Témata
Reklama

Měření a hodnocení ložisek

Přesnost valivých ložisek má velký vliv na přesnost celého stroje a samozřejmě i na životnost ložiska. Obzvláště přesná ložiska je nutné kontrolovat na kvalitních strojích.

Systém Talyrond je využíván pro kontrolu kruhovitosti součástí ložisek. Výsledkem dlouhodobé spolupráce s výrobci ložisek je nabídka komplexní řady výkonných zařízení pro měření kruhovitosti:

Talyrond 295 s mimořádně přesným kalibračním etalonem – polokoulí s úchylkou kruhovitosti menší než 10 nm; přesnost vřetena ±0,01 μm; rozlišení měřidla 1,2 nm; dynamická ochrana před chvěním; automatické středění a vyrovnání na méně než 0,2 μm; analýzy úchylek tloušťky stěn; rychlostní analýzy.

Reklama
Reklama
Reklama
Talyrond 365 s 18 000 datových bodů po obvodu povrchu představuje špičkové průmyslové měřidlo splňující ISO 12181.

Talyrond 365 s 18 000 datových bodů po obvodu povrchu představuje špičkové průmyslové měřidlo splňující ISO 12181; automatická kalibrace, středění a vyrovnání; automatický sledovací režim; automatické měřicí cykly; automatické 3D mapování; vyhodnocení úchylek tloušťky stěn; rychlostní analýzy.

Talyrond 290 je určen pro výškově i hmotnostně největší součástky nebo těžké upínače; automatická orientace měřidla; automatické středění a vyrovnání; rozlišení měřidla 1,2 nm; automatické měřicí cykly; automatické 3D mapování; analýzy úchylek tloušťky stěn; rychlostní analýzy.

Uvedené výkonné typy pokrývají prakticky všechny aplikace. Všechny systémy Talyrond pro ložiska jsou konfigurovány na získání souboru parametrů komplexně popisujících kvalitu částí ložisek.

Program Ultra pro hodnocení kvality ložisek

Pro hodnocení kvality ložisek byl vyvinut program Ultra, který je využíván na měřicích přístrojích Talyrond i Form Talysurf. Ultra nabízí řadu předností a dílčích specializovaných programů. Jedná se např. o harmonické analýzy, které zajistí rozklad datových souborů na jednotlivé harmonické vlny s využitím metod FFT. Harmonické vlny mohou způsobovat problémy ve funkci ložisek. Obvykle i naznačují nedostatky výrobního procesu, ať v upnutí součásti a/nebo v chování obráběcího stroje. Další program – rychlostní analýzy – kombinuje informace o vlnitosti povrchu a rychlosti, které lze využít ke zlepšení predikce funkční výkonnosti ložisek. Stanovená střední kvadratická úchylka rychlosti v definovaných oblastech může ukazovat na potenciální problémy s hlučností ložisek. Ke speciálním programům patří i hodnocení úchylek tloušťky stěny na vnitřních a vnějších drahách ložisek. Přesnost každé dráhy má rozhodující vliv na jejich radiální házení.

Měřicí systémy Form Talysurf PGI

Měřicí systémy Form Talysurf PGIjsou připraveny k současné kontrole tvaru, rozměru a textury povrchu. Profil povrchu je zaznamenán snímačem, moderní elektronikou digitalizován a přesně zobrazen nebo dále zpracováván. Parametry povrchu a jejich lineární vzájemné vztahy jsou stanovovány a porovnávány s využitím výkonných nástrojů analýzy (metodou nejmenších prvků, LS, MZ linie apod.).

Uvedené tři prvky povrchu – tvar, rozměr a textura – neoddělitelně ovlivňují funkci a výkon ložisek. Jejich hodnocení ukazuje na technologické podmínky vytváření povrchu a může být využito pro jejich úpravu. Např. drsnost povrchu vzniká působením nástroje nebo procesu obrábění a projevuje se stopami na povrchu. Drsnost přímo ovlivňuje funkční vlastnosti a životnost součástí.

