Spis tre ci
Od Autora
1. Informacje wprowadzaj ce
Wst p.
1.2. Ogólne sposoby rozdzielania poszczególnych nierówno ci struktury geometrycznej powierzchni
1.2.1. Sposób przybli ony
1.2.2. Sposób mechaniczno-geometryczny.
1.2.3. Sposób wykorzystuj cy filtracj elektryczn
1.2.4. Sposób z wykorzystaniem filtru odcinaj cego
1.2.5. Sposób z wykorzystaniem analizy falkowej
1.3. Tolerancje geometryczne
1.3.2.
1.3.3.
2. Zamkni te zarysy okr g o ci i falisto ci powierzchni
2.1. Podstawowa
2.2. Podstawowa terminologia i definicje w nowym uj ciu
2.3. Metody oceny zarysu okr g o ci
2.3.1. Analiza harmoniczna
2.3.2. Parametry oceny zarysów okr g o ci
2.4.2. Nadzór metrologiczny przyrz dów
2.4.3. Program komputerowy ROFORM
2.4.4. Komputeryzacja przyrz dów pomiarowych
2.4.5. Przyk ady wyników pomiarów okr g o ci zaczerpni te z praktyki przemys owej
2.5. Odniesieniowe metody pomiaru zarysów okr g o ci
2.5.1. Zasada pomiaru w metodach odniesieniowych
2.5.2. Rodzaje metod odniesieniowych
2.5.3. Zalecane parametry metod odniesieniowych
2.5.4. Transformacja zarysu zmierzonego na zarys rzeczywisty
2.5.5. Komputeryzacja metod odniesieniowych
2.5.6. Program komputerowy SAJD.
2.5.7. Sposoby realizacji metod
2.5.8. Przybli ona metoda oceny odchy ki okr g o ci
2.5.9. Istota odwróconych odniesieniowych metod pomiaru
2.6. Odniesieniowe metody pomiaru do oceny falisto ci powierzchni dla zarysów zamkni tych
3. Zarysy walcowo ci
3.1. Pomiary zarysów walcowo ci ustalane metod oceny zmian promieni
3.1.1. Podstawowa terminologia i definicje
3.1.2. Parametry oceny zarysów walcowo ci
3.1.3. Dodatkowe parametry oceny zarysów walcowo ci
3.1.4. Strategie pomiarowe
3.1.5. Ocena zarysów walcowo ci – zasady prowadzenia pomiarów
3.1.6. Eksperymentalna weryfikacja opracowanych strategii pomiarowych zarysów walcowo ci
3.1.7. Komputeryzacja przyrz dów pomiarowych
3.1.8. Program komputerowy CYFORM
3.2. Pomiary zarysów walcowo ci metodami odniesieniowymi
3.2.1. Istota pomiarów zarysów walcowo ci
3.2.2. Koncepcja odniesieniowych pomiarów zarysów walcowo ci
3.2.3. Okre lenie zale no ci mi dzy zarysem zmierzonym a rzeczywistym
3.2.4. Wspó rz dno ciowe pomiary zarysów walcowo ci
4. Zarysy prostoliniowo ci
4.1. Podstawowe okre lenia i definicje
4.2. Parametry oceny zarysów prostoliniowo ci
4.3. Filtrowanie zarysów prostoliniowo ci
4.4. Technika pomiarów zarysów prostoliniowo ci
4.5. Program komputerowy LIFORM
4.6. Przyk ady pomiarów zarysów prostoliniowo ci zaczerpni te z praktyki przemys owej
5. Zarysy p asko ci
5.1. Podstawowa terminologia i definicje
5.2. Parametry oceny zarysów p asko ci
5.3. Zasady prowadzenia pomiarów
5.4. Strategie pomiarowe
5.5. Przyk ady pomiarów zarysów p asko ci zaczerpni te z praktyki przemys owej
6. Niedomkni te zarysy kszta tu
7. Zarysy kulisto ci .
7.1. Podstawowa terminologia i definicje
7.2. Parametry oceny zarysów kulisto ci
7.3. Strategie pomiarowe.
7.4. Eksperymentalna weryfikacja opracowanej koncepcji pomiaru odchy ek kulisto ci strategi kombinowan oparta na kontrolowanym obrocie
