Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Bielsko - Biała, 16.03.2010

Rok akademicki: 2009/2010

Studia: stacjonarne/inż.

Semestr: 4

Kierunek/Specjalność: ZiIP

Grupa: Wtorek - godz. 14.15-16.00

Laboratorium

Metrologii Wielkości Geometrycznych

Temat: Pomiary odchyłek kształtu i położenia.

Wykonała:

Sprawozdanie
Do poprawy:
Zaliczone:

1. Pojęcia podstawowe.

Odchyłki kształtu i położenia są definiowane względem geometrycznie idealnych odpowiedników powierzchni czy linii rzeczywistych. Takimi elementami są:

• prosta przylegająca - prosta stykająca się z zarysem rzeczywistym na zewnątrz materiału w ten sposób, że odległość między nią a najbardziej oddalonym punktem zarysu ma wartość najmniejszą;

• okrąg przylegający - okrąg o najmniejszej średnicy opisany na zarysie rzeczywistym powierzchni obrotowej zewnętrznej, lub okrąg o największej średnicy wpisany w zarys powierzchni obrotowej wewnętrznej;

• płaszczyzna, walec, zarys przylegający - są zdefiniowane analogicznie jak powyższe;

• element średni - powierzchnia lub linia o kształcie nominalnym położona względem powierzchni rzeczywistej w ten sposób, że suma kwadratów odległości punktów powierzchni rzeczywistej od powierzchni średniej jest najmniejsza;

• obszar cząstkowy - obszar, do którego odnosi się tolerancja i odchyłka kształtu lub położenia.

Na rysunkach do odchyłek kształtu używa się następujących symboli:

	- odchyłka kształtu, odchyłka położenia lub odchyłka złożona kształtu i położenia,
T	- tolerancja kształtu, tolerancja położenia lub tolerancja złożona kształtu i położenia,
L	- długość określająca obszar cząstkowy,
	- kąt określający obszar cząstkowy.

Dla dokładniejszego rozróżniania odchyłek kształtu i położenia w ich oznaczeniach, to po literach T (tolerancja), E (odchyłka) następuje litera P,F lub C oznaczająca grupę tolerancji lub odchyłek:

TF (EF)	- tolerancja (odchyłka) kształtu,
TP (EP)	- tolerancja (odchyłka) położenia,
TC (EC)	- tolerancja (odchyłka) złożona położenia i kształtu.

2. Rodzaje odchyłek i tolerancji.

1. Odchyłki (tolerancje) kształtu:

Nazwa odchyłki (tolerancji)	Oznaczenia		Znak tolerancji
		odchyłki		tolerancji
Odchyłka (tolerancja) prostoliniowości	EFL	TFL	-
Odchyłka (tolerancja) płaskości	EFE	TFE
Odchyłka (tolerancja) okrągłości	EFK	TFK
Odchyłka (tolerancja) walcowości	EFZ	TFZ
Odchyłka (tolerancja) zarysu przekroju wzdłużnego	EFP	TFP	=

b) Odchyłki (tolerancje) położenia:

Nazwa odchyłki (tolerancji)	Oznaczenia		Znak tolerancji
		odchyłki		tolerancji
Odchyłka (tolerancja) równoległości	EPA	TPA
Odchyłka (tolerancja) równoległości w osi płaszczyzny wspólnej	EPAx	TPAx
Odchyłka (tolerancja) równoległości w osi płaszczyźnie normalnej do wspólnej	EPAy	TPAy
Odchyłka (tolerancja) prostopadłości	EPR	TPR
Odchyłka (tolerancja) nachylenia	EPN	TPN
Odchyłka (tolerancja) współosiowości (współśrodkowości)	EPC	TPC
Odchyłka (tolerancja) symetrii	EPS	TPS
Odchyłka (tolerancja) pozycji	EPP	TPP
Odchyłka (tolerancja)przecinania się osi	EPX	TPX

c) Odchyłki (tolerancje) złożone położenia i kształtu:

Nazwa odchyłki (tolerancji)	Oznaczenia		Znak tolerancji
		odchyłki		tolerancji
Odchyłka (tolerancja) bicia promieniowego	ECR	TCR
Odchyłka (tolerancja) bicia osiowego	ECA	TCA
Odchyłka (tolerancja) bicia w wyznaczonym kierunku	ECD	TCD
Odchyłka (tolerancja) bicia promieniowego całkowitego	ECTR	TCTR
Odchyłka (tolerancja) bicia osiowego całkowitego	ECTA	TCTA
Odchyłka (tolerancja) kształtu wyznaczonego zarysu	ECL	TCL
Odchyłka (tolerancja) kształtu wyznaczonej powierzchni	ECE	TCE

3. Pomiar odchyłki płaskości płyty traserskiej.

Ćwiczenie polegać będzie na pomiarze dwudziestu punktów ,które zostały oznaczone na płycie traserskiej .Uprzednio przyjęte zostały osie współrzędnych kartezjańskiego układu ponieważ punkty będą rozmieszczone w przestrzeni .Pomiar położenia punktów przeprowadzany będzie przy pomocy poziomicy koincydencyjnej. Poziom wskazuje pęcherz powietrza ,który jest podzielony na połowę dzięki układom zwierciadeł wbudowanych do tej poziomicy.

Dokonujemy pomiaru odchyłki płyty traserskiej względem elementu średniego. Pomiar wykonujemy za pocą poziomicy. Płytę traserską dzielimy pięcioma liniami pionowymi i poziomymi wskutek czego otrzymujemy 25 punktów przecięcia, a następnie dokonujemy pomiarów w ściśle określony sposób przedstawiony poniżej.


