KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I AUTOMATYZACJI
KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I AUTOMATYZACJI
KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I AUTOMATYZACJI
Przedmiot:
Miernictwo i systemy pomiarowe
Numer ćwiczenia:
Instrukcja do ćwiczenia:
Pomiar odchyłek kształtu i położenia
Pomiar odchyłek kształtu i położenia
8
1. Cel ćwiczenia
Celem jest zapoznanie siÄ™ MMQ 400. Prak-
jest zapoznanie się z obsługą okrągłościomierza MarForm MMQ 400
tyczne przeprowadzenie pomiaru oraz interpreta-
tyczne przeprowadzenie pomiaru odchyłek położenia, kształtu, bicia oraz interpret
cji zebranych wyników pomiarowych oraz porównanie z parametrami z rysunku
zebranych wyników pomiarowych oraz porównanie z parametrami z
technicznego przedmiotu.
przedmiotu.
2. Przebieg ćwiczenia
1. Zmierzenie zarysu profili na przedmiocie na urzÄ…dzeniu MarForm MMQ 400
Zmierzenie zarysu profili na przedmi MarForm MMQ 400.
2. Wyznaczenie odchyłek kształtu, położenia oraz bicia przy użyciu programu
nie odchyłek kształtu życiu programu
MarShell
3. Interpretacja otrzymanych wyników pomiarowych.
Interpretacja otrzymanych wyników pomiarowych.
3. Wytyczne do opracowania sprawozdania
Wytyczne do opracowania sprawozdania
Sprawozdanie powinno zawiera
Sprawozdanie powinno zawierać:
1. Określone nazwy i położenie zmierzonych profili na rysunku elementu pomiarowego.
położenie zmierzonych profili na rysunku elementu pomiarowego.
2. Wyznaczone odchyłki kształtu, położenia oraz bicia wg wzoru:
Wyznaczone odchyłki kształtu, poło
3. Przeprowadzone interpretacje otrzymanych wyników pomiarowych.
Przeprowadzone interpretacje otrzymanych wyników pomiarowych.
Przeprowadzone interpretacje otrzymanych wyników pomiarowych.
Uwagi:
Załącznikiem jest wzór sprawozdania
cznikiem jest wzór sprawozdania
Instrukcje zostały opracowane na podstawie prac przej ciowych i dyplomowych reali-
Instrukcje zostały opracowane na podstawie prac przejściowych i dyplom
zowanych w Katedrze Technik Wytwarzania i Automatyzacji.
zowanych w Katedrze Technik
Laboratorium Metrologii Technicznej
1. Wprowadzenie
1.1 Rodzaje odchyłek kształtu i położenia
Tolerancja kształtu - maksymalna dopuszczalna odchyłka rzeczywistego kształtu od jego
idealnego, prawidłowego odpowiednika.
Tolerancja położenia - maksymalna dopuszczalna odchyłka rzeczywistego położenia i usy-
tuowania elementu lub jego osi od wymaganego.
Tolerancje kształtu określają wymagane dokładności wykonania kształtu powierzchni i
składają się z symboli tolerancji i z liczbowej wartości odchyłki. Sposób zapisywania odchy-
łek kształtu zależy od tego, czy odchyłka obowiązuje na całej powierzchni, czy na ograniczo-
nym jej fragmencie w określonym miejscu elementu, czy wreszcie na całej długości odniesie-
nia. Tolerancja położenia jest zawsze związana z dwiema powierzchniami rozpatrywanego
przedmiotu (w przypadkach szczególnych powierzchni tych może być więcej niż dwie).
Rys. 1 Struktura informacji podawanych w ramce
tolerancji na przykładzie tolerancji pozycji
Do tolerancji kształtu zalicza się min : tolerancje prostoliniowości (dopuszczalną niepro-
stoliniowość osi powierzchni obrotowej, krawędzi przedmiotu albo tworzących płaszczyzn).
Tolerancję płaskości- dopuszczalną niepłaskość płaszczyzny. Tolerancję okrągłości- dopusz-
czalną owalność, graniastość itp. bryły obrotowej w jej przekroju poprzecznym.
Tolerancję walcowości- dopuszczalną stożkowatość, baryłkowatość, siodłowość itp. Toleran-
cję zarysu przekroju wzdłużnego walca- dopuszczalną nieprostoliniowość tworzących po-
wierzchni walcowej. W przeciwieństwie do tolerancji kształtu, która dotyczy tylko jednego
elementu przedmiotu, tolerancja położenia jest zawsze związana z dwoma elementami: ele-
mentem tolerowanym i elementem odniesienia (bazą pomiarową) względem której określa się
tolerancję położenia elementu tolerowanego.
