizontálních řezů profilem povrchu a vypočítat parametry na základě množství materiálu nad mezní hodnotou definovanou řezem. Tyto parametry zahrnují plochu, objem volného (nezaplněného) prostoru v procentech, objem materiálu a měrný objem volného prostoru v prostorové jednotce.Pro provozní praxi jsou cenné výpočty objemu a ploch povrchu výstupků nebo úplného souboru dat o povrchu, které jsou užitečné pro stanovení úbytku materiálu v procesu opotřebení. Výstupní informace obsahují plochu a objem povrchu prohlubní/výstupků, maximální a průměrnou hloubku/výšku prohlubní/výstupků.

ZNCharakteristika textury povrchů zasažených erozí nebo opotřebených povrchů, zobrazená programem Talymap Wear

Kvalita textury abrazivních povrchů

Textura povrchu brousicích nástrojů má rozhodující význam v aplikacích, kde je vyžadována vysoká kvalita dokončeného povrchu, např. u kovových částí převodových systémů čerpadel, motorů, ventilů apod. Výroba vysoce přesných součástí z tvrdých materiálů klade vyšší požadavky na výkon a kvalitu brusiv. Proto je připravována široká paleta abrazivních materiálů. Důkladná kontrola výroby se již soustřeďuje nejen na kvalitu broušeného povrchu, ale i na charakteristiku brousicího povrchu (nástroje) - především na velikost brousicích zrn, jejich tvar, rozložení a hustotu. Výsledky analýz ukazují, že při kontrole povrchu brousicích nástrojů se v plné míře uplatní přednosti bezkontaktních 3D měření profilů s integrovaným vyhodnocovacím programem.

Abrazivní povrch (zrnitost 180) zobrazený při měření sondou CLA; měřená plocha 5 x 5 mm; výška nerovností povrchu 220 μm

Vhodným přístrojem pro uvedenou kontrolu je systém Talysurf CLI firmy Taylor Hobson, který s využitím analýz Talymap zajistí vysokou úroveň přesnosti a opakovatelnosti výsledků měření. Rozsáhlé využití statistických metod zjednoduší kontrolu a diagnostiku defektů všech nebo i jednotlivých brousicích zrn vzorku.Povrch abrazivních výrobků obsahuje velmi tvrdé částice, a lze jej proto kontrolovat jen bezkontaktními metodami CLA (chromatická konfokální) a laserovými sondami, kterými je Talysurf CLI vybaven. Vysoká funkční rychlost přístroje, který může pracovat i plně automaticky, a rychlé zpracování dat výrazně snižují čas skenování povrchu. Velikost, struktura a rozdělení zrn brusiva na povrchu musí být důkladně monitorovány, aby povrch dokončený tímto nástrojem splňoval předepsané kvalitativní požadavky. Každý druh abrazivního výrobku musí mít rovnoměrnou hustotu brusiva, s minimálními rozdíly ve složení.

Mimo to u mnoha aplikací je třeba brusivo kontrolovat z hlediska rovnoměrnosti opotřebení. Univerzálnost měřicího systému Talysurf CLI umožňuje jeho využití pro prakticky všechny typy brusiv, tzn. konvenční i progresivní - PKD, KNB, různá provedení, brousicí kotouče, kameny, povlakovaná abraziva, brousicí papíry, plátna a pásy. Integrovaný vyhodnocovací program Talymap je kompatibilní s připravovaným mezinárodním standardem 3D pro měření topografie povrchu. Program může být využit pro kontrolu velikosti zrn, jejich struktury a rozdělení, stejně jako pro posouzení rovnoměrnosti opotřebení. Jednotlivá zrna lze hodnotit z hlediska určité plochy, obvodu, průměru (minimálního, maximálního, středního, ekvivalentního), tvarového faktoru, hustoty a orientace. Brousicí zrna mohou být rozdělena do dvou skupin podle uživatelem zvolené výškové meze a každá skupina může být statisticky hodnocena podle kteréhokoliv z uvedených parametrů.

-zn-

Taylor Hobson

www.taylor-hobson.com

fklein@volny.cz

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 60709
Datum: 17. 07. 2006
Rubrika: Trendy / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Přesné měření libovolného materiálu nebo povrchu

Společnost Keyence uvedla na trh řadu konfokálních snímačů polohy CL-3000 pro vysoce přesné měření na jakémkoliv materiálu nebo povrchu. Tyto vysoce kompaktní koaxiální laserové snímače polohy pomáhají s takovými úkoly, jako je zlepšování kvality, prevence dodávek nevyhovujících dílů a zvyšování objemu výroby.

Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Související články
Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Měřicí přístroje pro efektivní výrobu

Jestliže jsou nástroje přesně zaměřeny a seřízeny ještě před samotným obráběním mimo obráběcí stroj, lze následně zkrátit vedlejší neproduktivní časy na stroji a zvýšit tak celkovou efektivitu výroby. Přístroje pro měření a seřizování nástrojů mohou v samotném procesu třískového obrábění zajistit zvýšení produktivity až o 25 %, a to při velmi dobrém poměru cena/výkon. Úspěšné obrábění tedy vyžaduje nejen výkonné stroje, ale i přesně seřízené nástroje.

Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Revoluční linka pro měření kvality

Je to takový český "americký sen". Začínal jako soustružník, dnes Miroslav Dušek vlastní strojírenskou firmu s mnohamilionovým obratem. Láska k poctivému řemeslu se u něj potkává s vynalézavostí, která ho nyní dovedla k vývoji revoluční linky pro měření kvality.

Vestavné přístroje pro měření v silnoproudé síti

Řadou vestavných přístrojů SIRAX se doplňují přístroje s vysokým výkonem SINEAX a završují tak portfolio v této oblasti. Přístroje série SIRAX se vyznačují základní funkčností převodníku elektrických veličin za dodržení velmi dobrého poměru cena/výkon. Přístroje BM1200 a BM1400 představují jednoduché a cenově výhodné monitory silnoproudé sítě. Pro vyšší stupeň vizualizace a komfortnější koncept obsluhy jsou vhodné multifunkční monitorovací přístroje, které byly označeny MM1200 a MM1400, jsou vybaveny TFT displejem a lze je na základě přehledného menu též konfigurovat.

Průmysl 4.0 v měření aneb Kvalita 4.0

V souvislosti s postupující mírou digitalizace a automatizace výroby se často hovoří o Průmyslu 4.0 neboli čtvrté průmyslové revoluci. Tento trend se pochopitelně nevyhýbá ani oboru měření. Objevuje se dokonce nový pojem – Kvalita 4.0. Co si pod tím představit?

Ochrana provozních měřidel tlaku před mechanickým namáháním

Při měření tlaku v potrubních systémech a v nádobách se setkáváme s nepříznivými mechanickými vlivy, které mají původ v měřeném procesu. Jedná se o tlakové rázy, pulzace, otřesy či vibrace, a někdy také o přetížení nad rámec měřicího rozsahu přístroje. Pulzace tlaku v potrubí zpravidla pochází od čerpadel, případně od rotujících míchadel v nádobách. Tlakové rázy jsou způsobovány setrvačností sloupce kapaliny pohybující se v potrubí; na jejich vzniku se podílí i činnost ventilů a škrticích orgánů. Destruktivní účinky mohou mít i bubliny par a plynů v tekutině proudící přes ventily. Otřesy a vibrace jsou způsobovány zpravidla rotujícími částmi strojů, prouděním tekutin, pulzacemi a tlakovými rázy v potrubí. Tento článek si klade za cíl shrnout způsoby, jak lze tlakoměry před uvedenými vlivy ochránit.

Měření energie je důležité ve všech oborech

Spotřeba a ve velké míře i kvalita energií je v poslední době stále více sledovanou veličinou. Měřicími systémy od přehledových měřičů spotřeby až po systémy, kde je měření, zobrazování, ukládání a grafické prezentování veličin integrováno do větších systémů lze získávat přehled o spotřebě kdykoli je to potřeba.

Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

Měřím, měříš, měříme…na obráběcím stroji

V moderních výrobních systémech složených z CNC obráběcích strojů je měření a kontrola nástrojů pro preventivní zajištění kvality nepostradatelná. Změřená data nástrojů nebo změřené hodnoty obrobků jsou potom použity k automatickému výpočtu kompenzačních hodnot v probíhajícím výrobním procesu. Pomocí automatické kompenzace rozměrů nástrojů nebo případnou výměnou nástrojů zůstávají výsledky obrábění stabilní.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit