T: Wzorce i podstawowe przyrządy pomiarowe.
I Pomiar przyrządami mikrometrycznymi:
II Pomiar przyrządami suwmiarkowymi:
III Składanie stosu z płytek wzorcowych:
Płytki wzorcowe są jednomiarowymi końcowymi wzorcami długości. Długość nominalna ln płytki wzorcowej jest wymiarem odniesienia, względem którego określa się odchyłki graniczne długości płytki. Łączenie płytek wzorcowych w stos polega na nasuwaniu płytek z lekkim dociskiem lub składaniu środkami powierzchni pomiarowych i wykonaniu – również z dociskiem – obrotu o 90º.
Zasady składania stosów płytek wzorcowych są następujące:
1. Liczba płytek tworzących stos nie powinna być zbyt duża
2. Najpierw należy dobrać płytki o wymiarach z końcówkami w mikrometrach, setnych części milimetra, dziesiętnych części milimetra, a dopiero później płytki o długościach wyrażających się całkowitymi milimetrami.
IV Pomiar średnicówką z czujnikiem zegarowym:
Pomiar średnicy otworu średnicówką czujnikową jest pomiarem ze stykiem dwupunktowym lub trzypunktowym. Pomiar wykonuje się metodą różnicową. W tym celu średnicówkę należy ustawić wg odpowiedniego wzorca. Wzorcem mogą być płytki wzorcowe ustawione w stos uchwycone w specjalnym uchwycie, lub mikrometr.
Wynik pomiaru średnicówką jest równy sumie wartości długości wzorca i odczytanej z przyrządu różnicy (dodatniej lub ujemnej) wskazań podczas pomiaru i wzorcowania średnicówki.
T: Maszyny i mikroskopy pomiarowe.
I Pomiar średnicy otworu długościomierzem uniwersalnym metodą bez naciskową:
Pomiar z użyciem wskaźnika elektronicznego (zwanego często „magicznym okiem”) polega na odczytaniu mikroskopem spiralnym dwóch położeń wzorca kreskowego, odpowiadającym dotknięciom – bez nacisku – kulistej końcówki pomiarowej ze ściankami otworu.
II Pomiar średnicy otworu mikroskopem warsztatowym dużym z wykorzystaniem nasadki czujnikowej:
Wskazania mikroskopu x2 i x1 odczytuje się w dwóch położeniach trzpienia pomiarowego o średnicy końcówki dk, gdy widoczne w okularze podwójne kreski nasadki obejmują symetrycznie pionową linię krzyża głowicy goniometrycznej.
III Pomiar odległości osi dwóch otworów mikroskopem pomiarowym z wykorzystaniem okularu podwójnego obrazu:
Na stoliku kładzie się przedmiot z dwoma otworami. Współrzędne x i y odczytujemy ze śruby mikrometrycznej, gdy widoczne dwa obrazy otworu doprowadzimy ruchem stolika, aż do pokrycia się ze sobą. W ten sposób uzyskujemy pokryty obraz podwójny na osi optycznej mikroskopu. Czynność powtarzamy dla drugiego otworu.
T: Wzorcowanie przyrządów pomiarowych.
I Przebieg sprawdzania mikrometru:
1. Sprawdzenie płaskości powierzchni pomiarowych.
− przyłożyć płaską płytkę interferencyjną do dokładnie oczyszczonej powierzchni pomiarowej kowadełka (wrzeciona) tak, aby powstał obraz prążków interferencyjnych (rys.1), − jeżeli prążki interferencyjne tworzą linie:
a) otwarte – wyznaczyć liczbę m=a/b określającą maksymalne odchylenie prążków interferencyjnych od prostoliniowości, przyjmując za jednostkę tego odchylenia odległość między sąsiednimi prążkami, gdzie a – strzałka ugięcia prążka, b – odległość między prążkami
b) zamknięte – ustalić ich liczbę m,
− obliczyć odchylenie p od płaskości powierzchni pomiarowych kowadełka i wrzeciona według wzoru:
p=m*(λ/2) µm
gdzie: λ – długość fali światła stosowanego do uzyskania interferencji; przy obserwacji w świetle białym λ ≈ 0,6 µm
− porównać obliczoną wartość odchyłki płaskości wrzeciona i kowadełka z wartością dopuszczalną
2. Sprawdzenie odchylenia od równoległości powierzchni pomiarowych.
Odchyłkę równoległości powierzchni pomiarowych przyrządów mikrometrycznych za pomocą płasko równoległych płytek interferencyjnych, o wymiarach stopniowanych co ¼ obrotu śruby mikrometrycznej. W celu wyznaczenia odchyłki należy:
− zacisnąć za pomocą sprzęgła mikrometru jedną z płytek interferencyjnych pomiędzy powierzchniami pomiarowymi,
− delikatnie przesunąć lub pochylić zaciśniętą płytką, tak aby uzyskać na jednej z powierzchni pomiarowych możliwie małą liczbę prążków – m1,
− policzyć liczbę prążków – m2 – na drugiej powierzchni pomiarowej,
− obliczyć odchylenie od równoległości r dla położenia powierzchni pomiarowej odpowiadającego obrotowi o ¼ śruby mikrometrycznej według wzoru:
r = (m1+m2)*(λ/2)
gdzie: m1, m2 – liczba prążków na powierzchniach pomiarowych, λ – długość fali światła stosowanego do uzyskania interferencji; przy obserwacji w świetle białym λ ≈ 0,6 µm.