Laboratorium Metrologii Technicznej
Rys. 2 Tolerancje geometryczne
Poniżej przedstawiono przykłady wyszczególnionych odchyłek:
Nazwa tolerancji Strefa tolerowania Zapis graficzny Komentarz do rysunku
Prostoliniowość Każda tworząca tolerowa-
nej powierzchni walcowej
musi leżeć pomiędzy
dwoma prostymi odległy-
mi od siebie o 0,1mm
Płaskość Tolerowana powierzchnia
musi leżeć pomiędzy
dwoma równoległymi
płaszczyznami odległymi
od siebie o 0,08mm
Laboratorium Metrologii Technicznej
Okrągłość Linia odwodu w dowol-
nym przekroju tolerowanej
powierzchni walcowej
musi leżeć pomiędzy
dwoma współśrodkowymi
okręgami od siebie odle-
głymi o 0,1mm
Walcowość Tolerowana powierzchnia
walcowa musi leżeć po-
między dwoma współ-
środkowymi walcami od-
ległymi od siebie o 0,1mm
Równoległość osi Każda linia tworząca tole-
rowanej powierzchni musi
leżeć pomiędzy dwoma
równoległymi liniami od-
ległymi o 0,1mm, które są
równoległe do osi odnie-
sienia A
Równoległość Każda linia tworząca tole-
płaszczyzn rowanej powierzchni musi
leżeć pomiędzy dwoma
równoległymi płaszczy-
znami odległymi o
0,01mm, które są równo-
ległe do płaszczyzny od-
niesienia A
Prostopadłość Każda linia tworząca tole-
rowanej powierzchni wal-
cowej musi leżeć pomię-
dzy dwoma równoległymi
liniami odległymi o
0,05mm, które są prosto-
padłe do płaszczyzny od-
niesienia A
Laboratorium Metrologii Technicznej
Nachylenie Tolerowana powierzchnia
musi leżeć pomiędzy
dwoma równoległymi
płaszczyznami odległymi
o 0,1mm od siebie, które
sÄ… nachylone pod kÄ…tem 60
stopni do płaszczyzny
odniesienia
Pozycja OÅ› tolerowanego otworu
musi leżeć wewnątrz wal-
ca o średnicy 0,05mm,
którego oś pokrywa się z
teoretycznie dokładnym
położeniem linii tolerowa-
nej względem powierzchni
A i B
Symetria Płaszczyzna środkowa
rowka musi leżeć pomię-
dzy dwoma równoległymi
płaszczyznami odległymi
o 0,08mm, które są syme-
tryczne względem środ-
kowej płaszczyzny ele-
mentu
odniesienia A
Współosiowość, Oś tolerowanego walca
współśrodkowość musi leżeć wewnątrz wal-
ca o średnicy 0,03mm
którego oś pokrywa się z
osiÄ… odniesienia A
Bicie promienio- Linia obwodowa dowol-
we nego przekroju tolerowa-
nej powierzchni walcowej
musi leżeć pomiędzy
dwoma współśrodkowymi
okręgami odległymi o
0.1mm, których wspólny
środek leży na osi odnie-
sienia utworzonej z A i B
Laboratorium Metrologii Technicznej
Bicie osiowe Bicie osiowe płaszczyzny
względem osi wałka (ba-
zy), nie może przekroczyć
0,1 mm, czyli rzeczywisty
zarys płaszczyzny powi-
nien siÄ™ znalez
ć na po-
wierzchni walca, między
dwiema płaszczyznami
prostopadłymi do jego osi
i oddalonymi od siebie o
0,1
Bicie całkowite Tolerowana powierzchnia
promieniowe musi leżeć pomiędzy
dwoma okręgami odle-
głymi o 0.1 mm, współ-
środkowymi z osią odnie-
sienia AB
Bicie całkowite Tolerowana powierzchnia
osiowe musi leżeć pomiędzy
dwoma równoległymi
powierzchniami odległymi
o 0.1 mm, prostopadłymi
do osi odniesienia A
Tolerowanie W każdym przekroju rów-
kształtu wyzna- noległym do płaszczyzny
czonego zarysu rysunku tolerowany jest
profil musi leżeć pomiędzy
dwoma liniami stycznymi
do okręgów o średnicy
0,08, których środki leżą
na linii o idealnym kształ-
cie geometrycznym
Tolerowanie Rozpatrywana powierzch-
kształtu nia musi leżeć pomiędzy
wyznaczonej dwoma powierzchniami
powierzchni stycznymi do kul o średni-
cy t=0.03, których środki
leżą na powierzchni o ide-
alnym kształcie geome-
trycznym
2. Stanowisko pomiarowe
Laboratorium Metrologii Technicznej
Laboratorium Metrologii Technicznej
2.1. UrzÄ…dzenie MarForm MMQ 400
MarForm MMQ 400 jest praktycznym urządzeniem do wykrywania odchyłek kształtu i poło-
żenia mierzonych elementów wykazujących w przeważającym stopniu symetrię obrotową. W
połączeniu z komputerem analizującym i programem dla użytkownika "AdvancedForm"
można dokładnie obliczać, przetwarzać i udostępniać wyznaczone odchyłki.
