Handleiding praktikum werktuigkundige meettechniekvoor nascholing MTO lerarenCitation for published version (APA):Struik, K. G., & Theuws, G. J. (1987). Handleiding praktikum werktuigkundige meettechniek voor nascholingMTO leraren. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Vakgroep Produktietechnologie : WPB; Vol. WPA0508-1). Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven.

Document status and date:Gepubliceerd: 01/01/1987

Document Version:Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can beimportant differences between the submitted version and the official published version of record. Peopleinterested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit theDOI to the publisher's website.• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and pagenumbers.Link to publication

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, pleasefollow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

Download date: 02. May. 2019

Handleiding

Praktikum Werktuigkundige Me.tteohniek

voor na5choling MTO leraren

Door: K.Struik

G.J.Theuw5

November 1987

WPA 0508

OIC,IMA TIC " INDICATOAJ Handleiding B

,FJJ Praktikum Werktuigkundige Meettechniek

voor nascholin~ MTO leraren 3

i I 11-----1,1

11

q! I

Door: Ing. K. Struik

G.J. Theuws

November 1987

II Praktiktun l.i!rktuigkundiqe Meettechniek·l!

PraktikUJTha.ndleiding beborende bij de I'It'O cursus

lteettechniek ~ bet Reqionaal Centrtun Eindhouen.

Samengesteld door Ing.H. Struik

G.J. Theuws

IKro-cursus Meettechniek uoor bet Reqionaal Centrtun Eindbouen I I

Inleiding.

Tijdens bet praktikmn \1Drdt een groat gedeelte van de tbeorie aan

de hand van metingen nader uitgewerkt. Daar de meeste zo niet

aHe cursisten enige meetervaring bebben opgedaan,zal de nadruk

niet gelegd \1Drden op bet meten van grate aantallen werkstukken.

Er zal echter zoueel nngeUjk ingegaan \1Drden op de diwrse

meetprincipes.meetnngelijkheden,bereikbare meetnauWkeurigbeid.

contrale van bet meetinstrument en de speeifieke nngelijkbeden

van de verschillende instrumenten. Ook zal w.ar nngelijk de

nauWkeurigbeid van bet bellaalde meetresultaat \1Drden geanlyseerd,

zowel van de systenatische als de toevalHge a£wijking.

Bij deze praktikumhandleiding zijn korte stukken tbeorie

opgenomen en is vaak een korte beschrijving van bet meetapparaat

aan de opdracht bijgeuoegd.

Waar nngeUjk \1Drdt in de beschrijving van de opdracht een korte

ui teenzett ing van de meting geget.Jen.

Copyright uitsluitend bestend voor gebruik voor nascholing aan

Im>-leraren wrbonden aan de St iOOt iog Beg ianaal Centrmn

Werktuigkunde Eindhoven.Kiets van deze inhoud _g \1Drden

vermeniguuldigd,openbaar ge_akt of in de handel gebracht.

Eindhoven 19871124

Il11'O-cursus I1eettechniek voor bet Begionaal Centrmn Eindhot.Jen I 11

Proef

lnhoudsopgave

Pagina

A aa.n\tliJzigi~en ................ lit ......... ................ A.!

TecJm.i sellE! \\E'rlken .............................. A. 2

Fouten arlaly5e' ........................................... A. '5

Gebruik van ~arschijnlijkheidspapier •••••••• A.16

1 Dik teJlEt i~ ........................................... ... 1. 1

~acht ............................................. •• 1.3

Digitale schroe£maat ••••••••••••••••••••••••• l.4

Dig il1'Bt ic J)Il-l ...................... '" .... '" ............ 1.5

2 Ilr'" ie D-net i~ ................................................ 2 .. 1

~toJMiracht ........................................... 2 .. 5

Stuk theorie Ilr"'ie D-techniek ••••••••••••••••• 2.6

Demonstratie Ilr"'ie D Mitutoyo FN-90S •••••••••• 2.20

3 III:x::M;t te1'1'l! tel"'.. • • .. • .. .. • • .. .. .. • .. .. .. .. .. .. • • .. • .. .. .. • .. • .. .. .. .. • .. .. 3.. 1

~tDJMiracht ..................................................... 3 .. 3

Handleiding ~tutoyo III:x::M;ttemeter ••••••••••••• 3.6

4 BechtllE! id ......................................................... 4 . 1

<lJ:MJa'Wn ............................ . . ........ . 4.10

5 ~id ............................ . . ........ . 5.1

Handleidinq Rondheidstester RA-? ••••••••••• S.?

