LABORATORIUM 1
1. Na czym polega kultura pomiarowa?
Kultura pomiarowa to inaczej ogólna higiena i etyka pracy. Główne zasady kultury pomiarowej:
- W czasie pomiarów w miarę możliwości należy używać rękawiczek
- Bez uzasadnionej potrzeby nie należy dotykać przyrządów pomiarowych
- Dotkniętą płytkę wzorcową należy odłożyć na wieczko pudełka w celu jej późniejszego zakonserwowana
- Przyrządy pomiarowe należy chronić przed zabrudzeniem, uderzeniami, działaniem źródeł ciepła
2. Wymień rodzaje przyrządów suwmiarkowych.
Wyróżnia się trzy zasadnicze typy przyrządów suwmiarkowych: suwmiarki ( jednostronne, dwustronne i dwustronne z głębokościomierzem), głębokościomierze, wysokościomierze.
3. Wyjaśnij różnice między noniuszami o modułach 1 i 2, oraz dokładności odczytowej 0,1 i 0,05 mm.
Noniusze o modułach 1 i 2 mają inny stosunek długości działek noniusza i skali głównej. Dokładność odczytowa 0,05 jest dokładniejsza od 0,1 posiadają ją suwmiarki które mają na noniuszu 20 kresek, dokładność 0,1 posiada na noniuszu 10 kresek.
4. Z jaką dokładnością można by odczytywać wskazania suwmiarki gdyby nie było noniusza?
Gdyby nie było noniusza, możnaby odczytywać wskazania z dokładnością do milimetra.
5. Z jaką dokładnością odczytuje się wskazania mikrometru?
Dokładność odczytowa mikrometru wynosi Δ=0,001 mm.
6. Jakiego rzędu jest niepewność pomiaru suwmiarką, a jakiego mikrometrem?
Niepewność pomiaru suwmiarką jest rzędu setnych części milimetra a mikrometrem rzędu tysięcznych części milimetra
7. Czy pomiar suwmiarką spełnia postulat Abbego (uzasadnij odpowiedź)
Nie spełnia postulatu Abbego, ponieważ mierzona długość i mierzący ją wzorzec nie leżą na jednej prostej.
8. Co to jest wartość działki elementarnej?
Jest to wartość wielkości mierzonej odpowiadającej działce elementarnej.
9. Jaka jest wartość działki elementarnej suwmiarki?
Wartość działki elementarnej suwmiarki wynosi 1 mm
10. Na czym polega budowa i działanie noniusza?
Noniusz zbudowany jest z dodatkowych kresek znajdujących się na ruchomej części suwmiarki. Zasada działania przyrządu z podziałką noniusza opiera się na różnic wielkości działki elementarnej podziałki głównej i działki noniusza.
11. Jaka jest wartość działki elementarnej mikrometru?
Wartość działki elementarnej mikrometru wynosi 0,001 mm
12. Na jakie klasy dokładności dzielimy płytki wzorcowe?
Klasa K: w laboratoriach pomiarowych do kontroli przyrządów pomiarowych
Klasa 0: jako płytki wzorcowe podstawowe do sprawdzania płytek o niższej klasie dokładności
Klasa 1: do pomiarów w laboratoriach pomiarowych
Klasa 2: jako wzorce nastawcze i kontrolne przyrządów pomiarowych niższej dokładności
13. Ile wynosi nacisk pomiarowy mikrometru?
Nacisk pomiarowy mikrometru wynosi 5-10 N
14. Zdefiniuj długość nominalna płytki wzorcowej, podaj rodzaje klas dokładności
Długość nominalna płytki wzorcowej to wymiar odniesienia względem którego określa się odchyłki graniczne długości płytki. Rodzaje klas dokładności: K, 0, 1, 2
15. Podaj sposoby łączenia płytek wzorcowych
Istnieją dwa sposoby łączenia płytek wzorcowych:
- Dociśnięcie i nasunięcie jednej płytki na drugą
- Dociśnięcie i „wkręcenie” jednej płytki do drugiej poprzez przyłożenie płytek do siebie pod kątem 90 stopni i obrót do pozycji prostopadłej względem siebie
16. Wyjaśnij zastosowanie przyborów pomocniczych do płytek wzorcowych
Przybory pomocnicze służą do ułatwienia pracy i zmaksymalizowania poziomu czystości pracy z płytkami. Przykładowe przybory to uchwyty do płytek, wkładki płasko walcowe, wkładki ostre, kły centrujące, podstawy do uchwytów.