Programy pro hodnocení důležitých charakteristik ložisek

Taylor Hobson připravil výkonné programy pro hodnocení důležitých geometrických, rozměrových a kvalitativních charakteristik ložisek.

Zatěžovací možnosti a hlučnost válečkových ložisek ovlivňují jakost povrchu a soudkový tvar válečků a oběžných drah. Jejich hodnocení zajišťuje program, který z naměřených dat stanovuje soudkový tvar a jeho změny.

Mimořádnou pozornost vyžaduje provedení ložisek mechaniky pevného disku, která mají na funkčních plochách vyrobeny drážky podporující vytvoření stabilní mazací vrstvy. Taylor Hobson připravil speciální program pro hodnocení tvaru, velikosti a rozteče uvedených funkčně důležitých drážek.

U kuličkových ložisek geometrický tvar drah a odvalovacích tělísek ovlivňují jejich vzájemný kontakt. Ten je rozhodující pro zatěžovací a pohybovou charakteristiku ložiska. Firmou nabízený program je vedle kontroly poloměru a drsnosti povrchu připraven ke komplexní analýze konstrukce stykového uzlu s využitím gotického oblouku.

Interferometrický systém PGI

Interferometrický systém PGI (Phase Grating Interferometer) využívaný na přístrojích Form Talysurf ve všech směrech předčí měřidla s lineárním snímáním polohy a umožní přesné měření drsnosti, tvaru, poloměru a profilu povrchu z jedné snímané stopy. Nově jsou měřidla PGI vybavena moderními optickými a mechanickými prvky, které zajišťují efektivní a spolehlivé procesy měření.

Poprvé byla technologie PGI připravena pro obecné využití v průmyslu tak, že různými rozsahy a rozlišeními měření zajišťuje široké aplikační možnosti. K dalším přednostem systému patří skutečnost, že funkce měřidla je proporcionální jen úhlu náklonu raménka (tedy nezávislá na frekvenci laseru), úchylky síly snímacího hrotu nepřesahují 5 %, rozsah měření lze zvětšit použitím raménka s dvojnásobnou délkou (pozor, zdvojnásobí se i rozlišení!) a nová konstrukce uchycení raménka zajišťuje jeho snadnou vyměnitelnost při nezměněné tuhosti celého uzlu.

Form Talysurf PGI 1230 je určen pro všechny velikosti ložisek v nejvyšší přesnosti.

Všechna měřidla PGI charakterizuje inovovaná mechanická konstrukce i elektronika, což umožnilo výrazné snížení systémového šumu (např. u typů PGI 830 a PGI 1230 jsou udávány hodnoty Rq < 2 nm). Unikátní je způsob kalibrace Taylor Hobson na přesném etalonu kulového tvaru. Použitím této patentované metody je měřidlo nejen kalibrováno v celém měřicím rozsahu, ale současně jsou ověřeny všechny důležité funkce systému, včetně linearity, geometrie a stavu snímacího hrotu, posuvové základny, záznamu dat, tuhosti měřidla a funkcí procesoru.

Přístroje pro měření ložisek Form Talysurf PGI jsou připraveny v několika provedeních, která umožní správnou volbu pro konkrétní potřebu jak z hlediska technického (velikost, požadovaná přesnost a rozlišení měření atd.), tak i ekonomického. Základní nabídka typů :

Form Talysurf PGI 420 s rozsahem měření (Z) 4 mm a posuvovou jednotkou 120 mm je systém určen pro malé a střední velikosti ložisek, s výkonem pro standardní potřeby i běžnou přesnost.

Form Talysurf PGI 820 a 830 nabízí měřicí rozsah 8 mm, výšku sloupu 450 mm a posuvovou jednotku 200 mm, což je ideální volba pro střední a velké součástky. PGI 820 je ekonomicky efektivní pro standardní potřebu nebo přesná ložiska. PGI 830 s rozlišením 0,8 nm, zvýšenou přesností přímosti a sníženým systémovým šumem je vhodná volba pro kontrolu přesných a vysoce přesných ložisek. Kryt přístroje chrání měřicí prostor před okolním prostředím.