6 ~id .............. II ............................. 6 .. 1

Bedieninq Pert hen ruwheidsmeter •••••••••••••• 6.B

~achten .......... " ............................. 6.13

? S~r11Bat ...................... III .............. III ...... 7 .. 1

~achten ••••• II ............ * ........ III ............ 7.4

Hor1zontale meetmachine 1 m lengte ••••••••••• ?6

Handleidinq voltmeter •••••••••••••••••••••••• ?!!

B Vlalc.J1.etid ........................................ 8.1

~achten .................................... B. 1

fteetstrategie •••••••••••••••••••••••••••••••• 8.14

Vlalc.J1.et1d bedieninq ~nilevel A10 ••••••••••••• 8.1B

DIN 876 .......................................... 8.26

Kro-cursus fteettechniek 'JDOl" llE!t Begionaal Centrum Eindhoven

III

C>J:Mirachten ....................................... 9 .. 7

J't2rcl1aJli sch neten ............................. II 9. 12

Handleiding ~tutuyo digitale schroe£maat •••• 9.15

10 Schroefdraadmetingen •••••••••••••••••••••••••• 10.1

C>J:Mirachten .................. II ••••••••• II • II II ••• 10.5

Co:rrectie t~l ••••••••••••••••••••••••••••• 10.6

Kim en Kegel-methode •••••••••••••••••••••••• 10.?

11 In\tlltlllClig 1II!ten •••••••••••••••••••••••••••••••• l1.1

VornafwijkilKjen ••••••••• II •••••••••• II •••••••• 11.3

IKro-cursus I'Ieettechniek ~ bet Beqionaal CentrUm Eindhoven I IV

1. Algeft1!ne aanwi jzingen

De scOOling van de bij bet R.C. betrokken leraren zal

plaatsvinden op de data: n&andag 30 November 19B7

w:Jensdag 2 December 19B?

donderoag 3 Decenber 19B?

Plaats van bandeUng: ~tkaft1!r TOE II-hal nabij bet Regionaal

CentrtDII

9 uur

\Jerkwi jze

lees de handleiding van de oroef die U dient uit te voeren.

aandachtig door en beantwoord de daarin gesteJde vragen.

(Voorzover U dit al niet tijdens de voorbereiding heeft gedaan).

Uaarschuw hierna de assistent. Deze zal U de antwoorden geven, zodat

U zelf de vragen kunt nakijken. Zijn er nu nog onduidelijkheden dan

"unt U die met de assistent bespreken. Nu kunt U met de uitvoering

van de opdrachten beginnen. Van de 2e of de 4e proef (afhankr.lijk van

Uw plaats in het rooster) die U moet uitvoeren dient U een verslag

te schrijven; van de andere proeven hoeft U aIleen de waarnemingsbladen

en de antwoorden behorende bij de proef in te leveren.

Inwrband ft1!t roest'UOrming van blanke delen door zuur van de

handen vragen wi j u deze ft1!t een doek schoon te trr i jwn en 1 ioht

in te olien? De instructeurs zijn u dankbaarf

Alle gebruikte instrumenten moeten aan bet eind van de middag

Wlrden ui tgescha.keld.

Inro-oursus ~ttechniek 'fJODr bet Regionaal CentrtDII Eindhown I Pagina A.l

2. Technische wenken

2. I. Het instellen van een optische instrument

De bedoeling van het scherpstellen is, dat men tegelijkertijd het te meten voorwerp en een instelmerk - bijv. een kruisdraad - scherp

ziet en weI met ongeaccomodeerd oog. (Dit is ontspannen oog).

Voor scherpstellen op het voorwerp is meestal een of andere ins tel­

knop aanwezig, die bij een microscoop vaak de gehele tubus ver­

plaatst; voor scherpstelling op de kruisdraad wordt bijna steeds

een ksrtelrand van het oculair versteld. Omdat deze laatste. de

oculairinstelling,de afbeelding in het meetobject beinvloedt. moet

eerst de kruisdraadafbeelding met de oculairinstelling worden

scherpges teld.

