Metrologija 24.okt.,2016

Transcript

1 Metrologija 24.okt.,2016 tolerance označevanje toleranc referenčni elementi in pozicije kalibri o napakah pri merjenju blokovni diagram meritve vzroki za nastanek napak - po izvoru primer merilnega sistema /na AWJ/ andrej.lebar@fs.uni-lj.si

2 simboli za označevanje toleranc MED IZDELOVALNIM POSTOPKOM PRIDE DO RAZLIČNIH ODSTOPKOV OD IDEALNE OBLIKE IZDELKA. NA OSNOVI IZKUŠENJ, SMO V INŽENIRSKI PREKSI PRIŠLI DO SISTEMATIČNEGA PREGLEDA ODSTOPKOV, KI VPLIVAJO NA FUNKCIONALNOST IZDELKOV. KADAR JE POTREBNO UPOŠTEVATI ODSTOPKE Z OZIROM NA LEGO ALI OBLIKO MERJENCA, UPORABLJAMO NA NAČRTU SIMBOLE, KI SO PRIKAZANI NA SLIKI.

3 Tolerance oblike in lege vpisujemo v okvir z dvema, tremi polji ali več polji, tako kot je prikazano na spodnji sliki. Polje s črko se nanaša na določen referenčni element. Referenčna puščica povezuje tolerančni okvir z oblikovnim elementom za katerega velja toleranca, ki je lahko ploskev ali tvorilka ne pa os. V primeru, da je to potrebno, lahko polje z oznakami referenčnih elementov razširimo na več polj s črkami, lahko pa tudi s črkami z indeksi, ki se nanašajo na sekundarni, terciarni referenčni element. SIST: slovenski inštitut za standardizacijo SIST EN ISO 7083 SIST ISO 5458 SIST ISO 5459

4 OZNAČEVANJE TOLERANC premost položaj vzporednost ravnost Primeri označevanja tolerance oblike in lege Nekaj dodatno dovoljenih načinov označevanja

5 ŠIRINA TOLERANČNE CONE Širina tolerančne cone za vzporednost a-predpis samo za vzporednost, b-predpis za vzporednost valja

6 REFERENČNI ELEMENTI IN SISTEMI Tako kot si v matematiki in geometriji izberemo izhodišče v prostoru in nanj pripnemo koordinatni sistem, tako tudi pri izdelavi in dimenzijskih meritvah potrebujemo na konstrukcijski risbi in izdelku enega ali več posebej natančno obdelanih elementov, ki tvorijo referenčni sistem, na katerega se nanašajo absolutne razdalje ( ki služi kot geometrijsko izhodišče tako za izdelavo, kot tudi za meritve ). Primer triravninskega referenčnega sistema vidimo na spodnji sliki. Sekundarna referenčna ravnina Terciarna referenčna ravnina Primarna referenčna ravnina Merjenec v triravninskem referenčnem sistemu

7 POMEN REFERENČNIH MEST ZA MERJENJA

8 REFERENČNI ELEMENTI IN SISTEMI toleranca vrsta odstopka terciarni referenčni element sekundarni referenčni element primarni referenčni element Tolerančni okvir z referenčnima črkama a-zaporedje A\B,b-zaporedje B\A

9 VPLIV ZAPOREDJA REFERENČNIH ČRK

10

11 KALIBRI (LIMIT GAUGES) Namenjeni so kontroli izdelkov na tak način da le preverimo ali je izdelek narejen v predpisanih mejah ali ne.

12 TOLERANČNA MERILA Kadar izdelujemo izdelke serijsko, težimo k cenovno, časovno, materialno in okoljsko optimirani izdelavi. Meritve niso pri tem nobena izjema. Tudi meritve je potrebno opraviti čim bolj racionalno in najbolje je, da del naloge opravi kar operater, ki je obdelavo tudi opravil. Takšnim meritvam pravimo tolerančne meritve, merilom pa tolerančna merila ali kalibri. Po definiciji izraz označuje natančno pripravo brez gibljivih delov, s katero se preverja ustreznost mer kakega predmeta [SSKJ]. Na sliki vidimo kako izgleda kaliber za preverjanje ustreznosti izvrtin. Kaliber ima dve strani, leva je nekoliko daljša in je označena z dobro ali gre, desna pa z izmet ali ne-gre.

13 Izhodišče, da je izdelek označen kot dober, če so njegove dimenzije znotraj predpisanega tolerančnega polja, je botrovalo povsem novemu načinu preverjanja tolerančnim meritvam. Načelo tolerančnih meritev je formuliral F.W. Taylor Na strani tolerančnega merila (kalibra), ki je označena z dobro morajo vse predpisane mere ustrezati hkrati, na strani ne-gre pa je treba preverjati vsako mero posamič.

14 TAYLOR-jeva teorija meritev: Ta teorija je ključ za oblikovanje (konstruiranje kalibrov) mej in definira funkcijo in obliko, za večino kalibrov mej in sestoji: ''Gre'' kaliber preveri maksimalne pogoje materiala in preveri čimveč dimenzij kolikor je to mogoče ''Ne gre'' kaliber preveri minimalne pogoje materiala in preveri le eno dimenzijo. Zato se zahteva ločen ''ne gre'' kaliber za vsako dimenzijo posebej. Če vzamemo za primer sistem kalibra mej za pravokotne luknje, kot je prikazano na naslednji sliki.

