�� 1
Autor dr in|. StanisBaw Bbol
Instrukcja do wiczenia nr 4
Temat wiczenia
MIKROSKOPY WARSZTATOWE
Cel wiczenia:
Celem wiczenia jest zapoznanie student�w z budow mikroskop�w, ich wyposa|enia oraz z
technik wybranych pomiar�w, wykonywanych przy u|yciu tego sprztu.
Program wiczenia:
wiczenie obejmuje:
v� zapoznanie si z budow mikroskop�w warsztatowych oraz ich wyposa|eniem,
v� pomiar zarysu we wsp�Brzdnych prostoktnych,
v� pomiar z wykorzystaniem czujnika optycznego,
v� pomiar kta z wykorzystaniem gBowicy goniometrycznej,
v� pomiar zarysu przez projekcj.
Literatura:
1. W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielko[ci geometrycznych , WNT,
Warszawa 2004 r.
2. A. Sadowski, E. Miernik, J. Sobol Metrologia dBugo[ci i kta , WNT, W-wa 1978 r.
3. E. Krawczuk Narzdzia do pomiaru dBugo[ci i kta , W-wa 1977 r.
Wprowadzenie
Mikroskopy pomiarowe s zaliczane do grupy optycznych przyrzd�w pomiarowych. Ich
konstrukcja i bogate wyposa|enie umo|liwia wykonywanie pomiar�w wymiar�w liniowych i
kt�w zar�wno metod bezpo[redni jak te| po[redni. Mo|liwo[ pomiaru wsp�Brzdnych
punkt�w pozwala na okre[lenie najbardziej zBo|onych ksztaBt�w przedmiotu. W grupie
mikroskop�w pomiarowych wyr�|nia si najcz[ciej:
v� mikroskopy warsztatowe,
v� mikroskopy uniwersalne,
v� mikroskopy projekcyjne.
Najszersze zastosowanie w praktyce maj mikroskopy warsztatowe. Budowane s one w dwu
nastpujcych typach:
v� mikroskop warsztatowy maBy MWM,
v� mikroskop warsztatowy du|y MWD.
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
2
Budowa mikroskopu warsztatowego.
Obydwa typy mikroskop�w charakteryzuj si podobn budow. R�wnie| zasada dziaBania
jest niemal|e identyczna. Budow du|ego mikroskopu warsztatowego (MWD) obrazuje rys.1.
Rys. 1. Schemat du|ego mikroskopu warsztatowego. 1-podstawa, 2 - st�B obrotowy (obr�t
pokrtBo 7, blokada obrotu pokrtBo 8), 3- szklana pByta, 4- pokrtBo przesuwu poprzecznego
(kierunek y), 5- pokrtBo przesuwu wzdBu|nego (kierunek x); 10- pochylna kolumna, 11- pokrtBo
pochylania kolumny, 14 tubus, 16 pokrtBo precyzyjnej regulacji ostro[ci, 17- obiektyw, 18-
gBowica goniometryczna, 19- okular gB�wny, 20- okular pomocniczy.
Na podstawie 1 znajduje si Bo|yskowany tocznie obrotowy st�B pomiarowy 2. W stole tym
umieszczona jest szklana pByta 3 umo|liwiajca wykonywanie pomiar�w w tzw. [wietle
przechodzcym , czyli przy o[wietleniu przedmiotu od spodu i pomiar�w z u|yciem przystawki
projekcyjnej. W polu widzenia okularu widoczny jest wtedy cieD przedmiotu. St�B pomiarowy
mikroskopu posiada mo|liwo[ ruchu w dwu wzajemnie prostopadBych kierunkach (najcz[ciej:
kierunek wzdBu|ny x 150 mm, kierunek poprzeczny y 50 mm). Przesuwy w tych kierunkach
realizowane s przez obr�t bbn�w [rub mikrometrycznych 4 i 5.Zakresy pomiarowe tych [rub
wynosz z reguBy 25 mm (spotyka si r�wnie| zakres 50 mm). W celu wykorzystania peBnych
mo|liwo[ci ruchowych stolika (rozszerzenia zakresu pomiarowego), nale|y wBo|y lub wymieni
na odpowiedni pBytk wzorcow pomidzy powierzchni oporow stoBu, a koDc�wk [ruby
mikrometrycznej zmieniajc w ten spos�b poBo|enie zakresu pomiarowego [rub
mikrometrycznych. Obr�t stoBu pomiarowego realizowany jest pokrtBem 7. Okre[lone poBo|enie
ktowe stoBu blokowane jest pokrtBem 8. Rowki teowe stoBu umo|liwiaj zar�wno mocowanie
wyposa|enia dodatkowego (np. przystawki kBowej lub pryzmowej) jak te| mocowania
mierzonego przedmiotu.