− zacisnąć kolejno trzy pozostałe płytki powtarzając czynności według powyższych punktów.
3. Sprawdzenie nacisku pomiarowego.
Nacisk pomiarowy mikrometru należy sprawdzać w następujący sposób: − zamocować w statywie mikrometr w położeni pionowym,
− obciążyć śrubę mikrometryczną odważnikami; urządzenie do obciążania śruby mikrometrycznej powinno mieć trwałe oznaczenie swojej masy na szalce,
− po każdym obciążeniu pokręcać sprzęgłem mikrometru.
Jako nacisk pomiarowy przyjmuje się obciążenie graniczne, przy którym sprzęgło nie jest w stanie obrócić śruby mikrometrycznej. Nacisk pomiarowy mikrometru powinien być sprawdzony w co najmniej dwóch punktach zakresu pomiarowego.
4. Wyznaczenie błędów wskazań mikrometru.
Jako błąd wskazania dolnej granicy zakresu pomiarowego przyjmuje się różnicę między wskazaniem mikrometru a wartością nominalną dolnej granicy zakresu pomiarowego. Błędy wskazań w innych punktach zakresu pomiarowego mikrometru należy wyznaczyć dokonując nim pomiarów stosów płytek wzorcowych.
II Przebieg sprawdzania czujnika zębatego:
1. Sprawdzenie nacisku pomiarowego.
2. Sprawdzanie zakresu rozrzutu wskazań.
3. Sprawdzenie błędów wskazań.
T: Współrzędnościowa technika pomiarowa.
I Istota współrzędnościowej techniki pomiarowej:
Istota współrzędnościowej techniki pomiarowej polega na tym, że informacja o postaci i wymiarach poszczególnych elementów mierzonego przedmiotu odbierana jest jako zbiór współrzędnych punktów, które, w pewnym przestrzennym układzie współrzędnych (kartezjańskim, walcowym lub sferycznym), zajmuje środek kulistej końcówki trzpienia pomiarowego stykającego się z powierzchnią mierzonego przedmiotu.
II Parametryzacja elementów geometrycznych:
Matematyczna minimalna liczba punktów – wynika z liczby stopni swobody, jaką ma element.
Pomiarowa minimalna liczba punktów – jest tak dobrana, aby wspływ najmniejszej odchyłki kształtu na wynik pomiaru był jak najmniejszy.
Punkt – położenie (x, y, z); [1;1]
Prosta – punkt na prostej, wektor równoległy do prostej; [2;3]
Płaszczyzna – punkt na płaszczyźnie, wektor normalny do płaszczyzny o zwrocie na zewnątrz; [3;4]
Okrąg – środek okręgu, wektor normalny do płaszczyzny; [3;4]
Sfera – środek sfery, promień sfery; [4;6]
Walec – punkt na osi, wektor równoległy do osi, promień; [5;8]
Stożek – punkt na osi stożka, wektor równoległy do osi, promień, kąt wierzchołkowy; [6;12]
Torus – środek torusa, wektor równoległy do osi, promień rury, średni promień; [?;?]
T: Statystyczne sterowanie procesem.
I Histogram:
II Siatka rozkładu normalnego:
III
T: Pomiar chropowatości.
I Parametry pionowe:
Całkowita wysokość profilu Rt,
Suma wysokości najwyższego wzniesienia profilu Zp i głębokości najniższego wgłębienia profilu Zv wewnątrz odcinka pomiarowego ln.
Rt = Zp + |Zv| dla ln
Największa wysokość profilu Rz,
Suma wysokości najwyższego wzniesienia profilu Zp i głębokości najniższego wgłębienia profilu Zv wewnątrz odcinka elementarnego lr.
Rz = Zp + |Zv| dla Ir
Średnia arytmetyczna rzędnych profilu Ra,
Średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości rzędnych Z(X) wewnątrz odcinka elementarnego lr.
Rq Średnia kwadratowa rzędnych profilu Pq, Rq, Wq – średnia kwadratowa wartości rzędnych Z(X) wewnątrz odcinka elementarnego lr.
Rsk Współczynnik asymetrii profilu Psk, Rsk, Wsk – iloraz średniej wartości trzeciej potęgi rzędnych Z(x) i trzeciej potęgi odpowiedniego parametru Pq, Rq, Wq wewnątrz odcinka elementarnego lr.
Rku Współczynnik spłaszczenia profilu Pku, Rku, Wku – iloraz średniej wartości czwartej potęgi rzędnych Z(x) i trzeciej potęgi odpowiedniego parametru Pq, Rq, Wq wewnątrz odcinka elementarnego lr.
II Parametry poziome:
RSm Średnia szerokość rowków elementów profilu PSm, RSm, WSm – wartość średnia szerokości elementów profilu Xs wewnątrz odcinka elementarnego lr.
III Zasada pomiaru:
Głowica pomiarowa przyrządu przesuwa się wzdłuż kierunku mierzonego profilu ze stałą prędkością. Ostrze odwzorowujące dzięki naciskowi pomiarowemu styka się z powierzchnią przedmiotu. Zmiany wzajemnego położenia ostrza odwzorowującego względem pozostałych elementów głowicy pomiarowej wywołane chropowatością powierzchni, falistością powierzchni, odchyłkami kształtu są zamieniane w przetworniku przyrządu na sygnał elektryczny. Sygnał ten po wzmocnieniu może być poddany filtracji celem usunięcia niepożądanych składowych. Następnie sygnał może być zarejestrowany lub poddany opracowaniu celem wyznaczenia wartości określonego parametru.