Щуповой метод измерения шероховатости Выполнил студент группы МХ

Щуповой метод измерения шероховатости Выполнил: студент группы МХ 419 Махмутов А. Ф. Руководитель: Чернигов П. П.

Введение. Шероховатость во многом определяет эксплуатационные характеристики деталей и узлов, поэтому её точное измерение является одной из важных задач метрологии. Оценка может проводиться поэлементно (сравнение отдельных параметров) либо комплексно – путём сравнения исследуемой поверхности с эталоном.

Классификация методов измерения шероховатости • Контактные – Щуповой метод – Метод слепков • Бесконтактные – Оптические • • Светового сечения Теневого сечения Микроинтерференционный Растровый – Лазерный • Метод сдвига частоты излучения • Метод последовательного преобразования фаз

Описание выбранного метода В условиях автоматизированного производства наиболее подходящим является контактный способ измерения шероховатости. Поэтому в качестве исследуемого выберем этот метод. Игла перемещается по нормали к исследуемой поверхности. Естественно, в местах микронеровностей (впадин и выступов) возникают механические колебания относительно головки. Эти колебания передаются на датчик, который преобразует механическую энергию в электрическую. Сигнал, генерируемый преобразователем, усиливается и измеряется: его параметры точно характеризуют неровности поверхности детали изделия.

Щуповой метод Схема измерения параметров шероховатости методом ощупывания

• • В процессе измерения поверхность детали 1 ощупывается алмазной иглой 3, закрепленной на рычаге 4, колебания которого при помощи индуктивного или механотронного преобразователя 5 превращаются в электрические. В измерительной схеме 7 эти сигналы усиливаются, интегрируются по перемещению ипередаются на индикатор 8, градуированный в значениях R aили (без интегрирования) на записывающее устройство 9. Необходимое для измерения перемещение сообщается протяжным механизмом 6. При этом корпус преобразователя, шарнирно связанный с этим механизмом, опирается на поверхность детали дополнительной опорой 2, ширина которой достаточна, чтобы не реагировать на микронеровности детали. Радиус ощупывающей иглы - от 2 до 12 мкм. Скользя по поверхности, она изнашивается и тупится. Кроме того, при сканировании возможны отскоки иглы и пластические деформации микронеровностей. Все это приводит к большим погрешностям при измерениях (в среднем ± 10 %). Чем меньше R a, тем менее достоверна информация о реальном профиле, получаемая с помощью щупового прибора.

В зависимости от типа преобразователя полезных сигналов профилометры подразделяются на: • Индуктивные; • Электронные; • Индукционные; • Пьезоэлектрические; Наибольшее распространение получили устройства первого вида.

Описание прибора • Датчик SFP 1 представляет собой устройство для измерений интегральным методом; он имеет алмазный наконечник щупа с радиусом 2 мкм. Опора прижимается к поверхности силой, значение которой контролируется и составляет около 0, 2 Н, а сила на наконечнике щупа равна 0, 001 Н. • Размеры датчика при установленном на нем прямом держателе щупа позволяют выполнять измерения внутри отверстия диаметром 10 мм на глубине до 100 мм. • Диапазон измерения шероховатости: Ra от 6, 3 до 0, 05.

Преимущества системы SFP 1

Благодаря использованию стандартного магазина для смены MRS и ячеек RCP смена держателей щупов и датчика SFP 1 теперь выполняется автоматически. Это дает возможность полностью интегрировать процесс измерения шероховатости поверхности в стандартную программу измерений на КИМ. Ячейка SFCP (ячейка оси C) установлена в магазине MRS; в ней предусмотрены подпружиненные стержни, что облегчает поворот оси С используя перемещение оси B головки REVO.

При работе датчика SFP 1 используется возможность установки головки системы REVO в любое положение, засчет использования 5 координатрной системы движения, что делает его идеальным для сканирования сложных деталей.

Калибровка датчика выполняется путем измерения шероховатости поверхности калибровочного эталона (SFA), установленного в магазине MRS. Средствами программного обеспечения калибровки выполняется корректировка параметров внутри датчика в соответствии с калибровочным значением эталона.

Выходные данные Данные с самой головки SFP 1 на КИМ передаются оптически. Прибор относится к классу 3 R лазерных приборов. Максимальное напряжение – 5 м. В, длина волны – 670 нм, стандарт – EN 60825 -1: 12007

Выходные данные: значения шероховатости Ra (среднеарифметическая), RMS (среднеквадратичная) и необработанные результаты передаются из ПО UCCServer в клиентское ПО для координатных измерений с использованием протокола I++ DME. Необработанные результаты могут быть в дальнейшем переданы в специализированные программные пакеты для анализа данных поверхностей с целью получения более подробных отчетов.

Погрешность измерений можно оценить по приближенной формуле: где Raв. п. - верхний предел поддиапазона, Ra – данные датчика.

Демонстрация работы щупа SFP 1 компании Renishow

Спасибо за внимание !