Témata
Reklama

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.

Nová řada měřicích přístrojů Talyrond 5xx konstrukčně vychází z principů respektujících výrobní principy kontrolovaných součástí. Tak je zajištěna dosud nedosažitelná univerzálnost a stabilita měření, podobně jako v průběhu procesu výroby. Výrobce zajišťuje u přístrojů tak nízkou úroveň šumu pozadí, že systém představuje nejvyšší kvalitativní úroveň měřidel svého druhu, která jsou v současné době nabízena.

Reklama
Reklama

Pohybová interakce elementů přístroje

Filozofie měřidla „převádí“ funkční elementy obráběcího stroje (rotující vřeteno, kluzné vedení a posunující se řezný nástroj) na pohybovou interakci elementů přístroje (otočné vřeteno, sloup, radiální rameno se snímačem). Konstrukce měřidla tak odstraňuje kritické průvodní jevy obrábění, jako jsou chvění nástroje, úchylky vlnitosti, přímosti, radiálního i axiálního házení. Tak jako obráběcí stroj současně vyrobí požadovaný tvar, kruhovitost a jakost povrchu součásti, tak i přístroj Talyrond 5xx změří všechny uvedené parametry současně.

Měřicí přístroje Talyrond 500 kontrolují základní charakteristiky povrchu – kruhovitost, drsnost a tvar z jednoho měření.

Měřidla řady Talyrond 5xx se především vyznačují stabilně nízkou úrovní šumu systému v průběhu měření, což zajišťuje jeho funkční integritu. Všechny osy vřetena přístrojů řady 5xx jsou kontrolovány na úchylky vlnitosti, přímosti i šum, a to při využití vřetena, sloupu nebo ramena. Přístroje nabízejí řadu nových funkcí, např. kompenzaci polohy špičky obráběcího nástroje, která je důležitá při výrobě požadovaného přesného tvaru (profilu) povrchu. Uvedená korekce je samozřejmě kritická při kontrole tvaru. Užitečná je i korekce oblouku. Unikátní postup kalibrace přístroje totiž umožní korekci lineárního pohybu i po obloukové dráze snímacího hrotu.

Talyrond 500 – detail snímacího systému měřicího přístroje

Řada přístrojů Talyrond 5xx nabízí řadu metrologických novinek, z nichž hlavní přednosti představují: zvýšená rychlost programu, měření tvaru součásti, nová specifikace kruhovitosti tvaru, zlepšená rozlišitelnost měřidla, inovované možnosti středění a vyrovnávání součástí, rozšířené vlastnosti softwaru, zlepšená konstrukce i modulární uspořádání.

Zrychlení procesu měření

Pokrokovou novinkou řady přístrojů je zrychlení celého procesu měření až o 30 %. Na zvýšení rychlosti se podílí zejména nové pojetí automatického pohybu os přístroje. Naprogramovaný postup je uspořádán do bloků, což umožní dopředu plánovat pohyb os. Pohyb elementů ovládaný ikonami je programovatelný, takže jej lze podle potřeby v části programu vypnout. Toto vše zvyšuje produktivitu procesu kontroly a snížení výrobních nákladů.

Konstrukce měřicích přístrojů Talyrond 500 respektuje funkční schéma výroby.
a) obráběcí stroj – rotující vřeteno, kluzné vedení, nástroj s řeznými posuvy
b) měřicí přístroj – rotující vřeteno, sloup s radiálním ramenem, snímač

Systém přístrojů nabízí kontrolu tří parametrů kvality povrchu z jednoho měření. Unikátní kalibrační metoda při použití v rozsahu měření povrchu zajišťuje korekci pohybu snímače i korekci snímacího hrotu. Výsledkem je novinka, kterou je měření úhlů, poloměrů a tvaru vzhledem k ose součásti.

