Měření kruhovitosti a drsnosti povrchu jedním přístrojem

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Měření kruhovitosti a drsnosti povrchu jedním přístrojem"

Jindřiška Soukupová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Měření kruhovitosti a drsnosti povrchu jedním přístrojem Ing. Zdeněk Novák IMECO TH s.r.o., Brno Převratnou novinku v měřící technice představila firma Taylor Hobson přístroj Talyrond 365 připravený k měření a hodnocení kruhovitosti i struktury povrchu, tzn. drsnosti povrchu, vlnitosti, apod. Dosud byla každá z uvedených významných geometrických charakteristik kontrolována speciálními měřícími zařízeními. Nová kvalita přístroje Talyrond a jeho programového vybavení poprvé umožňuje využít pro obě metrologické metody jediný měřící systém. V dílenských výkresech součástí se běžně vedle sebe objevují předpisy požadavků na drsnost povrchu a kruhovitost, které představují neoddělitelné jakostní parametry ve výrobě i funkci součástí. Úchylky kruhovitosti a charakter textury povrchu vznikají v průběhu výroby a vzájemně se ovlivňují. Je proto logické je měřit jedním přístrojem a hodnotit ve vzájemných souvislostech. Výsledky kontroly, které zahrnují interakce tvaru a jakosti povrchu mohou být lépe a rychleji prakticky využity. Obr. 1 Talyrond 365 Talyrond 365 (TR 365) je vybaven velmi přesnými skleněnými měřítky, přesným řízením pohybů ve všech osách, vyznačuje se nízkým systémovým šumem a extrémní hustotou snímaných dat. Uvedené vlastnosti se spolupodílí na schopnosti přístroje měřit obě charakteristiky povrchu současně, což může přispět ke zkvalitnění výrobních i kontrolních procesů.

Nová kvalita přístroje Talyrond a jeho programového vybavení poprvé umožňuje využít pro obě metrologické metody jediný měřící systém.

2 Charakteristika a přednosti TR 365 Automatická kalibrace přístroje v čase kratším než 10 sec Vysoká přesnost nastavení polohy vřetena < 0,2 0 Vysoká přesnost nastavení polohy horizontálního ramena a sloupu < 5 µm Automatické středění a vyrovnávání s excentricitou menší než 0,8 µm zajišťuje opakovatelnost měření bez ohledu na kvalifikaci obsluhy Velká hustota záznamu (velký počet) dat pro kruhovitost až bodů Velká hustota dat pro přímost až bodů Měřící hlava Talymin 5 s rozlišením až 1,2 nm Automatická fázová rovnováha Rozlišení měření na rameni a sloupu 0,25 µm Možnosti mapování válcového povrchu pro detailní analýzu jeho vlastností Měřidlo Talymin 5 Nová víceúčelová měřící hlava Talymin 5 má nejen široký rozsah měření pro hodnocení tvarových úchylek, ale současně je i mimořádně citlivá pro zaznamenání a posuzování textury a drsnosti povrchu. V této souvislosti je třeba zdůraznit :! Talymin 5 měří s rozlišením až 1,2 nm ; takovou přesnost nedosahuje celá řada specializovaných profilometrů pro měření drsnosti povrchu! Talymin 5 je vybaven třemi volitelnými rozsahy měření s rozlišením 30 nm, 6 nm a 1,2 nm.větší univerzálnost měření omezuje potřebu výměny měřidel nebo použití přídavných prostředků, což má zpravidla negativní dopad na průběh automatizovaných měřících operací. Nastavitelná měřící síla (v rozmezí 0 až 15 g) a výběr snímacích hrotů s poloměrem R5µm, R10µm nebo kulového tvaru hrotu zajišťují flexibilitu měření různých typů součástí Obr. 2 Talymin 5 a materiálů. Za těchto podmínek je TR 365 připraven provádět lineární a obvodová měření na vnějším i vnitřním povrchu, na obou čelních plochách součásti, v drážkách a na dalších rovných plochách. U některých součástí, např. sedla vstřikovacích trysek nebo ventilová vedení, je často třeba kontrolovat obvodové povrchy z hlediska připravenosti pro správné těsnění. V těchto případech TR 365 měří povrch obvodu s využitím diamantového snímacího hrotu, kterým je snímáno radiálních datových bodů (rozteč bodů 0,005 0 ). Na sledovaném povrchu se mohou objevit hluboké rýhy. Rozvinutí záznamu oblasti výskytu do lineárního profilu může přinést informace o charakteru rýhy. Další analýzou se vyhodnotí parametry drsnosti, které přispějí k určení pravděpodobné příčiny vzniku, příp. možnostech odstranění povrchové vady.

kruhovitost až 18 000 bodů Velká hustota dat pro přímost až 200 000 bodů Měřící hlava Talymin 5 s rozlišením až 1,2 nm Automatická fázová rovnováha Rozlišení měření na rameni a sloupu 0,25 µm

