Měření drsnosti v blízkosti výroby pomocí snímače WM | RS-T na souřadnicových měřicích strojích WENZEL.
Měření drsnosti v blízkosti výroby je stále důležitější. V souvislosti s měřením ozubených kol jsou parametry drsnosti velmi zajímavé, například proto, že nejen popisují topografii povrchu v rozsahu mikro a nanometrů, ale také pomáhají charakterizovat jízdní chování ozubených kol.
Kromě drsnosti hraje roli také vlnitost. To se liší od drsnosti především v uvažovaném prostorovém frekvenčním rozsahu. Prostorové frekvenční rozsahy jsou odděleny v souladu s DIN EN ISO 21920 (dříve DIN EN ISO 4287 a DIN EN ISO 13565) pomocí profilových Gaussových filtrů.
Otázkou je, do jaké míry lze klasická souřadnicová měřicí zařízení použít také k měření vlnitosti a drsnosti a odpovídajících parametrů.
Kromě aplikací hmatového měření byly v posledních letech posíleny souřadnicové měřicí stroje, zejména pro úlohy optického měření. Výsledkem bylo, že již tak pevná základna stroje byla dále optimalizována tak, aby splňovala rostoucí požadavky na přesnost, rychlost měření a technologii multisenzorů.
To vytvořilo základ, který lze v zásadě rozšířit tak, aby zahrnoval drsnost jako další prvek.
Hmatové systémy měření drsnosti založené na profilu obecně rozlišují mezi dvěma typy systémů:
U kluzáku je povrch objektu morfologicky předfiltrován pomocí smyku (viz měření drsnosti na měřicích strojích WENZEL se senzorem RFP2 REVO od výrobce Renishaw). Hrot pro měření drsnosti je podepřen proti čepeli pro měření drsnosti, což má za následek velmi malý měřicí kruh.
Použitím kluzákových systémů jsou výrazně sníženy požadavky na základní systém měření polohy. Řídicí chování stroje a vnější vlivy vibrací jsou méně relevantní, protože mírná časová odchylka polohy může být zprůměrována referenčním smykem.
Tvar povrchu je již odstraněn morfologickým filtrem (klouzavá čepel). Hrot měření drsnosti tak sleduje obrys měřeného profilu. Předpokladem je, že KMG je schopna provést dostatečně přesné předpolohování.
Vyhodnocení běžných parametrů drsnosti v souladu s normou, jako je ra nebo Rz je možné, například.
Interakce je však spojena s nežádoucím falšováním výsledku měření, zejména ve středních a dlouhých vlnových prostorových frekvencích. Efekt filtru zkresluje záznam vlnitosti a tvaru, takže hodnocení vyhovující normě, jako jsou parametry W a P podle DIN EN ISO 21920, již není plně možné.
Pro chování hluku jsou však rozhodující zejména parametry W (viz analýza FFT společnosti WENZEL Metrology GmbH). Také vyhodnocení parametrů založených na Abbottu, jako je Rv, Rp a Rk (dříve DIN EN ISO 13565) již není snadno možné.
Aby bylo možné tyto parametry prezentovat co nejnefalšovaně, mělo by se proto vyvarovat používání smyků a měly by se používat samonosné systémy měření drsnosti.
Z tohoto důvodu používá společnost WENZEL Metrology GmbH — jako alternativa k systému kluzáků — samonosný měřicí systém ve formě senzoru WM | RS-T.
Samonosný snímač drsnosti upusí od použití smyku a reprodukuje měřicí profil povrchu co nejnefalšovanější. Jediné odchylky vyplývají z nevyhnutelné interakce hrotu pro měření drsnosti s měřeným objektem a ovládacím chováním stroje.
Primární profil, jako základ pro měření, může být výsledkem souřadnicového měřicího stroje nebo samotného senzoru. Při pohybu stroje jsou požadavky kladené na základnu stroje neúměrně vyšší a závisí zejména na jeho konstrukci.
