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

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
Trendy ve světě přesné měřicí techniky

Požadavky kladené na kontrolu kvality se rok od roku stále zvyšují. S tímto trendem se musejí vypořádat všichni výrobci měřicí techniky. Shodně je tomu i u firmy Mitutoyo, která se snaží šíří svého sortimentu maximálně vyhovět požadavkům pro dílenskou kontrolu, měrové laboratoře i procesní kontrolu, ale zároveň neopomíjí současný trend - Průmysl 4.0 a IoT - požadavek na inteligentní komunikativní měřidla a přístroje.

Objektivní měření kruhovitosti

Kontrola technických parametrů předpokládá nejen využití vhodných přístrojů a metod měření, ale i optimálních postupů provádění, které zajistí maximální věrohodnost získaných výsledků. I při měření kruhovitosti se vyskytuje řada faktorů, které ovlivňují objektivnost a přesnost výsledků kontroly.

Směry vývoje kontroly povrchu

Zvýšení rychlosti kontroly a rozšíření možností aplikace metrologických prostředků a systémů v praxi patří k současným vývojovým trendům měření a hodnocení kvality povrchu. Pokrok v kontrole povrchu je představen na novinkách v optickém interferometrickém měření, které v uplynulém období zaznamenalo velmi intenzivní rozvoj.

Související články
Progresivní 3D skenery

Mimořádně zdařilé propojení špičkové technické charakteristiky, flexibilnosti aplikací a snadné ovladatelnosti představují nové 3D skenery řady CogniTens WLS400.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Bezkontaktní měření vzdálenosti

V oblasti přesného měření vzdálenosti rychle roste využití bezkontaktních technologií. To je způsobeno mnoha faktory, z nichž těmi hlavními jsou, že zákazníci potřebují měřit mnohem přesněji (s rozlišením v řádu mikrometrů nebo dokonce nanometrů) a je třeba měřit proti obtížným povrchům nebo povrchům, kterých se nelze během procesu měření dotknout což jsou například křemík, sklo, plasty, miniaturní elektronické součástky, lékařské komponenty a také potraviny.

Automatická analýza jakosti výlisků

S rozvojem hromadné výroby karoserií automobilů má toto téma stále narůstající význam. Optická 3D - měřicí technika v posledních deseti letech doznala v lisařině stále většího použití.

Absolutní snímač pro každou příležitost

Yeti se stal legendou. Slyšel o něm snad každý z nás. Spojuje schopnost existence v nejdrsnějších podmínkách se schopnosti unikat pozornosti.

Nové možnosti měření textury a tvaru povrchu

Technické parametry a možnosti kontroly nově vyvinutých měřicích přístrojů nelze vždy považovat za finální a neměnné. Pokud se měřicí přístroje v  praxi uživatelů osvědčí, výrobce se vesměs logicky zaměří na jejich zdokonalování. Dalším vývojem sleduje zlepšení a rozšíření jejich aplikačních možností. Praktický příklad uvedeného postupu představují i nové možnosti aplikace řady měřicích přístrojů Talyrond 5xx, firmy Taylor Hobson.

Brno získalo nejvýkonnější rastrovací mikroskop v ČR

Ústav přístrojové techniky AV ČR v Brně uspořádal dne 30. května 2012 tiskovou konferenci, na které byl představen a následně slavnostně uveden do provozu moderní elektronový mikroskop Magellan.

Čo ponúka priemyselná počítačová tomografia?

Rentgénová počítačová tomografia určená pre priemyselné využitie sa objavila na trhu len pred niekoľkými rokmi, no jej nesporné výhody presvedčili už množstvo zákazníkov, ktorí márne hľadali vhodnú technológiu pre nedeštrukčné vyhodnotenie kvality ich výrobkov.

Kalibrace a přesnost měření

Management měřidel a měřicích systémů s důrazem na přesnost měření je jednou z nejdůleži-tějších oblastí v současném globalizovaném světě, mající vliv na prosperitu vyspělých průmyslových zemí. Přesnost měření je dána kalibrací, které, na rozdíl od tradičního pojetí, nelze s měřidly, podporovanými hardware a software výpočetní techniky, dosáhnout pouhým proměřením některých dílčích charakteristik měřidla a formálním doložením záznamem s názvem "Kalibrační list". Následující text je věnován problematice metrologické návaznosti, kalibrace a ověření kalibrace v oboru jednotky délky - metr.

Zvýšení kvality hodnocení textury povrchu

Měření a hodnocení textury povrchu představuje samostatnou oblast metrologie. Speciální metodiky i měřící prostředky umožní získání potřebných údajů pro charakteristiku kvality kontrolovaného povrchu. Kvantifikovanou formu popisu vlastností zajišťují parametry profilu povrchu.

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?

Lze zastavit časový rozvoj opotřebení řezných nástrojů?

Je to noční můra výrobců řezných materiálů, ale sen jejich uživatelů. Ve své podstatě již Taylorovy konstanty cT vyjadřují velkoryse čas obrábění řeznou rychlostí 1 m.min-1 (řádově 109÷1013). Ten však představuje v extrémním případě fantastických 19 milionů let obrábění – 24 hodin denně, 365 dnů v roce. To se však nestane, protože se nástroj zničí mnohem dříve jinými mechanismy opotřebení.

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