Znaczenie systemów pomiarowych dla dokładności obróbki cz. I

    Wytworzenie gotowego produktu prowadzi drogą przez rejony najeżone wręcz przeciwnościami. Schody rozpoczynają się już na samym wstępie, od zmiany baz konstrukcyjnych na bazy technologiczne, co z kolei związane jest nierozerwalnie z przeliczaniem na nowo łańcuchów wymiarowych (w tym odchyłek). Już ten czysto teoretyczny etap przygotowania procesu technologicznego ma wpływ na dokładność przyszłej obróbki

    Dobór oprzyrządowania pozwala – na odpowiednio wczesnym etapie – na oszacowanie jego wpływu na dokładność obróbki. Stosowane narzędzia, nadzór ich zużycia to również ważne czynniki wpływające na obróbkę. Rzeczywistość weryfikuje dzieło konstruktora, gdyż wyprodukowany przedmiot cechują zniekształcenia geometrii oraz chropowatość powierzchni. W efekcie otrzymuje się produkt o wymiarach odbiegających od wizji konstruktora.

    Niemal na każdym stanowisku obróbkowym operator dokonuje, zgodnie z przyjętą procedurą, określonych czynności pomiarowych. Przygotowanie obrabiarki do realizacji zadania technologicznego wymaga jej uzbrojenia w oprzyrządowanie technologiczne oraz narzędzia. Nie wystarczy założyć narzędzi do gniazd magazynu narzędziowego. Należy dokładnie określić i zaprogramować wartości wymiarów charakteryzujących dane narzędzie, a także bazy związane z układami odniesienia obrabiarki i przedmiotem obrabianym (tutaj pierwszoplanową rolę odgrywają sondy obrabiarkowe i stanowiska pomiarowe). Wszystkie wymiary charakteryzujące narzędzie, opisujące wzajemne położenia w przestrzeni obróbkowej posiadają swoje własne pola tolerancji, a zatem – wpływają na dokładność obróbki.

    Po obróbce przedmiot obrabiany, w zależności od konkretnego przypadku, podlega wyrywkowej lub systematycznej kontroli. Pomiary takie zachodzą na stanowisku lub w specjalnie przygotowanej izbie pomiarowej. Oprócz ręcznych narzędzi pomiarowych wykorzystywane są także różnej konstrukcji maszyny pomiarowe.

    Suma składanych wszystkich tolerancji wymiarów obróbkowych wszystkich części stanowi prawdziwe wyzwanie dla montażu. Proces technologiczny montażu tym samym stanowi swoisty sprawdzian… zarówno dla konstruktorów, jak i technologów.

    Zatem jednym z zasadniczych działań podejmowanych przed, w trakcie i po procesie produkcji są pomiary kontrolne. Po każdej obróbce wykańczającej wymiaru i powierzchni odpowiedzialnej – należy wykonywać pomiary kontrolne. Akwizycja i analiza danych pochodzących z pomiarów kontrolnych powinna być wykorzystana jako jedno z miarodajnych źródeł informacji w systemie kontroli jakości. Pośrednio dane to pozwalają na monitorowanie stanu zużycia narzędzi.

    Zgodnie z przyjętą definicją narzędzia pomiarowe stanowią środki techniczne obejmujące: wzorce miar, sprawdziany oraz przyrządy pomiarowe. W ramach prezentacji kwestii związanych z pomiarami kontrolnymi skupię się przede wszystkim na sprawdzianach i przyrządach pomiarowych. Te pierwsze służą do jednoznacznego stwierdzenia, czy mierzony wymiar jest zawarty między wymiarami granicznymi, wynikającymi z wymiaru nominalnego oraz odchyłek stanowiących tolerancję wymiaru. Przykładem tu mogą być płytki wzorcowe, wałeczek pomiarowy, kątownik krawędziowy, czy także inkrementalne wzorce długości. Z kolei przyrządy pomiarowe to urządzanie techniczne stosowane do pomiaru poprzez przetworzenie wielkości mierzonej na odpowiednie wskazanie.

    Rodzaje sprawdzianów i przyrządów pomiarowych:

    1. Sprawdziany:

    • wymiaru
    • kształtu
    • elementów złożonych

    2. Przyrządy pomiarowe:

    • przyrządy suwmiarkowe
    • przyrządy mikrometryczne
    • czujniki
    • maszyny pomiarowe:

    • długościomierze

    • wysokościomierze

    • mikroskopy i projektory

    • współrzędnościowe maszyny pomiarowe

    • przyrządy do pomiaru kątów

    • interferometry
    • przyrządy do pomiaru chropowatości i falistości powierzchni
    • przyrządy do pomiarów odchyłek kształtu i położenia
    • przyrządy do pomiarów kół zębatych
    • inne

    cdn.

    Źródła:

    1. Białas Sławomir, Metrologia mechaniczna, OWPW 1980

    2. Jakubiec W., Malinowski J., Metrologia wielkości geometrycznych, WNT 1993

    3. Ratajczyk Eugeniusz, Współrzędnościowa technika pomiarowa. Maszyny i roboty pomiarowe, OWPW 1994

    4. Praca zbiorowa, Specyfikacje Geometrii Wyrobów (GPS), OWPW 2001

    Autor: TEKST: RADOSŁAW MOREK