Rys.3. MarForm MMQ 400
W celu uzyskania optymalnego urządzenia do każdego zastosowania i elementu, model MMQ
400 został opracowany na zasadzie modułowej:
 Oś X do wyboru 180 mm lub 280 mm (w zależności od średnicy mierzonego elementu)
 Oś Z do wyboru 350 mm lub 500 mm (w zależności od długości mierzonego elementu)
 Stół obrotowy jako ręczny lub automatyczny (CNC) stół centrująco-wychylny.
Maszyna MarForm MMQ 400 może być używana nie tylko w laboratorium badań precyzyj-
nych, ale również  dzięki solidnej konstrukcji  w pobliżu miejsca produkcji elementów.
2.2. Obsługa oprogramowania MarForm MarWin AdvancedForm z poziomu studenta
Oprogramowanie MarForm MarWin AdvanceForm włączamy przy pomocy ikony
Po wykonaniu tej czynności pojawi się nam okno logowania
Laboratorium Metrologii Technicznej
Rys.4. Okno logowania
Następnie wybieramy nazwę użytkownika: student1, oraz wpisujemy Hasło: student1.
Otworzy się nam okno główne programu oraz okno widoku stanowiska pomiarowego.
Rys.5. Okno główne programu
W dostępnym dla użytkownika student1 trybu pracy mamy możliwość startowania programu.
Laboratorium Metrologii Technicznej
Klikamy na ikonę Następnie w ukazanym oknie wybieramy ścieżkę do
zadanego przez prowadzÄ…cego programu i go uruchamiamy.
Rys.6. Okno wyboru przykładowego programu test.mpr
Po wykonaniu programu prowadzący blokuje urządzenie przy pomocy przycisku bezpieczeń-
stwa. W wyniku wywołania programu, zostały wygenerowane niezbędne profile, które umoż-
liwią poprzez opcję Quick and Easy wyznaczyć niezbędne odchyłki kształtu i położenia.
Rys.7. Widok okna Quick and Easy
Laboratorium Metrologii Technicznej
Quick and Easy zawiera:
