Файл: Роль ким в современной измерительной технике. Измерение прямых линий.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 18
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Билет №1
-
Роль КИМ в современной измерительной технике.
-
Измерение прямых линий.
Измерение прямых линий.
Различают:
- минимально достаточный способ;
- способ с использованием массива точек.
Если известны координаты двух точек (рис...), то способами аналитической геометрии определяются длина линии и ее угол наклона . Это минимально необходимая информация, часто недостаточная для оценки точности.
Например, для определения непрямолинейности прямой линии нужен массив точек.
Рис…Измерение параметров прямой линии по двум точкам.
Рис…Контроль прямой линии с помощью массива точек.
Число контролируемых точек назначает оператор, исходя из точности контроля. Обычно используется автоматическое измерение. Компьютер КИМ при специальной команде выполняет обработку результатов. Вначале определяется средняя линия с использованием метода наименьших квадратов.
Прилегающие линии проводится через точки наиболее удаленные по величине ∆ от средней линии, в нашем случае выше ее для поверхностей деталей относящимся к валам и ниже для отверстий, т.е. в сторону сопряженной детали, которая контактирует с измеряемой.
С использованием этих линий решаются задачи по определению степени прилегания двух контактирующих прямых линий (рис...).
Обычно степень прилегания контролируют по краске, напросвет с помощью специальных устройств. Это очень трудоемкие способы, в отличие от них КИМ может рассчитать прогноз степени прилегания, используя информацию., полученную при измерениях этих прямых с помощью массивов точек.
Возможные три ситуации, показанные на рисунке :
а) средние линии прилегающих линий совпадают или параллельны друг другу. Это означает, что базирование этих линий друг относительно друга выполнено правильно.
б) средние линии пересекаются с левой стороны;
в) средние линии пересекаются с правой стороны
.
Рис….Возможные варианты взаимного расположения сопрягаемых прямых.
В случаях б и в взаимное базирование деталей выполнено неправильно. Вначале необходимо устранить ошибки в изготовлении измерительных баз поскольку иначе картина прилегания будет некорректной.
Тем не менее полученная информация является очень полезной.
В рассмотренных случаях КИМ практически итспользует модели линий и определяет степень их взаимного прилегания.
Все чаще конструкторы и технологи требуют от контролеров информацию о топографии поверхностей и линий. Поскольку только координатные измерения массивов точек могут дать информацию о погрешностях формы, роль КИМ постоянно возрастает.
Технология, когда опытные мастера обеспечивали точность сборки за счет использования пригонки, ушла в прошлое, в настоящее время только разумное сочетание станков с ЧПУ при изготовлении деталей и КИМ при контроле позволяет без пригонки обеспечить нужную точность.
Практика показывает, что при повышении точности на один квалитет, например, с 8Н до 7Н затраты на производство возрастают примерно в 10 раз.
При использовании квалитетов ниже шестого точность деталей без использования КИМ обеспечить практически невозможно.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №2
-
Объясните, почему КИМ считается мехатронной системой?
-
Контроль параметров окружности.
Контроль параметров окружностей
Окружности, цилиндрические и конические поверхности широко используются при конструировании деталей. Во всех случаях окружность является основным контролируемым элементом.
Различают:
- минимально достаточный способ;
- способ с использованием массива точек.
Второй способ более точный, первый менее точный, но очень простой (рис...).
Рис…..Контроль окружности трем точкам.
Известны координаты минимально трех точек. Необходимо найти координаты центра О. В начале определим с использованием правил геометрии радиус окружности R, а затем из 1 и 2 проводим две окружности с радиусом R, их пересечение и есть центр окружности. Математически задача давно решена, поэтому реальные формулы не приводятся.
Нужно стремиться, чтобы площадь треугольника 1-2-3 была возможно больше. Это повышает точность измерения. Результатом контроля являются координаты центра окружности и ее радиус. Очень часто этой информации недостаточно.
Рис….Контроль окружности с помощью массива точек.
По трем точкам радиус окружности точно определить нельзя, поскольку всегда имеются погрешности формы.
Для повышения точности обычно используется массив точек, кратный 3. Первый раз центр определяем по точкам 1, 6, 12, второй раз по точкам 2, 7, 13, третий по точкам 3, 8, и 14 и так в нашем примере 6 раз.
Образуется массив точек положения центра окружности. Один из способов расчета наиболее вероятного центра использует правило определения средней величины.
Нет формул
Рис……Определение координат центра окружности с помощью массива точк.
Обычно используют большое число точек n ≥ 30, а средние значения заменяют на математическое ожидание.
Такие способы точнее, они позволяют далее определить некруглость окружности, а если использовать первый способ определения координат центра, некруглость измерить нельзя.
:В конечном итоге можно теоретически решить задачу прилегания вала и окружности, что очень важно при изготовлении точных механизмов.
