Ćw. 1i 2

1)OMÓWIĆ I PRZEDSTAWIĆ NA RYSUNKU ZWIĄZKI POMIĘDZY ODCHYŁKAMI GEOMETRYCZNYMI DLA WAŁKA LUB OTWORU

Pomiędzy odchyłkami parametrów geometrycznych istnieje przybliżony związek :

T=∆W+∆K+2R_Z

Związek ten oznacza współzależność pomiędzy odchyłkami i oznacza, że przy zmianie wartości innej w przeciwnym kierunku, ponieważ suma odchyłek geometrycznych powinna mieścić się w tolerancji T. Dominującą rolę odgrywają tu odchyłki wymiarowe ∆W , pośrednio określające dopuszczalne odchyłki kształtu i położenia.

Rys) związek pomiędzy odchyłkami geometrycznymi pow. obrabianej.

N-wartość nominalna

A-dolna wartość graniczna

B-gorna wartość graniczna

∆K-odchyłka kształtu

T-tolerancja wymiaru

EI(ei) -odch. dolna otw.

ES(es) -odch. górna otw.

R_Z-wysokość nierówności powierzchni

2) MAJĄC DANĄ TOLERANCJE WYMIAROWĄ WAŁKA Tw PODAĆ JAKĄ DOKŁADNOŚĆ POWINIEN CHARAKTERYZOWAĆ PRZYRZĄD POMIAROWY DO POMIARU ODCHYŁEK GEOMETR. TEGO WAŁKA

Z uwagi na tolerancje danego wymiaru , winien być spełniony warunek

gdzie: ∆P -dokładność pomiaru danego przyrządu ,T -tolerancja mierzonego wymiaru

-Dla metody różnicowej (warunek doboru zakresu wskazań podziałki )

gdzie: Z_wp -wykres wskazań danego przyrządu

3)WYJAŚNIĆ ZWIĄZKI POMIĘDZY TOLERANCJĄ WYMIARU I KSZTAŁTU

/Oznacza to ,że dopuszczalna całkowita odchyłka wymiarowa ∆W zależy od odchyłki określającej dokładność kształtu ∆K .W każdym przypadku tolerancja kształtu winna zajmować tylko część tolerancji wymiaru .Jeżeli wymagania dotyczące dokładności kształtu są większe niż wynika to z tolerancji wymiarów stosujemy dodatkowo tolerancję kształtu.

4)WYJAŚNIĆ W JAKI SPOSÓB MOŻNA WYZNACZYĆ NIEPEWNOŚĆ ∆D POMIARU ŚREDNICY WAŁKA OBARCZONEGO BŁĘDAMI KSZTAŁTU

Niepewność wyniku pomiaru ∆D należy wyznaczyć jako sumę geometryczną niepewności ∆P przyrządu pomiarowego i niepewności ∆D_K spowodowanej odchyłkami kształtu . W tym celu należy wyznaczyć oszacowanie odchylenia standardowego pomiaru i średniej wg wzorów:

D_i,j -wartość i,j -tego wyniku pomiaru

-wartość średnia dla i+j tego pomiaru

∆P -niepewność pomiaru

Błąd wartości wymiaru spowodowany odchyłkami kształtu należy wyznaczyć ze wzoru:

Niepewność ∆D wyniku pomiaru średnicy D wyniesie:

5)OMÓWIĆ TECHNIKI POMIARU ODCHYŁEK KSZTAŁTU

-Analogowa -polega na ciągłym pomiarze zarysu wybranego przekroju i przedstawienia wyniku pomiaru w postaci wykresu kołowego lub liniowego z powiększeniem „k” razy ,zarysem rzeczywistym mierzonej powierzchni .Pomiaru można dokonywać przyrządami „Tolyrond” lub profilograf.

-Analogowo-dyskretna -polega na ciągłym pomiarze zarysu wybranego przekroju i dokonywaniu odczytów z pewnym krokiem. W tym przypadku bazuje się na powierzchni mierzonej ,a więc obarczonej błędami kształtu .W zależności od kształtu powierzchni bazowej przyrządu pomiarowego, błędy kształtu powierzchni mierzonej mogą mieć różny wpływ na wynik pomiaru .Tę technikę pomiaru wykonuje się przy pomocy czujników pomiarowych .Przebieg pomiaru sprowadza się do ustawienia przedmiotu i czujnika zgodnie ze schematem .

-Dyskretna -polega na pomiarze wartości danego wymiaru zgodnie ze schematem i na podstawie analizy teoretycznej wyznaczeniu wartości odchyłek okrągłości i walcowości .Pomiaru dokonuje się najczęściej przyrządami dwupunktowymi ,w których powierzchnia pomiarowa stałej końcówki jest bazą pomiarową przyrządu. Ten sposób nie wykrywa odchyłki nieparzystej okrągłości .Pozwala za to na wyznaczenie odchyłki parzystej okrągłości

6)OMÓWIĆ ZASADĘ POMIARU ODCHYŁEK KSZTAŁTU WAŁKA PRZY POMOCY KOMPUTEROWEGO SYSTEMU

Pomiar może być wykonany metodą bezpośrednią przy pomocy suwmiarki cyfrowej o wartości działki elementarnej a_o=0,01mm ,lub za pomocą mikromierza cyfrowego o wartości działki elementarnej a_o=0,001mm .Mikromierz cyfrowy umożliwia wykonywanie pomiarów klasyczną metodą różnicową z odczytem odchyłek od wartości odniesienia lub metodą różnicową z odczytem bezpośrednim wartości.

