6 Współrzędnościowa. technika pomiarowa. Cel ćwiczenia: Zbigniew Humienny

Podobne dokumenty
Mechanika i budowa maszyn Studia drugiego stopnia. [Współrzędnościowa technika pomiarowa] Rodzaj przedmiotu: [Język polski/j

Z a p r o s z e n i e n a W a r s z t a t y

6 Pomiary. współrzędnościowe. Zakres i cel ćwiczenia: Konieczne przyrządy i materiały: Zbigniew Humienny LABORATORIUM METROLOGII

Laboratorium metrologii

Współrzędnościowa Technika Pomiarowa

Technologiczny zapis konstrukcji, nowe wytyczne zawarte w normie *EN ISO 1101

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

część III,IV i V

Ćwiczenie 9. Rzutowanie i wymiarowanie Strona 1 z 5

Z-ID-604 Metrologia. Podstawowy Obowiązkowy Polski Semestr VI

WPŁYW METODY DOPASOWANIA NA WYNIKI POMIARÓW PIÓRA ŁOPATKI INFLUENCE OF BEST-FIT METHOD ON RESULTS OF COORDINATE MEASUREMENTS OF TURBINE BLADE

Metrologia II. Mechanika i Budowa Maszyn I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Metrologia II Metrology II

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Metrologia II Metrology II. TRANSPORT I stopień (I stopień / II stopień) akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Przedmowa Wiadomości ogólne... 17

Metrologia II Metrology II. Automatyka i Robotyka I stopień (I stopień / II stopień) akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Metrologia II Metrology II. Transport I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Tolerancje kształtu i położenia

Szkolenia z zakresu obsługi i programowania obrabiarek sterowanych numerycznie CNC

Politechnika Warszawska Wydział Mechatroniki Instytut Automatyki i Robotyki

Prof. Eugeniusz RATAJCZYK. Makrogemetria Pomiary odchyłek kształtu i połoŝenia

Z-ZIP-0101 Metrologia. Zarządzanie i Inżynieria Produkcji I stopień Ogólnoakademicki. Kierunkowy Obowiązkowy Polski Semestr czwarty

Pomiary gwintów w budowie maszyn / Jan Malinowski, Władysław Jakubiec, Wojciech Płowucha. wyd. 2. Warszawa, Spis treści.

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY

PL B1. Sposób prostopadłego ustawienia osi wrzeciona do kierunku ruchu posuwowego podczas frezowania. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL

Interpretacja rysunku technicznego wg norm ISO oraz ASME poziom zaawansowany

Metrologia. Inżynieria Bezpieczeństwa I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólnoakademicki / praktyczny)

Współrzędnościowa Technika Pomiarowa Nazwa modułu w języku angielskim Coordinate Metrology Obowiązuje od roku akademickiego 2014/2015

Wprowadzenie do rysowania w 3D. Praca w środowisku 3D

Analiza kinematyczna i dynamiczna układu roboczego. koparki DOSAN

Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Laboratorium Programowanie obrabiarek CNC. Nr 2

Komputerowo wspomagane

Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH. Nr ćwiczenia: 1. Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

Metrologia. Wzornictwo Przemysłowe I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Tolerancja kształtu i położenia

Obrabiarki CNC. Nr 10

Płaszczyzny, Obrót, Szyk

Ćwiczenie 3. I. Wymiarowanie

Grafika inżynierska. Ćwiczenia. mgr inż. Kamil Wróbel. Poznań 2017

POMIARY METODAMI POŚREDNIMI NA MIKROSKOPIE WAR- SZTATOWYM. OBLICZANIE NIEPEWNOŚCI TYCH POMIARÓW

Temat ćwiczenia. Pomiary płaskości i prostoliniowości powierzchni

Metrologia. Zarządzanie i Inżynieria Produkcji I stopień Ogólnoakademicki

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

SPOSOBY POMIARU KĄTÓW W PROGRAMIE AutoCAD

Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Programowanie obrabiarek CNC. Nr 2. Obróbka z wykorzystaniem kompensacji promienia narzędzia

PUNKT PROSTA. Przy rysowaniu rzutów prostej zaczynamy od rzutowania punktów przebicia rzutni prostą (śladów). Następnie łączymy rzuty na π 1 i π 2.

