Konsultacje p. 139, piątek od 14 do 16 godz.

Prezentacja na temat: "Konsultacje p. 139, piątek od 14 do 16 godz."— Zapis prezentacji:

1 Konsultacje p. 139, piątek od 14 do 16 godz.
Metrologia Dr hab. inż. Paweł Majda Konsultacje p. 139, piątek od 14 do 16 godz. Informacje dla studentów:

2 Ogólna koncepcja specyfikacji geometrii wyrobów - GPS
Wymagania dotyczące geometrii wyrobów specyfikuje się na rysunku osobno dla każdej z 3 grup: struktura geometryczna powierzchni (chropowatość i falistość powierzchni), odchyłki geometryczne, wymiary. Paweł Majda

3 Klasyfikacja tolerancji geometrycznych
Paweł Majda

4 Klasyfikacja nieregularności zarysu rzeczywistego na odchyłki kształtu, falistość powierzchni i chropowatość powierzchni na podstawie propozycji między głębokością a okresem nierówności (wg VDI/VDA 2601) Odchyłka kształtu jest miarą odchylenia rzeczywistego zarysu przedmiotu od zarysu przedmiotu jego kształtu nominalnego (projektowanego) SGP Paweł Majda

5 OZNACZANIE CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI
1 — oznaczenia górnej U lub/oraz dolnej L granicy wymagania, 2 — typu filtra — obecnie podstawowym filtrem jest filtr Gaussa, można spotkać się również z filtrem 2RC, 3 — pasmo przenoszenia filtru krótko- i długofalowego, 4 — oznaczenie parametru chropowatości (R), falistości (W) lub profilu P, 4’ — cecha charakterystyczna/parametr, 5 — odcinek pomiarowy w postaci liczby odcinków elementarnych (jeśli stosowano parametry motywów odcinek pomiarowy jest podawany miedzy dwiema ukośnymi kreskami z przodu symboli struktury geometrycznej powierzchni), 6 — interpretacja granicy wymagania – zasada 16 % lub zasada maksimum, 7 — wartość graniczna parametru w mikrometrach, 8 — sposób uzyskania odpowiednich właściwości powierzchni (w przykładzie: wymagane usunięcie materiału), 9 — symbol graficzny kierunkowości struktury geometrycznej powierzchni, 10 — sposób obróbki. Paweł Majda

6 Symbole i oznaczenia tolerancji geometrycznych PN-EN ISO 1101:2012
Paweł Majda

7 Geometria skojarzona, elementy skojarzone, pomocnicze
Rekonstrukcja płaszczyzny skojarzonej na podstawie pomiaru punktu Zastępcze (przylegające) elementy geometryczne Rekonstrukcja płaszczyzny skojarzonej na podstawie pomiaru prostej Walec skojarzony na podstawie pomiaru okręgu w zdefiniowanej płaszczyźnie pomocniczej Paweł Majda

8 Zastępcze elementy geometryczne
(stanowią podgrupę elementów skojarzonych) MIC = Maximum Inscribed Circle MCC = Minimum Circumscribed Circles Największy przylegający okrąg wpisany w profil okrągłości Najmniejszy przylegający okrąg opisany na profilu okrągłości Rysunki obrazują wpływ ograniczonej liczby punktów pomiarowych na dokładność dopasowania elementu skojarzonego. Paweł Majda

9 Zastępcze elementy geometryczne
LSC = Least Square Circle MZC = Minimum Zone Circles Suma kwadratów odchyłek promieniowych jest najmniejsza Dwa współśrodkowe okręgi: wpisany i opisany, dla których różnica ich promieni jest minimalna (wg Czybyszewa) Rysunki obrazują wpływ ograniczonej liczby punktów pomiarowych na dokładność dopasowania elementów skojarzonych. Paweł Majda

10 Macierzowy zapis metody najmniejszych kwadratów
Przykład: Charakter zależności między czynnikiem wynikowym y a czynnikami badanymi x1 i x2 opisuje funkcja: Paweł Majda

