A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ 1 3 1 0 _ K O N T R N Í A M Ě Ř Í C Í T E C H N I K A _ P W P
Název školy: Číslo a název projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity: Označení materiálu: Typ materiálu: Předmět, ročník, obor: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace CZ.1.07/1.5.00/34.0880 Digitální učební materiály www.skolalipa.cz III/ 2 Technologie obrábění VY_32_INOVACE_1310_Kontrolní a měřící technika_pwp PowerPointová prezentace Technologie 1. až 3. ročník učebního oboru Obráběč kovů Číslo a název sady: Téma: sada č. 66 - Technologie obrábění Kontrolní a měřící technika Jméno a příjmení Ing. Jan Nožička autora: Datum vytvoření: 1. 10.2012 Anotace: Materiál slouží k vysvětlení metod, metodik a použití jednotlivých měřících přístrojů, zařízení a pomůcek ke zjišťování skutečných rozměrů, vlastností a tolerancí u vyráběných součástek.
Kontrolní a měřící technika Technika kontroly délek Technika měření úhlů Technika kontroly povrchů Úchylkoměry Pneumatické přístroje Elektronické přístroje Optické přístroje Stroje na měření Křížová libela Nastavitelné přístroje Sinusové pravítko Měřidla kuželů Charakter povrchu Parametry povrchu Měřící postupy Tolerance a lícování Tolerance tvaru a polohy Tolerance ISO Lícování ISO Tolerance tvaru Tolerance polohy
Technika kontroly délek Úchylkoměry Úchylkoměry slouží k porovnávacímu měření. Na etanolu se nastavuje rozměr a pomoci ručičky se na ciferníku odečítá odchylka od nastaveného, kalibrovaného rozměru. Přesnost měření 0,001 mm Rozsah měření: 0,01 až 0,1 mm Úchylkoměry: 1. Přesné úchylkoměry s pákovým převodem (viz obr) 2. Přesné úchylkoměry s kombinovaným pákovým ozubeným převodem 3. Přesný úchylkoměr s elektrickými mezními kontakty
Pneumatické přístroje Princip měření je v proudícím vzduchu z trysky na materiál. Při různé vzdálenosti od materiálu dochází k rozdílnému průtoku vzduchu. V přístroji se pak měří buď průtok vzduchu nebo tlak proudícího vzduchu. Štěrbina mezi tryskou a materiálem v podstatě vytváří škrtící ventil. 1. Měřící přístroj je robustnější konstrukce, proto jej můžeme používat v dílně. 2. Je to bezdotyková, suchá metoda měření 3. Nedochází zde k žádnému opotřebení 4. Oddělení měřicích míst a indikace
Elektrické přístroje Principem elektrických měřicích přístrojů je využití indukovaného proudu v cívce kterou prochází kovová část měřícího hrotu. A indikovaný proud je převeden na ručičkový nebo digitální ampérmetr. 1. Jednotlivý měřící dotyk se používá při měření válcových nebo rovinných obrobků. Jeho princip je stejný jako u ručičkových úchylkoměrů, hrot se dotýká povrchu měřeného výrobku. 2. Dvěma měřícími dotyky se měří najednou a jejich rozdíl je zde možno porovnat a měřit např. rovinnost nebo kuželovitost.
Optické přístroje Tyto přístroje se používají pouze v laboratorních měření. Přístroje jsou velmi náchylné na prostředí, jsou to mikroskopy. Je to bezdotyková metoda měření. 1. Měřená součást se upne, položí na křížový stůl 2. Posuvem se měřené místo posouvá do nitkového kříže mikroskopu, zde se odečte hodnota 3. Posune se nitkový kříž k dalšímu bodu a opětovně se odečte hodnota, a takto se postupuje dál Tyto přístroje a metoda měření je velice přesná, ale časově náročná.
Stroje na měření Stroje na měření délek nahrazují časově náročné a stále se opakující činnost při obrábění. Stroje se skládají s dostatečně tuhé konstrukce (základní podstavec) na kterém se instalují podle potřeby jednotlivé přístroje na měření. Na těchto strojích mohou být vedle sebe nainstalovány různé druhy i způsoby měření. Stroje na měření mohou v jeden okamžik kontrolovat, měřit i několik míst na obrobku najednou. V současné době měřící stroje vyhodnocují rozměry ve třech osách. Třísouřadnicový měřící stroj CNC. Měření se provádí velice rychle Je jej možno provádět opakovaně v krátkých časových intervalech. Krok měření je 0,5mikrometru Všechny hodnoty jsou ukládány do počítače, a je možno z nich libovolně dělat výpočty, grafy, protokoly, ale i 3D modely kontrolované součásti a porovnávat je s technickými výkresy.