MECHANIK NR 3/

Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Programowanie obrabiarek CNC. Nr 2. Obróbka z wykorzystaniem kompensacji promienia narzędzia

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

BRIDGE CAD ABT - INSTRUKCJA OBSŁUGI

CZUJNIKI I PRZETWORNIKI POJEMNOŚCIOWE

VECTORy-01 wymaga zasilania napięciem 12-42V DC 200mA. Zasilanie oraz sygnały sterujące należy podłączyć do złącza zgodnie z załączonym schematem

WZORCE I PODSTAWOWE PRZYRZĄDY POMIAROWE

POMIARY POŚREDNIE. Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych P o l i t e c h n i k a P o z n ańska

Geometryczne podstawy obróbki CNC. Układy współrzędnych, punkty zerowe i referencyjne. Korekcja narzędzi

rysunkowej Rys. 1. Widok nowego arkusza rysunku z przeglądarką obiektów i wywołanym poleceniem edycja arkusza

Maszyny i roboty pomiarowe

S Y L A B U S P R Z E D M I O T U. Systemy pomiarowe Measurement systems WMLAMCSI-SPom, WMLAMCNI-SPom

POMIARY POŚREDNIE POZNAŃ III.2017

Tworzenie nowego rysunku Bezpośrednio po uruchomieniu programu zostanie otwarte okno kreatora Nowego Rysunku.

WZORU UŻYTKOWEGO q yi [2\j Numer zgłoszenia:

POMIARY RĘCZNE I AUTOMATYCZNE NA MASZYNACH WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWYCH

POMIARY KÓŁ ZĘBATCH POZNAŃ IX.2017

ZAPRASZA DO SKŁADNIA OFERT

b) Dorysuj na warstwie pierwszej (1) ramkę oraz tabelkę (bez wymiarów) na warstwie piątej (5) według podanego poniżej wzoru:

Układy krystalograficzne

1.1. Przykład projektowania konstrukcji prętowej z wykorzystaniem ekranów systemu ROBOT Millennium

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

7. Modelowanie wałka silnika skokowego Aktywować projekt uŝytkownika

Modelowanie powierzchniowe cz. 2

Temat ćwiczenia. Cechowanie przyrządów pomiarowych metrologii długości i kąta

Ćwiczenie 4 TOLEROWANIE WYMIARÓW I ODCHYŁEK GEOMETRYCZNYCH

Temat ćwiczenia. Pomiary gwintów

Tolerancja wymiarowa

Laboratorium Maszyny CNC. Nr 4

(54) Sposób pomiaru cech geometrycznych obrzeża koła pojazdu szynowego i urządzenie do

ROZWINIĘCIA POWIERZCHNI STOPNIA DRUGIEGO W OPARCIU O MIEJSCA GEOMETRYCZNE Z ZA- STOSOWANIEM PROGRAMU CABRI II PLUS.

Modelowanie części w kontekście złożenia

WPŁYW WYBRANYCH USTAWIEŃ OBRABIARKI CNC NA WYMIARY OBRÓBKOWE

Przygotowanie do pracy frezarki CNC

Ćwiczenie nr 9 - Tworzenie brył

22. SPRAWDZANIE GEOMETRII SAMOCHODU

W NACZYNIU WIRUJĄCYM WOKÓŁ OSI PIONOWEJ

PL B1. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL INSTYTUT TECHNOLOGII EKSPLOATACJI. PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY, Radom, PL