1. Start programu
- określa warunki początkowe oraz pozycje startową
2. Pomiaru pierwsze- wyznaczenie pozycji przedmiotu obrabianego
- szukanie zenitu
- wyznaczenie krawędzi
- ruch do wyliczonej pozycji
- zmiana układu odniesienia
3. Wyrównanie i ustawienie płaszczyzny elementu.
- centrowanie
- pochylenie
- centrowanie i pochylanie
4. Pomiar - zapisanie profili niezbędnych do wyliczenia odchyłek
- wyznaczenie okręgów na walcu
- wyznaczenie linii na walcu
- wyznaczenie okręgów na płaszczyz
nie
- wyznaczenie linii na płaszczyz
nie
5. Wyznaczenie odchyłek kształtu.
- wyznaczenie odchyłki kołowości
- wyznaczenie odchyłki prostoliniowości
- wyznaczenie odchyłki płaskości
- wyznaczenie odchyłki walcowości
- wyznaczenie odchyłki kształtu stożkowatości
Laboratorium Metrologii Technicznej
6. Wyznaczenie baz odniesienia
- wyznaczenie osi odniesienia
- wyznaczenie płaszczyzny odniesienia
7. Wyznaczenie odchyłek położenia.
- wyznaczenie współśrodkowości
- wyznaczenie współosiowości
- wyznaczenie równoległości
- wyznaczenie stożkowości
- wyznaczenie prostopadłości
- wyznaczenie nachylenia)
- wyznaczenie bicia osiowego(wzdłużnego)
- wyznaczenie całkowitego bicia promieniowe-
go(poprzecznego)
- wyznaczenie bicia promieniowego (poprzecznego)
- wyznaczenie całkowitego bicia osiowe-
go(wzdłużnego)
8. Specjalne wyliczenia
- wyliczanie profilu
- analiza Fouriera
- synteza Fouriera
9. Dokumentowanie wyników pomiarów
- zestawienie wszystkich rysunków pomiarowych na jednym
formularzu
- opcja wykorzystywana do eksportu danych
Laboratorium Metrologii Technicznej
10. Dodatkowe opcje
- zmiana parametrów globalnych i tolerancji podczas wykonywa-
nia programu
- Opcja umożliwia określenie pozycji narzędzia
pomiarowego w przestrzeni
- przeniesienie programu do EasyForm
W celu wyznaczenia odchyłek kształtu i położenia student wykorzystuje funkcje znajdujące się w
punktach od 5 do 8.
3. Przebieg ćwiczenia
3.1.Wyznaczanie podstawowych wartości odchyłek-cześć pierwsza
Rys.8. Element pomiarowy
Rys.9. Wyznaczone profile przy użyciu MarForm MMQ 400
Laboratorium Metrologii Technicznej
a)wyznaczenie odchyłki walcowości
Na poniższym rysunku przedstawiono metodę wyznaczania odchyłki walcowości. Podajemy
wartość tolerancji 0.01mm, oraz wybieramy interesujący nas profile względem których okre-
ślimy wartość odchyłki.
Rys.10. Przykład wyznaczenie odchyłki walcowości
b) wyznaczenie odchyłki okrągłości
Wybieramy w Quick and easy opcję odchyłki okrągłości. Podajemy wartość tolerancji równą
0.005mm oraz wybieramy jeden z trzech profili do określenia wartości tej odchyłki.
c) wyznaczenie odchyłki prostoliniowości
Wybieramy w Quick and easy opcję odchyłki prostoliniowości. Następnie podajemy wartość
tolerancji 0.005mm oraz wybieramy jeden z profili do określenia wartości tej odchyłki.
d) wyznaczenie osi odniesienia (bazy)
Na poniższym rysunku przedstawiono metodę wyznaczania osi (bazy). Wybieramy interesu-
jący nas profile dzięki którym wyznaczymy oś odniesienia.
Laboratorium Metrologii Technicznej
Rys.11. Przykład wyznaczenia osi odniesienia
e) wyznaczenie odchyłki równoległości
W opcji odniesienia mamy do czynienia z opcjÄ… wyboru:
Rys.12. Okno opcji wyboru
Wybieramy opcję Oś lub odcinek wraz z określeniem wartości pola tolerancji 0.01mm.
Laboratorium Metrologii Technicznej
Rys.12. Przykład wyznaczenia odchyłki równoległości
f) wyznaczenie odchyłki bicia promieniowego
Wybieramy interesujÄ…ce nas profile okrag_4 i okrag_5 oraz wybieramy opcje oÅ› lub odcinek z
wyborem zdefiniowanej wcześniej bazy. Uwzględniamy także tolerancje 0.1.
Rys.13. Przykład wyznaczenia odchyłki bicia promieniowego
Laboratorium Metrologii Technicznej
g) Wyznaczenie odchyłki współosiowości
Rys.14. Przykład wyznaczenia odchyłki współosiowości
3.2 Wyznaczanie podstawowych wartości odchyłek-część druga
Rys.15. Element pomiarowy
Laboratorium Metrologii Technicznej
Rys.16. Wyznaczone profile przy użyciu MarForm MMQ 400
a) określenie odchyłki płaskości
Po wybraniu tej opcji podajemy wartość tolerancji wraz z wybraniem wygenerowanego jed-
nego z profilów np.okrąg_góra_1 oraz wprowadzeniem wartości tolerancji 0.03mm.
Rys.17. Przykład wyznaczenia odchyłki płaskości
Laboratorium Metrologii Technicznej
b) określenie odchyłki prostopadłości
W opcji wyznaczania prostopadłości mamy szeroki wybór opcji wykorzystania wygenerowa-
nych profili oraz określenia elementu odniesienia.
Rys.18. Opcje wyboru
W celu dokonania pomiaru odchyłki wybieramy opcję wyboru profilów- koła na płaszczyz
-
nie, a elementem odniesienia będzie stworzona wcześniej przez nas oś odniesienia.
