Témata
Reklama

Kontrola kruhovitosti na přerušovaném povrchu

Měření a hodnocení kruhovitosti je často požadováno na součástech, jejichž povrch je přerušován drážkami, vybráními, otvory, apod. Příkladem jsou drážkované hřídele, ozubená kola, vzduchová ložiska, součásti s klínovou drážkou, atd.

Při měření kruhovitosti snímací hrot přístroje většinou „propadá“ do prohlubní, které válcový povrch přerušují a zjištěná úchylka kruhovitosti je příliš velká a neodpovídá skutečnému povrchu. K tomu se připojuje bezprostřední nebezpečí poškození hrotu snímače při jeho kolizi s hranami drážek součásti. Další úchylku mohou způsobit výrazné a náhlé změny profilu povrchu, které nutí snímací hrot k rychlému pohybu ve vertikálním směru, což může vyvolat jeho odskok od povrchu. To se na záznamu měření projeví jako výstupek na hraně drážky nebo přerušení povrchu. Při hodnocení takových úchylek je třeba postupovat obezřetně, poněvadž stejný efekt může vyvolat i výrobní proces součásti.

Reklama
Reklama
Reklama

Omezení úchylek

Omezit uvedené úchylky lze více způsoby: snížením rychlosti měření, mechanickým omezením výchylek měřidla a zvětšením průměru snímacího hrotu. Je-li přerušení povrchu malé, stačí zastavení hrotu. Při větším přerušení povrchu je třeba použít jiný způsob, který zabrání poškození hrotu. Jednou z možností omezení pohybu hrotu je systém využívající stavitelný odpružený šroub. Ten lze aplikovat u raménka skloněného i v poloze souosé s měřidlem. Při takovém měření je omezeno odečítání měřidla. Na záznamu jsou prohlubně tímto systémem omezeny na stejnou hodnotu hloubky. Pro hodnocení kruhovitosti vnějšího (funkčního) povrchu je třeba tyto prohlubně vyloučit.

Obr. 1 Záznam měření kruhovitosti povrchu přerušeného drážkou. Náhlá změna profilu může vyvolat odskok snímacího hrotu od povrchu

Řada měřicích systémů umožňuje omezit rozsah odečítání, což se provádí nastavením přístroje tzv. pod rozsah. Např. měřicí přístroj má rozsah měření ±1 mm, při nastavení hodnoty –50 μm má nový rozsah horní mez 1 mm a dolní mez –0,05 mm. Znamená to, že kdykoliv snímač poklesne pod hodnotu –0,05 mm, data nejsou zaznamenávána a tento povrch je na grafickém záznamu veden jako prohlubeň. Nyní lze odstranit zbývající úchylky, např. kmity na hranách povrchu. To umožní automatické vyjmutí (odstranění) nežádoucích dat povrchu.


Obr. 2 Seřízením pod rozsah lze omezit rozsah odečítání na přístroji. V  uvedené situaci, jestliže hrot poklesne pod hodnotu –0,05 mm, nejsou data zaznamenávána. Růžově označená data jsou před analýzou vyjmuta.

Definování základní linie

Proces odstranění úchylek odstartuje definování základní linie odpovídající původnímu povrchu, jejíž algoritmy určují novou referenční kružnici ignorující nežádoucí data. Poté operátor nastaví úroveň hrany (edge level), která má obvykle zápornou hodnotu a leží pod základní linií. Výběru správné hodnoty úrovně hrany je třeba věnovat pozornost, protože tato hodnota by obvykle měla být větší než očekávaná úchylka kruhovitosti. Tak jsou vyznačeny průsečíky úrovně hrany s prohlubní vytvořenou nastavením přístroje pod rozsah. Následně operátor rozhodne o rozsahu vyjmutí dat, což provede určením úhlu vyjmutím prohlubně. Úhel se nastavuje ve stupních a množství vyjmutých dat je dáno úhlem nebo počtem bodů v místě úrovně hrany. Možnosti zvětšení grafického záznamu výsledku měření zajistí detailnější pohled a hodnocení profilu povrchu. To je přínosné vzhledem k tomu, že není možné provádět analýzu harmonických úchylek na přerušovaném povrchu. Takže uvedená možnost odstranění dat přerušeného profilu povrchu a výrazné zvětšení záznamu zajistí nejen objektivní hodnocení kruhovitosti, ale současně i stavu povrchu, např. četnosti harmonických úchylek apod.

