Laboratórium strojárskej metrológie
Laboratórium slúži na výuku Strojárskej metrológie prevažne študentov tretieho ročníka bakalárskeho štúdia v
odboroch Všeobecné strojárstvo a Mechatronika. Študenti získajú praktické znalosti a zručnosti v meraní dĺžkových
rozmerov, akosti povrchu, hlavných parametrov strojných súčastí ako závity či ozubené kolesá, zoznámia sa s
pracovnými meradlami, presnými mechanickými i optickými prístrojmi, naučia sa merať absolútnymi i komparačnými
metódami a spracovávať a vyhodnocovať výsledky z merania.
|
|
|
Legenda
aktuálne prospekty a
katalógové listy
| 
dobové prospekty a
katalógové listy
| 
animácie a
virtuálne prístroje
| 
schémy prístrojov,
výkresy a popisy
| 
certifikáty a
atestačné listy
| 
manuály a
postupy merania
|
|
Rôzni výrobcovia
|
vzorkovnice drsnosti
|
Popis:
|
Kvalitatívne metódy vyhodnocovania drsnosti sú založené na porovnávaní kontrolovaného povrchu s povrchom vzorovým, ktorého drsnosť je známa.
Porovnávať je možné iba povrchy opracované rovnakým alebo aspoň podobným druhom obrábania a výsledkom je zistenie, že kontrolovaná
plocha je hladšia alebo hrubšia ako plocha vzorová, resp. že jej drsnosť sa pohybuje medzi drsnosťou dvoch po sebe nasledujúcich vzoriek
(napr. 0,8 až 1,6 µm). K porovnávaniu slúžia vzorkovnice drsnosti povrchu. Sú obrobené rôznymi druhmi opracovania v rôznych stupňoch drsnosti podľa STN 01 4450.
U nás sa používajú vzorkovnice zhotovované galvanoplasticky. Táto výrobná metóda je lacná a zaručuje reprodukčnú presnosť. Sada vzorkovníc VP-1 sa skladá zo 4 kaziet,
z ktorých každá obsahuje 15 rovinných a valcových vzoriek. Sada VP-3 pozostáva zo 6 kruhových vzoriek. Každá obsahuje 10 vzorových plôch tvaru kruhových výsečí obrobených jedným alebo dvoma podobnými, popr. často po sebe nasledujúcimi spôsobmi obrábania. Je možné využiť aj sadu, ktorá je vyrobená tradičným spôsobom a teda napr. pri plochách frézovaných valcovou frézou je etalón
zo sady vyrobený frézovaním týmto nástrojom. Tieto sady sú samozrejme drahšie. Pre posudzovanie kvality povrchu odliatkov existujú taktiež sady vzorkovníc.
Pri sériovej výrobe alebo tam kde nie je možné použiť vzorkovnicu (napr. drsnosť boku zubov) je vhodné vyrobiť vzorovú súčiastku z rovnakého materiálu za rovnakých rezných podmienok a používať ju namiesto vzorkovnice.
Kontrolované súčiastky porovnávame so vzorkami zrakom alebo hmatom. Pri využití zraku je potrebné zabezpečiť vhodné svetelné podmienky a aj vtedy je oko pri pozorovaní zo vzdialenosti asi 250 mm schopné rozlíšiť dva body vzdialené od seba najmenej 70 µm. Pre dosiahnutie lepšej rozlišovacej schopnosti pri kontrole zrakom sa využíva lupa alebo komparačný mikroskop Comparex. Hmat umožňuje presnejšie rozlíšenie dvoch plôch. Pri rýchlosti pohybu prstov 30 až 50 mm za sekundu môže cvičený hmat rozlíšiť rozdiel 0,1 µm v hodnote Ra pri dvoch plochách opracovaných rovnakým spôsobom.