Oat gaat het beste als men het meetobject niet ziet doordat dit veg­

genomen of afgedekt is, of heel onscherp gesteld. Vervolgens gaat

men als voIgt te werk.

a. Schroef het oculair geheel uie.

b. Richt het oog op een veraf gelegen punt (ongeaccomodeerd oog).

c. Kijk vervolgens in het oculair en draai het in tot de maximale

scherpte juist is verkregen (niet door de scherpste stand heen­

draaien). Hierdoor bereikt men, dat met ongeaccomodeerd oog wordt

waargenomen.

Dsarna stelt men het object fcherp met de scherpstelknop (bij de

Wild-Theodoliet is ook de objectscherpstelling een kartelring die

zich verder van het oculair af bevindt, zie de handleiding).

Als dit alles met zorg is gebeurd valt het tttussenbeeld" van het

instrument. dit is het door het objectief van het voorwerp gevormde

beeld. samen met de kruisdraad.

Bij niet juist scherpstellen ontstaan parallaxfouten. Dit is te

controleren door het hoofd zijdelings te bewegen, waarbij dan het

kruisdraadbeeld verschuift ten opzichte van de invangdraden. Bij

juist scherp stellen staat het beeld stil ten opzichte van de

invangdraden en kan geen parallaxfout optreden.

IMI'O-ctJrsus It!ettechniek voor bet Re;ionaal Centrmn Eindhouen I Pagina A.2

2.2. Dode gang

Bij een aantal instrumenten ~dode gang in het afleesmechanisme aanwe­

zig. Dit kan men onschadelijk maken door steeds van een kant te meten.

2.3. Behandeling van eindmaten

a. Onderhoud Elke eindmaat voor gebruik zorgvuldig ontvetten met

_en zeemleren lap en eventueel met petroleum ether. De meetvlak­

ken zo weinig mogelijk met de vingers aanraken. De eindmaten

neerieggen op een zeemleren lap. Na gebruik eerst schoonmaken,

daarna invetten en op zijn plaats in de doos leggen.

N.B. [en doos eindmaten kwaliteit 0 kost ruim ! 1.000,-.

b. Samenstellen. Controleer of de samen te stellen vlakken goed

schoon zijn. Leg de vlakken zo op elkaar, dat de eindmaten een

hoek van 900 met elkaar maken

\

Uitgangspositie bij

samenstellen van eindmaten.

(zie figuur) en druk ze aan. Draai

vervolgens de eindmaten.langzaam

over elkaar.

In de goede stand dienen de eind­

maten aan elkaar te hechten. Bij

beschadiging der eindvlakken lukt

dat niet. Om verdere beschadiging

te voorkomen mag niet geforceerd

worden. Bij goed aangesprongen eind­

maten bedraagt de dikte der lucht-

laag minder dan 0, J ~ nl.

Itrro-cursus It!ettechniek \IOCr bet Reg ionaal Centrum EindholJlen I Pagina A.3

2.4. Nauwkeurigheidsklassen van eindmaten

Nauwkeurigheidssraad Toelaatbare afwijking v.d. nominale maat

00 :t (0,05 + 0,00) . 1.) \.lm

0 :t (0,10 + 0,002 1.) \.lm

1 .± (0,20 + 0,004 L) pm

11 t (0,40 + 0,008 L) 11m

Tabel I.

L • maximale nominale maat veer ieder nominaal bereik in rom.

De toelaatbare afwijkingen van eindmaten worden vaak verwerkt sIs

toevallige afwijkingen.

S . d a toelaatbare afwijking/2. eln maat

Irrro-cursus tfeettechniek voor bet Regionaal Centrum EindhotJenl

Pagina A.4

3. FOUTENANALYSE IN MET MEETPROCES.

Inleiding.

De te behandelen aeetprocessen zullen toegespits z~Jn op de aeting van werktuigbouwkundige onderdelen. Ha een algemene beschrijving van het aeetproees wQrden de standaard- en systematische afwijkingcn behandeld. V~~r we onderzoeken wat de invloed van verschillende afwijkingen op het aeetresultaat is, dienen we deze afwijkingen eerst te bepalen. Daarna worden aan de hand van een aantal praktijkptoblemen hun invloed op het aeetresultaat onderzoch~, De gebruikte terminoloqie is in overeenstemming met NEH 3114.