7)OMÓWIĆ ZASADĘ POMIARU ODCHYŁEK OKRĄGŁOŚCI WALCA PRZY POMOCY KOMPUTEROWEGO SYSTEMU

Pomiar nieparzystych odchyłek okrągłości tzw. graniastości powinien być wykonany metodą różnicową .Do pomiaru najlepiej wykorzystać czujnik z cyfrowym odczytem o wartości działki elementarnej a_o=0,001mm .Stanowisko pomiarowe powinno być przygotowane do wykrywania nieparzystej odchyłki okrągłości.

Ćw3

1)OMÓWIĆ TOLERANCJE PASOWANIA GWINTÓW METRYCZNYCH

Tolerancje i pasowania gwintów metrycznych są objęte Polskimi Normami, opartymi na między narodowym układzie tolerancji i pasowań gwintów metrycznych ISO. Normy przewidują dwa rodzaje gwintów ze względu na charakter pasowania , jakie może być utworzone w założeniu śruba-nakrętka tj.:

-Gwinty suwliwe-są oznaczone Symbolem „H” Dla tych gwintów odchyłki podstawowe wynoszą dolna EI=0 i górna ES=0

-Gwinty luźne -oznaczone symbolem „G” (wewnętrzne) dla gwintów zewnętrznych mamy g,e,d oraz trzy klasy dokładności gwintów metrycznych

- klasę dokładną szeregi tolerancji(3-6)

- klasę średnio-dokładną ,szeregi tolerancji(5-7)

- klasę zgrubną ,szeregi tolerancji (7-9)

Dodatkowo wyróżniono trzy długości skręcenia połączeń gwintowych:

- długość skręcenia małą (S)

- długość skręcenia średnią (N)

- długość skręcenia dużą (L)

Pełne oznaczenie gwintu na rysunku winno zawierać :

- wartość średnicy zewnętrznej

- skok gwintu

- klasę dokładności

- rodzaj gwintu

2)OMÓWIĆ WPŁYW BŁĘDÓW TECHNOLOGICZNYCH PODZIAŁKI I KĄTA ZARYSU NA TOLERANCJĘ ŚREDNICY PODZIAŁOWEJ

Błędy technologiczne występują zawsze ,dlatego dla określenia klasy dokładności gwintu należy wykonać dodatkowe pomiary podziałki p i kąta zarysu 2α i na tej podstawie wyznaczyć wartości odchyłki podziałki p i kąta 2α .Wyznaczenie odchyłki Δp podziałki i Δ2α kąta zarysu umożliwiają wyznaczenie poprawek t₁ i t₂ pozwalających uwolnić tolerancję średnicy podziałowej T_p od błędów technologicznych podziałki i kąta zarysu .Uzyskuje się to w wyniku zmniejszenia nominalnej wartości tolerancji średnicy podziałowej T_dz śruby o sumę wartości poprawek t₁ i t₂

3)OMÓWIĆ ZASADĘ POMIARU ŚRECNICY PODZIAŁOWEJ GWINTU PRZY POMOCY 3 WAŁECZKÓW

Przebieg pomiaru sprowadza się do wykonania następujących czynności

-Wyznaczenie wartości podziałki i na tej podstawie dobranie kompletu 3 wałeczków pomiarowych o średnicy d_w możliwie najbliższej wartości obliczonej ze wzoru

-Umieszczenie wałeczków pomiarowych pomiędzy zwojami gwintu i dokonanie pomiaru wymiaru M .Pomiaru M dokonać dokładnym przyrządem .

-Wyznaczenie wartości średnicy podziałowej d₂

d_w -średnica wałeczka

p -podziałka gwintu

α -kąt boku zarysu

c₁i c₂ -poprawki

4)OMÓWIĆ ZASADE POMIARU ŚREDNICY PODZIAŁOWEJ GWINTU ZA POMOCĄ MIKROSKOPU

Pomiar przy pomocy mikroskopu

-Po ustawieniu mikroskopu należy doprowadzić środkową krese siatki pomiarowej okularu do pokrycia się z zboczem zarysu gwintu tak aby środek krzyża siatki pomiarowej okularu znajdował się w połowie zbocza zarysu gwintu

-Dokonanie odczytu wskazania przesuwu poprzecznego stolika

-Następnie należy przesunąć stolik pomiarowy (przesuw poprzeczny) tak aby środkowa kresa siarki pomiarowej okularu pokryła się z przeciwległym zboczem zarysu gwintu