Form Talysurf PGI 1220 s měřicím rozsahem12,5 mm a sloupem o výšce 700 mm je určen pro mimořádně rozměrné ložiskové části. Doporučován je ke kontrole standardních, těžkých i přesných ložisek.

Form Talysurf PGI 1230 je určen pro všechny velikosti ložisek v nejvyšší přesnosti. Je vybaven posuvovou jednotkou 200 mm, s nejistotou přímosti 0,125 μm, sloupem o výšce 450 mm, měřicím rozsahem 12,5 mm, s rozlišením 0,8 nm. Ochranný kryt omezuje vliv teplotních změn, proudění vzduchu a kontaminace na měření.

Příklad dalšího výrobku firmy Taylor Hobson: přístroj Talyrond CCI pro kontrolu kvality optiky, běžně dosahující nanometrické úrovně. Pro kontrolu těchto povrchů má bezdotykový systém Talyrond CCI s vertikálním rozlišením 0,1Ǻ a více než 1 000 000 datových bodů na ploše až 7,2 x 7,2mm výjimečné možnosti 3D měření.

Programy pro speciální úlohy

I když byl program Ultra původně připraven pro kontrolu ložisek, praxe ukázala, že je využitelný pro měření i dalších součástí tvořených podobnými geometrickými prvky (zakřivené, skloněné plochy apod.). Uvedený program zajišťuje nejen řízení procesů měření a vyhodnocení, ale řadu dalších funkcí, např. zobrazovacích, administrativních apod., včetně ukládání dat a tisku výsledků.

Taylor Hobson nabízí i řadu nadstandardních programů, které zpracují speciální úlohy. Příkladem je hodnocení profilu (Contour Analysis), který zajistí rozměrovou analýzu (s možnostmi využití tolerancí) a vzájemné porovnání profilů nebo současné zobrazení dvou sad měřených dat (program Dual Profile) a jejich vzájemné porovnání, příp. s profilem uloženého etalonu; pro výrobce ložisek velmi užitečné hodnocení gotického oblouku, spočívající v přiřazení příslušného oblouku a automatickém stanovení parametrů (poloměr, jeho přesazení apod.) a konečně i program, který umožní využití třetího rozměru a prostorové (3D) hodnocení textury povrchu. K získání dat z řady paralelních profilů povrchu, snímaných s předem stanovenou roztečí, firma nabízí relokační stolek s motorovým pohonem osy (Y – Axis Translation Stage), který zajistí přesné krokování po 1 μm na celkové dráze 100 mm.

Další výrobky společnosti Taylor Hobson

V současné době společnost Taylor Hobson Ltd. nabízí kompletní řady dotykových a bezdotykových měřicích systémů pro kontrolu textury a tvaru povrchu. Moderní přístroje využívají několik v praxi ověřených principů měření a technicky i ekonomicky uspokojí všechny požadavky nejen provozní metrologie, ale i výzkumu a vývoje. Probíhající vývoj se soustřeďuje jak na novou měřicí techniku, tak i zdokonalování stávajících zařízení. Zlepšování vlastností se týká funkčních uzlů měřidel, přesnosti pohybových prvků, automatizace a řízení procesu měření, ale i způsobů vyhodnocování naměřených údajů. Tedy nejen zdokonalit funkci měřidla, zvýšit jeho opakovatelnou přesnost a spolehlivost měření, ale současně nabídnout i maximální využitelnost získaných výsledků kontroly. Právě možnostem využití měřicí techniky věnuje Taylor Hobson mimořádnou pozornost a nabízí uživatelům širokou paletu měřicích i vyhodnocovacích prostředků pro konkrétní metrologické aplikace.

Výhradním zastoupením společnosti Taylor Hobson pro ČR a SR je firma Imeco TH.