Rys.21. Przykład wyznaczenia odchyłki prostopadłości
Dokonać analizy czy wyznaczone wartości odchyłek mieszczą się w zadanych polach toleran-
cji.
Laboratorium Metrologii Technicznej
KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I AUTOMATYZACJI
Przedmiot:
Miernictwo i systemy pomiarowe
Numer ćwiczenia:
Sprawozdanie:
Pomiar odchyłek kształtu i położenia
8
grupa- & & & & & & & & .. rok akademicki
& & & & & & & & & & & & & & & ..
kierunek- & & & & & & & & & & & .& & & & .
(imiÄ™ i nazwisko)
Data odrobienia ćwiczenia Data oddania sprawoz-
Ocena Podpis
dania
& & & & & & & .
& & & & ..& & & . & & & & & & & & &
& & & & & & & &
Laboratorium Metrologii Technicznej
1. Wyznaczenie odchyłek kształtu i położenia
1
Wyznaczenie odchyłki okrągłości (punkty od 1do 3)
Nazwa zadania  1-3
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Typ grafiki Biegunowy/wyśrodkowany
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
2
Wyznaczenie odchyłki walcowości (punkt 4)
Nazwa zadania "4"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Typ grafiki 3D cylinder, cieniowany
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
3
Wyznaczenie odchyłki prostoliniowości (punkt od 5 do 6)
Nazwa zadania "5-6"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Typ grafiki Liniowy
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
4
Wyznaczenie równoległości (punkt 7)
Nazwa zadania "7"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Typ grafiki Liniowy
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
Laboratorium Metrologii Technicznej
5
Wyznaczenie odchyłki okrągłości (punkt 8)
Nazwa zadania "8"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Typ grafiki Biegunowy/wyśrodkowany
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
6
Wyznaczenie bazy pomiarowej B (punkt 9)
Nazwa zadania "9 (B)"
Pomiar
Profile i elementy
Kryterium wyznaczania LSC
7
Wyznaczenie odchyłki bicia promieniowe (punkt 10)
Nazwa zadania "10"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki Biegunowy/wyśrodkowany
Skalowanie 100 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
8
Wyznaczenie całkowitej odchyłki bicia promieniowe (punkt 11)
Nazwa zadania "11"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki biegunowy 2D
Skalowanie 100 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
Laboratorium Metrologii Technicznej
9
Wyznaczenie odchyłki współosiowości (punkt 12)
Nazwa zadania "12"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki Biegunowy/wyśrodkowany
Skalowanie 100 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
10
Wyznaczenie odchyłki płaskości (punkt 13)
Nazwa zadania "13"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Typ grafiki Polar 3D cylinder
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
11
Wyznaczenie bazy pomiarowej A-B (punkt 14)
Nazwa zadania "14 (A-B)"
Pomiar
Profile i elementy
Kryterium wyznaczania LSC
12
Wyznaczenie odchyłki bicia osiowego (punkt 15)
Nazwa zadania "15"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki biegunowy/wyśrodkowany
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
Laboratorium Metrologii Technicznej
13
Wyznaczenie odchyłki całkowitego bicia osiowego (punkt 16)
Nazwa zadania "16"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki Polar 3D cylinder
Skalowanie 10 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
14
Wyznaczenie odchyłki prostoliniowości (punkt 17)
Nazwa zadania "17"
Pomiar
Profile i elementy
Rozszerzenie 0.8[mm]
Tolerancja
Typ grafiki liniowa
Skalowanie 5 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
15
Wyznaczenie odchyłki prostopadłości przy C=0 stopni (punkt 18)
Nazwa zadania 18 (0°)"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki liniowa
Skalowanie 5 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
16
Wyznaczenie odchyłki prostopadłości przy C=90 stopni (punkt 19)
Nazwa zadania "19 (90°)"
Pomiar
Laboratorium Metrologii Technicznej
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki Liniowa
Skalowanie 5 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
17
Wyznaczenie odchyłki bicia osiowego (punkt 20)
Nazwa zadania "20"
Pomiar
Profile i elementy
Tolerancja
Odniesienia
Ponownie użyty element
Typ grafiki biegunowy/wyśrodkowany
Skalowanie 20 [µm]
Wartość odchyłki
Ocena zgodności
2. Wnioski
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
Laboratorium Metrologii Technicznej
Laboratorium Metrologii Technicznej
Laboratorium Metrologii Technicznej