-Dokonanie odczytu wskazania w₂ przesuwu poprzecznego stolika

-Obliczenie cząstkowego wyniku pomiaru średnicy podziałowej jako różnicy wskazań

5)OMÓWIĆ ZASADE POMIARU PODZIAŁKI GWINTU ZA POMOCĄ MIKROSKOPU NOŻYKÓW POMIAROWYCH

-Po ustawieniu mikroskopu mierzonego gwintu i ostrości obrazu należy doprowadzić środkową kresę siatki pomiarowej okularu do pokrycia się ze zboczem zarysu gwintu tak aby środek krzyża siatki pomiarowej okularu znajdował się w połowie długości zbocza zarysu gwintu

-Dokonanie odczytu wskazania w₁ przesuwu wzdłużnego stolika mikroskopu

-Przesunięcie stolika pomiarowego przy pomocy przesuwu wzdłużnego tak aby środkowa kresa siatki pomiarowej okularu pokryła się z następnym zboczem gwintu

-Dokonanie odczytu wskazania w₂ przesuwu wzdłużnego stolika

6)WYJAŚNIĆ W JAKI SPOSÓB MOŻNA WYELIMINOWAĆ NIEZGODNOŚCI OSI MIERZONEGO GWINTU Z OSIĄ POMIARU NA DOKŁADNOŚĆ POMIARU ŚREDNICY PODZIAŁOWEJ

Z uwagi na występujące błędy technologiczne podziałki i kąta zarysu i ich wpływ na wartość średnicy podziałowej należy wyznaczyć skorygowaną wartość tolerancji średnicy podziałowej pozbawioną wpływu tych błędów. W celu przeprowadzenia oceny zgodności wykonania gwintu z wymaganymi należy:

-Wykonać pomiary podziałki p gwintu oraz kąta zbocza α i na podstawie uzyskanych wyników pomiarów wyznaczyć wartość poprawek

-Wyznaczyć skorygowane wartości

-Wykonać pomiary średnicy podziałowej powtarzając co najmniej trzykrotnie dla gwintów o normalnej długości i odpowiednio więcej dla gwintów o większej długości

-Wyznaczyć wartość średnicy z uzyskanych wyników

-Wyznaczyć wartość niepewności pomiarowej

-Sprawdzić czy uzyskany wynik pomiaru średnicy podziałowej gwintu spełnia warunki

Ćwiczenie nr 4

I - Omówić metody wyznaczania osi otworów.

Odległość pomiędzy dwoma otworami o średnicach D₁ i D₂ można wyznaczyć pośrednią metodą pomiarową, mierząc metodą różnicową wymiary spełniające określone równanie pomiaru. Stosuje się trzy sposoby mierzenia:

1. polega na zmierzeniu wartości średnic D1, D2 i odległości L.

Lx = L+0,5D1+0,5D2 ,∆Lx1 = ∆L+0,5(∆D1+∆D2)

2. polega na zmierzeniu wartości średnicy D1 oraz odległości L1 i L2.

Lx = 0,5D1+(L1-D1)+0,5(L2-L1) ,Lx = 0,5L1-0,5D1+0,5L2 ,∆Lx2 = 0,5(∆L1+∆L2+∆L3)

3. polega na wyznaczeniu wartości odległości L i L2.

Lx = L+0,5(L2-L) ,Lx = 0,5L+0,5L2 ,∆Lx3 = 0,5(∆L+∆L2)

II - Omówić zasadę pomiaru promienia zarysu łukowego.

Pomiar promienia krzywizny wykonuje się metodą pośrednią poprzez pomiar długości cięciwy i strzałki odpowiadającej tej cięciwie. Metodą ta można również wykonywać pomiary średnic o dużych wartościach.

R^2 = (R -s)^2+(c/2)^2 , R = (c^2/8s)+(s/2) , R = (c^2+4s^2)/8s ,

∆R = [c*∆c/4s]+[-c^2*∆s/8s^2]

III - Omówić przebieg pomiaru odległości osi otworów na mikroskopie.

Pomiar odległości osi otworów jest możliwy tylko pośrednią metodą pomiarową ze względu na to, że wymiar określający odległość osi jest zawarty pomiędzy niematerialnymi elementami. Do tego pomiaru wykorzystuje się mikroskopy optyczne. Najpierw trzeba sprawdzić kompletność wyposażenia stanowiska. Następnie zapoznać się z konstrukcją i działaniem mikroskopu oraz sprawdzić wskazanie podziałki kątowego ustawienia siatki pomiarowej okularu mikroskopu i kąta pochylenia tubusu. Wykonać pomiar osi otworu oraz punktów Wx1, Wx2, Wx3, Wx4. Aby wykonać te odczyty należy tak ustawić siatkę pomiarową okularu mikroskopu, aby kresa pomiarowa siatki prostopadła do kierunku do kierunku x była styczna do krawędzi pierwszego otworu.

IV - Omówić przebieg pomiaru promienia krzywizny na mikroskopie.