Přesná vřetena s minimální úchylkou kruhovitosti

Přístroje Talyrond jsou vybaveny vysoce přesnými vřeteny s minimální úchylkou kruhovitosti, což zajišťuje integritu měření ve všech vertikálních polohách součásti. Vzhledem k nízkému šumu náhonu vřetena a jeho pohybu s nízkým třením lze měřit jakost i na kruhovém obvodu povrchu. Výrobce uvádí garanci následujících přesností měření: radiální ROnT ± 0,015 μm (u typu 595 ROnT ± 0,01 μm); obvodová Rq < 0,03 μm. Uvedené zvýšení přesnosti zaručuje zlepšenou kvalitu výrobků.

Zlepšená rozlišitelnost inovované řady přístrojů Talyrond 5xx, vyjádřená poměrem rozsah/rozlišitelnost: 2 mm/8 nm; 0,4 mm/2 nm, příp. 0,08 mm/0,3 nm, umožní nyní měřit tvarové profily v rozsahu 2 mm s rozlišitelností požadovanou pro drsnost povrchu. Uživatel tak může současně kontrolovat tvar, jakost povrchu i přímost. Přístroje jsou vybaveny novým vysoce přesným kodérem, který přesně seřízený vzhledem k ose vřetena zaručuje vyšší přesnost měření harmonických úchylek a drsnosti na obvodu povrchu. Výsledkem je, že veškeré zjištěné úchylky lze považovat za skutečné nedostatky součástky a ne za nepřesnosti přístroje.

Středění a vyrovnávání do roviny

Nové možnosti nabízí přístroje při středění a vyrovnávání do roviny. Využitím předem připravených postupů lze dvě poslední měření středu a roviny využít i pro následující analýzy. Konstrukční úpravy řady TR5xx zlepšují stavebnicové uspořádání s využitím standardizovaných jednotek. Tvarované kryty přístrojů umožňují snadnější přístup ke vřetenu a sloupu. Nový rám a základnu přístroje lze vybavit aktivním antivibračním uložením a u typů 565 i 585 ochrannými kryty. Uživatelům se tak rozšiřují možnosti výběru vybavení přístrojů podle potřeby.

Talyrond 500 – měření zalomené hřídele. Automatická kalibrace os zaručujepřesnost a opakovatelnost kontroly.

Automatizovaná kalibrace os přístrojů zajišťuje konzistentní nepřetržitou přesnost os, což je významné zejména při aplikaci automatizovaných programů nebo měření malých součástí. Předností automatizované kalibrace je zajištění opakovatelnosti měření, a to v celém využitelném rozsahu přístroje. Progresivní je i kalibrace vlastního snímacího systému prováděná na etalonu kulového tvaru. „Kalibrace na kouli“ umožní korekci pohybu snímače i hrotu, zahrnuje automatické stanovení vrcholu v axiálním směru a nastavení rozsahu. Přitom je dosažena přesnost tvaru Pt < 0,5 μm a přesnost poloměru Rad < 5 μm. Uvedený způsob kalibrace zajistí uživateli nejen korekci linearity a hrotu během několika vteřin, ale rozšiřuje jeho využitelnost z firemních profiloměrů (Form Talysurf) i na kruhoměry (Talyrond).

Programové vybavení

Další možnosti využití nabízí i programové vybavení nové řady představených přístrojů. Jedná se především o stanovení referenční polohy vřetena, které srovnáním osy X s nulovou polohou vřetena zlepšuje možnosti středění na přístrojích Talyrond 500 a Talymaster. Tak je zajištěno, že jakýkoliv posun středicích motorů je korigován podle úhlu excentricity. Uvedená korekce umožní snížit počet opakování úkonů a tím snížit čas potřebný pro středění a vyrovnání součásti. Např. pro docílení polohy s výslednou excentricitou < 0,03 μm se sníží počet potřebných kroků ze čtyř na dva. Dále program umožňuje provádět i obloukovou kalibraci stejným postupem jako u přístroje Form Talysurf. K dalším přednostem softwaru patří i možnost převádět měření na oblouku do lineární formy, tedy provádět měření tvaru vzhledem k základní ose. Tato funkce umožní např. analyzovat sklon sedla vstřikovací trysky vzhledem k ose a současně i drsnost povrchu sedla.