Например прилегание конических отверстий и валов очень важно при изготовлении кранов, шпинделей станков и базирующихся по ним оправок.
На рисунке ... показаны результаты контроля на прилегание. Зоны взаимного контакта заретушированы. Результатом контроля является процентное выражение площади прилегания к общей площади сопрягаемых поверхностей, например, конструктор допускает 70%, а КИМ проверяет это требование.
Рис…..Зоны прилегания сопрягаемых вала и окружности.
Здесь, (рис...) вначале необходимо оценить взаимное базирование деталей, которое может мешать правильному сопряжению. Устранив погрешности базирования можно с помощью КИМ степень взаимного прилегания этих поверхностей.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №3
-
Поясните принцип работы КИМ. Как используется индуктосин?
-
Определение координат окружности.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №4
-
Устройство нулевой измерительной головки и принцип её работы.
-
Определение параметров плоскостей. Параметры U, V и K.
Определение параметров плоскостей
Плоскости наиболее часто используются в чертежах деталей. Кроме того они определяют систему координат измеряемых деталей, поэтому их контроль очень важен.
Как и ранее используются два способа:
- минимально достаточный;
- с помощью массива точек.
В первом случае параметры плоскости определяются по трем точкам. Эти точки составляют базовый треугольник (рис...) и его габариты должны быть как можно больше. Для определения уравнения плоскостей используются зависимости аналитической геометрии в специальных программах, имеющихся в библиотеке КИМ.
Рис. Определение положения плоскости по трем точкам.
Второй способ выполняется сканированием плоскости с заданными шагами tx, ty, tz. Плоскости задаются векторами
, 
, 
а также числом и величиной шагов в направлении каждого вектора. Принято следующее обозначение векторов: - ось ОХд; - ось Оуд; - ось Оzд.Запись Q →(V=3, U=5), t=10 означает плоскость ХдОУд на которой по оси Хд необходимо иметь три шага tх, а по оси Уд – пять шагов tу (рис…).
Сканирование выполняется в автоматическом режиме. Курсор выводиться на начальную точку, далее контроль соответствует рисунку….
Рис…….Сканирование плоскости в автоматическом режиме.
БР-безопасное расстояние, необходимое для работы измерительной головки.
Контроль плоскости может выполняться по схеме прямоугольника (рис...) и по схеме треугольника (рис...), координатные стороны которого также задаются векторами
,
,
с заданным числом шагов.Схема контроля плоскости ZдОУд показана на рисунке....
Рис….Контроль вертикальной плоскости в виде треугольника.
"Умная" КИМ не будет контролировать точки, находящиеся вне площади треугольника.
При контроле плоскостей используется понятие безопасного расстояния (БР) (рис...), - на эту величину отходит щуп от контролируемой плоскости и совершает пилообразную траекторию.
По результатам контроля контактирующих между собой поверхностей составляется карта их прилегания.
Рис….Топография плоскости по результатам измерений.
Точки, параметры которых не укладываются в поле допуска (рис...) окрашиваются в красный цвет. Степень отклонения может также поясняться цветом. Сравнив топографию прилегания можно сделать заключение о его пригодности.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №5
-
Как выполняется калибровка щупов? Правила выбора щупов.
Калибровка щупа.
Щуп является той частью измерительной системы, которая соприкасается с деталью и обеспечивает выполнение измерения. Контролируемый элемент определяет тип и размер используемого щупа. Во всех случаях максимальная жёсткость щупа и сферичность наконечника являются наиболее важными факторами.
Калибровка щупа - процедура, в ходе которой измерительный процессор определяет радиус наконечника щупа и его положение относительно нулевых меток линеек КИМ или другой точки отсчета путем тарирования калибровочной сферы или кольца.
Положение отдельных щупов с шариками и диаметры шариков определяются с использованием специальной программы калибровки датчиков. Поочередно выполняется касание щупа с датчиком контрольных точек. Эталонная деталь обычно представляет собой шарик с известным диаметром, изготовленный с исключительно высокой точностью. Точные размеры калибруемого шарика заносятся в программу для измерений.
Если предполагается использовать щуп для измерения в нескольких отдельных точках, то калибровка щупа выполняется в 5-6 точках в верхней части калибровочного шарика.
Калибровка щупа происходит следующим образом:
-
Установить на измерительный стол тарировочную сферу (рисунок 11). -
На панели инструментов выбираем кнопку «калибровка». -
В сетке положения щупов выбираем положение датчика подлежащие калибровки и нажимаем кнопку «автоматическая калибровка». -
В открывшемся окне нажимаем кнопку «начать калибровку». -
В открывшемся окне вводим размеры удлинения щупа и нажимаем «старт». -
В открывшемся окне подтверждаем начало калибровки.