|
Parametre:
|
Spôsob zhotovenia:
Sada vzorkovníc VP-1
- kazeta č.1:
- kazeta č.2:
- kazeta č.3:
- kazeta č.4:
Sada vzorkovníc VP-030
- kruhová vzorka č.1:
- kruhová vzorka č.2:
- kruhová vzorka č.3:
- kruhová vzorka č.4:
- kruhová vzorka č.5:
- kruhová vzorka č.6:
Presnosť:
Dovolené hodnoty Ra:
|
galvanoplasticky, opracované rovnakým spôsobom ako posudzovaný povrch
valcové vzorky brúsené obvodovo (Ra = 0,025 až 3,2 µm)
valcové vzorky sústružené (Ra = 0,2 až 12,5 µm)
rovinné vzorky frézované čelne nástrojom z SK a RO (Ra = 1,6 až 25 µm)
rovinné vzorky frézované valcovo nástrojom z RO (Ra = 1,6 až 1,6 µm)
valcové vzorky lapované (Ra = 0,05 až 0,4 µm)
rovinné vzorky brúsené čelne (Ra = 0,1 až 3,2 µm)
rovinné vzorky brúsené obvodovo (Ra = 0,1 až 1,6 µm)
rovinné vzorky brúsené čelne s krížovým výbrusom (Ra = 0,1 až 1,6 µm)
rovinné vzorky hobľované nástrojom z SK a RO (Ra = 1,6 až 25 µm)
sústruženie (Ra = 0,2 až 25 µm)
šmirgľovanie na sústruhu (Ra = 0,4 a 0,8 µm)
brúsenie (Ra = 0,05 až 3,2 µm)
superfinišovanie (Ra = 0,025 až 0,1 µm)
frézovanie čelné a frézovanie valcovou frézou (Ra = 1,6 až 25 µm)
brúsenie čelné a brúsenie čelné krížové (Ra = 0,1 až 1,6 µm)
brúsenie obvodové (Ra = 0,1 až 1,6 µm)
lapovanie (Ra = 0,025 až 0,4 µm)
hobľovanie (Ra = 1,6 až 25 µm)
brúsenie na šmirgľovom páse (Ra = 0,4 až 1,6 µm)
leštenie (Ra = 0,1 a 0,2 µm)
1. a 2. stupeň presnosti (zatriedené podľa nameraných hodnôt drsnosti a vzhľadovej dokonalosti)
v rozmedzí +25% až -30% (v závislosti na rozsahu menovitých hodnôt a príslušnom stupni presnosti)
|
|
|
Fotogaléria:
|
|
|
Dokumenty:
|
Vzorkovnice drsnosti povrchu VP-1 - dobový prospekt (pdf, 2 strany)
Vzorkovnice drsnosti povrchu VP-1 - dobový prospekt (pdf, 2 strany)
Vzorkovnice drsnosti povrchu VP-1 - dobový prospekt (pdf, 2 strany)
Vzorkovnice drsnosti povrchu VP-1 - návod na použitie(pdf, 10 strán)
Vzorkovnica drsnosti povrchu VP-1 číslo 580760 - sprievodný list (pdf, 1 strana)
Vzorkovnice drsnosti povrchu VP-030 - dobový prospekt (pdf, 2 strany)
Vzorkovnice drsnosti povrchu VP-031 - dobový prospekt (pdf, 2 strany)
Vzorkovnica drsnosti (obrábané) - certifikát (pdf, 1 strana)
|
|
Meopta
|
komparačný mikroskop na meranie drsnosti povrchu
|
Popis:
|
Komparačný mikroskop Comparex slúži na porovnávacie meranie drsnosti povrchu. Kontrolované súčiastky porovnávame
so vzorkami zrakom. Porovnávací mikroskop Comparex od firmy Meopta má zorné pole rozdelené do dvoch častí. V jednej polovici
vidíme povrch vzorky a v druhej polovici povrch kontrolovanej súčiastky. Šikmé osvetlenie umožňuje podľa vytvoreného tieňa porovnávať
hĺbku nerovností. Pre povrchy s veľkou svetelnou odrazivosťou a povrchy veľmi jemne opracované sa využíva kolmé osvetlenie. Celkové zväčšenie mikroskopu je 12× až 45×. Do optickej
sústavy môžeme vložiť objektívový mikrometer, ktorého 5mm dlhá stupnica je delená po 0,1mm a tak je možné mikroskop využiť aj na meranie malých dĺžok (priemer dier, šírka drážok a pod.).
