LABORATORIUM METROLOGII I ROBOTYKI POMIAROWEJ

Ćwiczenie 5

POMIARY ODCHYŁEK POŁOŻENIA

Wykonał : Maciej Miedzik gr. R37, zespół : 2

1. Cel ćwiczenia

Praktyczne poznanie metod pomiaru odchyłek położenia: równoległości, prostopadłości, współosiowości, symetrii, prze­cina­nia się osi. Nabycie umiejętności: a) eliminacji wpływu odchyłek kształtu na wyniki pomiaru odchyłek położenia, b) rozróżnienia pomiędzy odchyłkami położenia a odchyłkami złożonymi kształtu i położenia, c) szacowania niepewności pomiaru odchyłek położenia.

2. Mierzony element

3. Pomiar odchyłki prostopadłości

4. Pomiar odchyłki równoległości

5. Pomiar rozstawu otworów za pomocą mikroskopu

1. Rysunek mierzonego elementu z naniesionymi wymiarami nominalnymi i ozna­czeniami tolerowanych odchyłek położenia.

2. Schematy zastosowanych metod pomiarowych.

3. Protokół z pomiarów zawierający wyniki pomiarów wraz z niepewnościami (oszacowanymi lub obliczonymi).

4. Wnioski, jakie wynikają z porównania wyników pomiarów z wymaganiami zapisanymi w dokumentacji sprawdzanego elementu.

5. Na podstawie PN-80/M-02138 określić klasę dokładności, w której mieści się mierzony element ze względu na poszczególne odchyłki położenia.

Rys. 5.1. Mierzone elementy

6. Podstawowe informacje

1. Kosztowny materialny wzorzec kąta 90^o można zastąpić średnią arytmetyczną z czterech kątów, jakie tworzą pary ścian kostki nominalnie prostopadłościennej (jeśli ściany są płaskie, suma kątów daje 360^o). Taki umowny wzorzec można utworzyć posługując się elementem przed­stawionym na rys. 5.1a lub 5.1b. Czujnik mocuje się w specjalnej podstawce w kształcie kątownika, którą ustawia się na płycie traserskiej. Wykorzystywaną do odtworzenia wzorca kostkę również układa się na tej płycie i dociska się ją do podstawki mocującej czujnik (patrz skrypt, s.183-184). Średnia arytmetyczna z 4 wskazań czujnika w_i odczytanych przy ułożeniu kostki na płycie kolejnymi ścianami odpowiada wskazaniu odniesienia w_o, jakie dawałby tak zamocowany czujnik mierząc kąt 90^o_. Odchyłka prostopadłości dowolnej pary płaszczyzn S_i wynosi:

Znajomość wartości w_o pozwala mierzyć odchyłkę prostopadłości płaszczyzn także innych elementów o gabarytach zbliżonych do gabarytów kostki.

2. Pomiary większości odchyłek położenia to pomiary pośrednie. Dlatego wyznaczając odchyłkę należy kolejno: a) podać wzór wiążący tę odchyłkę ze wskazaniami przyrządu, b) wyprowadzić wzór wiążący niepewność pomiaru odchyłki z niepewnościami składowymi (wyznaczyć pochodne cząstkowe na podstawie wzoru a), c) przyjąć - uzasadnione warunkami pomiaru - wartości niepewności składowych, d) podać wynik końcowy obliczeń - wartość poszukiwanej odchyłki i niepewność jej pomiaru, e) jeśli trzeba - dodać komentarz.

7. Bibliografia

1. Laboratorium pomiarów wielkości geometrycznych. Praca zbiorowa (skrypt), wyd. PW, Warszawa 1986, rozdz. 2, 3, 6.2, 7.2.

2. Poradnik metrologa warsztatowego. Praca zbiorowa, WNT, Warszawa 1973, część III, rozdz. IX pkt. A4-A5 i C1-C5

3. Polskie normy:

PN-78/M-02137 Tolerancje kształtu i położenia. Nazwy i określenia.

PN-80/M-02138 Tolerancje kształtu i położenia. Wartości liczbowe.

3

---