3.1, Wat is meten?

Meten koat altijd neer op het vergelijken van het meetobjekt aet een standaard. Het resultaat is een vethouding, dus een dimensieloos getal. Oit resultaat met de bij de standaard behorende eenheiel noemt aen de maat. Zie figuur 1.

waarnemer

Figuur 1. Meten is vergelijking van een meetobjekt met een standaard.

In de praktijk treden invloeden van buiten op. Hierdoor kunnen waarnememingsfouten ontstaan. Hieronder verstaat men niet aIleen fouten die de Waatnemer aaakt, en welke hij misschien bij een zorgvuldigere uitvoering had kunnen vermijden, aaar ook fouten die aan de waarneminq inherent zijn. Zie tiguur 2.

Il1l'O-curSUS I'Ieettecmiek 'UOOr bet Begionaal Centrum Eindhoven I Pagina A.5

Lltwendige in v loeden

Figuu'r 2. ui twendige beinvloedinq van de ma8t.

Denk hierbi; bi;voorbeeld aan temperatuuIsschommelingen. Vaak xunnen zelfs de oorzaken van de valiaties in de meetuitkomsten niet duidelijk worden weergegeven. De waarnemeI krijgt er een extra taak bi;, hij moet de meetgegevens analyser en en interpreteren. Zie figuur 3.

Fiquur 3. Interpretatie van de waarnemingen.

Het zal dan blijken dat het resuitaat onjuist is en het afwijkingen vertoont. Het is linvol hierbij twee aspekten duidelijk te onderscheiden. Op de eerste plaats blijkt bet dat de meetuHkomsten na herhaling niet overeenstemmen. Deze afwijking wordt aanqeduid met ·precisie- en wordt

IKIO-cursus l'i!ettechniek \IIOOr bet Regionaal Centrmn Einihoven I Pagina A.6

kwantitatief beschreven door een statistische spreidingsmaat, de standaard afwijking genoemd. De aeetwaarden voldoen aan een normale verdeling. In figuur 4 is de verdelingsfunctie van een normale verdeling weergcgeven.

P()( )

Figuur 4. Normale verdelinq.

Op de tweede plaats zijn er de afwijkingen die constant Zl)n of langzaam varieren in de tijd. Dit zijn de zogenaamde systematische afwijkingen. Dit zijn de gevaarlijkste afwijkingen in een aeetproces. In principe is voor deze afwijkingen te corrigeren, daar zij nagenoeg constant zijn. Deze afwijkingen kunnen o.a. ontstaan door een niet juiste meetprocedure, afwijkingen in de temperatuut of door een fout in de standaard. In principe kunnen zij aIleen door kalibratie worden bepaald.

3.2. Omschrijving van enkele begrippen.

Gezochte waarden.

Nominale waarde. Meetllethode.

Meetuitkolllst.. Gelliddelde aeetuitkomst.

Meetverwachting.

Xg De waarde die aan.de te meten grootheid wordt toegedacht. De waarde volqens tekening. De wijze waarop en de omstandigheden waaronder de aetingen worden verricht. .

~i Door een meting verkregen waarde. x Bet rekenkundig gemiddelde van n meetuitkoasten.

9' t Xn .. 1 ? x. n i= t 1

1

~ De waarde waar i toe nadert bij een toenellend aantal metingen.

IKI'O-curSUS I'Jeettechniek ~r bet Regionaal Centrmn Eindhoven I Pagina A.?

Uitschieter.

Gemeten standaard afwijking.

Standaardafwijking van het gemiddelde.

Betrouwbaarheids­interval.

