Ćwiczenie nr: 4	Temat: Pomiary średnic i odległości otworów z zastosowaniem metod numerycznych- wprowadzenie do współrzędnościowej techniki pomiarowej.	Data 28.03.00
Ocena:	Imię i nazwisko:

1. Uzasadnienie metrologiczne:

W praktyce warsztatowej często spotykamy się z koniecznością dokonywania pomiarów średnic otworów, oraz określenia odległości ich osi. Aby dokonać pomiaru musimy najpierw wybrać odpowiedni przyrząd pomiarowy. Musimy zatem wiedzieć jak bardzo precyzyjnego pomiaru potrzebujemy i jakie przyrządy mamy do dyspozycji. Należy zauważyć, że wraz ze wzrostem dokładności pomiaru rośnie koszt pomiaru, a także wydłuża się czas jednostkowego pomiaru. Istotny jest również wybór odpowiedniej metody pomiarowej (pośrednia lub bezpośrednia ). W ogólnym przypadku jednak wybór konkretnej metody pomiarowej będzie uzależniony od wartości mierzonego wymiaru. Przykładowo, gdy chcemy zmierzyć średnicę większego otworu, możemy do tego celu użyć średnicówki mikrometrycznej, natomiast gdy otwór ten ma małą średnicę jesteśmy praktycznie zmuszeni do dokonania pomiaru metodami optycznymi. Podobnie przy określeniu osi otworu.

Na dobór odpowiedniego przyrządu pomiarowego niemały wpływ maja własności konstrukcyjno metrologiczne przyrządów pomiarowych. Przykładowo, gdy mierzymy przedmiot który ma stosunkowo duże gabaryty, pomiar przyrządami stacjonarnymi może być utrudniony. Podobnie gdy chcemy zmierzyć średnicę głębokiego, stopniowanego otworu nieprzelotowego. W ćwiczeniu dokonywaliśmy pomiarów średnic otworów z użyciem mikroskopu pomiarowego (głowice podwójnego obrazu i nasadka czujnikowa), projektora oraz średnicówki trójpunktowej i suwmiarki.

Przy pomocy mikroskopu z nasadką stykową, dokonywaliśmy pomiaru średnicy wewnętrznej pierścienia metalowego. Pomiar ten charakteryzuje się relatywnie dużą dokładnością, jednakże jest on dość czasochłonny, ponadto mogą pojawić się pewne trudności z dokonywaniem pomiaru większych gabarytowo elementów. W ćwiczeniu dokonywaliśmy także pomiaru współrzędnych pomiarowych przy użyciu projektora. Następnie punkty pomiarowe poddane obróbce komputerowej dają wynik pomiaru w postaci promienia okręgu zastępczego (średniego) oraz współrzędnych środka tego okręgu. Podstawową zaletą tej metody pomiaru jest to, że jest to metoda bezstykowa, nie wprowadzamy więc błędu pomiarowego wynikającego z odkształceń sprężystych. Ponadto dostarczamy szereg punktów, dzięki którym jesteśmy w stanie określić kształt rzeczywisty otworu (błąd nieokrągłości otworu), a także możemy określić parametry okręgu zastępczego, ewentualnie porównać zarys okręgu rzeczywistego z idealnym. Metoda ta ma jednak wady. Pomiar przy niskim zautomatyzowaniu staje się czasochłonny nie można również wykluczyć błędu odczytu osoby prowadzącej pomiar.

Ćwiczenie to ukazuje nam istotę współrzędnościowej techniki pomiarowej: dokonując pomiaru współrzędnych punktów w płaskim układzie współrzędnych odbieraliśmy informację z zmierzonego przedmiotu, a następnie poprzez oprogramowanie komputerowe wyznaczyliśmy parametry zastępczych elementów geometrycznych. Obecnie współrzędnościowe maszyny pomiarowe pracują w przestrzennym układzie współrzędnych i stanowią najbardziej uniwersalne przyrządy pomiarowe. Dzięki dużej automatyzacji i komputeryzacji pomiary cechują się dużą obiektywnością i powtarzalnością. Dzięki zastosowaniu głowicy pomiarowej z wymiennym trzpieniem możemy realizować różne zadania pomiarowe. Przyrządy te równie dobrze spełniają zadanie w produkcji małoseryjnej jak i wielkoseryjnej.

2. Tabele pomiarowe:

Pomiar metodą optyczną		Pomiar mikroskopem z nasadką stykową			Pomiar średnicówką 3 pkt
X2	d[mm]	X2	dk[mm]	Obliczona średnica d[mm]	Średnica wzorca d [mm]	Błąd ustawienia zerowego	Zmierzona wartość średnicy
X1								X1
8,48		0,99						22,61	2,9202	17,02	69,989	0,001	70,018
7,49								8,51

L.p.	Otwór pierwszy		Otwór drugi		Obliczone współrzędne otowrów
		X [mm]	Y [mm]	X [mm]	Y [mm]	XI	6,776
1	3,28	1,08	14,18	7,32	YI	3,243
2	10,04	1,07	15,20	5,13	RI	4,121
3	10,03	5,25	15,20	10,09	XII	18,274
4	3,29	5,23	17,30	11,76	YII	7,708
5	5,65	7,23	21,38	10,25	RII	4,24
6	8,86	7,22	22,16	8,00
7	10,08	0,3	21,41	4,95
8	3,72	0,39	16,63	4,11

Odległość L miedzy środkami okręgów wyznacza się ze wzoru:

Odległość miedzy dwoma środkami okręgów wynosi L=12,334 [mm]

3. Wnioski:

Pomiary przy użyciu projektora pozwalają nam wyznaczyć nie tylko średnicę otworu ale także jego owalność i przy dokładnym ustawieniu przedmiotu wyznaczyć środki otworów oraz ich odległości. Opracowanie wyników pomiarów jest łatwe gdyż można w tym celu zastosować odpowiedni program komputerowy. W naszym pomiarze okazało się że jeden z otworów wyszedł poza oś zerową co prawdopodobnie wynikło z nie wyzerowania ustawienia płytki mierzonej na stoliku pomiarowym. Metoda ta może być stosowana do różnej wielkości otworów.

---