|
Parametre:
|
Celkové zväčšenie:
Max. priemer zorného poľa:
Tubusová dĺžka:
Okuláre:
Merací rozsah:
Rozmery mikroskopu Š×D×V:
Hmotnosť mikroskopu:
|
12× až 45×
7 mm
170 mm
H 4×, P 10×, P 15×
5 mm po 0,1 mm
(110×220×42) mm
asi 1,5 kg
|
|
|
Fotogaléria:
|
|
|
Dokumenty:
|
Comparex - dobový prospekt (pdf, 2 strany)
Comparex - popis a návod na použitie (pdf, 4 strany)
Držiak pre vzorkovnice typu VP-030 k mikroskopu Comparex - dobový prospekt (pdf, 2 strany)
|
|
Carl ZEISS Jena
|
malý interferenčný mikroskop
|
Popis:
|
Interferenčné mikroskopy sa používajú pre veľmi jemne opracované povrchy, napr. lapované a leštené.
Predpokladom pre použitie interferenčného mikroskopu je povrch, ktorý dobre odráža svetlo a ktorého drsnosť nie je väčšia
ako Rz = 2 µm. V zornom poli mikroskopu vidíme interferenčné pruhy, ktoré by u dokonale rovného a hladkého povrchu
boli rovné. Ich vzdialenosť odpovedá polovici vlnovej dĺžky použitého svetla. Hodnota drsnosti povrchu sa určuje z veľkosti deformácie interferenčných pruhov.
Pretože spoľahlivo odhadujeme nerovnosti zodpovedajúce desatine rozstupu dvoch susedných pruhov, môžeme
týmto spôsobom merať povrchy s veľmi malou drsnosťou, až Rmax = 0,025 µm. Výhodou interferenčnej metódy je jej vysoká
presnosť a nezávislosť na normále, ktorým sa iné prístroje kalibrujú (normálom je tu vlnová dĺžka svetla). Nevýhodou je
pomerná zdĺhavosť metódy, jej obmedzenie na laboratórne podmienky a zisťovanie malých hodnôt drsnosti povrchu.
|
Parametre:
|
Zväčšenie:
Priemer zorného poľa:
|
136×
1,5 mm
|
|
|
Fotogaléria:
|
|
|
Dokumenty:
|
Malý interferenčný mikroskop - popis prístroja a návod v nemeckom jazyku (pdf, 8 strán)
|
|
MII-4
|
mikrointerferometer
|
Popis:
|
Základné informácie o interferenčnej metóde sú uvedené v popise malého interferenčného mikroskopu (viď. vyššie).
Mikrointerferometer MII-4 vyrobený v bývalom Sovietskom zväze je interferenčný merací mikroskop určený pre meranie drsnosti povrchu súčiastok s jemne obrobeným povrchom. Jedná sa hlavne o povrchy brúsené, superfinišované, leštené či lapované. Mikroskop MII-4 je konštruovaný podľa Linnika s deliacou rovinou lúčov medzi objektívom a okulárom. Pri týchto typoch interferenčých mikroskopov je možné použiť objektívy s najväčšou možnou numerickou apertúrou, a tým využiť plne fyzikálnych vlastností svetelných mikroskopov. Nevýhodou tohto mikroskopu je, že musí mať dva identické objektívy s úplne zhodnými optickými vlastnosťami.
Základnou podmienkou pre interferenčné meranie je malá drsnosť povrchu a jeho dostatočná odrazivosť svetelných lúčov. Interferenčný obraz sa sleduje buď okulárom na mikroskope alebo je možné obraz zachytiť fotopaparátom. V zornom poli je vidieť súčasne zväčšený povrch súčiastky a interferenčné pruhy. Tieto pruhy sa v miestach výstupkov a priehlbenín povrchu zakrivujú. Veľkosť zakrivenia charakterizuje rozmery nerovností.
