Измерение поверхностей

Три элемента поверхности – размер, форма и текстура – неразделимы при функционировании детали. Поэтому измерение одного элемента безотносительно другого, может ввести в заблуждение и привести к неправильным выводам.

Что такое размер (форма)?

Это размеры (радиусы, расстояния, углы), которые используют для определения функциональной формы поверхности. Многие объекты, такие как шары подшипников, линзы, имеют явно выраженную форму, в тоже время ряд деталей имеет номинально плоские функциональные поверхности. Параметры формы (радиусы и углы), а также линейные расстояния, могут быть оценены при помощи мощного программного обеспечения.

 

Что такое отклонение формы?

Это отклонение от номинальной, определенной чертежом, формы поверхности, при исключении отклонений, определенных как волнистость и шероховатость. Все объекты имеют отклонения от номинальной формы, которые обуславливаются рядом факторов, среди которых:

• во время обработки деталь зажата слишком сильно, либо недостаточно сильно.
• погрешности направляющих обрабатывающих станков
• прогиб детали под собственным весом
• термопроцессы при обработке детали
• другие факторы

Отклонения от номинальной формы влияют на функциональные свойства и на долговечность деталей.

Что такое волнистость?

Это типичные отклонения, которые почти всегда возникают в процессе обработки деталей. Это периодически проявляющиеся неровности, имеющие шаги гораздо большие по сравнению с шероховатостью. Также можно сказать, что причиной появления волнистости является несовершенство обрабатывающего оборудования. Для уменьшения этой составляющей отклонения профиля рекомендуется уменьшать:

• вибрации, вызванные недостаточной плавностью подачи и проблемами балансировки.
• отклонения от траектории перемещения инструмента, связанные с асимметрией сил резания.

Волнистость особенно критична на деталях, которые работают в сопряжении с другими поверхностями.

Что такое шероховатость?

Это результат воздействия на поверхность режущего инструмента, либо иного процесса обработки. Функциональное назначение детали – скольжение, уплотнение, вращение и т.д., определяет требования к шероховатости поверхности. Последующие технологические операции по обработке детали, такие как покраска, напыление, химическое покрытие, также могут являться факторами, определяющими требования к шероховатости.

Геометрия режущего инструмента в сочетании с режимами обработки (подача, глубина и скорость резания) влияют на соответствующие параметры шероховатости.

Амплитудные – расстояния по вертикали между выступами и впадинами

Шаговые – расстояния по горизонтали между выступами и впадинами

Углы – характеризуют «остроту» отдельных выступов и впадин

Калибровка систем.

Также как элементы текстуры поверхности составляют одно целое, каждый узел измерительного прибора разрабатывается для выполнения определенной функции и в сочетании с другими узлами составляют измерительную систему.

Процедура калибровки

Как у большинства приборов такого типа, щуп прибора при проведении измерений перемещается по дуге. Фирмой Тейлор Хобсон был впервые использован метод линеаризации характеристики преобразователя при подобном перемещении щупа. Этот метод предусматривает применение полиномиального разложения к результатам, полученным с преобразователя. Погрешность проведения калибровки напрямую сказывается на точности измерений радиусов, формы и текстуры поверхности.

Коэффициенты полиномиального ряда определяются путем проведения калибровки – измерения прецизионной сферы с аттестованным радиусом. Этот метод калибровки запатентован фирмой Тейлор Хобсон.

Выбор правильной конфигурации системы

Все мотоприводы приборов Серии Форм Талисурф имеют программируемый режим управления и позволяют проводить измерения размеров, формы и текстуры поверхности. Приборы с индуктивными датчиками могут поставляться с мотоприводами, обеспечивающими длину трассы 200, 120 или 60 мм. Приборы с датчиком на базе фазового шкального интерферометра поставляются с мотоприводами 120или 200 мм. Мотопривод с датчиком на базе фазового шкального интерферометра

Длина трассы до 120 мм. Стандартный датчик на базе фазового шкального интерферометра позволяет проводить измерения широкого круга поверхностей.

Проверка наконечника щупа

Во многих измерительных системах размер, форма и состояние щупа считаются неизменными в процессе его использования. На практике наконечник щупа имеет допуск на изготовление, износ, также возможно появление сколов и дефектов. Эти отклонения легко выявляются при проведении калибровки (измерении калибровочной сферы).

 

Измерительные станции

Основание и колонна из искусственного гранита обеспечивают хорошую термостабильность и виброзащиту. Т-образные пазы в основании позволяют устанавливать крепежные приспособления. Стальная рама (112/3101) предназначена для надежной установки основания и колонны системы. В сочетании с четырьмя пневматическими изолирующими подложками (112/3110) позволяет значительно снизить влияние внешних шумов в цеховых условиях. 

 

Программное обеспечение УЛЬТРА

• Обеспечивает управление и контроль состояния отдельных узлов и блоков измерительной системы.
• Позволяет осуществлять административные функции: установка паролей для разных пользователей, устанавливать преференции для каждого пользователя, сохранять и загружать результаты измерений и расчета.
• Реализует функции анализа: применение различных типов фильтров, выбор различных номинальных типов форм для расчета, выделение необходимого / удаление ненужного участков профиля, подлежащих анализу, представление результатов в виде, по требованию пользователя.

Пример анализа элементов профиля образца, содержащего прямолинейные, дугообразные и наклонные участки.

 

Программа анализа микрогеометрии поверхности.

Входит в стандартный комплект поставки всех приборов. Позволяет проводить расчет:

параметров полного профиля Pa, Pc, Pda, Pdc,PHSC, Pku, Pln, Plo, Plq, Pmr(c), Pmr, Pp, PPc, Pq, PS,Psk, PSm, Pt, Pv, Pvo, Pz, Pz(JIS)

параметров шероховатости R3y, R3z, Ra, Rc, Rda,Rdc, Rdq, RHSC, Rku, Rln, Rlo, Rlq, Rmr, Rp, Rp1max,Rpc, Rq, RS, Rsk, RSm, Rt, Rv, Rvo, Rv1max, Rz,Rz(JIS), Rz1max

Rk параметров A1, A2, Mr1, Mr2, Rk, Rpk, Rvk

параметров волнистости Wa, Wc, Wda, Wdc, Edq, WHSC, Wku, Wln, Wlo, Wlq,Wmr(c), Wmr, Wp, WPc, Wq, WS, Wsk, WSm, Wt, Wv,Wvo, Wz

R+W параметры

 

Дополнительные программы

Программа контроля асферических поверхностей (сравнение измеренного профиля с заданным математическим путем)

Программа сравнения измеренного профиля с эталонным или другим, измеренным ранее.

Программа анализа поверхностей, имеющих форму готических арок (в подшипниковой промышленности)

Программа анализа контура

Обеспечивает анализ размеров геометрических элементов, таких как радиусы, углы, длина и высота. Содержит программируемые пользователем макросы измерений, установление допусков отдельных характеристик, сравнение файлов формата DXF для изображения рельефа и подгонки геометрических элементов под неизвестный контур.

 

Пример страницы результатов

 

Дополнительные приспособления

  

  

 

1. Универсальный рабочий стол 112/3064
2. Тиски на шарнире 112/2695
3. Пара V – призм 112/1645
4. Малый стол под компьютер 112/3350
5. Калибровочные меры Ra и 3-х штриховая 112/557
6. Сфера для калибровки 112/2062 (12,5 мм), 112/1844 (22 мм), 112/2028 (80мм)
7. Приспособление для контроля шариков и роликов 112/3219
8. Моторизовнный стол для перемещения по оси Y