Sprawozdanie 1 SP.docx

1.Współrzędnościowe maszyny pomiarowe

Cel ćwiczenia: zapoznanie się studentów ze współrzędnościową techniką pomiarową, a w szczególności z budową i obsługą manualnej maszyny współrzędnościowej.

Przebieg wykonywanych czynności podczas ćwiczenia:

1.Omówienie budowy maszyny portalowej

2. Przeprowadzenie wzorcowania konfiguracji trzpienia pomiarowego. Jest to procedura mająca na celu wyznaczenie tzw. średnicy dynamicznej kulistej końcówki trzpienia pomiarowego za pomocą 9 punktów pomiarowych, czyli tzw. kalibracja.

3.Umieszczenie przedmiotu na stole pomiarowym oraz przymocowanie go za pomocą plasteliny, w celu zabezpieczenia przed ewentualnym przesuwaniem się.

4.Wyznaczenie osi i początku układu współrzędnych przedmiotu mierzonego przy pomocy standardowych figur geometrycznych.

5.Wykonanie odpowiednich pomiarów, które umożliwiły uzyskanie zarysu geometrycznego w postaci figury płaskiej, czyli płaszczyzny podstawowej.

6.Pomiar otworu, którego kształt udało  się uzyskać za pomocą kilku punktów pomiarowych rozmieszczonych na obwodzie tego okręgu.

7.Pomiar kolejnego otworu w ten sam sposób, ale uwzględniający odległość między osiami tych otworów co pozwoliło w sposób zadowalający umieścić otwór w oczekiwanym miejscu.

Wnioski

Współrzędnościowa technika pomiarowa pozwala na pomiar zarówno prostych, jak i złożonych geometrycznie detali poprzez rozbicie ich na podstawowe bryły i figury. Na podstawie tych prostych brył i figur można odtworzyć wymiary i kształty detalu oraz błędy wykonania.

Zaletą współrzędnościowej techniki pomiarowej jest możliwość szybkiego komputerowego opracowania wyników oraz prostota pomiaru nie wymagająca zbyt dużego doświadczenia od osoby obsługującej maszynę.

Maszyna współrzędnościowa posiada możliwość zablokowania osi, co niewątpliwie ułatwia wykonywanie pomiarów, gdyż  można zablokować dwie nieużywane osie i swobodnie posługiwać się za pomocą trzeciej.

2.Pomiar odchyłek kształtu i położenia

Cel ćwiczenia: zapoznanie się z metodami pomiaru błędów kształtu i położenia za pomocą w pełni skomputeryzowanego systemu pomiarowego charakteryzującego się cyfrową obróbką sygnałów pomiarowych.

Przebieg wykonywanych czynności podczas ćwiczenia:

1.Omówienie stanowiska pomiarowego służącego do pomiaru odchyłek kształtu i położenia.

2.Umieszczenie tulei pochodzącej prawdopodobnie z samochodu ciężarowego na obrotowym stole pomiarowym.

3.Definiowanie tulei (co będziemy mierzyć, pozycja ramienia pomiarowego, odległość od stołu w pozycji Z)

4.Wyznaczenie układu współrzędnych  przedmiotu i pozycjonowanie baz obróbkowych - górnego kołnierza i dolnej części tulei.

5.Pomiar walcowości przedmiotu poprzez obrót stołu pomiarowego razem z tuleją, ramię wraz z czujnikiem pomiarowym nieruchome. Przetworzenie sygnału na obraz.

6. Pomiar odchyłki kształtu

Wykres przedstawia rozkład powierzchni pomiarowej tulei, która w miejscu pomiaru posiadała zaokrąglenia powodujące łagodne przejście na większą średnicę tulei.

7.Rozkład odchyłek okrągłości podczas pomiaru promieniowego

Z powyższego rozkładu odchyłek wynika, że tuleja nie jest idealnie okrągła. Posiada odchyłki dodatnie i ujemne w odniesieniu do wymiaru nominalnego.

8.Wykres obrazujący wielkość odchyleń w [μm]

9.Zdefiniowanie średniej średnicy odchyłu wymiarów zaznaczonej linią przerywaną.

10.Usunięcie największych pików zaburzających finalne określenie odchyłek od nominalnego wymiaru  poprzez zastosowanie filtra 15-500 f/obr.

11.Zbiór wszystkich mierzonych średnic - linia ciągła uzyskana z pomiaru okrągłości przedmiotu, linia przerywana średnia średnica wyznaczona z pomiaru.

12.Diagram liniowy opisujący prostoliniowość powierzchni tulei

13.Podwójny diagram liniowy opisujący równoległość. Na podstawie poniższych wykresów można stwierdzić zły stan równoległości powierzchni.

14.Diagram biegunowy z użyciem filtracji 0-15 f/obr

Wnioski

Na podstawie wykonanych pomiarów okrągłości, równoległości i prostoliniowości można stwierdzić, że tuleja nie jest idealnie okrągła posiada w wielu miejscach odchyłki odbiegające od wymiaru nominalnego. Przy pomocy wykonanego ćwiczenia można uznać ten element jako wadliwy i wyeliminować powstałe rozbieżności w procesie produkcyjnym.

Zaprezentowana metoda pomiaru odchyłek kształtu i położenia jest bardzo szybką metodą pozwalającą na zweryfikowanie wadliwości kształtu przedmiotu. Pozwala to określić w jakim stopniu została zachowana dokładność wykonania przedmiotu.

3.Skaner optyczny

Cel ćwiczenia: sprawdzenie powtarzalności wyznaczenia w pomiarze wartości średnicy obiektu badań.

Przebieg wykonywanych czynności podczas ćwiczenia

1.Omówienie budowy skanera optycznego.

2.Umieszczenie przedmiotu badanego na stoliku obrotowym, wykonywanie 3 zdjęć przedmiotu badanego, następnie obrócenie stolikiem obrotowym o kilka stopni i ponowne wykonanie 3 zdjęć. Import obrazu z kamery do oprogramowania komputerowego.

3.Sworzrzenie modelu 3D w oprogramowaniu komputerowym

3.Proces poligonizacji - zamiana punktów widocznych na wcześniejszych zdjęciach na siatkę elementów skończonych

4.Widoczne zagęszczenie siatki w okolicy otworów i krawędzi przedmiotu.

5.Robieżność kształtu elementu rzeczywistego do oczekiwanego kształtu przedmiotu.

6.Rozkład odchyłek wymiarowych (kolor czerwony - odchyłki dodatnie, kolor zielony - wymiar nominalny, kolor niebieski odchyłki ujemne)

Wnioski

Na podstawie uzyskanego modelu 3D możemy uzyskać model płaski w postaci rysunku 2D po zaimportowaniu do odpowiedniego oprogramowania komputerowego.

Dokładność otrzymanych wyników zależy od wielkości elementu badanego.

Na podstawie skanera optycznego można określić ewentualne błędy, które zostały popełnione w procesie produkcji danego elementu. W przypadku wyżej widocznej blachy, można zauważyć z rysunku rozkładu odchyłek ewentualne niedogięcia lub przegięcia blachy.