11 Tolerancje kształtu - prostoliniowość
Paweł Majda

12 Tolerancje kształtu - okrągłość
Paweł Majda

13 Tolerancje kształtu - płaskość
Paweł Majda

14 Tolerancje kształtu - walcowość
Paweł Majda

15 Zasady ogólne tolerowania kształtu
tolerować tylko te elementy geometryczne, które są istotne z funkcjonalnego punktu widzenia, lub są pomocnicze ze względu na obróbkę, sprawdzenie lub montaż, pamiętać, że tolerancje kształtu dotyczą zawsze tylko pojedynczego elementu, nie stosować bez wyraźnej potrzeby tolerancji walcowości, stosować raczej tolerancję okrągłości, prostoliniowości osi, prostoliniowości tworzącej (jeżeli z funkcjonalnego powodu jest dopuszczalne ich stosowanie), pamiętać, że tolerancja walcowości jest silniejszym wymaganiem dla elementu tolerowanego, nawet silniejszym niż jednocześnie zastosowana tolerancja okrągłości i prostoliniowości o tej samej wartości, brać pod uwagę możliwość stosowania tolerancji ogólnych, w celu uzyskania szybkiej informacji o tym, czy dany element może być produkowany po normalnych kosztach produkcji, co dopuszcza sprawdzenie kształtu z minimalnym wysiłkiem, pamiętać, że pewne elementy geometryczne, jak no. walec, mogą być być produkowane ze stosunkowo większymi odchyłkami kształtu w swoich końcowych obszarach i korzystać z możliwości zdefiniowania z większych wartości tolerancji kształtu w tych obszarach, brać pod uwagę możliwość wykorzystania zasady maksimum materiału, jeżeli tylko jest to dopuszczalne z funkcjonalnego punktu widzenia, pamiętać, że jeżeli nie wykazano żadnych zasad oceny, to w spornych przypadkach sprawdzenia odchyłek kształtu stosuje się warunek minimalnej strefy (kryterium Czybyszewa) Paweł Majda

16 Tolerancje kierunku - równoległość
Paweł Majda

17 Tolerancje kierunku - prostopadłość
Paweł Majda

18 Tolerancje położenia - współosiowość
Paweł Majda

19 Tolerancje bicia Paweł Majda

20 Tolerowanie stożków, gwintów i kół zębatych
Istnieją części maszyn zawierające specyficzne powierzchnie, jak stożki (np. chwyty narzędzi skrawających czy gniazda narzędziowe obrabiarek), gwinty (np. śruby i nakrętki czy otwory gwintowane w innych częściach maszyn) i koła zębate (stanowiące podstawowe części różnego rodzaju układów napędowych. Dokładności wykonania i pomiarom takich elementów poświęcone są m.in. następujące normy: tolerowanie stożków – PN-EN ISO 3040:2012, tolerowanie gwintów – PN-ISO 965-2:2001, tolerowanie kół zębatych – ISO :2013 i PN-ISO :2000. Szczecin; Paweł Majda

21 Przykłady wymiarowania elementów wymiarowalnych
średnica zewnętrzna, średnica wewnętrzna, grubość (wpustu), szerokość (rowka) Potrzeba jednoznaczności zapisu wymagań nakazuje by na rysunku wymiary były stosowane w miarę możliwości jedynie w odniesieniu do tzw. elementów wymiarowalnych (ang. feature of size). Elementy wymiarowalne stanowią jedynie „pełne” wałki i otwory (w rozumieniu ISO 286) . Szczecin; Paweł Majda

22 Przykład elementu niewymiarowalnego
. niezalecany (niejednoznaczny) sposób wymiarowania wymiaru zewnętrznego, b), c), d) przykładowe, możliwe, jednoznaczne sposoby specyfikacji z użyciem wymiaru teoretycznie dokładnego (wymiar w ramce) i tolerancji pozycji, e) pomiar zgodnie z b). e) Szczecin; Paweł Majda

23 Przykład elementu niewymiarowalnego
. niezalecany (niejednoznaczny) sposób wymiarowania odległości osi, b), c) przykładowe, możliwe, jednoznaczne sposoby specyfikacji z użyciem wymiaru teoretycznie dokładnego (wymiar w ramce) i tolerancji pozycji. Szczecin; Paweł Majda

24 Tolerancje ogólne ISO 2768 Jeżeli na rysunku nie podano tolerancji wymiaru to obowiązują tzw. tolerancje ogólne – gdzieś na rysunku powinna znajdować się odpowiednia uwaga, np.: „Tolerancje ogólne ISO 2768 – mH”. Podana w przykładzie litera „m” jest jedną z czterech możliwych i oznacza tzw. klasę tolerancji : f – dokładna, m – średnio dokładna, c – zgrubna i v – bardzo zgrubna. Podana w przykładzie litera „H” dotyczy tolerancji geometrycznych i jest jedną z trzech możliwych klas tolerancji : H – dokładna, K – średnio dokładna i L – zgrubna. Szczecin; Paweł Majda

25 Wymiar zewnętrzny (wałek) Wymiar wewnętrzny (otwór)
Zasada maksimum materiału (tolerancja zależna) MMVL=MML+tG MMVL=MML-tG Wymiar zewnętrzny (wałek) Wymiar wewnętrzny (otwór) ułatwia obróbkę bez naruszania zamienności, ułatwia kontrolę (sprawdziany działania) umożliwia obniżenie kosztów produkcji poprzez dopuszczenie do montażu części, które bez zastosowania tej zasady byłby uznane za niezgodne z wymaganiami, należy pamiętać, że zastosowanie tej zasady w przypadku elementów o wymiarze bliskim LML nie obarczonych odchyłkami geometrycznymi może prowadzić do powstawania nadmiernych luzów, może być stosowana dla elementów posiadających oś lub płaszczyznę symetrii, elementów określonych przez wymiary zewnętrzne i wewnętrzne, jeżeli wymiar zaobserwowany jest mniejszy od MML to odchyłki kształtu i położenia mogą w odpowiednim stopniu przewyższyć wartość zadaną tolerancją (nieprzekraczając warunku MMVL i przy zachowaniu tolerancji wymiaru), „ 0 M ” MMVL – granica wirtualna maksimum materiału, MML – granica maksimum materiału, tG – tolerancja geometryczna Tolerowany element nie może przekroczyć stanu wirtualnego MMVL Paweł Majda

