Rok akademicki 2013/2014

LABORATORIUM

POMIARÓW WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH

POLITECHNIKA LUBELSKA Kierunek Mechatronika	LABORATORIUM Pomiarów Wielkości Geometrycznych
Ćwiczenie nr 1 Temat ćwiczenia: Komputerowe systemy pomiaru odchyłek geometrycznych kształtu
Nazwisko i imię	Grupa
	GL07 Zespół 1

Cel ćwiczenia

Poznanie systemów komputerowych pomiarów odchyłek okrągłości geometrycznych kształtu. Wykonanie pomiarów odchyłek kształtu okrągłości wałka.

2. Wykorzystane metody i techniki pomiarowe

1. Metoda 1: pomiar nieparzystych odchyłek okrągłości przy pomocy czujnika z odczytem cyfrowym

Metoda ta polega na określeniu charakterystycznych przekrojów badanego przedmiotu, w których przy pomocy czujnika będzie dokonywany pomiar zwracając uwagę, czy dokładność pomiaru badanego przyrządu jest mniejsza lub równa jednej dziesiątej tolerancji mierzonego wymiaru. Po uaktywnieniu systemu pomiarowego wspomaganego komputerowo należy wykonać 20-ścia pomiarów w każdym z wyznaczonych przekrojów dokonując obrotu mierzonego przedmiotu, co pewien kąt obrotu (ok. 18^o).

1. Metoda 2: pomiar odchyłek okrągłości za pomocą specjalnej maszyny pomiarowej wspomaganej komputerem

Metoda polega na wycentrowaniu mierzonego walca ustawionego na stole pomiarowym, które odbywa się automatycznie. Wartość odchyłki okrągłości odczytuje się z wykresu wykonanego w układzie biegunowym w odpowiednim powiększeniu (20 – 20 000x). Na podstawie wygenerowanego wykresu w zależności od zaobserwowanych wymiarów komputer oblicza położenie i średnicę okręgu, jak również największe odległości średniego okręgu od położonego poniżej i powyżej zarysu zaobserwowanego. Suma tych odległości odpowiada praktycznie odchyłce okrągłości. Średni element (okrąg) może również zostać narysowany na wykresie.

3. Zestawienie parametrów metrologicznych stosowanych przyrządów i systemów pomiarowych

A. Mikromierz z cyfrowym odczytem firmy Tesa o dokładności 0,001mm

B. System pomiarowy w skład którego wchodzą przyrząd do pomiaru odchyłek kształtu Form Tester T 1000 oraz oprogramowania sterująco-pomiarowego Turbo Form

C. Suwmiarka o dokładności 0,01mm

4. Rysunek mierzonego elementu

5. Zestawienie wyników pomiarów

	Metoda 1	Metoda 2
Przekrój A-A	0,013 mm	10,45·10^-3 mm
Przekrój B-B	0,033 mm	9,6·10^-3 mm
Przekrój C-C	0,054 mm	10,23·10^-3 mm

6. Obliczenia

A. Metoda 1

$$G = \frac{W_{\max} - W_{\min}}{S}$$

gdzie:

W_max – maksymalne wskazanie czujnika

W_min – minimalne wskazanie czujnika

S – współczynnik wykrywalności błędu graniastości zależny od kąta pryzmy i liczby łuków n

Przekrój A-A:

$G = \frac{0,020 - ( - 0,005)}{2} = 0,013$ mm

Przekrój B-B:

$G = \frac{0,054 - ( - 0,012)}{2} = 0,033$ mm

Przekrój C-C:

$G = \frac{0,008 - ( - 0,099)}{2} = 0,054$ mm

8. Wnioski

Rzeczywisty kształt powierzchni obrobionych odbiega od kształtu idealnie gładkiej bryły geometrycznej, co potwierdzają wykresy dla poszczególnych przekrojów dołączone do sprawozdania. Różnice te stanowią odchyłki kształtu, które są uzależnione od przekroju dla którego jest wykonywany pomiar. Czynnikiem wpływającym na ich wartość jest sposób obróbki przedmiotu badanego.

Metoda druga jest metodą o wiele dokładniejszą w przeciwieństwie do metody pierwszej, dzięki w pełni skomputeryzowanemu systemowi pomiarowemu.

Zmierzone odchyłki metodą pierwszą są określona z dokładnością 0,001mm, natomiast drugą z dokładnością 0,00001 mm.

W metodzie pierwszej wykonaliśmy po 20 pomiarów dla każdego przekroju (co ok. 18^o) jest to niska wartość w stosunku do metody drugiej gdzie zastosowany został filtr 0-50 fal/obrót.

Dzięki metodzie drugiej możemy porównać wartości odchyłek do średniego okręgu będącego idealnym kształtem wałka, czego nie mieliśmy możliwości zrobić w metodzie pierwszej.