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
3
W przypadku pomiaru przedmiotu, kt�rego zarys jest nier�wnolegBy do powierzchni stoBu (a
wic nie le|y w pBaszczyznie prostopadBej do osi optycznej mikroskopu), nale|y, wynikBe std
znieksztaBcenie obrazu korygowa pochyleniem kolumny 10 doprowadzajc kierunek osi
optycznej do poBo|enia prostopadBego do pBaszczyzny zarysu. Pochylenie to wykonuje si
pokrtBem 11, a wielko[ kta pochylenia odczytuje si na skali pokrtBa. Z kolumn, poprzez
rami 12, zwizany jest tubus mikroskopu 14. Na boku ramienia znajduje si pokrtBo
umo|liwiajce ruch w kierunku pionowym a okre[lone poBo|enie tubusu ustalone jest pokrtBem
13. PokrtBa powy|sze umo|liwiaj zgrubne ustawienie ostro[ci widzenia przedmiotu
mierzonego, natomiast dokBadnego ustawienia dokonuje si przy u|yciu pier[cienia 16. Poni|ej
pier[cienia znajduje si rowek umo|liwiajcy zainstalowanie o[wietlacza g�rnego(na rysunku
brak), kt�ry wykorzystany jest przy pomiarach w [wietle odbitym. U g�ry tubusu, w specjalnym
gniezdzie, osadzona jest gBowica goniometryczna 18. Budow gBowicy goniometrycznej
przedstawiono na rys. 2.
W dolnej cz[ci tubusu znajduje si gniazdo do wkrcania wymiennych obiektyw�w (na
wyposa|eniu mikroskopu znajduj si obiektywy o powikszeniach: x1; x1,5; x3; x5).
Powikszenie optyczne mikroskopu jest iloczynem powikszenia okularu (x10) i u|ytego
obiektywu, a wic mo|e wynosi: x10; x15, x30; x50).
Mikroskop warsztatowy maBy zbudowany jest podobnie. Najistotniejsze r�|nice to:
v� mniejsze wymiary gabarytowe,
v� mniejsze przesuwy pomiarowe stolika,
v� brak stoBu obrotowego.
St�B pomiarowy tego mikroskopu mo|e wykona jedynie stosunkowo maBy ruch obrotowy
wynoszcy �� 60, wykorzystywany w celach nastawczych.
GBowica goniometryczna
Budow gBowicy goniometrycznej przedstawia rysunek 2.
a)
okular gB�wny
okular pomocniczy
pokrtBo obrotu pBytki
korpus gBowicy
cz[ ustalajca
pBytka gBowicy goniometrycznej
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
4
b)
podziaBka ktowa pBytki
zbi�r kres odniesienia
Rys. 2. GBowica goniometryczna. a schemat budowy, b pBytka gBowicy.
Podstawowe elementy gBowicy goniometrycznej mikroskopu zaznaczono na rys 2a. Z
korpusem gBowicy s poBczone dwa okulary: okular gB�wny - sBu|cy do obserwacji cz[ci
[rodkowej pBytki (kres, kt�rymi domierzamy si do zarysu mierzonego przedmiotu. Punkt
przecicia si poziomej kresy ze [rodkow kres pionow nazywany jest krzy|em gBowicy
goniometrycznej) oraz okular pomocniczy sBu|cy do obserwacji podziaBki ktowej
wykonanej co 10 w przedziale 0��3600 (pomiaru kta obrotu pBytki z wykorzystaniem noniusza).
