POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA	Wydział MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN
Laboratorium Metrologii	Temat ćwiczenia: Kompleksowa analiza błędów w pomiarach stykowych.
Robert Grzybowski	Grupa 32A Zespół II	Data: 19-10-1999

Analiza błędów pomiaru średnicy podziałowej gwintu przy użyciu wałeczków pomiarowych.

Schemat pomiarów.

I Dla gwintu metrycznego:

P = 2

d_w = 1.1

M = 16.00

Średnicę podziałową d₂ dla gwintu metrycznego oblicza się z zależności:

gdzie:

A1 - poprawka na skręcanie wałeczków

A2 - poprawka na sprężyste odkształcenie wałeczków

α=30^o

Poprawka na skręcanie wałeczków.

Poprawka na sprężyste odkształcenie wałeczków.

gdzie:

s - nacisk pomiarowy w kg

s = 0,1 ÷ 0,25 kg

Wyniki:

- obliczenie średnicy bez poprawki:

d₂ = 14.86 mm

- poprawka na skręcanie wałeczków:

A₁=0,00151

- poprawka na sprężyste odkształcenie wałeczków

A₂=0,00132

- obliczenie średnicy po uwzględnieniu poprawki:

d₂ = 14.8598 mm

II Dla gwintu calowego:

P = 1,75

d_w = 0,725

M = 16.074

Średnicę podziałową d₂ dla gwintu metrycznego oblicza się z zależności:

gdzie:

A1 - poprawka na skręcanie wałeczków

A2 - poprawka na sprężyste odkształcenie wałeczków

α=27,5^o

Poprawka na skręcanie wałeczków.

Poprawka na sprężyste odkształcenie wałeczków.

gdzie:

s - nacisk pomiarowy w kg

s = 0,1 ÷ 0,25 kg

Wyniki:

- obliczenie średnicy bez poprawki:

d₂ = 15.4145 mm

- poprawka na skręcanie wałeczków:

A₁=0,0008

- poprawka na sprężyste odkształcenie wałeczków

A₂=0,001528

- obliczenie średnicy po uwzględnieniu poprawki:

d₂ = 15.41523 mm

Pomiar średnicy wałka za pomocą czujnika zegarowego:

Czujnik pomiarowy mocuje się w tulei chwytowej 2 podstawy pomiarowej. Na stoliku podstawy, pod trzpień pomiarowy czujnika 1 podstawia się najpierw wzorzec (stos płytek wzorcowych 5) o wymiarze nominalnym mierzonego wałka 6. Przesuwając ramię 3 ustawia się wskazanie zerowe czujnika. Po unieruchomieniu w miejsce stosu płytek podsuwa się badany element.

Średnice wałka oblicza się z zależności:

D = L + ( O₂ - O₁ )

gdzie:

L - wymiar stosu płytek,

O₂ - O₁ - różnica wskazań czujnika.

L=15,89mm

D = 15,50 mm

Po uwzględnieniu błędów systematycznych:

D = [ L + p_L + ( O₂ - O₁ ) + p_c + p_t ] ± S _{D max}

- poprawka na zmianę wymiarów pod wpływem temperatury:

p_t = D α _D ( t₀ - t_D ) - L α _L ( t₀ - t_L )

gdzie:

t₀ - temperatura odniesienia (t₀ = 20 ⁰C ),

t_D , t_L - temp. przedmiotu i wzorca,

α_D ,α_L - współczynnki rozszerzalności liniowej mierzonego elementy i wzorca.

p_t = 3.8 ^. 10^-5

- poprawka wskazań czujnika p_c i poprawka p_L stosu płytek wzorcowych:

p_c = 1 μm

p_L = 6.6 μm

Wnioski:

Pomiar średnicy podziałowej gwintu za pomocą trzech wałeczków polega na zmierzeniu odległości M wałeczków umieszczonych we wrębach gwintu za pomocą np. mikrometru. Do pomiaru używa się wałeczków o jednakowej średnicy d_w dobieranych w zależności od skoku P gwintu. Z powyższych obliczeń wynika że średnica d₂ przed i po uwzględnieniu poprawek nie uległa większym zmianom.

1

- 1 -