Klasyfikacja przyrządów pomiarowych i wzorców miar

WYZNACZANIE BRYŁY FOTOMETRYCZNEJ LAMP I OPRAW OŚWIETLENIOWYCH

CZUJNIKI POJEMNOŚCIOWE

Kwantyfikowalna wartość parametru (jeśli dotyczy)

POLITECHNIKA OPOLSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji POMIARY KĄTÓW I STOŻKÓW

Układy współrzędnych GUW, LUW Polecenie LUW

KGGiBM GRAFIKA INŻYNIERSKA Rok III, sem. VI, sem IV SN WILiŚ Rok akademicki 2011/2012

Temat: Zaprojektowanie procesu kontroli jakości wymiarów geometrycznych na przykładzie obudowy.

Autor - dr inż. Józef Zawada. Instrukcja do ćwiczenia nr 10B MIKROSKOPY WARSZTATOWE NOWEJ GENERACJI PROGRAMOWANIE POMIARÓW

Wymiarowanie i teksty. Polecenie:

Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU

PROGRAM NAUCZANIA. Obejmującego 120 godzin zajęć realizowanych w formie wykładowo ćwiczeniowej i zajęć praktycznych

W tym ćwiczeniu zostanie wykonany prosty profil cienkościenny, jak na powyŝszym rysunku.

Transkrypt:

LEŚNIEWICZ A.(RED) LABORATORIUM METROLOGII I ZAMIENNOŚCI 6 Współrzędnościowa technika pomiarowa Zbigniew Humienny Cel ćwiczenia: o o zapoznanie się z głównymi zespołami współrzędnościowych maszyn pomiarowych (WMP), kluczowymi grupami poleceń rozwijalnego menu głównego oprogramowania maszyn pomiarowych (pomiar podstawowych elementów geometrycznych, przyporządkowanie układu współrzędnych, konstruowanie podstawowych elementów geometrycznych) oraz programowaniem pracy maszyny w trybie uczącym przez operatora, praktyczne poznanie koncepcji pomiarów współrzędnościowych na przykładzie pomiaru części typu korpus. Strona 6-1

LABORATORIUM METROLOGII I ZAMIENNOŚCI ĆWICZENIE 6 6.1 Wiadomości podstawowe Budowa współrzędnościowej maszyny pomiarowej a) b) Strona 6-2 Rysunek 6.1. 1 a) Schemat konstrukcyjno-kinematyczny z ruchomym portalem zespoły maszyny: portal, wózek pinoli i pinola z głowicą przesuwają się nad granitową płytą stołu pomiarowego wzdłuż prowadnic w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach tworzących globalny układ współrzędnych maszyny OXYZ; b) Schemat budowy zespołu głowicy: 1. pinola, 2. system zmiany położenia głowicy pomiarowej (przegub obrotowo-uchylny), 3. przedłużacz głowicy pomiarowej, 4 system wymiany głowicy pomiarowej, 5. głowica pomiarowa, 6. przedłużacz trzpienia pomiarowego, 7. trzpień pomiarowy, 8. część ruchoma zespołu głowicy pomiarowej obrotowo-uchylnej. Koncepcja pomiarów współrzędnościowych Istotą pomiarów współrzędnościowych realizowanych za pomocą współrzędnościowych maszyn pomiarowych jest wyznaczenie wartości współrzędnych poszczególnych punktów powierzchni mierzonego przedmiotu w przyjętym układzie współrzędnych. Przestrzenny przedmiot jest interpretowany jako złoŝenie prostych elementów geometrycznych (płaszczyzna, walec, stoŝek, sfera, torus). Podczas pomiarów poszczególne elementy geometryczne są identyfikowane jako zbiory punktów (rysunek 6.1.2) w wybranym układzie współrzędnych początkowo w układzie

WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWA TECHNIKA POMIAROWA współrzędnych maszyny, który po zlokalizowaniu powierzchni bazowych przedmiotu zostaje zastąpiony układem współrzędnych przedmiotu. Następnie oprogramowanie WMP przyporządkowuje poszczególnym zbiorom punktów odpowiednie elementy skojarzone (płaszczyznę, walec, stoŝek,...) opisane przez wektor połoŝenia, wersor kierunku oraz wymiar (tab.1). Wyznaczone wartości liczbowe charakteryzujące elementy skojarzone wykorzystywane są w kolejnym etapie pomiaru (operacje konstruowanie) do obliczeń weryfikujących zgodność wymiarów i geometrii sprawdzanego przedmiotu z podaną specyfikacją (np. rysunkiem). Gdy wyznaczenie danego elementu poprzez jego pomiar nie jest moŝliwe (np. punkt przecięcia dwóch krawędzi) stosowane są operacje konstruowanie, które tworzą elementy (punkty, linie, okręgi, itp.) z istniejących wcześniej zmierzonych lub skonstruowanych elementów Rysunek 6.1.2 Koncepcja pomiarów współrzędnościowych: a) pomiar przedmiotu rzeczywistego głowicą pomiarową z trzpieniem zakończonym kulką do wyznaczenia współrzędnych punktów pomiarowych lokalizowanych wg przyjętego algorytmu; b) poszczególne elementy geometryczne są identyfikowane jako zbiory punktów w przyjętym układzie współrzędnych przykładowo zaznaczono zbiory punktów dla trzech ścianek kostki oraz dwóch otworów; c) zastępcze elementy geometryczne trzy spośród dziewięciu płaszczyzn definiujących przedmiot oraz dwa walce (otwory). Wyznaczanie układu współrzędnych przedmiotu Układ współrzędnych przedmiotu jest zdefiniowany przez pierwszy, drugi i trzeci element zastępczy następująco: pierwsza baza zastępcza (płaszczyzna xy) zdefiniowana przez: wskazaną płaszczyznę zastępczą (rysunek 6.1.3a i b) lub Strona 6-3

LABORATORIUM METROLOGII I ZAMIENNOŚCI ĆWICZENIE 6 płaszczyznę zawierającą oś zastępczą pierwszego elementu bazowego i wskazany zastępczy punkt przecięcia (poza osią zastępczą, przecięcie innej osi zastępczej z powierzchnią zastępczą), jak pokazano na rys. 6.1.3c; a) trzecia płaszczyzna UWP poprowadzona przez punkt przecięcia trzeciej płaszczyzny zastępczej z osią Y Z druga płaszczyzna UWP poprowadzona przez linię przecięcia drugiej płaszczyzny zastępczej z pierwszą płaszczyzną zastępczą Y X b) trzecia płaszczyzna UWP poprowadzona przez punkt przecięcia płaszczyzny zastępczej z osią druga płaszczyzna UWP poprowadzona przez dwa punkty przecięcia płaszczyzny zastępczej z dwoma osiami pierwsza płaszczyzna UWP płaszczyzna zastępcza Z Y X c) trzecia płaszczyzna UWP poprowadzona przez punkt przecięcia płaszczyzny zastępczej z osią zastępczą druga płaszczyzna UWP poprowadzona przez oś zastępczą pierwsza płaszczyzna UWP płaszczyzna zastępcza Y pierwsza płaszczyzna UWP poprowadzona przez oś zastępczej powierzchni walcowej i punkt przecięcia zastępczej powierzchni walcowej z zastępczą osią otworu X Strona 6-4 Rysunek 6.1.3 Definiowanie zastępczego układu współrzędnych przedmiotu (UWP) przy pomiarach współrzędnościowych

WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWA TECHNIKA POMIAROWA druga baza zastępcza (płaszczyzna xz) zdefiniowana przez: płaszczyznę prostopadłą do pierwszej bazy zawierającą linię przecięcia płaszczyzny zastępczej dla drugiego elementu bazowego z pierwszą bazą (rysunek 6.1.3a) lub oś zastępczą pierwszego elementu bazowego (który staje się przez to równocześnie drugim elementem bazowym), jak pokazano na rysunek 6.1.3c lub linię między dwoma zastępczymi punktami przecięcia wskazanymi jako drugie elementy bazowa, linia ta jest nieprostopadła do pierwszej bazy, (rysunek 6.1.3b); trzecia baza zastępcza (płaszczyzna yz) zdefiniowana przez: płaszczyznę prostopadłą do baz pierwszej i drugiej zawierającą punkt przecięcia płaszczyzny zastępczej dla trzeciego elementu bazowego z bazami pierwszą i drugą (rysunek 6.1. 3a) lub zastępczy punkt przecięcia określony jako trzecia baza (rysunek 6.1.3b i c). Podstawowe zespoły WMP Z budową i funkcją wymienionych zespołów naleŝy zapoznać się ze literatury [1,2,3,4] Zespół nośny z układem prowadnic i stołem pomiarowym (maszyny portalowe, wysięgnikowe, mostowe, kolumnowe) Zespoły pomiaru przemieszczeń (wzorce inkrementalne z czujnikami optoelektronicznymi) Głowica pomiarowa (elektrostykowa, skanująca) Zespół napędu i oprogramowanie sterujące (CNC) Oprogramowanie pomiarowe (oprogramowanie do obliczeń geometrycznych). Budowa prostego programu pomiarowego Typowy program obsługi WMP posiada intuicyjny interfejs graficzny analogiczny do znanego z systemu windows oraz programów CAD/CAM. NaleŜy podkreślić, Ŝe celem ćwiczenia nie jest opanowanie umiejętności samodzielnego korzystania z oprogramowania oraz obsługi WMP, lecz poznanie moŝliwości, które oferuje współrzędnościowa technika pomiarowa oraz uświadomienie i podkreślenie, Ŝe wymaga ona pełnej i jednoznacznej specyfikacji geometrii wyrobu (rysunek 6.1.4). Strona 6-5

LABORATORIUM METROLOGII I ZAMIENNOŚCI ĆWICZENIE 6 Etapy budowy prostego programu pomiarowego: 1. Otworzyć nowy program pomiaru części. 2. Zdefiniować konfigurację głowicy pomiarowej (typ przegubu, typ głowicy, długość trzpienia pomiarowego, średnicę kulki,...) i przeprowadzić kalibrację głowicy (ustalenie parametrów zespołu głowicy pomiarowej potrzebnych do późniejszych pomiarów) 3. Zdefiniować parametry widoku przedmiotu i głowicy w oknie graficznym. 4. Zmierzyć wybrane elementy geometryczne potrzebne do zdefiniowania układu współrzędnych przedmiotu. 5. Określić układ współrzędnych przedmiotu. 6. Zmierzyć pozostałe elementy geometryczne w trybie ręcznym (manualnym). Pamiętać o wprowadzaniu punktów pośrednich toru głowicy pomiarowej, aby zapobiec kolizji w trybie automatycznym DCC Direct Computer Control. 7. Skonstruować nowe elementy z elementów zmierzonych. 8. Obliczyć poszukiwane wymiary (relacje między elementami geometrycznymi). 9. Sporządzić raport z pomiarów. a) Pasek narzędziowy quick start wyświetlane są ikony możliwych działań, z których wybrane: calibrate, align, measure, relation, construct Strona 6-6

WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWA TECHNIKA POMIAROWA b) Ikony paska Calibrate/Edit kalibracja/konfiguracja głowicy pomiarowej pozwalają na ustalenie parametrów zespołu głowicy pomiarowej potrzebnych do pomiarów. c) Ikony paska Align określenie układu współrzędnych przedmiotu d) Ikony paska Relation pozwalają określić odległości i kąty między wybranymi elementami geometrycz-nymi (zmierzonymi/ skonstruowanymi) e) Ikony paska Measure pozwalają zmierzyć podstawowe elementy geometryczne. Strona 6-7