Obydwa okulary posiadaj regulacj ostro[ci widzenia element�w odniesienia. Widok obrotowej
pBytki szklanej przedstawia rys 2b. Pola widzenia w okularze gB�wnym i pomocniczym
zamieszczono odpowiednio na rys 3a i 3b.
a) b)
31
30
60 50 40 30 20 10 0
Rys.3. Pole widzenia w okularze a gB�wnym, b pomocniczym.
Noniusz do odczytu warto[ci ktowej (rys. 3b) posiada rozdzielczo[ odczytu 1��, a spos�b
odczytu wyniku jest nastpujcy:
v� ustalenie kresy skali stopniowej znajdujcej si w zakresie podziaBki minutowej
noniusza (na rys. jest to kresa 300),
v� odczyt liczby minut wskazywanej przez t kres(na rys. jest to warto[ 52��). Wynik
odczytu - 30052��.
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
5
Mikroskopy warsztatowe najcz[ciej posiadaj nastpujce wyposa|enie:
v� gBowice rewolwerowe z wzorcami Buk�w, gwint�w i.t.p.,
v� no|yki pomiarowe,
v� przystawka projekcyjna,
v� czujnik optyczny,
v� gBowica podw�jnego obrazu,
v� wymienne obiektywy (x1; x1,5; x3; x5),
v� przystawka kBowa i pryzmowa.
Do pomiar�w w trakcie wiczenia zostanie wykorzystany czujnik optyczny oraz przystawka
projekcyjna.
Czujnik optyczny
Schemat czujnika optycznego przedstawia rysunek 4. Rys 4a wyja[nia zasad dziaBania
czujnika. Mierzony przedmiot dosuwa si do koDc�wki pomiarowej 1 za pomoc pokrteB [rub
mikrometrycznych mikroskopu (przedmiot mierzony powinien by zamocowany do stoBu
specjalnymi dociskami). Za poprawne poBo|enie pomiarowe przedmiotu uwa|a si stan, kiedy
podw�jne kresy (bisektory) naniesione na pBytk 3 obejm symetrycznie kres domiarow
gBowicy goniometrycznej (rys 4b). W tym poBo|eniu koDc�wka pomiarowa zajmuje poBo|enie
pionowe. W korpusie czujnika (w osi zr�dBa [wiatBa 4) znajduj si dwa pokrtBa regulacyjne:
pokrtBo regulacji ostro[ci widzenia trzech par kres (od strony o[wietlacza) oraz pokrtBo zmiany
kierunku nacisku mierniczego (po stronie przeciwlegBej).
Czujnik optyczny pozwala na stykowe domierzanie si do zarysu mierzonego przedmiotu, co
pier[cieniowym obiektywu.
a) b)
5
2
4
1
3
Mierzony przedmiot
Rys. 4. Czujnik optyczny. a) schemat optyczny, b) widok w okularze gBowicy
goniometrycznej; 1 -trzpieD pomiarowy, 2- zwierciadBo, 3 - pBytka z trzema parami kres, 4 -
zr�dBo [wiatBa, 5- gBowica goniometryczna.
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
6
PrzykBad pomiaru z zastosowaniem czujnika optycznego przedstawia rys. 5. W przypadku
pomiaru [rednicy otworu, ostateczny wynik pomiaru zale|ny jest od [rednicy kulki pomiarowej
dk. Oznaczajc odpowiednio przez a1 i a2 odczyty z bbn�w [rub mikrometrycznych w poBo|eniu
1 i 2, mierzone warto[ci oblicza si z zale|no[ci:
D = ��a1 a2 ��+dk a = ��a1 a2 �� (1)
1 2
a) b)
dk
2
1
D
Rys. 5. PrzykBad pomiaru za pomoc czujnika optycznego. a) [rednicy otworu, b) wymiaru a.