Technika měření úhlů Křížová libela s mikroskopem Křížová libela je přístroj kterým můžeme měřit odchylky od vodorovné roviny nebo od vodorovné referenční čáry. Přístroj na měření úhlů je vybaven skleněným kruhem na které je stupnice v rozsahu 120, jemné dělení stupnice je 60dílků na jeden stupeň Odečítání ze stupnice se provádí pomoci mikroskopu se 40-násobnym zvětšením. Sinusové pravítko a sinusový stůl Měřicí soustava je složena z jednoho pravítka, které je podloženo na každé straně jedním válečkem v přesně stanovené vzdálenosti od sebe (L). Pod jeden z válečků se vkládají přesné měrky (E) a pomoci výpočtu (sin) se přesně stanový úhel. Sin α = E / L; E,L se zadává v mm, a výsledek je ve Sinusový stůl je stejný jako pravítko, pouze ve větších rozměrech a je pevný. Postup měření a výpočtu je stejný jako u pravítka.
Přístroje pro měření kuželů Jsou to přístroje dosti robustních konstrukcí. Princip měření je založeno na snímání odchylky při rotaci měřené součásti která na sinusovém pravítku má nastavenou poloviční velikost úhlu. Přístroje a metody měření známe: 1. Přístroj na měření kuželů s mechanickým přesným úchylkoměrem 2. Přístroj na kontrolu kuželů s elektronickým dotykem 3. Měření kuželů pomoci přesných válečků a základních měrek 4. Optické přístroje ke sledování kuželů 5. Souřadnicové měřicí přístroje
Technika kontroly povrchů Charakter povrchu Přesný charakter povrchu výrobku je stanoven výkresem. Při výrobě se snažíme tyto hodnoty dodržet. Je to dodržením technologie výroby, pracovními nástroji a kontrolou. Známe tři pojmy v povrchovém měření: 1. Geometrický ideální povrch tato charakteristika je napsaná na technickém výkrese 2. Technický povrch toto je charakteristika daná technologií výroby (stroj, metoda obrábějí, nástroj) 3. Skutečný povrch je to hodnota, která se zjistí při měření měřící technikou Na vlastnostech a hodnotách úchylek povrchu závisí funkce výrobku: Korozivzdornost Těsnost Mazání, tření, klouzání Opotřebení Vzájemné lícování, funkčnost spojení součástek.
Odchylka vzhledu jsou to všechny odchylky skutečného tvaru povrchu od ideálního stavu (technický výkres). Dle normy ČSN 01 31 37-80. Rozlišujme šest stupňů odchylek vzhledu 1. Tvar nerovný, nekruhový 2. Vlny 3. Drážky 4. Rýhy 5. Závisí na struktuře a v mřížce materiálu 6. Závisí na struktuře a v mřížce materiálu Úchylka tvaru, vlnitosti a drsnosti Úchylka tvaru je, když je po celém povrchu Úchylka vlnitosti, předpokládá opakování se úchylek ve vlnách ve vzdálenosti od sebe 100-násobku až 1000-násobku hloubky vln Drsnost zde je tento poměr 4-násobek až 50-násobek Filtrace Při posuzování povrchu je nutno oddělit zjišťování vlnitosti povrchu a drsnosti povrchu
Parametry povrchu a drsnosti Parametry povrchu a drsnosti udávají různé informace, a musíme vždy vědět proč jej provádíme. Výsledky hodnocení povrchu je vždy odvislé od úlohy popřípadě funkci povrchu Zjišťují se následující hodnoty: 1. R y nejvyšší výšky profilu (R-drsnost) >> je to rozdíl mezi největším výstupkem a největší prohlubní 2. R m hloubka největší prohlubně profilu >> nejnižší naměřené místo 3. R z výška nerovnosti profilu z deseti bodů >> je to střední hodnota (průměr) pěti nevyšších výstupků a pěti nejnižších (největších) prohlubní na měřícím úseku 4. R a střední aritmetická úchylka profilu >> je to střední aritmetický průměr absolutních odchylek v rozsahu základní délky.