Detailnější charakteristika tvaru a jakosti

Přínosem inovace měřicích přístrojů Talyrond 5xx jsou i nové parametry, které zajišťují detailnější charakteristiku tvaru a jakosti kontrolovaného povrchu. K nim patří přesné stanovení kruhovitosti na více osách s možnostmi vyrovnání, posunutí a přesazení. To umožní měřit od otvoru k otvoru nebo postupovat od kruhovitosti ke kruhovitosti, určovat rozdíly v poloze osy součásti a středu kruhovitosti nebo přesazení kruhovitostí ve více řezech apod. Podobně lze podrobněji popisovat úchylky polohy a tvaru válce – přímost osy, rovnoběžnost os dvou válců, kolmost osy válce k rovině, příp. pravoúhlost osy ve zvolené výšce apod.

Talyrond 500 – měření oběžné dráhy ložiska (a). Jedním měřením je kontrolována kruhovitost (b), tvar (c), drsnost povrchu a harmonické úchylky.

Modernizovaná řada měřicích přístrojů Talyrond 5xx, určená pro kontrolu kruhovitosti, tvaru a textury povrchu, nabízí rychlá a rozsáhlá měření v jedné operaci. Provozní ověřování ve výrobě válečkových i kuličkových ložisek, palivových trysek a čerpadel potvrdila hlavní metrologickou přednost novinky – jeden měřicí přístroj zajistí výraznou úsporu času a nákladů.

Ing. Zdeněk Novák

znovak@upcmail.cz

Imeco

imeco@imeco.cz
www.imeco.cz

Reklama
Vydání #3
Kód článku: 130315
Datum: 12. 03. 2013
Rubrika: Trendy / Měření
Autor:
Firmy
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.

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.

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.

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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

Progresivní 3D skenery

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

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.

Indukční LVDT snímače

Výrobce přesných snímačů vzdálenosti a polohy, společnost Micro-Epsilon vyvinula novou, cenově výhodnou řadu indukčních LVDT snímačů, které jsou ideální pro střední až vysoko objemové OEM projekty.

Novinky v kontrole textury a tvaru povrchu

Vývoj a změny požadavků na kvalitu funkčních povrchů součástí jsou základním impulzem pro rozvoj kontrolních metod a prostředků, které mají "novou" kvalitu rychle a spolehlivě ověřovat. Představené novinky společnosti Taylor Hobson dokumentují kvalitativní pokrok v hodnocení kvality povrchu.

Jak zpracovat plán kontroly a údržby

V České republice je v provozu vedle velkých zpracovatelských průmyslových celků také překvapivě velké množství celků středních a malých. Dostupné statistiky hovoří o desítkách tisíc podnikatelských subjektů, které provozují technické celky ve zpracovatelském průmyslu. Pro všechny tyto celky, bez ohledu na jejich velikost, složitost, nebo stáří platí jedna základní skutečnost. Jejich porucha může v důsledku znamenat zastavení produkce se všemi důsledky.

Pyramida produktivního procesu - nastavení procesu

V minulém čísle bylo pojednáno o tom, že nejdůležitější je příprava a seřízení stroje, v tomto článku bude vysvětleno nastavení procesu před začátkem obrábění.

Odměřovací systémy a jejich vliv na přesnost

Na obráběcí stroje jsou kladeny stále vyšší a vyšší požadavky na rychlost, přesnost a kvalitu obráběných součástí. Proces obrábění ovlivňuje mnoho faktorů a jedním z nich je kvalita pohonů jednotlivých os, které pohybují obráběcím nástrojem.

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