Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Data przeprowadzonych zajęć 20-04-2010

Rok akademicki 2009/2010

Studia: stacjonarne/inż.

Semestr: 4

Kierunek: ZiIP

Grupa: Wtorek - godz. 14.15-16.00

LABOLATORIUM

METROLOGII TECHNICZNEJ

Laboratorium nr 8

Pomiary elektryczne wielkości elektrycznych i nieelektrycznych - pomiar prądu, napięcia, rezystancji, pojemności, pomiar chropowatości powierzchni

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia z dania 20 kwietnia było poznanie podstawowych parametrów chropowatości, a także zapoznanie się z podstawowymi pojęciami dotyczącymi chropowatości i falistości powierzchni.

2. Wprowadzenie teoretyczne

Profil powierzchni - profil uzyskany przez przecięcie powierzchni przedmiotu określoną płaszczyzną

Profil całkowity - cyfrowa postać profilu odwzorowanego względem profilu odniesienia, z przyporządkowanymi wzajemnie współrzędnymi pionowymi i poziomymi

Profil pierwotny - profil całkowity po zastosowaniu filtru λs, który oddziela składowe o długościach fal krótszych niż chropowatość powierzchni

Profil chropowatości - profil uzyskany z profilu pierwotnego przez oddzielenie składowych długofalowych profilu filtrem λc

Chropowatość lub chropowatość powierzchni - cecha powierzchni ciała stałego, oznacza rozpoznawalne optyczne lub wyczuwalne mechanicznie nierówności powierzchni, nie wynikające z jej kształtu, lecz przynajmniej o jeden rząd wielkości drobniejsze. Chropowatość w przeciwieństwie do innej podobnej cechy - falistości powierzchni, jest pojęciem odnoszącym się do nierówności o relatywnie małych odległościach wierzchołków. Wielkość chropowatości powierzchni zależy od rodzaju materiału i przede wszystkim od rodzaju jego obróbki.

Falistość powierzchni w budowie maszyn jest błędem wykonawczym najczęściej spowodowanym wibracjami w maszynach wytwórczych w czasie obróbki elementu. Falistość jest okresową nierównością, którą można opisać falą, przy czym strzałka fali jest mniejsza co najmniej 40 razy od długość fali. Elementy charakteryzujące się większą falistością uznawane są za braki produkcyjne.

Linia średnia profilu chropowatości - linia odpowiadająca składowym długofalowym profilu, które są tłumione filtrem profilu λc

Linia średnia profilu falistości - linia odpowiadająca składowym długofalowym profilu, które są tłumione filtrem profilu λƒ

Chropowatość powierzchni ocenia się ilościowo za pomocą zdefiniowa­nych parametrów chropowatości:

• Średnie arytmetyczna rzędnych profilu - Ra - średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości rzędnych Z(X) wewnątrz odcinka elementarnego lr.

• Największa wysokość profilu - Rz - suma wysokości najwyższego wzniesienia profilu Zp i głębokości najniższego wgłębienia profilu Zv wewnątrz odcinka elementarnego lr.

dla lr

• Średnia kwadratowych przędnych profilu - Rq - średnia kwadratowa wartości rzędnych Z(X) wewnątrz odcinka elementarnego lr.

Pomiary chropowatości powierzchni polegają na mierzeniu parametrów Ra lub Rz. Najbardziej rozpowszechnione są gładkościomierze optyczne i profilografy.

Gładkościomierz interferencyjny - umożliwia obserwację prążków interferencyjnych, utworzonych między chropowatością powierzchni sprawdzanej a wzorcową płaszczyzna szklanej płytki, wbudowanej w gładkościomierzu. Wysokość chropowatości h ocenia się, jako ułamek lub wielokrotność odległości N między prążkami, odpowiadającej połowie długości fali świetlnej.   Gładkościomierz interferencyjny umożliwia pomiar parametru Rz w zakresie 0,03-1,5mm. Niepewność pomiaru wynosi 20-50%.

Profilograf - jest to przyrząd do wykonywania wykresów chropowatości powierzchni. Działanie profilografu polega na rysowaniu powiększonych drgań końcówki pomiarowej, ślizgającej się po mierzonej powierzchni. Powiększenie poprzeczne profilografu jest wielokrotnie większe od powiększenia wzdłużnego. Zakres i dokładność pomiarów zależą w dużej mierze, od jakości końcówki pomiarowej. Zwykle zakres Ra wynosi 0,32-5 mm, Rz = 1,6 - 20 mm, a błąd pomiaru 10 - 20%. 

3. Przebieg ćwiczenia

1. Wzorce porównawcze

Wałek → toczono

- ze wzorców: 6,3

- za pomocą programu komputerowego: 5,82.

b) Powiększenie osi X: 200

Powiększenie osi Z: 3000

Tab1. Zestawienie danych

76	30	1	2,77
78	26	-3
80	21	-8
82	23	-6
84	21	-8
86	24	-5
88	28	-1
90	31	2
92	34	5
94	39	10
96	42	13
98	45	16
100	49	20
102	47	18		3,46
104	39	10
106	33	4
108	27	-2
110	28	-1
112	26	-3
114	23	-6
116	20	-9
118	18	-11
120	15	-14
122	11	-18
124	16	-13

Ra

n = 62

1 działka = 1cm = 10mm = 10000µm

10000µm:3000 = 3,33

1 działka ―> 3,33

Rz

Zp₁ = 9 mm Zv₁ = -8mm

Zp₂ = 21mm Zv₂ = -16mm

Zp₃ = 18mm Zv₃ = -10mm

Zp₄ = 22mm Zv₄ = -5mm

Zp₅ = 24mm Zv₅ = -14mm

Rq

4. Wnioski

Otrzymana wartość Rz na poziomie 9,82 µm wskazuje na 4 klasę chropowatości otrzymaną obróbką skrawaniem.

Obróbka skrawanie jest to rodzaj obróbki ubytkowej polegający na zdejmowaniu małych części obrabianego materiału zwanych wiórami. Proces ten realizuje się narzędziami skrawającymi. Cechą wszystkich takich narzędzi jest klinowy kształt części roboczej zwanej ostrzem skrawającym. Przedmiot jak i narzędzia skrawające muszą zachowywać w procesie odpowiednie położenie i wykonywać odpowiednie ruchy względem siebie. Obróbka skrawaniem wykonywana jest na obrabiarkach.

Zaś średnie kwadratowe odchylenie profilu od linii średniej wynosi 3,20 µm, a Ra jest równe 0,89 µm.

Sprawozdanie
Do poprawy
Zaliczone

	yi	zi	Ra
0	17	-12	3,00
2	22	-7
4	27	-2
6	34	5
8	28	-1
10	25	-4
12	22	-7
14	19	-10
16	23	-6
18	29	0
20	28	-1
22	30	1
24	34	5
26	39	10		0,15
28	43	14
30	48	19
32	44	15
34	39	10
36	35	6
38	30	1
40	25	-4
42	20	-9
44	17	-12
46	14	-15
48	12	-17
50	9	-20
52	19	-10		3,92
54	25	-4
56	28	-1
58	30	1
60	31	2
62	34	5
64	38	9
66	41	12
68	43	14
70	40	11
72	37	8
74	33	4

---