Pomiary promieni zarysów łukowych można wykonywać praktycznie tylko pośrednią metodą pomiaru, poprzez pomiar współrzędnych trzech punktów leżących na krawędzi zarysu mierzonego łuku. Do pomiarów wykorzystuje się mikroskop warsztatowy lub uniwersalny. Przed przystąpieniem do pomiarów należy upewnić się, czy siatka pomiarowa okularu mikroskopu została ustawiona właściwie oraz czy tubus mikroskopu jest ustawiony prostopadle. Następnie należy sprawdzić kompletność wyposażenia oraz zapoznać się z konstrukcją, działaniem i parametrami metrologicznymi mikroskopu. Zapoznać się z przedmiotem otrzymanym do pomiaru, ustalić wartość nominalną jego promienia R i sporządzić jego wykres. Ustawić mierzony przedmiot tak, aby była widoczna krawędź zarysu mierzonej krzywizny. Ustawić ostrość i ustalić wartość strzałki „s”. Wyznaczyć wartości Wy1, Wy2, Wx1, Wx2 i podstawić do wzoru c=[Wx2-Wx1], s=[Wy2-Wy1].

V - Wyjaśnić, jaki wpływ ma ustawienie siatki pomiarowej okularu na błąd pomiaru promienia krzywizny.

Przy niepoprawnie ustawionej siatce okularu mikroskopu, dla określonej cięciwy „c” zostanie zmierzona strzałka s1 zamiast odpowiadającej tej cięciwie strzałki „s”.

∆s = s1 - s = R(1- cosφ).

VI - Wyznaczyć, jaki wpływ ma ustawienie siatki pomiarowej okularu na błąd pomiaru odległości osi otworu.

Nie ustawienie siatki pomiarowej może doprowadzić do błędu niezgodności kierunku ustawienia z kierunkiem pomiaru. ∆l = Lx-L = (r1+r2)(1-cosφ).

Ćwiczenie nr 5

I - Omówić konstrukcję sprawdzianów dwugranicznych do wałków i otworów.

Podczas wykonywania sprawdzianów dwugranicznych dla wałków i otworów stosuje się metody do otworów - tłoczkowe, a do wałków - szczękowe. Obydwa typy sprawdzianów spełniają to samo zadanie tzn. pozwalają stwierdzić czy wymiar rzeczywisty jest mniejszy od górnego wymiaru granicznego B i większy od dolnego wymiaru granicznego A.Z uwagi na powyższe sprawdziany te posiadają tzw. stronę przechodnią służącą do stwierdzenia, że wymiar rzeczywisty jest większy od dolnego wymiaru granicznego Ao lub mniejszy od górnego wymiaru granicznego wałka Bw oraz tzw. stroną nieprzechodnią służącą do stwierdzenia, że wymiar rzeczywisty jest mniejszy od górnego wymiaru granicznego otworu Bo lub większy od dolnego wymiaru granicznego wałka Aw. W przypadku, gdy strona przechodnia nie wchodzi do sprawdzonego otworu, otwór jest brakiem „naprawialnym”. A w przypadku, gdy strona nieprzechodnia wchodzi do sprawdzonego otworu, otwór jest brakiem „nienaprawialnym”. W przypadku, gdy strona przechodnia wchodzi, a nieprzechodnia nie wchodzi do sprawdzonego otworu, wymiar tego otworu jest poprawny. Przy sprawdzaniu wałków ocena braków jest odwrotna. Zakres praktycznych zastosowań sprawdzianów obejmuje wymiary wałków i otworów klas IT 5÷12. Z uwagi na wartości tolerancji T dla tych klas, tolerancje wykonawcze stron sprawdzianów H muszą być bardzo małe, aby spełniać podstawowy warunek doboru przyrządu pomiarowego H≤(0,2÷0,1)T.

II - Przedstawić na rysunku położenia tolerancji sprawdzianu do otworów.

III - Przedstawić na rysunku położenie tolerancji sprawdzianu do wałków.

IV - Omówić zasadę odczytu wskazań mikroskopu długościomierza Abbego.

Abbego długościomierzu Abbego, dla zwiększenia dokładności odczytu wskazań, zastosowano specjalny mikroskop z noniuszem o module zero i spiralą Archimedesa. Załóżmy, że przy pomiarze długości L≈34mm wzorzec ustawi się ta, że 34 kresa wzorca znajduje się pomiędzy kresami 0 i 1 noniusza. Położenie kątowe spirali jest równe zero. Odczyt pełnych milimetrów wynosi 34 a dziesiętnych części jest równy zero. Dla zwiększenia dokładności odczytu, należy ustalić jeszcze wartość odcinka (x). Aby odczytać tą wartość należy przy pomocy pokrętła obracać płytkę spirali tak długo aż nastąpi styk linii spirali z linią kresy milimetrowej wzorca, a więc należy obrócić ją o kąt (φ1). Następnie należy odczytać odpowiadającą kątowi obrotu spirali liczbę (K) działek na podziałce spirali. Wartość długości odcinka (x) otrzymamy, jeżeli wartość działki elementarnej spirali (a_s) pomnożymy przez liczbę (K) działek i otrzymamy dokładny wynik pomiaru L. L=34a_w+0a_N+Ka_s

V - Omówić zasady ustawiania mierzonego sprawdzianu na długościomierzu Abbego.