7.4.1. Modelowe stanowisko badawcze do dok adnych pomiarów odchy ek kulisto ci
7.4.2. Badania eksperymentalne
8. Ocena mikro- i nanochropowato ci oraz falisto ci powierzchni
8.1. Pomiary profilu.
8.1.1. Informacje podstawowe
8.1.2. Powierzchnie o warstwowych w a ciwo ciach funkcjonalnych
8.1.3. Zasady i warunki prowadzenia pomiarów
8.1.4. Wzorce kontrolne i u ytkowe
8.1.5. Komputeryzacja przyrz dów do pomiaru falisto ci i chropowato ci powierzchni
8.2. Pomiary przestrzenne
8.2.1. Informacje wst pne
8.2.2. Parametry oceny powierzchni w uk adzie 3D
8.2.3. Parametry zwi zane z funkcyjnym przedstawieniem powierzchni w uk adzie 3D
8.2.4. Wzorce przestrzennych pomiarów struktury geometrycznej powierzchni
9. Kompleksowe profilometryczne pomiary niedomkni tych zarysów kszta tu
9.1. Istota kompleksowych pomiarów zarysów niedomkni tych
9.2. Program komputerowy PROFORM
9.3. Kompleksowa ocena zarysu
9.3.1. Ocena profilu chropowato ci powierzchni
9.3.2. Ocena profilu falisto ci powierzchni
9.3.3. Ocena zarysu kszta tu
9.3.4. Statystyczna analiza wyników pomiaru
9.4. Przyk adowe kompleksowe pomiary zaczerpni te z praktyki przemys owej
10. Statystyczne badania porównawcze przyrz dów
10.1. Eksperymentalny b d pomiaru dla porównywanych przyrz dów
10.2. Statystyczne wyznaczenie b du pomiaru odniesieniowych metod pomiarów zarysów okr g o ci dla wybranych próbek z uwzgl dnieniem warto ci odchy ki okr g o ci.
10.2.1. Procedury estymacji i testu istotno ci dla warto ci redniej eksperymentalnego b du pomiaru
10.2.2. Procedury estymacji i testu istotno ci dla wariancji i odchylenia redniego eksperymentalnego b du pomiaru
10.2.3. Oszacowanie przedzia u ufno ci pojedynczego b du pomiaru
10.2.4. Ocena przyk adowych wyników statystycznego testowania b du pomiaru skomputeryzowanego odniesieniowego przyrz du pomiarowego z wzorcowym przyrz dem Talyrond 73, którego dzia anie oparto na metodzie pomiaru zmian promienia
10.3. Metoda statystycznego porównywania zarysów okr g o ci z wykorzystaniem rachunku korelacyjnego.
10.3.1. Procedura estymacji punktowej wspó czynnika korelacji
10.3.2. Przyk adowa ocena wyników bada statystycznych porównywanych zarysów okr g o ci z wykorzystaniem rachunku korelacyjnego
11. Przyrz dy pomiarowe
11.1. Informacje podstawowe dotycz ce metrologii ogólnej
11.2. Ogólne informacje dotycz ce elementów budowy i charakterystyki narz dzi pomiarowych
11.2.1. Klasyfikacja przyrz dów pomiarowych do pomiarów profilu
11.2.2. Definicje dotycz ce analizowanych profili
11.2.3. Elementy sk adowe przyrz dów stykowych
11.2.4. Charakterystyki metrologiczne przyrz dów
11.2.5. Przyk adowe warto ci nominalne niektórych charakterystyk przyrz du
11.3. Metody przestrzennego pomiaru powierzchni
11.3.1. Metody profilowania liniowego
11.3.2. Metody topografii przestrzennej
11.3.3. Eksperymentalne porównanie wybranych metod przestrzennego pomiaru chropowato ci powierzchni
11.4. Odniesieniowe przyrz dy pomiarowe do oceny zarysów okr g o ci
11.4.1. Przegl d niektórych rozwi za odniesieniowych przyrz dów pomiarowych .
11.4.2. Rozwi zania oryginalnych pryzm wykorzystywanych do pomiarów odniesieniowych zarysów okr g o ci
11.4.3. Przyrz d do uzyskiwania wzorców zarysów okr g o ci
11.5. Przyrz dy pomiarowe do oceny zarysów okr g o ci metod pomiaru zmian promienia (bezodniesieniowe)
11.5.1. Rozwi zania konstrukcyjne stosowanych zespo ów obrotowych wrzecion czujników pomiarowych
11.5.2. Rozwi zania konstrukcyjne sto ów obrotowych
11.5.3. Przegl d przyrz dów pomiarowych do oceny zarysów okr g o ci
11.6. Przyrz dy pomiarowe do oceny zarysów walcowo ci
11.6.1. Przyrz dy do pomiarów zarysów walcowo ci metod zmian promienia z obrotowym wrzecionem
11.6.2. Przyrz dy do pomiarów zarysów walcowo ci metod zmian promienia z obrotowym sto em
11.6.3. Przegl d przyrz dów do pomiaru zarysu walcowo ci i innych b dów powierzchni
11.7. Przyrz dy stykowe do pomiaru struktury geometrycznej powierzchni
11.7.1. Profilometry.
11.7.2. Kszta tografy.
11.7.3. Przyrz dy profilometryczne do kompleksowych pomiarów
11.7.4. Przyrz dy optyczne.
Pos owie
Literatura
Za cznik
261.Informacjewprowadzajce
1.2.5. Sposób z wykorzystaniem analizy falkowej
W ostatnich latach mo na zauwa y tendencj w metrologii geometrycznej powierzchni do zastosowania tzw. analizy falkowej, która umo liwia w rozpatrywanym sygnale pomiarowym wykrywanie nieregularnych, nieprzewidywalnych zmian w strukturze warstwy wierzchniej, a tak e ich lokalizacj . Analiza ta opiera si na tzw. falkach definiowanych jako funkcje o okre lonym zakresie trwania, o oscylacyjnym charakterze i warto ci oczekiwanej równej zeru.