3 Měření struktury povrchu Struktura povrchu je na rotačně symetrických součástech měřena buď na obvodu nebo ve směru osy součásti, a to v závislosti na způsobu výroby (kontrola procesu) a předpokládaném funkčním využití (hodnocení provozní způsobilosti). Měření na lineární dráze je běžně používáno k určení charakteristiky drsnosti na těsnících plochách, pro posouzení vlastností povrchu, např. ložisek, schopnosti udržet olej nebo hodnocení opotřebení řezného nástroje. Rozhodujícím faktorem obvodových i lineárních měření je rozlišení. Při nedostatečné rozteči snímaných bodů je nebezpečí chybné interpretace výsledků, především vlnových délek. Při měření v obou směrech může TR 365 získat až bodů. To umožňuje uživateli získat data s roztečí až 0,25 µm, což je dostatečná záruka detailního nezkresleného záznamu profilu povrchu. Pro měření struktury povrchu má velký význam i automatické středění a vyrovnání součásti na TR 365. Praxí je totiž ověřeno, že daleko víc než jiné chyby se projeví nedostatečné osové seřízení stůl součást, které vede k nepřesným výsledkům měření. Obr. 3 Měření využívající vysoký počet snímaných bodů. Tento záznam lze využít k vyhodnocení všech normovaných parametrů struktury povrchu. Obr. 4 Záznam měření stejného místa (jako Obr. 3), ovšem s roztečí dat běžnou pro většinu přístrojů pro měření kruhovitosti. Z uvedeného měření lze hodnotit tvar, např. přímost, ale nelze stanovit parametry drsnosti

Měření na lineární dráze je běžně používáno k určení charakteristiky drsnosti na těsnících plochách, pro posouzení vlastností povrchu, např.

4 Pro kontrolu struktury povrchu je využíváno snímací raménko s diamantovým hrotem 5 µm upnutým v měřící hlavě Talymin 5, která je seřízena na extrémně malou kontaktní sílu. Jemný tlak snímacího hrotu je výhodný pro monitorování vysokofrekvenčních harmonických složek na povrchu, např. součástí kuličkových ložisek, a současně usnadňuje měření struktury povrchu. S využitím uvedeného snímacího raménka a záznamové kapacity přístroje bodů ve vertikálním i horizontálním směru lze objektivně charakterizovat strukturu povrchu. Talyrond 365 s rozsáhlým programovým vybavením je připraven na měření a hodnocení struktury povrchu parametry základního profilu (P), drsnosti povrchu (R) a vlnitosti povrchu (W). Hodnocení v plném rozsahu vychází z normativních předpisů ISO , ISO a ISO Přístroj využívá filtrací Gauss a ISO 2CR a hodnoty cut-off 0,25 ; 0,8 ; 2,5 a 8 mm, příp. velikosti volené uživatelem. Mimo to jsou nabízeny některé nestandardní analýzy jako např. pro stanovení dominantní vlnové délky VDA 2004 nebo porovnávání dvou profilů apod. Přehled analýz Mimo uvedené přednosti současného měření kruhovitosti a drsnosti povrchu je praktická využitelnost nového přístroje podstatně širší. Mimořádné technické parametry přístroje Talyrond 365 s rozsáhlým a výkonným programem Ultra, připraveným na bázi Windows, umožňuje (v některých případech v kombinaci s firemním programem Talymap 3D) měření a provedení následujících komplexních analýz : Kruhovitost Válcovitost Vertikální přímost Horizontální přímost (jen RSU) Rovnoběžnost Rovinnost (jedné nebo více rovin) Pravoúhlost (kolmost) Soustřednost a výstřednost Souosost Analýzy harmonických složek profilu Tolerování 3D mapování válcového povrchu Kruhovitost části oblouku Rovinnost části oblouku Analýzy radiálních vrcholů (max.obvodové házení) Drsnost a vlnitost povrchu S cílem rozšířit aplikační možnosti nového přístroje v souladu s potřebami uživatelů výrobce nabízí řadu specializovaných konfigurací systému Talyrond 365 s rozsáhlým programovým vybavením např. pro nový systém kontroly tvaru a jakosti povrchu ložisek (Taylor Roller Bearing System), součástí motorů (Powertrain Inspection System), kontrolu tvaru a geometrických parametrů klikových hřídelí (Crankshaft System), pístů (Piston Measuring System), kontrolu tvaru ortopedických implantátů, apod.

S využitím uvedeného snímacího raménka a záznamové kapacity přístroje 200 000 bodů ve vertikálním i horizontálním směru lze objektivně charakterizovat strukturu povrchu.

5 Obrázky Obr. 5 3D zobrazení povrchu s barevným rozlišením výšek. Obr. 6 Záznam měření kruhovitosti povrchu. Vybrané místo záznamu s hlubokou rýhou lze rozvinout do lineárního profilu a vyhodnotit parametry drsnosti k získání detailních informací o poškození povrchu.

Vybrané místo záznamu s hlubokou rýhou lze rozvinout do lineárního

6 Obr. 8 Automatické vystředění atypických součástí umožňuje sledovací mód ramene. Obr. 7 Měření vačkového hřídele na přístroji Talyrond 365.

Podobné dokumenty

a division of Talyrond 365

a division of Talyrond 365 a division of Představení měřícího přístrojep Talyrond 365 Talyrond 365 je zcela nový přístroj stavebnicové konstrukce pro měření kruhovitosti / válcovitosti s dříve nedosažitelnou přesností a spolehlivostí.