Ing. Zdeněk Novák

Bc. David Hladík

Imeco TH

www.imeco.cz

hladik@imeco.cz

Reklama
Související články
Moderní metrologie pro kontrolu povrchu optiky

S vývojem tradiční sférické optiky se postupně celkově zvětšují její rozměry i hmotnost. S cílem zvýšit přesnost a zlepšit funkční vlastnosti se jednotlivé optické komponenty kombinují. Přitom v uplynulém období progresivní optické konstrukce využívaly asférickou a difrakční optiku k redukci počtu dílů sestavy. Jedna asférická nebo difrakční čočka může nahradit několik konvenčních sférických čoček, což umožní snížit hmotnost, cenu i potřebný prostor, ale především získat kompaktnější a výkonnější optický systém.

Vyšší kvalita kontroly textury a tvaru povrchu

Vývoj měřicí techniky pro kontrolu jakosti povrchu sledující zvýšení technologické úrovně a rozsahu měřených vlastností se v poslední době soustřeďuje na zjednodušení seřizování a obsluhy přístrojů, tedy praktické zvýšení jejich využitelnosti ve velkosériové výrobě.

Metrology 4.0 - zní to dobře, ale co to je?

Digitalizace, Průmysl 4.0 a další. To jsou všudypřítomné pojmy moderního průmyslového odvětví. Objevují se další a další metody, přístupy a teorie, které hledají recept na řešení současných výzev průmyslové výroby - optimalizace procesu výroby, náhrada nedostupné pracovní síly, plynulý management vstupů a výstupů, zajištění vysoké kvality produkce a další.

Související články
Moderní kontrola jakosti povrchu Metrology 4.0

Rozvoj a inovace výrobních metod a prostředků vyžaduje měřicí i hodnoticí techniku na odpovídající úrovni. Přední výrobci měřicí techniky se proto zaměřují na komplexní rozvoj metrologie. Výsledkem pokroku v rozsahu, přesnosti i rozlišení měření, zvětšování univerzálnosti aplikace, vyšší automatizace i uplatnění moderních výrobních metod je progresivní metrologický systém Metrology 4.0.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zvýšení přesnosti a univerzálnosti měření charakteristik povrchu

K úspěšnosti předního výrobce měřicí techniky společnosti Taylor Hobson Ltd., Velká Británie, kterou v České republice a na Slovensku zastupuje firma Imeco TH, s.r.o., přispívá i těsná spolupráce s uživateli a reakce na současné potřeby průmyslu. Taylor Hobson se proto zaměřil na dominantní prvky výrobních procesů, které jsou rozhodující pro řízení kvality v přesném průmyslu. Poslední vývoj měřicí techniky pro měření charakteristik povrchu přinesl několik novinek, které najdou uplatnění tam, kde přesnost, rychlost a univerzálnost prostředků kontroly hrají klíčovou roli.

Modernizace hodnocení textury a tvaru povrchu

Ve vývoji technologií měření a hodnocení kvality funkčních povrchů jsou nepřetržitě rozvíjeny a uplatňovány nové metody zpracování změřených dat, které mají zajistit co nejdokonalejší prakticky využitelnou charakteristiku zkoumaného povrchu.

Pokrokové 3D měření a hodnocení povrchu

Vývoj měřicí techniky kontrolující jakost povrchu součástí je dlouhodobě zaměřen na zvyšování technické úrovně výrobků i procesů jejich zhotovování, jako je přesnost nebo rychlost měření. Současně ovšem akcentuje i požadavky uživatelů a potřeby trhu, které často rozšiřují aplikační možnosti uplatnění a ekonomickou efektivnost kontroly. Příkladem může být zvyšování úrovně univerzálnosti metod měření nebo srovnatelnosti výsledků získaných dotykovou a bezdotykovou metodou kontroly povrchu.

Novinky v kontrole textury a tvaru povrchu

Rozvoj metrologických metod a prostředků kontroly jakosti povrchu posunuje kupředu nejen úroveň znalostí o vlastnostech povrchu, ale i vztahu mezi charakteristikou povrchu a jeho připraveností pro předpokládanou funkci. Přední výrobce měřící techniky Taylor Hobson, jenž je na tuzemském trhu zastupován firmou Imeco TH představil následující novinky v kontrole a hodnocení vlastností povrchu.

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.

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.

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
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