Kvalita základny stroje a interakce stroje (mechanika) a řídicí jednotky (řídicí jednotky) jsou proto rozhodující.
Při měření pomocí snímače WM | RS-T je stroj držen v neměnné, kontrolované poloze. Požadavky na regulační chování souřadnicových souřadnic jsou tak sníženy, a proto jsou pro měření s tímto typem snímače vhodné i souřadnicové souřadnice s velkým měřicím obvodem.
Požadovaný pohyb posuvu pro měření primárního profilu (jako základ pro analýzu vlnitosti a drsnosti) se provádí pomocí osy posuvu integrované do senzoru. To zajišťuje vysokou úroveň kvality polohy díky homogennímu pohybu špičky pro měření drsnosti.
Na rozdíl od konkurenčních systémů se záměrně vyhýbá použití referenční sféry na straně snímače k podpoře měřicího systému.
Podpora poskytovaná takovými kuličkami je určena ke snížení měřicího obvodu a minimalizaci vlivů stroje. Do jisté míry představuje kompromis mezi samonosným systémem a smykem.
Společnost WENZEL Metrology GmbH však nepovažuje za nutné použít takovou pomůcku, zejména proto, že existuje rozhodující bod proti jejímu použití: Přístupnost.
Levá postava: WM | RS-T na měřicím stroji GT 450
Pravý obrázek: Hrot pro měření drsnosti během operace na boku zubu
Díky tomu, že se nepoužije referenční koule na straně snímače, lze senzorový systém použít také k detekci měřených objektů za obtížných geometrických okrajových podmínek.
Takové geometrické obtíže vznikají například při měření radiální vlnitosti a drsnosti na bocích ozubených kol s obzvláště malými moduly (modul 2 nebo menší).
Při takovém měřicím úkolu je rozsah měření dále omezen bočně připojenými referenčními koulemi s přihlédnutím k požadovanému zdvihu jehly pro drsnost.
Existuje také rozhodující kritérium, které je zvláště důležité pro společnost WENZEL Metrology GmbH:
Snímač drsnosti WM | RS-T má dvě rotační osy (osa R & T), které lze plynule pohybovat v rozsahu 0° až 360° nebo -90° až +90°, aby bylo dosaženo co nejlepšího polohování vzhledem k obrobku.
V kombinaci s osou otočného stolu (C) a standardními dostupnými souřadnicovými osami (XYZ) je výsledkem součet 6 polohovacích os, které pokrývají všechny stupně prostorové volnosti - ideální mimo jiné pro měřicí úlohy související s ozubenými koly na strojích GT.
Na softwarové straně se snímač WM | RS-T nepoužívá jako senzor, ale jako měřicí hlava , které lze díky speciálně vyvinutému zaměnitelnému rozhraní automaticky nahradit skenovací sondou (např. Renishaw SP600).
Aby bylo možné měřit takovou měřicí hlavu do souřadnicového systému měřicího stroje, je nutné měřit systém s různými otočnými polohami na kalibrační kouli. Tento postup je zcela analogický s již známými měřicími hlavami, jako jsou Renishaw PH10-M nebo PHS-2.
Za tímto účelem má snímač WM | RS-T mimo jiné možnost zaznamenávat jednotlivé měřicí body.
Se souřadnicovým měřicím strojem WM | RS-T lze snadno přeměnit na stroj na měření drsnosti. Integrace do uživatelského softwaru Světový pohár | Quartis R2025-2 To je samozřejmé a otevírá v blízké budoucnosti širokou škálu možností pro úlohy měření na základě drsnosti.
Dr. Ing. Francois Torner
Vedoucí vývoje systému
Stanovte nové standardy společně!
Staňte se součástí inovativní společnosti, která zůstává mladá i přes padesátiletou tradici.
.webp){kind=icon}
.svg){kind=icon}
.webp){kind=small}