5-x

Een ongewoon grote afwijking, b.v. een afleesfout. Deze wordt weggelaten in de berekening. De theoretische standaardafwijking kan worden benaderd door Sx' Te berekenen volgens:

"'\/1 -2 -2 -2 Sx = Vn=1 «(x,-x) + (x2-x ) + .. (xn-x)

~ '..A ~ (x·-i)2 II : V n- I i=1 1

Sx wordt in de praktijk standaard afwijking genoemd. Dit is een maat voor de spreidingsbreedte van x en

s WOldt berekend volgens Si = ~. Een interval dat met een vastgestelde tans de meetverwachting bevat. Deze wordt voor een normale verdeling berekend volgens:

De waarde van t is afhankelijk van het aantal meting en en de betrouwbaarheid. Zie tabel 1. In de geometrische meettechniek werkt men meestal met een betrouwbaarheid van 95\ en neemt men onafhankelijk van het aantal waarnemingen t=2 zodat we krijgen x-2Sx(~(xt2Sx' Dus de meetverwachting ~ ligt met een tans van 95\ in het interval

IV

Bijzonder geval. Men heeft 1 enkenvoudige meetuitkomst, dus n=1. Uit eerdere qeliiksoortige metingen kent men Sx' Het betrouwbaarheidsinterval voor de meetverwachtinq wordt nu gevonden vol gens

V

Systematische afwijkinq.6 = ~ -xg . Bet vetschil tussen de meetverwacbtinq en de gezocnte waaIde. Hoe we deze kunnen berekenen zien we in het hoofdstuk waar de systematische afwijkingen bchandeld worden.

Corlectie. Een bedrag dat bij de meetuitkomst alqebraisch wordt opgeteld om een bekend deel van de onzuiverheid van een meetmethode in Iekening te brenden. Correcties kunnen worden bepaald uit kalibraties of soms worden bClelwnd uit 9f'geVCns dit' betrckking hebben op de omstandigheden waaronder de mcting plaats vindt,

MIO-cursus l'i?et techniek voor bet Reg ionaa 1 Centrum EindholJen

Pagina A.S

b.v. temperatuuI, kantelfout enz. 'Dit zijn in het algemeen de systematische afwijkingen.

Voor een normale verdeling kan een benaderde waarde voor S gevonden worden uit de spreidingsbreedte, volgens Sx= Wdn in goede benadering kan men S=~ aanhouden. Met W=Xmax-Xmin,n = aantal waarnemingen, dn wordt met behulp van de volgende tabel bepaald.

.n ~

2 0,9 3 0,6 4 0,5 5 0,45 6 0,4 1 . 0,37 8 0,35 9 0,33 10 0,32

Qpmerking: De ftlrmule Sx= Wd n mag alleen gebruikt worden voor n<10, omdat anders te weini; informatie uit de waarnemingen wordt gehaald. Kies voor het bepalen van standaardafwijkingen steeds n=9.

MAUll krouwburh.lc:! (In %) ................ r---to ~J-··"~a··· - • '. ~..,.---

2 6.31 12.7 63.7 318 a 2,92 4,30 9,93 22,3 4 2.35 3,18 5,14 10.2 .5 2,13 2.78 4.60 7.17

• 2.az 2.57 4,03 5.J9

7 1,M 2.45 3.71 5.21

• 1.90 2.31 3~ 4.79 t 1.16 2,31 3,36 4~

10 1.al 2.26 3.2S 4,30 11 1.61 2.23 3.17 4.14

12 1 ,eo 2.20 3.11 4.03 13 1.71 2.1& 3,06 3.93 14 1,n 2.16 3.01 3.85 11 1.76 2.U 2.9& 3.79 ,. 1.7S 2.13 2.95 3.13

17 1.75 2.12 2.92 3.69 ,. 1,74 2.11 2,90 3,65

" 1,73 2.10 2.M 3.61 20 1,73 2.09 2.86 3~ 21 1.'73 2M 2.as 3,55

31 1)0 2.D4 2.7S 3.39

GO 1,65 1.96 2.5& 3.09

TdL~l 1. TaLe) v~n t-waarJcn.

rm>-cursus It!ettechniek ~r bet Reqionaal Centrum Eindhoven

Pagina A.9

3.3. "Bepaling van de standaardafwijking (s.a.).

Bereken het gemiddelde en de s.a. van een serie waarnemingen. Li in mm. 0,015; 0,014; -0,057; -0,087; 0,011. 0,030; 0,081; -0,042; 0,058.