LABORATORIUM 2
1. Podaj charakterystykę metrologiczną długościomierzy.
Długościomierz pionowy
| Rozdzielczość | 0.1 μπ |
|---|---|
| Zakres pomiarowy | 0-f200 mm |
| Błędy graniczne dopuszczalne | Dla całego zakresu pomiarowego: MPE- ±0,4μπ |
| Dla zakresu ±0,1 mm; MPE-±0,3μπ | |
| Prędkość przesuwu trzpienia pomiarowego | W ruchu roboczym: 3,2 mm/s |
| W ruchu jałowym: 17 mm/s | |
| Nacisk pomiarowy | 0,5 lub 1,5 N |
Długościomierz poziomy
| Rozdzielczość | 0,1 μn |
|---|---|
| Zakres pomiarowy | |
| W pomiarach zewnętrznych | 0-^600 mm |
| W pomiarach wewnętrznych | Z użyciem małych kabłąków: IO-420 mm |
| Z użyciem średnich kabłąków: 30-^450 mm | |
| Z użyciem dużych kabłąków: 30^390 mm | |
| Z użyciem urządzenia elektronicznego: 1-M 12mm, w pomiarach gwintów wewn.:M6-HM90 | |
| Błędy graniczne dopuszczalne | Dla całego zakresu pomiarowego:MPE=±0,4μn |
| Dla zakresu ±0,1 mm: MPE=±0,3μπ | |
| Prędkość przesuwu trzpienia pomiarowego | 0±250 mm/s |
| Nacisk pomiarowy | 1-,1,5 lub 2,5 N |
2. Wyjaśnij sposób odczytywania wskazań za pomocą mikroskopu spiralnego.
Czynność odczytania wskazania polega na kręceniu szklaną płytką z podziałką kreskową i podwójną spiralą Archimedesa, aż nieruchoma kreska wzorca szklanego zostanie symetrycznie objęta przez podwójne linie spirali, w miejscu ograniczonym równoległymi liniami. Oznaczenia cyfrowe nad kreskami noniusza wyrażają dziesiętne części milimetra, natomiast setne i tysięczne części milimetra oraz dziesięciotysięczne przez interpolację odczytuje się z podziałki.
3. Podaj charakterystykę metrologiczną mikroskopów pomiarowych.
Mikroskop warsztatowy mały
| Wartość działki elementarnej | Podziałki kreskowej na bębnie: 0,01 mm |
|---|---|
| Podziałki głowicy goniometrycznej: Γ, | |
| Zakres pomiarowy wzdłuż osi γ | Głowicy mikrometrycznej: O-25mm |
| Z dodatkowym użyciem płytek wzorc. :0^-75mm | |
| Zakres pomiarowy wzdłuż osi y | 0-25mm |
| Największa długość mocowania w kłach | Przedmiotów do Ø 25mm: 200mm |
| Przedmiotów od Ø 25mm do 0,55mm:150mm | |
| Największa wysokość przedmiotu na stole pomiarowym | 90 mm |
| Wznios kłów | 29 mm |
Mikroskop warsztatowy duży
| Wartość działki elementarnej | Podziałki kreskowej na bębnie: 0,01 mm |
|---|---|
| Podziałki głowicy goniometrycznej: Γ, | |
| Zakres pomiarowy wzdłuż osi γ | Głowicy mikrometrycznej: O-25mm |
| Z dodatkowym użyciem płytek wzor. :0^-150mm | |
| Zakres pomiarowy wzdłuż osi y | Głowicy mikrometrycznej: O-25mm |
| Z dodatkowym użyciem płytek wzor. :0^-150mm | |
| Największa długość mocowania w kłach | Przedmiotów do Ø 40mm: 315 mm |
| Przedmiotów powyżej Ø 40mm do Ø 95 mm: 235 mm | |
| Największa wysokość przedmiotu przy położeniu w pryzmach | 90 mm |
4. Opisz wzorce inkrementalne i uzasadnij ich zalety.
Wzorce inkrementalne są pewną odmianą wzorców kreskowych. Wzorce te charakteryzują się naniesionymi na szklane lub metalowe liniały, strefami na przemian aktywnymi i pasywnymi. Wartość przesunięcia wzorca względem przetwornika jest określana przez sumowanie lub odejmowanie sygnałów.