- Doprowadzić do styku końcówki pomiarowe pod naciskiem pomiarowym;

- Odblokować głowicę głowicę pomiarową i konik luzując śruby zaciskowe;

- Ustawić głowicę pomiarową i konik tak, aby płaszczyzna styku końcówek pomiarowych znalazła się pomiędzy osią kłów stolika a konikiem w odległości ≈0,5Bo mierzonego sprawdzianu od osi kłów, przy stoliku przesuniętym w skrajnie położenie w kierunku konika;

- Zablokować tym położeniu konik;

- Przesunąć głowicę w lewo tak aby w okularze mikroskopu odczytowego na polu spirali znalazła się dowolna kresa wzorca o wartości Wo spełniająca nierówność Bo<(100-Wo) i zablokować głowicę;

- Nastawić zerowe wskazanie na podziałce spirali;

- Doprowadzić do pokrycia wybranej kresy Wo wzorca z zerem podziałki noniusza (kresa wzorca powinna zająć symetryczne położenie w zerowym zwoju spirali). Jako umowną wartość wskazania zerowego przyjąć wartość Wo.

VI - Ocena Wałeczków pomiarowych.

Ćw. 6

METODY POŚREDNIE POMIARU KĄTÓW I STOŻKÓW

-Zasady tolerowania kątów i stożków:

Tolerancja kąta zawsze jest symetryczna, Zasada tolerancji stożków podobnie jak kątów opiera się na symetrii położenia pola tolerancji stożka względem wartości nominalnej. Tolerowanie kąta stożka może być realizowane dwoma sposobami:

- przy pomocy tolerancji AT_D średnicy D stożka

- przy pomocy tolerancji AT α kąta rozwarcia stożka

Związek POM. Tol. Śr. Stożka a tolerancją kąta:

AT_D=AT_α • L

Wartość tolerancji kąta rozwarcia AT_α można wyznaczyć w zależności od tolerancji AT_D średnicy stożka w nast. sposób

α_max=arctg
, α_min=arctg
, AT_α=

-Pochylenie i zbieżność:

ZBIEŻNOŚĆ- pojęcia tego używa się w odniesieniu do określania kąta rozwarcia powierzchni stożkowych i wyraża się wzorem:

POCHYLENIE - używa się w odniesieniu do określenia kąta nachylenia określonej powierzchni względem innej powierzchni (powierzchni odniesienia) i wyraża się wzorem:

-POMIAR KĄTA ZEWNĘTRZNEGO Z UŻYCIEM LINIAŁU SINUSOIDALNEGO:

Pomiar polega na takim dobraniu wysokości stosu płytek H_s, aby różnica wskazań była równa:
, Wartość mierzonego kąta

należy wyznaczyć z zależności
w przypadku gdy

0 należy obliczyć poprawkę wysokości stosu płytek z proporcji:
,
Wartość mierzonego kąta należy wyznaczyć wtedy z zależności
Metodę pomiaru kąta za pomocą liniału sinusoidalnego można stosować do pomiaru kata zewnętrznego jak i do pomiaru kąta wewnętrznego.

Przy obliczaniu poprawki należy zwrócić uwagę na jej znak algebraiczny tzn. jeżeli wskazanie czujnika przesuwanego od położenia W₁ do W₂ maleje (W₁>W₂) to poprawka ma znak minus , gdy W₁<W₂ poprawka ma znak plus. Dobór stosy płytek H, należy rozpocząć od wartości wstępnej obliczonej z zależności:
gdzie
- wynik wstępnego pomiaru kąta
np kątomierzem uniwersalnym

-POMIAR ZBIEŻNOŚCI KĄTA ZA POMOCĄ WAŁECZKÓW POMIAROWYCH:

Zasada pomiaru zbieżności stożka z użyciem wałeczków pomiarowych opiera się na pomiarze dwóch średnic D₁, D₂ i odległości L_d między tymi średnicami. Pomiar przeprowadza się w następujący sposób: należy ustawić mierzony przedmiot na płycie pomiarowej lub stoliku przyrządu pomiarowego, zestawić dwa jednakowe stosy płytek wzorcowych (H₁) (mniejsze) oraz dobrać dwa jednakowe wałeczki pomiarowe (d_w), dokonać pomiaru wymiaru M_1, następnie zestawić dwa stosy płytek wzorcowych (H₂) (większe) dokonać pomiaru M₂. Zbieżność należy wyznaczyć ze wzoru:
. Jako wynik należy podać wartość wyrażającą się stosunkiem
. Pochylenie
powierzchni stożkowej należy wyznaczyć z zależnosci
=>

-POMIARY KĄTÓW STOŻKÓW WEWNĘTRZNYCH ZA POMOCĄ KULEK

Przebieg pomiaru kąta wewnętrznego polega na dobraniu dwóch kulek pomiarowych o średnicach d₁ d₂ spełniających warunki d₁
1,1D_min i d₂
0,9D_max i wykonaniu pomiaru wymiaru H₁ i H₂. Wartość mierzonego kąta należy wyznaczyć ze wzoru:
zaś zbieżność:

Jako wynik zbieżności należy podawać wartość wyrażaną:

-METODA WYZNACZENIA NIEDOKŁADNOŚCI POMIARU ZBIEŻNOŚCI I POCHYLENIA Z UŻYCIEM WAŁECZKÓW POMIAROWYCH

Niedokładność pomiaru zbieżności stożka:

Niedokładność pomiaru pochylenia powierzchni:

Ćw7

SUWMIARKI:

1)CHARAKTERYSTYKA SUWMIAREK UNIERSALNYCH:

Suwmiarki uniwersalne zaliczane są do grupy uniwersalnych przyrządów pomiarowych potocznie zwanych przyrządami suwmiarkowymi. Do tej grupy zalicza się: suwmiarki uniwersalne, suwmiarki po pomiaru dużych wymiarów, suwmiarki modułowe, wysokościomierze i głębokościomierze suwmiarkowe. Cechą wspólną narzędzi należących do tej grupy jest dodatkowa podziałka zwana noniuszem, która umożliwia zwiększenie dokładności pomiarowej poprzez interpolację geometryczną działki. Dokładność odczytu wskazań wyznacza się ze wzoru:

gdzie:
- wartość działki elementarnej podziałki prowadnicy, n - ilość działek na podziałce noniusza. Dokładność odczytu wskazań suwmiarek wynosi 0,1-0,05mm (0,02 też są). Najnowocześniejsze przyrządy zamiast podziałek kreskowych posiadają moduły elektroniczne które dodatkowo umożliwiają transmisję odczytów do komputera.

2)ZASADA SPRAWDZANIA PŁASKOŚCI I PROSTOLINIOWOŚCI POWIERZCHNI POMIAROWYCH SUWMIARKI UNIWERSALNEJ:

Ten pomiar można przeprowadzić za pomocą liniału krawędziowego poprzez porównanie szczeliny świetlnej powstałej poprzez przyłożenie liniału do badanej powierzchni z szeregiem szczelin wzorcowych. Należy zwrócić uwagę że minimalna wartość szczeliny wzorcowej jest równa wartości stopniowania wymiarów nominalnych płytek wzorcowych. Liniał należy przykładać w różnych miejscach (równolegle, i po przekątnych) krawędzi.

3)SPRAWDZANIE DOKŁADNOSCI WSKAZAŃ:

Sprawdzania dokładności wskazań dokonuje się w 3 punktach pomiarowych zakresu sprawdzanego przyrządu. Punkty sprawdzania dokładności wskazań dla suwmiarek: 140mm/0,1 - 0,0; 21,3; 71.6; 126,9 315mm/0,05 - 0,0; 71,25; 151,6; 231,85; 300. W wyniku sprawdzania dokładności wskazań wyznacza się maksymalny błąd wskazań lub maksymalną niepewność pomiarową, a następnie porównuje z wymaganiami norm.

4)SPRAWDZANIE RÓWNOLEGŁOŚCI POWIERZCHNI POMIAROWYCH:

Sprawdzanie równoległości powierzchni do badania wymiarów zewnętrznych można przeprowadzić za pomocą płytek wzorcowych. Sprowadza się to do odczytania wskazania pomiaru płytki o ustalonej długości umieszczonej w różnych miejscach powierzchni pomiarowych. Wynikiem sprawdzania jest różnica pomiędzy największym a najmniejszym wskazaniem.

Ćw8

1) Podaj przebieg sprawdzania płaskości powierzchni pomiarowych mikromierza.

Płaskość sprawdza się przy pomocy płaskiej płytki interferencyjnej. Umieszcza się ją na sprawdzanej oczyszczonej powierzchni lekko dociskając ją do niej tak, aby ukazał się obraz interferencyjny. Jeżeli powierzchnia nie jest płaska to prążki interferencyjne przybierają kształty krzywych zamkniętych lub otwartych. Gdy są otwarte należy płytkę tak pochylić, aby otrzymać jak najmniejszą liczbę prążków. Jeżeli powierzchnia jest płaska to prążki są proste równoległe i równo oddalone od siebie. Gdy są zamknięte to odchylenie od płaskości oblicza się: p=m*0,5*lambda p=błąd płaskości m-liczba prążków lambda ­długość fali światła. Kierunek odchylenia od płaskości wyznacza się na podstawie obserwacji przesuwania się prążków przy dociskaniu. Na powierzchni wypukłej prążki przesuwają się na zewnątrz, na powierzchni wklęsłej ku środkowi

2) Omówić przebieg sprawdzania równoległości powierzchni pomiarowych mikromierza.

W mikromierzach o zakresie pomiarowym do 75 mm równoległość powierzchni pomiarowych wrzeciona i kowadełka sprawdza się przy pomocy kompletu szklanych płasko równoległych płytek interferencyjnych składającego się z 4 płytek o wymiarach stopniowanych, co 0,25 skoku śruby mikrometrycznej. W czasie pomiaru płytkę należy zacisnąć między kowadełkiem a wrzecionem mikromierza przy pomocy sprzęgła a następnie lekko zwalniając wrzeciono i delikatnie pochylając płytkę interferencyjną trzeba uzyskać najmniejszą liczbę prążków interferencyjnych na jednej z powierzchni pomiarowych (należy obserwować prążki na drugiej powierzchni). Błąd równoległości wyznaczamy ze wzoru: r =(ml+in2)*0,5*łarnbda ml-liczba prążków na powierzchni kowadełka m2- liczba prążków na powierzchni wrzeciona lambda- długość fali użytego światła. Sprawdzanie dokonuje się używając kolejno wszystkich 4 płytek jako błąd przyjmuje się największy z otrzymanych wyników. Przy sprawdzaniu mikrometrów o większych zakresach pomiarowych oprócz płytek interferencyjnych używa się dodatkowo płytki wzorcowej o odpowiednim wymiarze.