26 Tolerowany element nie może przekroczyć stanu wirtualnego LMVL
Warunek minimum materiału (tolerancja zależna) Tolerowany element nie może przekroczyć stanu wirtualnego LMVL Paweł Majda

27 WYKAZ NORM GPS Paweł Majda
PN-EN ISO 1:2004 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Normalna temperatura odniesienia dla specyfikacji i sprawdzenia geometrii wyrobów PN-EN ISO 1119:2004 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Szeregi kątów i zbieżności stożków PN-EN ISO 1302:2004 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Oznaczanie struktury geometrycznej powierzchni w dokumentacji technicznej wyrobu PN-EN ISO 2538:2005 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Szeregi kątów i pochyleń pryzm PN-ISO 3274:1997 Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa. Charakterystyki nominalne przyrządów stykowych (z ostrzem odwzorowującym) PN-ISO 3274:1997/Ap1:1999 Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa. Charakterystyki nominalne przyrządów stykowych (z ostrzem odwzorowującym) PN-EN ISO 3650:2000 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Wzorce długości. Płytki wzorcowe PN-EN ISO 4287:1999 Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa. Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchni PN-ISO 4288:1997 Wymagania geometryczne wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni. Zasady i procedury oceny struktury geometrycznej powierzchni metodą profilową PN-ISO 4288:1997/Ap1:1999 Wymagania geometryczne wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni. Zasady i procedury oceny struktury geometrycznej powierzchni metodą profilową PN-EN ISO :2002 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa. Wzorce. Część 1: Wzorce materialne PN-EN ISO :2003 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Struktura geometryczna powierzchni. Metoda profilowa. Wzorce. Część 2: Wzorce programowane PN-EN ISO 5458:2000 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Tolerowanie geometryczne. Tolerowanie pozycji PN-EN ISO :2003 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). Część 1: Terminologia PN-EN ISO :2003 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). Część 2: CMM stosowane do pomiaru wymiarów Paweł Majda

28 WYKAZ NORM GPS Paweł Majda
PN-EN ISO :2002 Specyfikacja geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). Część 3: CMM z osią stołu obrotowego jako czwartą osią PN-EN ISO :2002 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). Część 4: CMM stosowane w trybie pomiaru skaningowego PN-EN ISO :2002/AC:2005 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). Część 4: CMM stosowane w trybie pomiaru skaningowego PN-EN ISO :2003 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). Część 5: CMM z zespołem głowic pomiarowych wielotrzpieniowych PN-EN ISO :2003 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). Część 6: Szacowanie błędów przy wyznaczaniu elementów skojarzonych metodą najmniejszych kwadratów (Gaussa) PN-EN ISO 11562:1998 Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa. Charakterystyki metrologiczne filtrów z korekcją fazy PN-EN ISO 12085:1999 Specyfikacja geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa. Parametry metody motywów PN-EN ISO 12179:2002 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa. Wzorcowanie przyrządów stykowych (z ostrzem odwzorowującym) PN-EN ISO :1999 Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni. Metoda profilowa. Powierzchnie o warstwowych właściwościach funkcjonalnych. Filtrowanie i ogólne warunki pomiaru PN-EN ISO :1999 Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni. Metoda profilowa. Powierzchnie o warstwowych właściwościach funkcjonalnych. Opis wysokości za pomocą linearyzacji krzywej udziału materiałowego PN-EN ISO :2002 Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni. Metoda profilowa. Powierzchnie o warstwowych właściwościach funkcjonalnych. Część 3: Opis wysokości za pomocą dystrybuanty udziału materiałowego PN-EN ISO :2000 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Kontrola wyrobów i sprzętu pomiarowego za pomocą pomiarów. Reguły orzekania zgodności lub niezgodności ze specyfikacją Paweł Majda

29 WYKAZ NORM GPS Paweł Majda
PN-EN ISO :2001 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Elementy geometryczne. Część 1: Podstawowe terminy i definicje PN-EN ISO :2001 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Elementy geometryczne. Część 2: Linia środkowa zaobserwowana walca i stożka, powierzchnia środkowa zaobserwowana, wymiar lokalny elementu zaobserwowanego PN-ENV ISO :2003 (U) Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Kontrola wyrobów i sprzętu pomiarowego za pomocą pomiarów. Część 2: Przewodnik do szacowania niepewności w pomiarach GPS, podczas wzorcowania sprzętu pomiarowego i kontroli wyrobów PN-87/M Struktura geometryczna powierzchni. Chropowatość powierzchni. Wartości liczbowe parametrów PN-85/M Struktura geometryczna powierzchni. Porównawcze wzorce chropowatości powierzchni obrabianych PN-74/M Struktura geometryczna powierzchni. Falistość powierzchni. Określenia podstawowe i parametry PN-89/M Struktura geometryczna powierzchni. Falistość powierzchni. Terminologia Paweł Majda

30 Dziękuję za uwagę Paweł Majda