Zalety wzorców inkrementalnych: wysoka dokładność (błąd odtwarzania wynosi od 1 do 10 nm) , cyfrowa postać wskazań( cyfrowe urządzenie wskazujące można zerować w dowolnym miejscu, dzięki czemu w pomiarach różnicowych wynik pomiaru otrzymuje się bezpośrednio)
5. Podaj wzór na obliczenie niepewności pomiaru dla pomiaru odległości osi dwóch otworów.
$$u_{p} = \pm \sqrt{\left( \frac{\partial P}{\partial x} \right)^{2}*u_{x}^{2} + \left( \frac{\partial P}{\partial y} \right)^{2}*u_{y}^{2}}$$
$$\frac{\partial P}{\partial x} = \frac{1}{2\sqrt{\Delta x^{2} + \Delta y^{2}}}*2\text{Δx} = \frac{\text{Δx}}{P}$$
$$\frac{\partial P}{\partial y} = \frac{1}{2\sqrt{\Delta x^{2} + \Delta y^{2}}}*2\text{Δy} = \frac{\text{Δy}}{P}$$
$$u_{p} = \frac{1}{P}\sqrt{\left( \Delta x*u_{x} \right)^{2} + \left( \Delta y*u_{y} \right)^{2}}$$
6. Opisz zasadę działania nasadki czujnikowej.
Nasadka czujnikowa ułatwia wykorzystywanie pomiarów średnic otworów (technika stykowo-optyczna). Pionowemu ustawieniu trzpienia pomiarowego nasadki czujnikowej odpowiada symetryczne objęcie kreski głównej krzyża przez obraz trzech par kresek rzutowanych z płytki nasadki czujnikowej.
7. Opisz pomiar odległości osi otworów przy użyciu mikroskopu z okularem podwójnego obrazu.
Na słoiku mikroskopu kładzie się przedmiot z dwoma otworami . W polu widzenia okularu ukazuje się podwójny obraz jednego z otworów; przesuwając stół mikroskopu wraz z mierzonym przedmiotem, należy doprowadzić do wzajemnego pokrycia się obrazów i odczytać współrzędne. Czynność tę powtarza się dla drugiego otworu. Odległość otworu P oblicza się według wzoru
$P = \sqrt{\left( x_{2} - x_{1} \right)^{2} + \left( y_{2} - y_{1} \right)^{2}}$
Jeżeli przyjmie się χ~Xi-x\ oraz y=yi-y\, wówczas niepewność standardowa złożona wyraża się wzorem
$$u_{c} = \frac{1}{P}\sqrt{\left( xu_{x} \right)^{2} + \left( yu_{y} \right)^{2}}$$
Gdzie ux uy- niepewności standardowe pomiarów długości x i y.
LABORATORIUM 3
1. Na czym polega 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 zajmuje środek kulistej końcówki trzpienia pomiarowego stykającego się z powierzchnią mierzonego przedmiotu.
2. Podaj minimalną teoretyczną i zalecaną liczbę punktów pomiarowych w pomiarach współrzędnościowych. Dlaczego ta druga jest zawsze większa od pierwszej?
Minimalna teoretyczna liczba punktów potrzebnych do wyznaczenia elementu skojarzonego jest równa liczbie parametrów równania, które go opisuje. Zalecana liczba pomiarów jest większa, ponieważ zaleca się stosowanie większej liczby punktów, z uwagi na stosowane algorytmy a także na dokładność pomiaru.