Na meranie mikronerovností sa využíva okulárový mikrometer AM-9-2. Pozorovať povrch možno v bielom alebo monochromatickom svetle. Zdrojom svetla je žiarovka a na vytvorenie monochromatického svetla sa používa buď zelený alebo žltý filter.
|
Parametre:
|
Rozsah merania drsnosti:
Zväčšenie po horizontále
- pri vizuálnej kontrole:
- pri fotografovaní:
Výškové zväčšenie:
Veľkosť zorného poľa
- pri vizuálnej kontrole:
- pri fotografovaní:
Polohovanie predmetového stolíka
- pracovný rozsah:
- najmenší dielik:
Rozmery prístroja:
Hmotnosť prístroja:
|
0,03 až 1 µm
490×
260×
10000× - 30000×
0,32 mm
0,10 mm
10 mm
0,005 mm
240×330×380 mm
23,7 kg
|
|
|
Fotogaléria:
|
|
|
Fotopopis:
|
|
|
Schémy prístrojov:
|
Schéma mikrointerferometra (jpg, 1 strana)
|
|
Dokumenty:
|
Mikrointerferometer - dobový prospekt (pdf, 3 strany)
Mikrointerferometer - popis prístroja (pdf, 11 strán)
Okulárový mikrometer MOB-1-15 - popis v anglickom jazyku (pdf, 8 strán)
Okulárový mikrometer MOB-1-15 - popis v ruskom jazyku (pdf, 8 strán)
Okulárový mikrometer AM-9-2 - popis v ruskom jazyku (pdf, 8 strán)
|
|
Carl ZEISS Jena
|
prístroj na meranie drsnosti metódou svetelného rezu
|
Popis:
|
Tento prístroj od firmy VEB Carl Zeiss na optické meranie drsnosti povrchu súčiastok funguje na princípe šikmého svetelného rezu podľa prof. Schmaltza. Na kontrolovanú plochu sa pod uhlom 45 stupňov premieta úzky, ostro ohraničený pruh svetla, ktorého obrys má tvar pozorovanej drsnosti povrchu a ktorý pozorujeme mikroskopom skloneným k povrchu tiež pod uhlom 45 stupňov. Objektívy sú vymeniteľné a umožňujú zväčšiť obraz 60× až 520×. Prístrojom je možné merať drsnosť v rozmedzí Rz = 0,5 až 50 µm s maximálnou chybou ± (0,07 + 0,03R) µm, kde R je meraná nerovnosť povrchu v µm.
Pri určovaní Rz hľadáme hodnotu najvyššieho výstupku a najnižšej priehlbiny v profile. Tiež je možné týmto prístrojom merať vzdialenosť medzi vrcholkami či priehlbeninami. Pri určovaní hodnoty Ra sa postupuje podľa výpočtu pre daný spôsob opracovania povrchu. Vo všeobecnosti je možné povedať, že Ra = 1/4 Rz. Tento priblížny vzťah je však len orientačný.
|
Parametre:
|
|
|
Fotogaléria:
|
|
|
Fotopopis:
|
|
|
Dokumenty:
|
|
|
Carl ZEISS Jena
|
prístroj na dotykové meranie drsnosti povrchu
|
Popis:
|
Prístroj ME10 od firmy VEB Carl Zeiss Jena je určený na dotykové (kontaktné) meranie drsnosti povrchu technických plôch. Prístroj má presné priame vedenie, ktoré umožňuje okrem kontroly odchýlok 3. až 5. rádu (drsnosť) aj zisťovanie odchýlok 2. rádu (vlnitosť) a 1. rádu (tvar) pri dodržaní stanovených podmienok. Prístroj sa využíva najmä na kontrolu brúsených a lapovaných plôch (napr. vodiace plochy), na kontrolu priamosti hriadeľov, valcov alebo otvorov (napr. pri spaľovacích motoroch) ako aj nástrojov, na presné meranie uhlov pomocou sínusového pravítka, na meranie tenkých vrstiev atď.