Pomiar zarysu we wsp�Brzdnych prostoktnych
Pomiar ten polega na okre[leniu warto[ci wsp�Brzdnych prostoktnych punkt�w
charakterystycznych mierzonego zarysu (rys.6). Punkty te naprowadza si na [rodek krzy|a
gBowicy goniometrycznej i odczytuje wskazania bbn�w [rub mikrometrycznych. Na podstawie
tych wskazaD okre[la si wsp�Brzdne prostoktne mierzonych punkt�w w przyjtym ukBadzie
wsp�Brzdnych. W przypadku zaokrglenia naro|y przedmiotu lub usytuowania krawdzi
przedmiotu pod dowolnym ktem, odczytu wsp�Brzdnych nale|y dokona po naprowadzeniu
[rodka krzy|a na punkty przecicia poszczeg�lnych krawdzi (rys.6 szczeg�B A).
A
5(x5,y5 x
)
1(x1,y1
)
Szczeg�B A
3(x3,y3
4(x4,y4
)
)
2(x2,y2
)
y
Rys.6. Schemat pomiaru zarysu we wsp�Brzdnych prostoktnych.
a
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
7
Pomiar kta z wykorzystaniem gBowicy goniometrycznej
Pomiary kt�w z wykorzystaniem gBowicy goniometrycznej s czsto wykonywane w
praktyce pomiarowej. WpBywa na to zar�wno prostota pomiaru, jak te| fakt, |e inne metody
pomiaru kta nie mog by w wielu przypadkach zastosowane, np.: pomiar kta zarysu gwintu. W
celu wykonania pomiaru nale|y:
v� domierzy si poziom (lub pionow) kres krzy|a gBowicy goniometrycznej do
ramion (poBo|enie A i B rys.7 ) mierzonego kta,
v� odczyta warto[ci ktowe w okularze pomocniczym gBowicy (rys. 3b),
v� obliczy, w oparciu o uzyskane wyniki, warto[ mierzonego kta.
A
a�
B
Rys.7. Schemat pomiaru kta z wykorzystaniem gBowicy goniometrycznej.
4. Pomiar zarysu za pomoc przystawki projekcyjnej.
Istota pomiaru za pomoc przystawki projekcyjnej polega na:
v� por�wnaniu obrazu mierzonego przedmiotu z rysunkiem kontrolnym (wzorcem
wykre[lonym na kalce technicznej oraz zaznaczonymi polami tolerancji)
umieszczonym na ekranie przystawki projekcyjnej,
v� pomiarze odchyBek zarysu rzeczywistego w stosunku do wymiar�w granicznych za
pomoc stoBu pomiarowego i [rub mikrometrycznych.
Pierwsza mo|liwo[ jest z reguBy stosowana do oceny poprawno[ci wykonania przedmiot�w
o skomplikowanych ksztaBtach, druga za[ jest niezbdna do okre[lenia warto[ci koniecznych
poprawek w procesie technologicznym.
Przystawka projekcyjna jest zamocowana w miejscu usytuowania gBowicy goniometrycznej,
zarys przedmiotu sprawdzanego natomiast musi by prostopadBy do osi optycznej mikroskopu.
Przebieg wiczenia
Zadanie 1
Wyznaczy wsp�Brzdne prostoktne punkt�w charakterystycznych wskazanego zarysu oraz
wykona szkic mierzonego zarysu.
Kolejno[ postpowania:
1. Okre[li poBo|enie mierzonego przedmiotu w przyjtym ukBadzie wsp�Brzdnych
prostoktnych i wyznaczy punkty charakterystyczne zarysu. PoBo|enie to naszkicowa w
karcie pomiar�w.
2. PoBo|y mierzony element na stole pomiarowym.
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
8
3. WBczy o[wietlenie g�rne pola widzenia mikroskopu.
4. Ustawi ostro[ widzenia krzy|a gBowicy goniometrycznej.
5. Ustawi ostro[ widzenia mierzonego profilu.
6. WBczy i wyregulowa o[wietlenie skali ktowej mikroskopu.
7. Ustawi poBo|enie ktowe gBowicy goniometrycznej na warto[ 0�00��.
8. Sprawdzi i ustawi zerowe pochylenie kolumny.
9. Ustawi bbny [rub mikrometrycznych na warto[ci okoBo 5 mm.
10. Przemieszczajc przedmiot na stole pomiarowym doprowadzi zgrubnie do jego poBo|enia
zgodnie z rysunkiem 6. PoBo|enie dokBadne nale|y uzyska przy pomocy pokrteB [rub
mikrometrycznych.
