Metrologia wielkości geometrycznych - MorekTECHTechniki Wytwarzania i Procesy Technologiczne

metrologia - Stanowisko do wzorcowania czujników zegarowych - stoisko firmy FAKTOR - STOM 2016 w Kielcach

Metrologia wielkości geometrycznych 5/5 (1)

— 15 kwietnia 2016

Metrologia wielkości geometrycznych [1] jest częścią metrologii technicznej i dotyczy przede wszystkim pomiarów długości i kąta. Celem pomiarów jest określenie geometrycznej specyfikacji przedmiotu, rozumianego także jako maszyny i urządzenia.

W ramach metrologi wielkości geometrycznych przeprowadzane są następujące działania:

określanie geometrycznej specyfikacji wyrobu,
odstępstwa od kształtu teoretycznego (pomiary porównawcze i różnicowe), w tym odchyłki kształtu, położenia,
określanie stanu warstwy wierzchniej (chropowatość, falistość powierzchni),
określanie wad struktury geometrycznej powierzchni (np. pęknięcia, wżery, zużycie itp.)

W ramach metrologii wielkości geometrycznych podejmuje się zagadnienia związane z:

gospodarką przyrządami pomiarowymi (m.in.: budowa, zastosowania, ocena niedokładności),
tolerancje i pasowania w budowie części maszyn,
pomiary przemysłowe,
metody pomiarowe,
analiza statystyczna wyników pomiarów.

Specyfikacja geometrii przedmiotu (ang. GPS – Geomatrical Product Specification) to zbiór wymagań określających geometrię przedmiotu lub zespołu zmontowanych przedmiotów. Wymagania obejmują te dane, które są niezbędne do opisania przedmiotu (wymiary zewnętrzne i wewnętrzne, tolerancje geometryczne, geometryczne wymagania dotyczące powierzchni). Jednocześnie uwzględniane dane są zbieżne z tymi, które są przedmiotem pomiarów w ramach metrologii wielkości geometrycznych.

Ilustracja 1 przedstawia ogólny schemat opisujący specyfikację geometrii wyrobów (GPS) [2]

Metrologia - Ilustracja 1. Schemat ogólny specyfikacji geometrii wyrobów GPS

Ilustracja 1. Schemat ogólny specyfikacji geometrii wyrobów GPS [2]

Jeden ze współautorów [2] podkreślił bardzo istotną kwestię, a mianowicie, iż docelowe właściwości produktu uzyskiwane są poprzez wymagania GPS, lecz jako takie rzadko kiedy mają charakter geometryczny. Konstruktor musi poprzez zapis konstrukcji dobrać właściwe rozwiązania, wymiary, dokładności, pasowania w ramach GPS by spełnić postawione wymagania. Autor [2] posłużył się przykładem łożyska ślizgowego w przypadku, którego istotną trudność stanowi powiązanie luzów granicznych z procesem smarowania.

Wymagania stawiane produktom można pogrupować w ramach 4 grup znaczeniowych [2]:

Funkcjonalność.
Bezpieczeństwo.
Niezawodność.
Zamienność.

Rozpatrując zadania pomiarowe [2] w budowie maszyn dotyczą one najczęściej aspektów geometrycznych wyrobów (ilustracja 2) – ok. 85%. Pozostałe zadania dotyczą pomiarów w zakresie materiałoznawstwa (10%) oraz właściwości warstwy wierzchniej (5%). Są to dane szacunkowe i mogą być różne w zależności od danej specyfiki produkcji.

Metrologia - Ilustracja 2. Uogólniony schemat zadań pomiarowych w budowie maszyn

Ilustracja 2. Uogólniony schemat zadań pomiarowych w budowie maszyn [2]

W ramach wymiarów i geometrii (85%) od 80 do 90% to pomiary wszelkich elementów geometrycznych, a 10 do 20% powierzchni zarówno o kształtach regularnych (m.in. gwinty, uzębienie, matematycznie opisane) oraz o kształtach dowolnych (np. łopatki turbin).

Przeprowadzenie pomiarów ma na celu:

weryfikację zgodności z wymaganiami produktów,
weryfikację narzędzi pomiarowych,
wsparcie procesu produkcyjnego w ujęciu ekonomicznym,
zapewnienie funkcjonowania produktu.

Obrazowa analiza zużycia płytki skrawającej - ALICONA - stoisko firmy ITA podczas MACGTOOL 2016 w Poznaniu
Stanowisko do wzorcowania czujników zegarowych - stoisko firmy FAKTOR - STOM 2016 w Kielcach
Współrzędnościowa Maszyna Pomiarowa HEXAGON - STOM 2016 w Kielcach
Obrazowa porównawcza analiza wymiarowa przedmiotów - KEYENCE - TOOLEX 2015 w Sosnowcu
Stanowisko do weryfikacji wymiarów śrub - MAHR - TOOLEX 2015
Analiza błędów kształtu z wykorzystaniem sond indukcyjnych - MAHR - TOOLEX 2015
Przykłady elektronicznych czujników zegarowych - MAHR - TOOLEX 2015
Profilometr - MITUTOYO - MACHTOOL 2015 w Poznaniu
Ramię pomiarowe HEXAGON - STOM 2016 w Kielcach
EQUATOR - RENISHAW - pomiary porównawcze - STOM 2016 w Kielcach
Pomiar mikrotwardości metodą Vickers'a - stoisko firmy B.H. KARCZ - TOOLEX 2015 w Sosnowcu
Współrzędnościowa Maszyna Pomiarowa - ustalenie przedmiotu do pomiarów - stoisko firmy ITA - TOOLEX 2015 w Sosnowcu

Źródła:

Jakubiec W., Malinowski J., Metrologia wielkości geometrycznych, WNT 1993
Humienny Z. (red.), Specyfikacje Geometrii Wyrobów (GPS). Wykład dla uczelni technicznych, OWPW 2001
Sałaciński T., SPC. Statystyczne sterowanie procesami produkcji, OWPW 2009
Arendarski J., Niepweność pomiarów, OWPW 2003

About author

morek

Rocznik 1973. W 1993 skończyłem Technikum Elektryczne Nr 1. W 1998 roku Wydział Mechaniczny Technologiczny i Automatyzacji (obecnie WIP) PW. 1997-2000 konstruktor narzędzi skrawających w F.W.P. VIS S.A. 2004. Doktorat z technologii kół zębatych. Technologie wytwarzania i procesy technologiczne to moja pasja.