Przeprowadzone badania w kieleckim o rodku naukowym (Politechnice wi tokrzyskiej) wykaza y du przydatno tej analizy w diagnozowaniu stanu powierzchni, w projektowaniu procesów obróbki skrawaniem zwi zanej z wyznaczeniem minimalnej grubo ci warstwy skrawanej, a tak e weryfikacji zastosowanych parametrów obróbkowych [76].
Analiza falkowa umo liwia równie rozdzielanie poszczególnych nierówno ci powierzchni, co ma du e znaczenie w procesie diagnozowania procesów technologicznych [77].
1.3. Tolerancje geometryczne
Stan struktury geometrycznej powierzchni okre la odst pstwo rzeczywistego kszta tu przedmiotu od jego zarysu nominalnego. Odst pstwa te s okre lane m.in. odchy kami poszczególnych nierówno ci powierzchni. Z tego wzgl du wprowadza si pojcie tolerancji kszta tu, które zgodnie z norm PN-EN ISO 1101 [N2] (norma ta zast pi a norm PN-78/M-02137 [N23]) ogranicza odchy ki od jego nominalnego odpowiednika.
Tolerancja geometryczna odniesiona do elementu okre la pole tolerancji, w którym powinien znajdowa si element jako pewien fragment wyrobu, taki jak punkt, linia lub powierzchnia. Elementami mog by elementy integralne, np. powierzchnia zewn trzna walca, lub pochodne, np. linia rodkowa, zgodnie z norm PN-EN ISO 14660-1 [N39]. Natomiast pole tolerancji definiuje si jako przestrze ograniczon przez jedn lub kilka geometrycznie idealnych linii lub powierzchni.
Opis tolerancji odnosz cych si do kszta tu przedstawiono w punkcie 1.3.1. Dotycz one nast puj cych cech geometrycznych wytwarzanego przedmiotu: prostoliniowo ci, p asko ci, okr g o ci, walcowo ci, kszta tu wyznaczonego zarysu i kszta tu wyznaczonej powierzchni. Do tolerancji geometrycznych zalicza si równie tolerancje kierunku, po o enia i bicia, które charakteryzuj istotne cechy wykonanego przedmiotu i które w wielu przypadkach s ci le zwi zane ze struktur geometryczn powierzchni, a w szczególno ci z zarysami kszta tu.
Jednak w praktyce pomiarowej powy sze wymienione mierzalne cechy wytwarzanych przedmiotów s niewystarczaj ce. Z tego wzgl du nale y stosowa wg wcze niej proponowanych zasad poj cie odchy ki kszta tu i po o enia.
1.3.Tolerancjegeometryczne27
Ogólnie ujmuj c, odchy k kszta tu nale y zdefiniowa jako najwi ksze odchylenie (odleg o ) ustalonego punktu zarysu od przyj tych skojarzonych elementów zwanych niekiedy odniesieniowymi. I tak dla p askich przedmiotów – zarysów prostoliniowo ci s skojarzone linie proste, a dla zarysów p askich – p aszczyzny. Natomiast dla przedmiotów obrotowych – zarysów okr g o ci, s to skojarzone okr gi, a dla zarysów walcowo ci – walce. Równie dla zarysów po o enia powinno si zdefiniowa odchy k jako odleg o mi dzy w a ciwym po o eniem rozpatrywanej powierzchni, osi, p aszczyzny lub punktu a po o eniem skojarzonym (nominalnym), czyli geometrycznie poprawn powierzchni , osi lub punktem okre lonym wzgl dem elementu skojarzonego (odniesieniowego) albo te odchylenie analizowanej powierzchni wzgl dem po o enia nominalnego.
W nast pnym rozdziale przedstawiono interpretacj geometryczn tolerancji kszta tu, kierunku po o enia i bicia, a tak e ich zdefiniowane odchy ki. W celu dok adniejszego poznania tych cech geometrycznych wykonano specjalny przedmiot, który pokazano na rysunku 1.11 w postaci izometrycznej uzyskanej w programie SolidWorks.
Rys. 1.11. Przyk adowy przedmiot wykonany na obrabiarce CNC wykorzystany do praktycznego przedstawienia odchy ek kszta tu, kierunku po o enia i bicia
1.3.1. Zarysy kszta tu
Prostoliniowo – tolerancja i odchy ka
Pole tolerancji prostoliniowo ci dla rozwa anej powierzchni jest ograniczone dwiema p aszczyznami usytuowanymi wzgl dem siebie w odleg o ci t (rys. 1.12).
Istnieje równie mo liwo wyznaczenia tolerancji przez dwie równoleg e proste w przypadku ustalenia prostoliniowo ci przedmiotu wykonanego w postaci walca.
Parametrem prostoliniowo ci jest odchy ka zdefiniowana jako najwi ksza odlego mi dzy zarysem zaobserwowanym a prost skojarzon wyznaczon metodami najmniejszej strefy lub najmniejszych kwadratów.
Kwantyzacja przetwarzanego ci g ego sygna u analogowego zarysu okr g o ci