11. Dokona odczytu z bbn�w [rub mikrometrycznych (ao,bo) i wpisa w tabl. 1 karty
pomiar�w.
12. Przemieszczajc st�B za pomoc [rub mikrometrycznych naprowadza kolejno mierzone
punkty na [rodek gBowicy goniometrycznej i notowa odczyty (ai, bi) z bbn�w [rub
mikrometrycznych w tablicy 1. W przypadku wyczerpania si zakresu pomiarowego
kt�rego[ z bbn�w nale|y go rozszerzy za pomoc pBytek wzorcowych. Wymiary
zastosowanych pBytek wzorcowych wpisa do karty pomiar�w.
13. Uwzgldniajc niezerowe warto[ci wskazaD bbn�w [rub dla punktu 0 oraz zmian
zakresu pomiarowego, obliczy wsp�Brzdne (x, y) poszczeg�lnych punkt�w dla przyjtego
ukBadu wsp�Brzdnych (rys. 6) wedBug zale|no[ci:
xi = ai ao + (wai-wao) (2)
yi = bi - bo+ (wbi-wbo)
gdzie:
v� ai,bi odczyty z odpowiednich bbn�w [rub mikrometrycznych (a - przesuwu
wzdBu|nego x, b przesuwu poprzecznego y),
v� ao, bo odczyty z bbn�w [rub mikrometrycznych dla punktu 0,
v� wai, wbi wymiary pBytek ) zastosowanych do pomiaru danego punktu,
v� wao, wbo wymiar pBytki (stosu pBytek) zastosowanych do pomiaru wsp�Brzdnej
punktu 0.
14. Obliczy niepewno[ pomiaru dla maksymalnej warto[ci wsp�Brzdnych x i y.
W celu obliczenia niepewno[ci pomiaru wsp�Brzdnych danego punktu, nale|y obliczy
warto[ci bBd�w czstkowych, a mianowicie:
v� bBd domierzania wynikajcy z precyzji ustawienia kres odniesienia gBowicy
goniometrycznej wzgldem zarysu mierzonego przedmiotu. Warto[ci tego bBdu, z
uwagi na zr�|nicowanie wzroku oraz predyspozycji os�b mierzcych, najlepiej
wyznaczy do[wiadczalnie poprzez okre[lenie rozrzutu warto[ci wsp�Brzdnych przy
wielokrotnym domierzaniu si krzy|em gBowicy goniometrycznej do wybranego
punktu zarysu. Warto[ bBdu obliczamy wg wzoru:
D�dom. = cn �� R (3)
gdzie:
�� D�dom. graniczna warto[ bBdu domierzania.
�� cn wsp�Bczynnik zale|ny od liczby powt�rzeD n.
n 4 5 6 7 8 9 10
cn 0,971 0,860 0,789 0,740 0,702 0,673 0,650
�� R rozstp warto[ci odczytanych wsp�Brzdnych a�i (R = a�max - a�min).
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
9
v� bBd przyrzdu D�p,o . Warto[ tego bBdu (zawierajca skBadowe cz[ci mechanicznej
mikroskopu, skBadowe ukBadu optycznego oraz bBd odczytu) zale|y od typu
mikroskopu, kierunku i rodzaju pomiaru i jest obliczana wedBug zale|no[ci podanych
w tablicy 1.
v� bBd wymiaru pBytki wzorcowej D�w (stosu pBytek) zastosowanej do rozszerzenia
zakresu pomiarowego stolika przy pomiarze danego punktu. Do tego celu s
stosowane pBytki klasy II, a dopuszczalne bBdy odtwarzania wynosz:
DBugo[ nominalna Dopuszczalne warto[ci
L bBd�w odtwarzania
[mm] [m�m]
do 10 0,45
Pow. 10 do 25 0,6
Pow.25 do 50 0,8
Pow.50 d0 75 1,0
Niepewno[ pomiaru obliczamy ze wzoru :
2
D�uw =� 2 �� (D�dom.)2 +� (D�p,o)2 +� (D�w )2 (4)
Podw�jne uwzgldnienie bBdu domierzania wynika z faktu, |e wyznaczenie wsp�Brzdnych
punkt�w zarysu uwzgldnia r�wnie| pomiar w punkcie zerowym.