LABORATORIUM METROLOGII I ZAMIENNOŚCI ĆWICZENIE 6 f) Ikony paska GDT tolerancje geometryczne umożliwiają określe-nie wartości odchyłek kształtu i położenia (nachylenia, prostopadło-ści, pozycji, równoległości, współ-osiowości, kształtu wyznaczonej powierzchni, bicia Strona 6-8 g) Ikony paska Construct konstruowanie umożliwiają tworzenie nowych elementów geometrycznych z elementów zmierzonych bezpośrednio lub elementów poprzednio wyznaczonych przez operacje konstrowanie Rysunek 6.1.4 Przykładowy interfejs graficzny programu obsługi WMC, Niejednoznaczność specyfikacji, a algorytmy wyznaczania charakterystyk geometrycznych. Na rysunku 6.1.5a pokazano typowy sposób wymiarowania odległości osi dwóch otworów z tolerowaniem± T/2. W elemencie rzeczywistym osie otworów nie są równoległe, tak więc wykorzystując polecenie konstruowanie oprogramowania WMP naleŝy wskazać jednoznacznie sposób obliczania szukanej odległości.

WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWA TECHNIKA POMIAROWA a) b) c) WMP naleŝy wskazać jednoznacznie sposób obliczania szukanej odległości. Na rysunku 6.1.5b, c pokazano dwa z kilku moŝliwych algorytmów obliczenia szukanego wymiaru. Obecnie w ISO trwają prace nad ustaleniem domyślnego algorytmu, weryfikacji takiej niejednoznacznej specyfikacji, przy czym przewaŝa pogląd, Ŝe w tego typu przypadku w celu osiągnięcia jednoznaczności zaleca się wykorzystywanie tolerancji pozycji. Rysunek 6.1.5 a) Specyfikacja odległości osi dwóch otworów. b) Konstruowanie (obliczanie) odległości osi w przypadku, gdy oś prawego otworu przyjęto za bazę; c) Konstruowanie (obliczanie) odległości osi w przypadku, gdy oś lewego otworu przyjęto za bazę; Tabela 6.1.1. Parametry definiujące podstawowe elementy geometryczne oraz teoretyczna (matematycznie minimalna) i zlecana liczba punktów pomiarowych i Strona 6-9

LABORATORIUM METROLOGII I ZAMIENNOŚCI ĆWICZENIE 6 6.2 MIERZONE ELEMENTY Przedmiotem pomiaru jest element typu korpus (rysunek 6.2.1.2.1) będący kombinacja płaszczyzn i walców. Po otrzymaniu protoo- kółu z rysunkiem przedmiotu naleŝy n ocenić poprawność wy- miarowania w aspekcie moŝliwości weryfikacji specyfikacji techniką pomiarów współrzędnościowych. Ustalić układ współ- rzędnych przedmiotu, określić strategie próbkowania, zmierzyć wybrane elementy geometryczne (płaszczyzny, walce) i określić odchyłki zdanych wymiarów oraz tolerancji geometrycznych. Rysunek 6.2.1 Przykładowy element do pomiaru na WMP Literatura 1. Białas S.: Metrologia techniczna z podstawami tolerowania wielkości geometrycznych dla mechaników, Oficyna Wy- dawnicza Polite P litechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006 2. Jakubiec W., Malinowski J.: Metrologia wielkości geomee- trycznych. WNT, 2009. 3. Ratajczyk E: Współrzędnościowa technika pomiarowa, Ofi- cyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005. Strona 6-10

WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWA TECHNIKA POMIAROWA 4. Praca zbiorowa (red. Humienny Z.): Z Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS) Podręcznik europejski, WNT,, Warszawa, 2004. 5. PN-EN ISO 10360: 2002 (GPS) - Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych Strona 6-11