3. Jakie wyróżniamy sposoby wyznaczania zastępczych elementów geometrycznych?
Okrąg średni
Okrąg przylegający opisany
Okrąg przylegający wpisany
Okrąg minimalnej strefy
4. Jakimi parametrami we współrzędnościowej technice pomiarowej opisuje się płaszczyznę?
u(x−x0) + v(y−y0) + w(z−z0) = 0
Innymi słowy płaszczyzna jest zdefiniowana przez dowolny punkt (ΔO, JO, ZO)tej płaszczyzny oraz wektor (u, v, w) normalny do płaszczyzny.
5. Podaj klasyfikację maszyn pomiarowych ze względu na stosowane rozwiązania konstrukcyjne.
Ze względu na stosowane rozwiązania konstrukcji nośnej można wyróżnić 5 rodzajów rozwiązań konstrukcyjnych maszyn:
- wspornikowe
- wysięgnikowe
- portalowe
- mostowe
- kolumnowe
6. Jakie wyróżniamy głowice pomiarowe?
Najbardziej rozpowszechnione są głowice stykowe impulsowe. Najprostszym jej rozwiązaniem jest głowica elektrostykowa mechaniczna. Głowice pomiarowe mierzące. Głowice bezstykowe, laserowe. Głowice QMP.
7. Co to jest strategia pomiarowa i jakie są konsekwencje źle dobranej strategii pomiarowej?
Strategia pomiaru obejmuje:
- wybór maszyny pomiarowej
- określenie ustawienia przedmiotu do pomiaru
- zaprojektowanie i zbudowanie uchwytu
- określenie szczegółowej interpretacji wymagań dokładnościowych podanych na rysunku
- wybór rodzajów skojarzonych elementów geometrycznych
- wybór składu trzpieni pomiarowych
- określenie szczegółowego przebiegu pomiaru
- określenie sposobu opracowania wyników pomiaru
- ocena niepewności pomiaru
8. Wymień źródła błędów współrzędnościowych maszyn pomiarowych.
- błędy związane z mechanicznym układem nośnym maszyn
- błędy związane z zespołem głowicy pomiarowej a w szczególności błędy samej głowicy pomiarowej
- błędy związane z systemem sterowania
- związane z opracowaniem informacji pomiarowej
- z otoczeniem maszyny pomiarowej czyli spowodowane warunkami temperaturowymi, drganiami
- z mierzonym przedmiotem (sztywność, masa itp)
- z operatorem maszyny a głównie z zastosowaną strategią.
9. Dane są trzy punkty P1 (x1,y1); P2 (x2, y2); P3 (x3, y3). Obliczyć środek okręgu i promień okręgu wyznaczonego przez te trzy punkty.
10. Dane: Punkt P (xp, yp) leży na prostej m
Wektor w (wx, wy) jest prostopadły do prostej m (|w|)=1
Punkt Q (xq, yq)
Oblicz odległość d (Q, prostej m)
11. Wymień jakie wyróżniamy rodzaje sterowania we współrzędnościowych maszynach pomiarowych. Krótko je opisz.
Rodzaje sterowania:
— od punktu do punktu — w którym przemieszczenia odbywają się z pręd
kościami i przyspieszeniami typowymi dla poszczególnych osi maszyny, aż
do osiągnięcia zadanego położenia.
— wektorowe — w którym tor końcówki trzpienia pomiarowego jest linią
prostą,
— po zadanym torze — w pomiarach skaningowych znanego profilu.
— adaptacyjne wzdłuż mierzonego profilu — tak by w pomiarze skaningowym
zapewnić ciągły styk końcówki trzpienia pomiarowego z mierzonym przed
miotem o nieznanym profilu.
Lab4 specyfikacja geometrii wyrobów
Pomiary odchyłkek geometrycznych
Jakie są sposoby wyznaczania/definiowania zastępczych elementów geometrycznych?
Elementy geometryczne, które można bezpośrednio identyfikować na
podstawie wyników pomiarów współrzędnościowych, to znane z geometrii
przestrzennej powierzchnie (płaszczyzna, sfera, walec, stożek i torus), linie (prosta, okrąg, elipsa, linia śrubowa, ewolwenta), a także punkt.
Jak definiowany jest element przylegający?
Z konstrukcyjnego punktu widzenia element przylegający jest odpowiednikiem
części współpracującej stąd w normie ISO jest on wykorzystywany do definiowania baz.