Zadanie 2
Dokona pomiaru kta z wykorzystaniem gBowicy goniometrycznej.
W tym celu nale|y:
1. Wykona czynno[ci regulacyjne mikroskopu: wBczy o[wietlenie g�rne i przechodzce,
ustawi ostro[ widzenia kres krzy|a gBowicy, ustawi poprawno[ o[wietlenia i ostro[
widzenia skali ktowej, ustawi zerowe warto[ci kta obrotu pBytki i warto[ci pochylenia
kolumny mikroskopu.
2. PoBo|y mierzony eksponat na stole mikroskopu i ustawi ostro[ widzenia zarysu.
3. Wykorzystujc pokrtBa bbn�w [rub mikrometrycznych i pokrtBo obrotu pBytki gBowicy,
domierzy si poziom (lub pionow) kres krzy|a gBowicy goniometrycznej do ramion
(poBo|enie A i B rys.7 ) mierzonego kta. Ustawienie zgrubne wzgldem linii odniesienia
gBowicy dokonujemy poprzez przemieszczenie przedmiotu na stoliku.
4. Odczyta warto[ci ktowe w okularze pomocniczym gBowicy (rys. 3b).
5. Obliczy, w oparciu o uzyskane wyniki, warto[ mierzonego kta.
6. Obliczy niepewno[ pomiaru.
W celu obliczenia niepewno[ci pomiaru, nale|y obliczy warto[ci bBd�w czstkowych, a
mianowicie:
v� bBd domierzania wynikajcy z precyzji ustawienia kres odniesienia gBowicy
goniometrycznej wzgldem ramion mierzonego kta. Warto[ci tego bBdu, z tych
samych przyczyn jak w zadaniu 1, najlepiej wyznaczy do[wiadczalnie poprzez
okre[lenie rozrzutu warto[ci odczytu kta przy wielokrotnym domierzaniu si
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
10
krzy|em gBowicy goniometrycznej do tego samego ramienia kta. Warto[ bBdu
obliczamy identycznie jak w zadaniu 1.
v� bBd przyrzdu D�p,o. Warto[ tego bBdu (zawierajca skBadowe cz[ci mechanicznej
mikroskopu, skBadowe ukBadu optycznego oraz bBd odczytu) jest obliczana wedBug
zale|no[ci podanych w tablicy 1.Podczas pomiaru, ramiona mierzonego kta z reguBy
nie mieszcz si w polu widzenia. W�wczas do zale|no[ci z tablicy 1 w miejsce f
podstawiamy [rednic pola widzenia okularu zale|n od stosowanego powikszenia.
Wynosi ona :
21 mm dla p=10,
14mm dla p=15,
7mm dla p=30,
4,2mm dla p=50.
Niepewno[ pomiaru obliczamy ze wzoru :
D�ua� =� 2�� (D�dom.)2 +� (D�p,o)2 (5)
Zadanie 3
Dokona pomiaru wskazanego wymiaru eksponatu za pomoc czujnika optycznego.
1. Wykona czynno[ci regulacyjne mikroskopu: zamocowa obiektyw o powikszeniu x3,
zamocowa czujnik optyczny i wyregulowa jego poBo|enie ktowe, wBczy o[wietlenie
czujnika, ustawi ostro[ widzenia kres krzy|a gBowicy, ustawi ostro[ widzenia par kres,
ustawi zerowe warto[ci kta obrotu pBytki i warto[ci pochylenia kolumny mikroskopu.