3) Omówić przebieg sprawdzania dokładności wskazań mikromierza.

Na dolnej granicy zakresu błąd wskazania fa wyznacza się po zetknięciu kowadełka i wrzeciona albo przy pomocy płytki wzorcowej lub sprawdzianu nastawczego. Błąd wskazania w całym zakresie pomiarowym wyznacza się mierząc płytki wzorcowe o wymiarach tak dobranych by wskazania rozłożone były równomiernie w całym zakresie pomiarowym i uwzględniały kilka położeń kątowych bębna np. 5,12; 10,25; 21,5; 25 wskazania na mikrometrze odczytuje się przy nacisku pomiarowym wywołanym sprzęgłem. Błąd odczytu wskazania fi w każdym pkt. jest różnicą między odczytem a wartością nominalną mierzonej płytki wzorcowej. Do wyznaczania błędów wskazań mikrometrów o dużym zakresie pomiarowym (ponad 125 mm) trzeba zastosować urządzenia pomocnicze. Po wyznaczaniu błędów wskazań fi w całym zakresie pomiarowym należy sporządzić krzywą błędów mikrometru.

4) Omówić przebieg sprawdzania nacisku pomiarowego mikromierza.

Nacisk pomiarowy w mikrometrze jest wywołany sprzęgłem i powinien mieć odpowiednią wartość. Sprawdza się go mocując kabłąk mikrometru w specjalnym uchwycie, w położeniu pionowym. Następnie na wrzeciono nakłada się specjalną szalkę z wykonanym otworem nieprzelotowym. Na szalkę kładzie się odważniki o odpowiedniej masie z uwzględnieniem masy szalki. Obciążenie szalki zwiększa się stopniowo aż do takiej największej wartości, przy której sprzęgło nie jest w stanie obrócić bębna połączonego z wrzecionem to graniczne obciążenie określa nacisk pomiarowy wywołany sprzęgłem. Nacisk pomiarowy można również sprawdzić za pomocą wagi uchylonej.

Ćw. 9

1. Wyjaśnić pojęcie odcinka elementarnego, pomiarowego i linii środkowej profilu chropowatości.

-odcinek elementarny (l)- jest to długość linii odniesienia przyjmowana do wyznaczenia nierówności charakteryzujących chropowatość powierzchni

-odcinek pomiarowy - jest to długość odcinka, na którym określa się wartość parametrów chropowatość powierzchni. Odcinek pomiarowy może zawierać jeden lub więcej odcinków elementarnych .

-linia środkowa profilu chropowatości - jest to linia odniesienia dzieląca profil chropowatości tak, że w przedziale odcinka elementarnego (l)sumy pól zawartych między tą linią a profilem po obydwu jej stronach są jednakowe.

2.)Podać definicje parametrów chropowatości określonych w kierunku równoległym do linii średniej .

-odstęp chropowatości (S _mi) - jest to długość odcinka linii średniej m zawierająca wzniesienie i sąsiadujące z nim wgłębienia profilu chropowatości

-średni odstęp chropowatości (S_m) - jest to średnia wartość z odstępów chropowatości występujących w przedziale odcinka elementarnego (l)

-długość profilu chropowatości (L₀) - jest to długość otrzymana przez rozwinięcie w linię prostą wzniesień i wgłębień profilu w przedziale odcinka elementarnego (l)

3.)Podać definicje parametrów chropowatości określanych w kierunku prostopadłym do linii średniej .

-wysokość wzniesienia profilu chropowatości (y_p) - jest to odległość najwyższego punktu wzniesienia od linii średniej profilu chropowatości w przedziale odcinka elementarnego (l)

-głębokość wgłębienia profilu chropowatości (y_r) - jest to odległość najniższego punktu wgłębienia od linii średniej profilu chropowatości w przedziale odcinka elementarnego (l)

-maksymalna wysokość wzniesienia (R_p) - jest to odległość od linii wzniesienia profilu chropowatości do linii średniej m w przedziale odcinka elementarnego (l)

-maksymalna głębokość wgłębienia (R_r) - jest to odległość od linii wgłębienia profilu chropowatości do linii średniej m w przedziale odcinka elementarnego (l)

-maksymalna wysokość chropowatości (R_m) - jest to odległość między linią wzniesień profilu chropowatości a linią wgłębień w przedziale odcinka elementarnego (l)

-wysokość chropowatości wg 10 punktów (R_z) - jest to średnia arytmetyczna wartości bezwzględnych wysokości 5 najwyższych wzniesień i 5 najniższych wgłębień

-średnia wysokość chropowatości (R_c) - jest to suma średnich wartości wzniesień profilu i głębokości wgłębień profilu w przedziale odcinka elementarnego (l)

-średnia

-średnie kwadratowe odchylenie profilu chropowatości (R_q) - jest to średnia kwadratowa wartość odchyleń profilu y od linii średniej m

4.)Podać definicje parametrów chropowatości związanych z kształtem nierówności profilu

-długość nośna profilu (n_p) - jest to suma długości odcinków otrzymanych przez przecięcie profilu chropowatości linią równoodległą od linii średniej m w przedziale odcinka elementarnego (l) na określonym poziomie profilu chropowatości

-współczynnik długości nośnej chropowatości (t_p) - jest to stosunek długości nośnej profilu chropowatości(n_p) do długości odcinka elementarnego (l)

-krzywa nośności profilu chropowatości - charakteryzuje przebieg wartości współczynnika długości nośnej profilu (t_p) w zależności od poziomów przecięcia profilu chropowatości

5.) Charakterystyka optycznych technik pomiaru parametrów chropowatości .

