Rok akademicki 2013/2014

LABORATORIUM

POMIARÓW WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH

POLITECHNIKA LUBELSKA Kierunek Mechatronika	LABORATORIUM Pomiarów Wielkości Geometrycznych
Ćwiczenie nr 7 Temat ćwiczenia: Pomiary odchyłek geometrycznych nierówności powierzchni.
Nazwisko i imię	Grupa
	GL07 Zespół 1

Temat ćwiczenia

Pomiary odchyłek geometrycznych nierówności powierzchni.

2. Wykorzystane metody i techniki pomiarowe

1. Pomiary nierówności powierzchni przy użyciu mikroskopu Schmaltza.

2. Pomiary nierówności powierzchni przy użyciu przyrządu Perthometer M2.

3. Wyposażenie stanowiska pomiarowego

mikroskop Schmaltza

- powiększenie obiektywu: x7;

- wartość działki: WL = 0,25 mm;

- wartość różnicy ΔN = 2,530 µm.

1. przyrząd pomiarowy Perthometer M2 o dokładności 0,02 µm

2. mierzony metalowy walec

4. Przebieg ćwiczenia

W pierwszej kolejności dokonano pomiaru wysokości chropowatości, który polega na określeniu wysokości dziesięciu kolejnych wierzchołków i wgłębień. Mierzona powierzchnia jest oświetlana pod kątem 45° przez wąską szczelinę. Ten pomiar wykonuje się w trzech miejscach powierzchni, a następnie wylicza się wartość parametru R_z.

Następnie wykonano pomiar średniego odstępu chropowatości, który polega na zmierzeniu odległości pomiędzy sąsiednimi wierzchołkami lub wgłębieniami. Ten pomiar wykonuje się w trzech miejscach powierzchni, a następnie wylicza się wartość parametru S_m.

Metoda stykowa natomiast, polega na ustawieniu końcówki pomiarowej przyrządu Perthometer M2 równolegle do styku z przedmiotem mierzonym. Parametry i wykres przedstawiający chropowatość otrzymujemy w postaci wydruku.

5. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń

1. Pomiar wysokości chropowatości za pomocą mikroskopu Schmaltza:

	Wierzchołki	Wgłębienia
Pomiar 1	W1 = 448 µm	W2 = 408 µm
	W3 = 448 µm	W4 = 406 µm
	W5 = 449 µm	W6 = 409 µm
	W7 = 447 µm	W8 = 407 µm
	W9 = 450 µm	W10 = 409 µm
Pomiar 2	W1 = 447 µm	W2 = 410 µm
	W3 = 445 µm	W4 = 406 µm
	W5 = 444 µm	W6 = 408 µm
	W7 = 442 µm	W8 = 407 µm
	W9 = 443 µm	W10 = 405 µm
Pomiar 3	W1 = 459 µm	W2 = 429 µm
	W3 = 460 µm	W4 = 422 µm
	W5 = 460 µm	W6 = 420 µm
	W7 = 459 µm	W8 = 421 µm
	W9 = 458 µm	W10 = 422 µm

1. Pomiar średniego odstępu chropowatości za pomocą mikroskopu Schmaltza:

Pomiar 1	Pomiar 2	Pomiar 3
896 µm	896 µm	896 µm
623 µm	625 µm	628 µm
450 µm	449 µm	447 µm
274 µm	277 µm	271 µm
197 µm	195 µm	197 µm
356 µm	356 µm	358 µm
180 µm	186 µm	183 µm

6. Wyniki niezbędnych obliczeń:

1. Pomiar wysokości chropowatości:

W_L = 2,53 µm,

• Pomiar 1: R_z = 72,6326 µm,

• Pomiar 2: R_z = 66,1923 µm,

• Pomiar 3: R_z = 65,1189 µm,

Wartość średnia z 3 pomiarów: R_zśr = 67,9813 µm

1. Pomiar średniego odstępu chropowatości:

W_L = 2,53 µm,

n = 5,

• Pomiar 1: S_m = 442,750 µm,

• Pomiar 2: S_m = 440,726 µm,

• Pomiar 3: S_m = 441,232 µm,

Wartość średnia z 3 pomiarów: S_mśr = 441,570 µm

7. Ocena dokładności pomiarów

$\delta R_{zsr} = \frac{W_{L}}{R_{zsr}} \bullet 100\% = \frac{2,53}{67,9813} \bullet 100\% = 3,72\%$

$$\delta S_{msr} = \frac{W_{L}}{S_{msr}} \bullet 100\% = \frac{2,53}{441,570} \bullet 100\% = 0,57\%$$

8. Prezentacja i porównanie uzyskanych rezultatów

1. Pomiar wysokości chropowatości:

• mikroskop Schmaltza

R_zśr = 67,9813 µm

• Perthometr M2

Pomiar 1 dla L_t = 17,50 mm

R_z = 66,8 µm

Pomiar 2 dla L_t = 5,60 mm

R_z = 59,8 µm

1. Pomiar średniego odstępu chropowatości:

• mikroskop Schmaltza

S_mśr = 441,570 µm

• Perthometr M2

Pomiar 1 dla L_t = 17,50 mm

S_m = 442 µm

Pomiar 2 dla L_t = 5,60 mm

S_m = 436 µm

9. Wnioski

Zamsa:

a) Metoda optyczna jest dość dokładną metodą lecz jest ona czasochłonna.

b) Pomiar przy użyciu przyrządu Perthometer M2 jest dużo prostszy i szybszy i dokładniejszy gdyż do uśrednienia wyniku końcowego są brane pod uwagę wszystkie wniesienia chropowatości na danym odcinku pomiarowym.

c) Im dłuższy odcinek pomiarowy tym wynik pomiaru jest dokładniejszy lecz badanie jest bardziej czasochłonne.

d) Wyniki pomiarów obydwoma metodami są do siebie zbliżone więc możemy je uznać za poprawne i prawdziwe.