2. PoBo|y i zamocowa mierzony eksponat na stole mikroskopu.
3. Wykorzystujc pokrtBa bbn�w [rub mikrometrycznych i pokrtBo opuszczania tubusu,
domierzy si koDc�wk czujnika do mierzonych powierzchni przedmiotu doprowadzajc
ka|dorazowo do symetrycznego poBo|enia kresy domiarowej gBowicy (rys. 4b). Przy
pomiarze [rednicy otworu nale|y przesuwa przedmiot w kierunku poprzecznym do
uzyskania punktu zwrotnego ruchu podw�jnych kres.
4. Odczyta wskazania warto[ci z bbna [ruby mikrometryczne w kierunku pomiaru.
5. Obliczy, w oparciu o uzyskane wyniki, mierzon warto[ (wzory 1). WedBug danych
producenta, [rednica kulki czujnika dk =2,9851 �� 0,0005 [mm].
6. Obliczy niepewno[ pomiaru.
W celu obliczenia niepewno[ci pomiaru, nale|y obliczy warto[ci bBd�w czstkowych, a
mianowicie:
v� bBd domierzania wynikajcy z precyzji ustawienia kresy krzy|a gBowicy
goniometrycznej midzy parami kres (bisektorami). Warto[ci tego bBdu, okre[lona
do[wiadczalnie wynosi ��0,003 [mm].
v� bBd przyrzdu D�p . Warto[ tego bBdu powinna uwzgldnia zar�wno bBd czujnika
optycznego wynoszcy D�p1= �� 0,002 [mm] oraz bBd mikroskopu D�p2, kt�r nale|y
obliczy wedBug zale|no[ci podanych w tablicy 1. Podobnie, jak w zadaniach 1 i 2,
warto[ tego bBdu zawiera skBadowe cz[ci mechanicznej mikroskopu, skBadowe
ukBadu optycznego oraz bBd odczytu.
v� bBd kulki pomiarowej czujnika D�dk (tylko przy pomiarze wymiar�w wewntrznych).
BBd ten wynosi �� 0,0005 [mm].
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
11
Niepewno[ pomiaru obliczamy ze wzoru :
Dla pomiaru wymiar�w wewntrznych:
D�uD =� 2��(D�dom.)2 +� (D�p1)2 +� (D�p2)2 +� (D�dk )2 (6)
Dla pomiaru wymiar�w mieszanych:
D�ua =� 2��(D�dom.)2 +� (D�p1)2 +� (D�p2)2 (7)
Zadanie 4
Sprawdzi przez por�wnanie zgodno[ ksztaBtu mierzonego z zarysem kontrolnym. Okre[li
wielko[ odchyBek granicznych i ich poBo|enie w stosunku do sprawdzanego zarysu. Wykona
szkic zarysu .
Kolejno[ postpowania:
1. ZaBo|y wskazany rysunek kontrolny na ekran projektora.
2. WBczy o[wietlenie projekcyjne.
3. PoBo|y mierzony element na stole pomiarowym.
4. Nastawi ostro[ widzenia cienia zarysu na ekranie.
5. Przemieszczajc przedmiot doprowadzi do pokrycia cienia krawdzi bazowych z
odpowiednimi liniami rysunku (linia c i d).
a) b)
b
a
Zr
ib
Poziom i
ia
ib ia
c
d
Rys.7. Pomiar zarysu za pomoc przystawki projekcyjnej. a) zarys kontrolny, b) poBo|enie po
domierzeniu si zarysu rzeczywistego do linii c i d zarysu kontrolnego.
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
12
6. W karcie pomiar�w zanotowa odczyty z bbn�w [rub mikrometrycznych.
7. Dla ka|dego z poziom�w pomiarowych nale|y:
v� pokrcajc odpowiednim pokrtBem [ruby mikrometrycznej, ustawi lini cienia
sprawdzanego zarysu Zr z punktem ib (g�rnym wymiarem granicznym) zarysu
kontrolnego. Odczyty z bbn�w wpisa do karty pomiar�w.
v� powy|szy pomiar wykona domierzajc si z punktem ia (dolnym wymiarem
granicznym) zarysu kontrolnego. Odczyty z bbn�w wpisa do karty pomiar�w.