-metoda przekroju świetlnego polega na oświetleniu mierzonej powierzchni wiązką światła przechodzącą przez szczelinę i padają ca na tę powierzchnię pod kątem 45^o

-metoda cienia jest realizowana w teki sam sposób jak metoda przekroju świetlnego, z ta różnicą, że w konstrukcji przyrządu w miejsce nieprzepuszczalnej światła przesłony ze szczeliną przepuszczalna światło jest stosowana przesłona przepuszczalna światło ze szczeliną nie przepuszczalną światła

-metoda interferencyjna - polega na interferencji dwóch wiązek światła odbitych od powierzchni lustrzanej i powierzchni mierzonej. W wyniku interferencji powstaje obraz zarysu mierzonej powierzchni umożliwiający wyznaczenie wysokości chropowatości.

6.)Omówić zasadę pomiaru wysokości chropowatości przy pomocy mikroskopu Schmaltza.

-należy umieścić badaną próbkę na stoliku pomiarowym tak, aby ślady obróbki były prostopadłe do krawędzi szczeliny świetlnej lub krawędzi cienia

-ustawić kolejno kresę przerywaną widoczną w okularze stycznie do wierzchołków następnie wgłębień linii zarysu profilu odczytać kolejne wskazania W₁, W₂ … W₁₀ podziałki okularu

-obliczyć wartość R_z wysokości chropowatości wg wzoru :

R_z =1/5 (W₁+ W₃+…- W₂-W₄-…)W_L/√2

7.) Omówić zasadę pomiaru odstępu chropowatości przy pomocy mikroskopu Schmaltza.

-Należy obrócić głowice okularu tak, aby przesuwna kresa przerywana zajęła położenie pionowe w polu widzenia

-Ustawić kresę przerywaną kolejno na wzniesieniach lub wgłębieniach zarysu profilu przekroju świetlnego i odczytać wyniki wskazań podziałki okularu odpowiadające kolejnym wzniesieniom lub wgłębieniom

-Obliczyć odstępy chropowatości S_i dla wzniesień lub dla wgłębień jako różnice W_i- W_i-1

-Obliczyć średni odstęp miejscowych wzniesień profilu nierówności:

S=[(W₁- W₂)₁+( W₂- W₃)₂+…+( W₅- W₆)₅+( W₇- W₈)]x W_L

Ćw. 10

1. Omówić, w jaki sposób można ustalić liczebność próbki.

Należy skorzystać ze zmiennej losowej scharakteryzowanej u_ά równej:

jeżeli wartości x2 i x0 sprowadzimy do wartości względnych przez podstawienie
oraz
to otrzymamy

oraz

dla

to

2. Omówić, na czym polega estymacja wartości średniej.

Estymacja może mieć charakter punktowy lub przedziałowy. W celu oszacowania wartości średniej należy w zależności od liczebności populacji N pobrać próbkę o liczebności n zachowując zasady pobierania próbek do badania statystycznego. Następnie należy dokonać pomiarów badanej własności x_i każdej jednostki i wyliczyć oszacowanie wartości średniej o charakterze punktowym.

3. Omówić, na czym polega estymacja wariacji.

Wartość tego parametru wyznacza się na podstawie próbki o liczebności n i przyjmuje się jako oszacowanie wariacji dla danej populacji. W technice wariacje i odchylenia średnie danej populacji uważa się za znane, jeżeli są stałe w czasie i zostały wyznaczone z próbki o liczebności n≥100 jednostek wyrobu. Estymacja wariacji może mieć charakter punktowy, należy obliczyć oszacowanie wartości średniej x dla próbki o liczebności n.

4. Omówić przebieg badania i zgodności rozkładu właściwości w populacji z rozkładem normalnym

5. Charakterystyka komputerowego systemu statystycznego kontroli

-Wykorzystanie mikromierza cyfrowego tesa połączonego z komputerem

-Program transmisji danych do arkusza Excel

6. Wyjaśnić pojęcie statystycznych planów odbioru jakościowego.

Skuteczność odbioru jakościowego, nie zależnie od stosowanego asyst. Jakości jest określana przez:

Prawdopodobieństwo popełnienia błędu I-go rodzaju tj. błędu polegającego na odrzuceniu wyrobu spełniającego wymagania

Prawdopodobieństwo popełnienia błędu II-go rodzaju tj. błędu polegającego na przyjęciu wyrobu nie spełniającego wymagań

---