Kontrolní a měřící postupy Měřící přístroje pro měření povrchu přímo ovlivňuje pokrok v elektronice, optice a výpočetní technice. Manipulace a používání těchto přístrojů a metod vyžaduje vysoké odborné znalosti a zkušenosti. Přístroje a metody měření povrchu: 1. Zkoušení drsnosti povrchu se vzorky povrchu >> porovnávání vzhledu s etalonem povrchů 2. Měření hodnot drsnosti profilovým měřícím přístrojem >> po měřicím povrchu se pohybuje mikroskopická jehla, která svým hrotem zapadá do povrchu a její kmitání se přenáší na ručičkový (digitální) měřič (display) 3. Záznamy měření >> na milimetrový papír, do tabulky, při použití výpočetní techniky se zápis provádí velice rychle a hlavně ve velkém množství, je zde nejlepší možné vyhodnocení, a dokonce i grafické znázornění povrchu. 4. Optické >> využívá se mikroskopů a jejich zaostřování na referenční body měření 5. Laserove
Tolerance a lícování Tolerance ISO Při výrobě není nikdy možné 100% dodržet rozměry stanovené na technickém výkrese. Proto se musí připustit určité odchylky od jmenovitého rozměru. Proto je zavedena tzv. tolerance. Základní pojmy tolerance: Jmenovitý rozměr JR je to stanovený rozměr technickým výkresem, také se nazývá nulová čára Největší rozměr HMR (horní mezní rozměr) je největší přípustný rozměr Nejmenší rozměr DMR (dolní mezní rozměr) je to nejmenší přípustný rozměr Mezní rozměry HMR a DMR Horní úchylka HÚ, ES, es je algebraický rozdíl mezi horním mezním rozměrem a jmenovitým rozměrem Dolní úchylka DÚ, EI, ei je algebraický rozdíl mezi dolním mezním rozměrem a jmenovitým rozměrem Skutečný rozměr M je to skutečně naměřený rozměr, musí se pohybovat mezi mezními rozměry jinak výrobek je zmetek Rozměrová tolerance T (toleranční pole) je to rozdíl mezi HMR a DMR
Toleranční pole se pro jednoduchost a přehlednost zakresluje vzhledem k nulové čáře v podobě obdelníku. Toleranční pole můžeme definovat v podstatě v pěti umístěních k nulové čáře. Na obrázku je patrné, že velikosti umístěné nad nulovou čarou mají kladný rozměr a pod nulovou čarou mají hodnoty mínusový rozměr. V dalším grafickém zobrazení jsou všechny používané toleranční pole jejich značení písmeny (hřídel-malá, díra-velká) i čísli
Lícování ISO Lícování je systém, který řeší vzájemný vztah dvou součástek. Tento systém byl zaveden z důvodu dělby práce a vyměnitelnosti náhradních dílu, protože je nutno zajistit vždy správný vzájemný vztah a funkčnost součástek. Mluvíme zde o vztahu hřídel-díra Lícování využívá tolerancí a stanovuje v podstatě tři vzájemné polohy dvou součástek: 1. Uložení s vůlí toto uložení nám zajistí, že součásti vyrobené ve stanovené toleranci se vždy k sobě budou chovat volně, Tj. budou se mezi sebou posouvat 2. Uložení přechodné toto uložení bude při použití součástí vyrobené v požadovaných tolerancích zajišťovat jak volný pohyb tak pevný nepohyblivý spojení. Zde bude záležet jaké součásti právě se přiřadí k sobě 3. Uložení s přesahem (pevné, lisované) toto spojení součástí vyrobené v požadované toleranci nám vždy zajistí, že se vzájemně nikdy nebudou pohybovat. Toto spojení budeme muset vynutit a to nalisováním jedné součásti do druhé. Rozměry tolerančních polí, lícování je nutno přesně najít v technických tabulkách
Tolerance tvaru a polohy Tvar a vzájemná poloha jednotlivých geometrických tvarů se v důsledku výroby odchylují od ideální stavu nakresleného na technickém výkrese. Pro co nejlepší výsledek se na technických výkresech stanovují tolerance tvaru a polohy. Tolerance tvaru Stanovují maximální přípustnou odchylku od ideálního tvaru součásti: Přímost Rovinnost Kruhovitost Válcovitost Tvar daného profilu Tvar dané plochy Tolerance polohy Stanovují maximální přípustnou odchylku od ideálního umístění součásti k jiné: Rovnoběžnost Kolmost Sklon Jmenovitá poloha Soustřednost a souosost Souměrnost
Referenční prvek - základna Referenčním bodem základnou nazýváme geometrický prvek, který slouží při udávání tolerance polohy pro tolerovaný prvek jako výchozí základna. Toleranční pole t Toleranční pole je pásmo, ve kterém se musí nacházet všechny prvky geometrického tvaru. Záznam na výkresech Záznamy tolerance tvaru a polohy jsou vyobrazeny na technickém výkrese vždy na místě plochy ke které se tolerance vztahuje. Viz obr.
Literatura: Technologie zpracování kovů, Základní poznatky,ing. Adolf Frischherz, Ing. Paul Skop, České vydání 1993, Správa přípravy učňů, nakladatelství Wahlberrg Praha Moderní strojírenství pro školu a praxi. Josef Dilinger a kolektiv, Europa Sobotáles cz. Praha 2007 Základy strojnictví. Ulrich Fischer a kolektiv, Europa Sobotáles cs. Praha 2004
Vytvořeno v MS Office PowerPoint 2010. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. "Škola vlastní licence k software, pomocí kterých byl zpracován tento digitální učební materiál." Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora/autorky.