Jak definiowana jest prosta przylegająca?
prostą przylegającą zastępuje liniał krawędziowy,
Jak definiowany jest okrąg przylegający?
Jak definiowany jest element średni?
Element średni to powierzchnia (łub linia) o kształcie nominalnym, położona
względem powierzchni (linii) rzeczywistej w ten sposób, że suma
kwadratów odległości punktów powierzchni (linii) rzeczywistej od powierzchni
(linii) średniej jest najmniejsza
Jak definiowana jest płaszczyzna przylegająca?
Prosta (płaszczyzna) przylegająca to prosta (płaszczyzna) stykająca się
z zarysem rzeczywistym (powierzchnią rzeczywistą) na zewnątrz materiału
w ten sposób, ze odległość między nią a najbardziej oddalonym punktem zarysu
(powierzchni) ma wartość najmniejszą
Wymień grupy odchyłek geometrycznych?
Odchyłki:
Kształtu, kierunku, położenia, bicia
Wymień tolerancje kształtu, kierunku, położenia i bicia?
Jak definiujemy odchyłkę płaskości?
Podaj zapis macierzowy metody najmniejszych kwadratów?
Zapis macierzowy metody najmniejszych kwadratów
Dla modeli liniowych względem współczynników regresji liniowy układ równań
ze współczynnikami regresji jako niewiadomymi ma w zapisie macierzowym
postać
Jak wyznaczymy płaszczyznę średnią?
12. Jaka jest minimalna liczba punktów do wyznaczenia prostej lub okręgu?
Minimalna liczba pkt do wyznaczenia prostej lub okręgu :2
LAB 5. Pomiary kół zębatych:
Jakie parametry definiują postać geometryczną koła zębatego?
Postać koła zębatego definiują jednoznacznie następujące parametry:
liczba zębów z,
zarys odniesienia, a w szczególności kąt zarysu a,
moduł normalny mn
kierunek (lewy. prawy) i wartość kąta pochylenia linii zęba/ξ
współczynnik przesunięcia zarysu odniesienia (normalny) x,
współczynnik skrócenia głowy zęba k lub średnica wierzchołków da,
szerokość uzębienia £>.
Na podstawie wymienionych wyżej parametrów możliwe jest określenie wszystkich wymiarów koła zębatego.
Co to jest okrąg zasadniczy?
Okrąg zasadniczy jest to okrąg z którego odwijana jest ewolwenta. Ewolwenta jest krzywą powstałą jako tor punktu znajdującego się na linii prostej odtaczającej się bez poślizgu po nieruchomym okręgu (rys.1).
Zdefiniuj długość pomiarową Wk i opisz pomiar odchyłek Ebni , Ebns?
Nominalną wartość długości pomiarowej Wk przez k zębów oblicza się z zależności
4. Opisz pomiar odchyłki grubości zęba?
5. Co to jest średnica zasadnicza?
Jest to średnica koła z którego odwijana jest ewolwenta. Jej długość określa się wzorem:
6. Co to jest podziałka obwodowa?
Podziałkę (obwodową) pt (rys. 6.) nazywa się odległość między jednoimiennymi zarysami sąsiednich boków zębów mierzoną wzdłuż łuku okręgu podziałowego w przekroju prostopadłym do osi koła.
7. Opisz pomiar odchyłki podziałki obwodowej?
Koło zębate mocujemy na podzielnicy kątowej. Ustawiamy czujnik dźwigniowy we wrębie koła zębatego doprowadzając do jego wskazania zerowego poprzez obrót koła zębatego na podzielnicy. Po odczytaniu aktualnego położenia kątowego koło jest obracane o podziałkę do następnego styku czujnika z bokiem zęba. UWAGA! Pomiary wykonujemy dopóki wartość kąta na 1 zębie będzie zgodna po obrocie koła o 360°.
8. Jak wyznaczamy odchyłkę sumaryczną podziałek koła Fp?
Odchyłkę sumaryczną podziałek koła Fp odczytuje się z wykresu odchyłki sumarycznej podziałek jako największą różnicę wartości.
Wyszukiwarka