Témata
Reklama

Měření ve strojírenství

Jednou ze zásadních otázek ve strojírenské výrobě je, jak dosáhnout požadovaných výsledků přesností jednotlivých strojních součástí. Z praktického hlediska jsou jednoznačně definované požadavky v konstrukční dokumentaci, která vychází z požadavků na výslednou přesnost konstruovaného zařízení (jedná se o obráběcí stroj, přípravky pro technologické operace, strojní zařízení ke zpracování materiálů a další

Konstrukční a technologické požadavky samozřejmě musí vycházet z určitých norem, a to buď mezinárodních ISO norem, nebo národních ČSN norem a samozřejmě z podnikových normativů.
Reklama
Reklama
Reklama

Dílenská měřidla a digitální výškoměry

Pro běžná měření ve strojírenské výrobě se používají klasická měřidla, jako jsou posuvky, mikrometry, měřidla na otvory, úhloměry, elektronické digitální váhy, optické kolimátory a další přístroje pro kontrolu drsnosti povrchu, kruhovitostí atd. Pokud se požadavky na přesnost zvyšují, nastává otázka, jaké zařízení použít a jak dokladovat protokolem naměřenou přesnost. Existuje mnoho zařízení od jednoduchých výškoměrů, které měří v jedné ose, až po výškoměry s vyhodnocením polohy souřadnic prvků pomocí softwaru ve dvou osách s výstupem naměřených hodnot do protokolu nebo do počítače k dalšímu zpracování.

Souřadnicové měřicí stroje

Dnešním trendem je měření na souřadnicových měřicích strojích, které se vyznačují velkou univerzálností a flexibilitou. Zatímco první měřicí stroje byly součástí metrologických středisek, nyní se tyto stroje stále více objevují přímo ve výrobních dílnách. Pokud jsou ve výrobním procesu linky, pak jsou měřicí stroje jejich nedílnou součástí, aniž by se tím výrazně snížila jejich přesnost.
Novinkou v oblasti měření na souřadnicových strojích je využití modelů součástí vytvořených pomocí CAD softwaru při konstrukci součásti. Výhoda přenosu modelu do měřicího systému stroje značně urychluje proces vlastního měření. Dále je velkou výhodou možnost určit pouze oblasti, které jsou kritické pro měření bez ztrát času při tvorbě nových měřicích programů. Výstup naměřených hodnot s úchylkami se promítá přímo do modelu součásti a pomocí elektronické pošty lze okamžitě informaci předat do konstrukce nebo zákazníkovi.

Měřicí stroje na ozubení

S postupujícím trendem vývoje numericky řízených strojů klesá výroba převodových skříní a s tím výroba ozubených kol. Protikladem tohoto trendu je ovšem zvyšování přesnosti ozubených kol, které jsou určeny pro speciální zařízení a kontrolní činnosti. Základem je samozřejmě dostatečně přesné výrobní zařízení (odvalové brusky na ozubení, případně numericky řízené stroje na broušení). Pro běžnou kontrolu evolventy a sklonu zubu se užívaly v minulosti jednoduché měřicí přístroje. Nyní je směr nastolen k numericky řízeným měřicím strojům, jako např. PNC 30 VA firmy Klingelnberg. Tento stroj je schopen měřit čelní ozubení, vnitřní ozubení, šneky a šneková kola, odvalovací frézy, ševingovací kola atd. Možnost volby měření je dána softwarovým vybavením. Výhodou těchto NC měřicích strojů je skutečně rychlé komplexní měření ozubeného kola s výstupem do grafického protokolu podle zadaných tolerancí.

Měření numericky řízených obráběcích strojů

V této době jsme svědky značného nárůstu požadavků na přesnost obráběcích strojů. Silný tlak je vyvíjen na zvyšování dynamických parametrů při zachování vysoké přesnosti výsledné práce. Není tedy divu, že vývoj obráběcích strojů ovlivňuje přímo vývoj v oblasti měřicích přístrojů a měřicích metod. Tyto požadavky byly v předchozím období soustředěny do souboru mezinárodních norem ISO 10 791 a ISO 230. Mezinárodní norma ISO 230 obsahuje 12 částí, které jsou zaměřeny na konkrétní zkoušky obráběcích strojů. V tomto článku není autorovým cílem popisovat všechny části uvedené normy, ale zaměřit se na ty nejdůležitější, které ovlivňují přesnost obráběcího stroje.
Část 2 - stanovení přesnosti a opakovatelnosti nastavení polohy v osách číslicově řízených obráběcích strojů
Účelem této části uvedené normy je poskytnout úplné informace o způsobu a metodě měření a vyhodnocení výsledků. Obráběcí stroj se měří pomocí laserinterferometru doplněného optickými prvky pro návrat paprsku do laserové hlavice. Všechny obráběcí stroje s řídicími systémy jsou vybaveny prostředky pro kompenzaci geometrických úchylek jednotlivých os:
  • kompenzaci odchylek od nominální rozteče stoupání kuličkového šroubu;
  • kompenzaci odchylek odměřovacích pravítek;
  • kompenzaci geometrických úchylek tvaru dráhy (přímost pohybu, kolmost jednotlivých os).
  • Část 3 - Vyhodnocení tepelných vlivů
    Tato část normy specifikuje postupy pro určení tepelných vlivů způsobených různými tepelnými zdroji. V zásadě popisuje tři části zkoušení strojů:
  • zkoušku pro určení chyby vzniklé v důsledku kolísání teploty okolí;
  • zkoušku tepelných deformací způsobených otáčením vřetena;
  • zkoušku tepelných deformací způsobených pohybem v lineárních osách.
  • Metodika v této normě však určuje pouze důsledek tepelného chování stroje, tzn. změnu polohy nástroje a obrobku. Dnešní měřicí technika umožňuje bezdotykové měření teplot a deformací a měřicí technik je schopen analyzovat stroj jako celek nebo pouze jeho vybrané části.
    Část 8 - Určení hodnot vibrací
    Tato část normy popisuje metodiku měření vibrací a stanovení nominálních hodnot jednotlivých obráběcích strojů. Měřením provozních tvarů kmitů zjišťujeme dynamické chování stroje za působení obecných sil vznikajících za provozu. Vlastní měření na obráběcím stroji se provádí snímáním dvěma akcelerometry. Jedním referenčním a druhým pohyblivým, který zjišťuje odchylku kmitání jednotlivých bodů. Výsledkem analýzy je síťový model s vyznačením směrů a mohutností kmitání.
    Závěrem je nutno podotknout, že v oblasti strojírenství je použití měřicí techniky nedílnou součástí každodenního zápasu o udržení kvality výroby součástí, strojů a jejich částí a příslušenství. Spektrum veškeré kontrolní a měřicí techniky nelze popsat v jediném článku a ani nelze stanovit hranice možností měření vzhledem k neustálému vývoji v této oblasti.
    Reklama
    Vydání #6
    Kód článku: 30616
    Datum: 18. 06. 2003
    Rubrika: Trendy / Měření
    Autor:
    Firmy
    Související články
    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.

    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.

    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.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    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.

    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.

    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?

    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.

    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.

    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.

    Zákaznické dny ve znamení počítačové tomografie

    Společnost Prima Bilavčík uspořádala ve svém sídle v Uherském Brodě zákaznické dny, na nichž seznámila své partnery s novinkami ve svém sortimentu měřicích přístrojů, jakož i ve vybavení svých laboratoří. Zlatým hřebem programu bylo představení počítačového tomografu Werth TomoScope HV 500, zakoupeného koncem loňského roku.

    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.

    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