15 Taylorjev princip

16 preverjanje kalibrov Ker so kalibri namenjeni uporabi v serijski proizvodnji, je potrebno preverjati njihovo ustreznost v rednih časovnih intervalih, dodatno pa še po potrebi. Pred preverjanjem ustreznosti je potrebno napraviti izračun mejnih vrednosti pri katerih je merilo še ustrezno. Za ilustracijo si oglejmo primer izračuna dovoljenih dimenzij kalibra za preverjanje notranje izvrtine, kot ga podaja strojniški priročnik

17

18 T max T min T min T T T

19 preverjanje kalibrov V strojniškem priročniku najdemo tabelo za vrednosti odstopkov mere luknje oz. tolerance lukenj za imenske mere luknje od 10 do 18 mm in lego tolerančnega polja H7 imenska mera: N0 = 12 mm največja mera luknje: Nmax = N0 +18 mm = 12,018 mm najmanjša mera luknje: Nmin = N0-0 mm = 12,000 mm Iz priročnika preberemo vrednosti H, z in y, za konkretno merilo za luknje: H = 3 mm; z = 2,5 mm; y = 2 mm. Uporabne intervale za merilo izračunamo po enačbah in sicer: za stran DOBRO GRE dovoljeni interval za novo merilo je: N = Nmin + z ± H/2 = 12,000 mm + 2,5 mm ± 1,5 mm N: 12,001 mm 12,004 mm dovoljena minimalna mera izrabljenega merila je: za stran IZMET NE GRE dovoljeni interval je: N = Nmin y = 12,000 mm - 2 mm = 11,998 mm Nmax ± H/2 = 12,000 mm ± 1,5 mm 12,0165 mm 12,0195 mm

20 vprašanja Vzroki za odstopke pri obdelavi Kaj je nominalna, prava in resnična mera Zakaj ne moremo izdelati izdelka s predpisano mero? Kaj je obdelava do ustrezanja, razvrščanje podobnih izdelkov(uparjanje) in sistem prileganja? Skiciraj razmere pri ohlapnem, vmesnem in tesnem ujemu. Izračun meje uporabnosti kalibra.

21 Meritve v proizvodnji: O NAPAKAH PRI MERJENJU 1/2 x x m r

22

23 OPAZOVANI SISTEM MODELSKI SISTEM

24 preverjanje dolžine subjektivnoprev erjanje objektivno preverjanje vid tip sluh merjenje atributivnopreve rjanje voh okus

25 MERILNI SISTEM Merilni sistem (merilna veriga) je sestava vseh merilnih sredstev, ki: ugotavlja merilno veličino pošilja naprej merilni signal in ga prilagaja primerja merjenec z merilno normalo in prikaže rezultat KONTROLNI VHODNI FAKTORJI VHOD x MERITEV IZHOD y MOTILNI VHODNI FAKTORJI

26

27 [Likar: Osnove fizikalnih merjenj in merilnih sistemov]

28 merilni sistem vir: Doebelin vhodni signal senzor procesor aktuator izhodni signal Vprašanje (3.) komponente merilne verige komponente računalniško orientiranega merilnega sistema povzeto po Bajsić- Osnove meritev

29

30

31 VZROKI ZA NASTANEK NAPAK PRI MERJENJU razdelitev glede na izvor napake SUBJEKTIVNI VPLIVI Razpoloženost Izurjenost Natančnost Motivacija Delovni pogoji NAPAKA MERILNEGA SREDSTVA vsota vseh odstopkov zaradi izdelave in obrabe VPLIVI OKOLICE temperatura vlaga vibracije EM vplivi ZNANI Samo tisti, ki jih ugotovimo pri preverjanju merilnega sredstva. Podatek velja samo toliko časa dokler ne pride do obrabe zaradi uporabe. NEZNANI Kadar nimamo atesta ali garancije o ustreznosti, ki jo zahtevajo standardi.

32 SISTEMATIKA NAPAK PRI MERJENJU razdelitev glede na velikost pogreška Vpr. [vir: Ačko, Tehnološke meritve]

33 KAKO MERITI KVALITETO REZA PRI AWJ

34 Merilni sistem

35 Tlačni senzor

36 TLAČNI SENZOR - DRUGA VERZIJA

37 Merilno območje: kpa (0 1 bar) Natančnost: 2,5% maksimalna napaka Občutljivost: 45 mv/kpa Priključitvena napetost: 5 V MERILNIK

38 ALI OBSTAJA OČITNA ZVEZA MED KAKOVOSTJO REZA IN ZAJETIMI SIGNALI?

39 Statistična analiza Graf υ(t) Histogram

40 Hitrost: 1,0*v scs Debelina: 5 mm REZULTATI... funkcija β ali B Hitrost: 1,0*vscs Debelina: 10 mm Hitrost: 1,0*vscs Debelina: 30 mm