8. Dla ka|dego poziomu pomiarowego obliczy warto[ przekroczenia zarysu rzeczywistego
w stosunku do wymiar�w granicznych. Je[li obliczone warto[ci s ujemne, oznacza to
przekroczenie w gBb materiaBu , je[li dodatnie na zewntrz materiaBu .
9. Wskaza bBd zarysu D�Z jest to maksymalne przekroczenie na zewntrz materiaBu
wzgldem linii g�rnego wymiaru granicznego lub maksymalne przekroczenie w gBb
materiaBu wzgldem dolnego wymiaru granicznego zarysu kontrolnego.
10. Obliczy niepewno[ pomiaru uwzgldniajc nastpujce bBdy czstkowe:
v� bBd domierzania wynikajcy z precyzji ustawienia zarysu mierzonego wzgldem linii
zarysu wzorcowego. Warto[ci tego bBdu, okre[lona do[wiadczalnie wynosi �� 0,02
[mm].
v� bBd przyrzdu D�p . Warto[ tego bBdu nale|y obliczy wedBug zale|no[ci podanych
w tablicy 1.
v� bBd zarysu wzorcowego D�zw - nale|y go obliczy wedBug zale|no[ci podanych w
tablicy 1. W zadaniu -powikszenie mikroskopu wynosi: p =15.
Niepewno[ pomiaru obliczamy ze wzoru :
D�uZ =� 2�� (D�dom.)2 +� (D�p)2 +� (D�zw )2 (8)
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
13
Tablica 1. Graniczne warto[ci bBd�w przyrzd�w stosowanych w wiczeniu
Typ mikroskopu MWM MWD MWD-cyfrowy
L HL L HL L HL
�� �� ��
Kierunek wzdBu|ny (x) ����5 +� +� ����5 +� +� ����2 +� +�
�� �� �� �� �� ��
BBdy mikroskopu przy pomiarze wymiar�w
20 1500 28 3000 28 3000
�� �� �� �� �� ��
liniowych z wykorzystaniem gBowicy goniometrycznej
L HL L HL L HL
�� �� ����2 +� +� ��
[m�m].
Kierunek poprzeczny (y) ����4 +� +� ����5 +� +�
�� �� �� �� �� ��
16 330 14 1000 14 3000
�� �� �� �� �� ��
BBd mikroskopu przy pomiarze kt�w z wykorzystaniem gBowicy
�� ��
1,7
�� ��2 +� ��
�� ��
goniometrycznej [��].
f
�� ��
BBd czujnika optycznego [mm]
�� 0,002
L HL
��� +� +� ��
(�3,5
Kierunek wzdBu|ny (x) �� ��
BBdy mikroskopu przy pomiarze wymiar�w
40 1200
�� ��
liniowych z wykorzystaniem czujnika optycznego
L HL
��� 3,5 +� +� ��
[m�m].
Kierunek poprzeczny (y) �� ��
20 600
�� ��
L HL
��� 4 +� +� ��
Kierunek wzdBu|ny (x)
�� ��
BBdy przyrzdu przy pomiarze wymiar�w liniowych 4 100
�� ��
z wykorzystaniem przystawki projekcyjnej [m�m]. L HL
��� 4 +� +� ��
Kierunek poprzeczny (y) �� ��
4 60
�� ��
D�G
��
BBd rysunku kontrolnego (pomiar z przystawk projekcyjn) [mm].
p
L mierzona dBugo[ przedmiotu [mm],
H wysoko[ mierzonego przedmiotu (odlegBo[ mierzonego zarysu od powierzchni stoBu mikroskopu)[mm],
f dBugo[ ramienia kta [mm],
D�G - bBd rysunku kontrolnego. W zadaniu D�G = 0,5 [mm].
p zastosowane powikszenie mikroskopu.
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
15
Instytut Obrabiarek i TBM, Politechnika A�dzka
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
INSMWG11INSMWG10BINSMWG05INSMWG10INSMWG03INSMWG09INSMWG02więcej podobnych podstron