Dotyky prístroja sú navrhnuté ako zástrčné jednotky a sú vzájomne vymeniteľné. Tým je umožnené využívať špeciálne dotyky bez nutnosti elektrického zoraďovania.
Dvoma dotykmi (hrotový a oblý) sa sníma povrch obrobku vodorovne. Pritom sa dotyky súčasne spojené s pákovým systémom viac alebo menej vychýlia vo vertikálnom smere. Ako východzí profil slúži pomocné priame vedenie vstavané v meracích saniach, ktoré preberá funkciu ideálneho geometrického profilu alebo krycia krivka, ktorú tvorí oblý dotyk (tzv. oporná pätka). Variáciou polomerov oblého dotyku sa dajú potlačiť jemnosti povrchu (mechanické triedenie), takže chyby tvaru povrchu, vlnitosť aj drsnosť sa dajú zachytávať oddelene. Oba dotyky sa dajú použiť spoločne alebo nezávisle na sebe.
- Ak je oblý dotyk zablokovaný sníma sa iba vertikálne vychýlenie hrotového dotyku vo vzťahu k pomocnému priamemu vedeniu. Získava sa skutočný profil, ktorý zachytáva odchýlky tvaru, vlnitosť a drsnosť.
- Ak je hrotový dotyk zablokovaný a sníma sa iba vertikálne vychýlenie oblého dotyku vo vzťahu k pomocnému priamemu vedeniu, získava sa krycí profil. Z neho sa vyhodnocujú ochýlky tvaru a vlnitosti bez zložky drsnosti. Podľa voľby polomeru oblého dotyku sa volia parametre filtrovania primárneho profilu.
- Ak nie je zablokovaný ani jeden z dotykov a sníma sa relatívna poloha hrotového dotyku voči oblému dotyku, vyhodnocovaným parametrom je drsnosť povrchu. Oblý dotyk je v kontakte s povrchom. Východzím profilom je krycia krivka (pre krycí profil r = 25 mm). V závislosti na polomere oblého dotyku sa viac alebo menej mechanicky odfiltruje vlnitosť povrchu. Obdrží sa teda rozdiel medzi skutočným a krycím profilom. Okrem mechanického filtrovania je možné drsnosť zaznamenať aj použitím elektrického filtrovania nastavením parametra cut-off.
Vychýlenie dotykov je snímané a elektrický signál zo snímača je ďalej spracovávaný. Signál je zosilňovaný a zobrazený na indikačnom prístroji priebežne alebo zaznamenávaný registračným prístrojom. Vertikálne zväčšenie sa môže meniť príslušnou voľbou elektrického zosilnenia a horizontálne zväčšenie závisí na voľbe rýchlosti snímania a rýchlosti posuvu registračného papiera.
|
Parametre:
|
|
|
Fotogaléria:
|
|
|
Dokumenty:
|
Drsnomer ME10 - návod na použitie k prístroju v nemeckom jazyku (pdf, 48 strán)
Drsnomer ME10 - návod na použitie k prístroju v českom jazyku (pdf, 65 strán)
|
|
Mitutoyo
|
prenosný dotykový drsnomer
|
Popis:
|
Prístroj na dotykové meranie drsnosti povrchu súčiastok spolu s vyhodnocovacou jednotkou od firmy Mitutoyo.
Podklady k drsnomeru Mitutoyo sú na týchto stránkach publikované s priateľskou podporou MITUTOYO Messgeräte GMbH.
|
Parametre:
|
Materiál hrotu:
Polomer hrotu:
Meracia sila:
Rýchlosť merania:
Merané parametre:
Vyhodnocovaná dĺžka:
Cut-off Lc:
|
diamant
5 µm
4 mN
0,5 mm/s (meranie)
1 mm/s (polohovanie)
Ra, Rq, Rz, Rmax, Rp, R3z, RSm a ďalšie
1×; 3×; 5× Lc
0,25 mm; 0,8 mm; 2,5 mm
|
|
|
Fotogaléria:
|
|
|
Fotopopis:
|
|
|
Dokumenty:
|
|
| |