Wszystkie dane dotyczące współrzędnych wyznaczonych punktów na płycie traserskiej zapisywane będą w tabeli danych ,razem z odległościami punktów od płaszczyzny średniej ,które zostaną wyliczone według wzorów.

• z = ax + by + c - równanie płaszczyzny średniej

Dla każdego punktu należy obliczyć odległość od płaszczyzny średniej.

d
=

=



• Aby obliczyć wartości parametrów a,b,c równania płaszczyzny wyznacza się jako rozwiązanie następującego układu równań (liniowych):




Rozwiązanie układu jest następujące:

a=


gdzie :




Obliczenia zostały wykonane w programie Microsoft Excel, a wyniki zapisane w tabeli wyników

• TABELA WYNIKÓW

Numer	X	Y	Z	Di
1	0	0	0,000	0,02
2	100	0	0,7978	0,01
3	200	0	1,5950	0
4	300	0	2,3963	0
5	400	0	3,2039	0
6	0	100	0,0296	0,02
7	100	100	0,8078	-0,01
8	200	100	1,6167	0
9	300	100	2,4196	-0,01
10	400	100	3,2248	-0,01
11	0	200	0,0492	0,01
12	100	200	0,8157	-0,03
13	200	200	1,6167	-0,03
14	300	200	2,4578	0
15	400	200	3,2626	0
16	0	300	0,0962	0,03
17	100	300	0,8393	-0,03
18	200	300	1,6426	-0,03
19	300	300	2,4973	0,02
20	400	300	3,3031	0,02
21	0	400	0,1299	0,04
22	100	400	0,8575	-0,04
23	200	400	1,6880	-0,02
24	300	400	2,5312	0,02
25	400	400	3,3441	0,03
A	b	c	Max	0,04
0,01	0	-0,02	Min	-0,04
			Delta	0,08
Wzór ogólny
Z = 0,01x +0,000 -0,02

x^2	x*y	x	x*z	y^2	y	y*z	z
0	0	0	0	0	0	0	0,0000
10000	0	100	79,78	0	0	0	0,7978
40000	0	200	319	0	0	0	1,5950
90000	0	300	718,89	0	0	0	2,3963
160000	0	400	1281,56	0	0	0	3,2039
0	0	0	0	10000	100	2,96	0,0296
10000	10000	100	80,78	10000	100	80,78	0,8078
40000	20000	200	323,34	10000	100	161,67	1,6167
90000	30000	300	725,88	10000	100	241,96	2,4196
160000	40000	400	1289,92	10000	100	322,48	3,2248
0	0	0	0	40000	200	9,84	0,0492
10000	20000	100	81,57	40000	200	163,14	0,8157
40000	40000	200	323,34	40000	200	323,34	1,6167
90000	60000	300	737,34	40000	200	491,56	2,4578
160000	80000	400	1305,04	40000	200	652,52	3,2626
0	0	0	0	90000	300	28,86	0,0962
10000	30000	100	83,93	90000	300	251,79	0,8393
40000	60000	200	328,52	90000	300	492,78	1,6426
90000	90000	300	749,19	90000	300	749,19	2,4973
160000	120000	400	1321,24	90000	300	990,93	3,3031
0	0	0	0	160000	400	51,96	0,1299
10000	40000	100	85,75	160000	400	343	0,8575
40000	80000	200	337,6	160000	400	675,2	1,6880
90000	120000	300	759,36	160000	400	1012,48	2,5312
160000	160000	400	1337,64	160000	400	1337,64	3,3441
suma Xi^2	suma XiYi	suma Xi	suma XiZi	sumaYi^2	suma Yi	suma YiZi	suma Zi
1500000	1000000	5000	12269,67	1500000	5000	8384,08	41,223
W	Wa	Wb	Wc
6,25E+12	5,0314E+6	1744250000	-1,06E+11

Klasa płyty wg normy PN - ISO 8512-1:1998

Kl. dokładności płyty	C1	C2
0	0,003	2,5
1	0,006	5
2	0,012	10
3	0,024	20

t = c1*l + c2

t - tolerancja całej powierzchni roboczej płyty pomiarowej

l - długość nominalna przekątnej płyty

c1 i c2 - są stałe dla danej klasy dokładności płyty

l = 707

t = 0,003*707+2,5=4,621μm

t = 0,006*707+5=9,242μm

t = 0,012*707+10=18,484μm

t = 0,024*707+20=36,968μm

Po wykonaniu powyższych czynności wykonujemy wykres płaskości płyty traserskiej.







4. Odchyłka płaskości.

Odchyłka płaskości jest zdefiniowana jako największa odległość punktów powierzchni rzeczywistej (zaobserwowanej) od płaszczyzny przylegającej.




Powyższy rysunek przedstawia rzeczywistą powierzchnię płyty traserskiej względem siatki i układu przestrzennego.

Współrzędne z-owe zostały powiększone dwudziestokrotnie, ponieważ rzeczywista powierzchnia płyty traserskiej pokrywała by się z siatką punktów w płaszczyźnie XY, dla dobrej przejrzystości rysunku.

• WNIOSKI

Ćwiczenie wymagało dużej ilości czasu potrzebnej do przeprowadzenia pomiarów płyty traserskiej, a także do późniejszych obliczeń.

Z powyższego rysunku wynika, że powierzchnia płyty traserskiej w rzeczywistości nie jest idealnie płaska.

Duże nachylenie jest także spowodowane złym ustawieniem płyty traserskiej lub płaszczyzny znajdującej się pod płytą traserską.







---