Obr. 3 Automatické vyjmutí dat – schéma nastavení pro odstranění dat drážky před analýzou

Úprava získaného souboru bodů

Dalším způsobem objektivizace výsledku měření je úprava získaného souboru datových bodů. Programové vybavení přístroje umožňuje obsluze volbu datových bodů, které je třeba odstranit. V takovém případě lze nejprve seřízením přístroje pod rozsah označit prvky přerušující povrch, a poté může operátor zvolit např. pět datových bodů (začínajících u každé hrany) k odstranění. U některých programů je možné volit počet datových bodů pro analýzy. Praxe ukazuje, že čím více bodů je pro analýzu využito, tím méně hran bude odstraněno.

Obr. 4 Zvětšení záznamu měření umožní detailnější hodnocení povrchu. Obrázek ukazuje tři dominantní harmonické úchylky profilu povrchu.

Automatické vyjmutí dat lze využít i pro eliminaci vlivu nerovností, které jsou způsobeny nečistotami (tedy nejsou elementy povrchu) apod. Takovéto nerovnosti mohou významně ovlivnit výsledky měření zejména kruhovitosti (RONt), ale i velikosti a polohy excentricity.

Ing. Zdeněk Novák

Zpracováno podle podkladů Taylor Hobson

novakzdene@seznam.cz

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 120501
Datum: 15. 05. 2012
Rubrika: Výroba / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

Průmysl 4.0 v praxi

Reflexe současného poznání s aplikací prvků Průmyslu 4.0 do praxe byla předmětem odborné konference, kterou společnost Ceratizit společně se svými partnery připravila pro téměř stovku účastníků z řad výrobních společností ve svém Technickém centru. Od původního teoretizování o aspektech Průmyslu 4.0 jsme se nyní dostali již k praktických zkušenostem.

Akademici a (nejen) technika

Spolupráce akademické a komerční sféry. Těchto pět slov v sobě bez nadsázky zahrnuje budoucí prosperitu naší země. Akademická sféra, včetně univerzit, totiž disponuje vynikajícími mozky, jejichž práce však byla v minulosti často „jen“ výzkumem pro poznání. Přitom na kvalitní výzkum je potřeba stále větší množství financí a těch se dnes často nedostává. Komerční sféra naopak financemi disponuje, ale aby ustála zesilující tlak konkurence, potřebuje získávat další a další know-how čili právě výsledky výzkumu. V čem je úhel pohledu na tuto problematiku z obou stran stejný a v čem se liší?

Související články
Multisenzorová souhra - měřicí stroje s pevným portálem

Po mnoho let se souřadnicové měřicí stroje společnosti Werth Messtechnik GmbH osvědčují při měření s více snímači umístěnými na dvou nezávislých osách. Nebezpečí kolize mezi snímačem a obrobkem se tak podstatně sníží, protože senzory, které nejsou používány, jsou zasunuty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Expimer - expresní zařízení pro rychlé stanovení materiálových vlastností

Expimer, prezentovaná instrumentovaná měřicí soustava pro stanovení mechanických vlastností materiálů indentační metodou, může být alternativním způsobem, jak rychle definovat materiálové vlastnosti. Celý proces spočívá v tom, že na základě parametrů získaných v průběhu makroprocesu automatizovaného vtlačovaní indentoru kulového tvaru (ABI) do povrchu materiálu bez porušení konstrukce, lze rychle zjistit požadované materiálové vlastnosti. Tato metoda je jedinečná vzhledem k jednoduchosti, rychlosti vyhodnocení, manipulovatelnosti a užitečnosti pro stanovení mechanických vlastnosti materiálů během jejich vývoje, výroby a zejména v pracovních podmínkách provozu.

Měřicí technika na Control 2015

Letošního stuttgartského mezinárodního veletrhu Control 2015, zaměřeného na problematiku kvality, se účastnilo na 917 vystavovatelů. Jejich setkání s návštěvníky dokumentovalo novinkami a inovovanými technologiemi současnou úroveň dané oblasti, ale bylo inspirativní také pro další rozvoj oboru.

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.

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.

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.

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.

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.

Výsledky spolupráce akademické sféry s průmyslem

Pracovníci Ústavu výrobních strojů systémů a robotiky z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně usilují o těsné sepjetí školy s praxí, které nelze realizovat jinak než úzkou spoluprací s průmyslem. V předchozích vydáních MM Průmyslového spektra jsme avizovali, že budeme technickou veřejnost informovat o konkrétních výsledcích naší spolupráce. Zde jsou první poznatky.

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