Vol gens vormule I berekenen we eerst t = ~.f Ll' = - 0,0103 am, afgerond " :1 1=1

t = -0,01 am, en SL berekenen we volgens formule II

SL =Vi.! (Xi - 0,0103)2= 0,0536 am, afgerond SL= 0,05 am. 1-1 .

De toevallige afwijking in de enkele w88rneming kan worden vastgesteld door een interval van ± 25 te nemen. Dit betekent voor een normale verdeling een betrouwbaarheid van 95\. De standaardafwijking van het gemiddelde van n waarnemingen is bij

S benadering volgens formule III St = 7i (zie ook p.2.2 van het collegedictaat).

S Dus St = 7t = 0,~5, afgerond St = 0,02 mm.

3.4. Foutenvoortplanting.

- Toevallige afwijkingen. Van een grootheid q = f (a, b, c .... ) wordt. ais a, b, c .... onafhankelijke aeetwaarden zijn met bijbehorende standaardafwijkingen 5a 'Sb'SC' ....• de .tandaardafwijking van het resultaat bepaald door de ralatie:

5 2 ~ (~)2 5 2 + (~)2 Sb2 + (~)2 5c2 + ..... q 0a a 0b o~

VI

3.4.1. Voorbeelden.

L1 L2 L1 L2 L1 L2

Figuut 5.

IKro-cursus It:!ettechniek ~r bet Regionaal Centrum Eindho1J'en I

Pagina A.10

,. Bepaling van de lengte uit 2 aflezingen. L1 en L2 volgens figuur 5 .

•. L1 a -0,013 en L2 '" 9,032 am. De lengte L '" L2-L1 = ',019 mm. Berekening van 5L vol gens bovenstaande regel.

S 2 S 2+ SL,2 of SL2", 2S2 L;: L2

SL= 125 = 1,.1 x 0,0536 ;: 0,0757 mm. (We nemen hier de berekende standaardafwijking uit 3.3).

Volgens vor.ule V vinden we nu voor bet resultaat: L = 9,019 ± 0,152 am, afgerond L ;: 9,02 i 0,'5 am.

b. Om meetfouten tengevolge van uitschieters te vermijden bepalen we nu L1 en L2 uit 3 S:O,053 mm. voIgt: L1 ;: 0,006; L2 = 9.033;

!.=t'2-tT

waarnemingen. De s.a. is weer bekend en is gelijk aan De berekening van L met zijn tolerantie verioopt nu als

-0,005; 0,034. 9;012; 9,035. Waarden in am.

Vol~ens formule III vinden we:

. s St'2 ;: =H '" ~: B~ ;: 0,039 mm. = 5t'2

Volgens formule I berekenen we de gemiddele waarden. tT : 0,012 en

~ ;: 9,027 dus L ;: 9,015 am .

• n St =V 5r;/ + s;2 ·VO ..... ,-0-30-9-2-t-O-,-03-0-9-2;: 0,0437 mm.

Het resultaat volgens foraule IV geeft L '" 9,015 ± 0,087 am.

c. Het kan ook zo zijn dat de s.a. van de .etingen verschillen, zoals bij het meten van een blokje. Zie figuur 6. LO=0,011; 0,012; 0,010; 0,013; 0,012; 0,011; 0,013. Lm=9,024; 9,029; 9,023; 9,030; 9,025; 9,021; 9,026; ',018; 9,027.

taster taster

tafe{ WS"kstuk

tate{

Figuur 6. Bepaling nul stand LO Bepaling meetstand Lm

l'ItO-cursus lti!ettechniek voor bet Reg ionaa 1 Centrum EindhotJen

Pagina A.ll

De berekening gaat nu ais voIgt:

to = 0,0117 5LO= 0,0011 5~ = 0,0004.

ti = 9,0247 SL.= 0,0037 5ri = 0,0012.

L :0 tiD - to en StV 5 2+ S 2' tiii ~

Meetresuitaat L = 9,013 ~ 0,0025 am.

2. Bet resultaat is gelijk aan het produkt of quotient van een aantal Iletingen.

a. Bepaal de hartafstand van 2 gaten. Zie figuur 7.

Q

L1 L2 L3 L4

FiguUI 7.

De standaardafwijking van de meting is bepaald in 3.3 en is S. De hartafstand a van beide gaten is:

Met behuip van formule VI vinden we VOOl Sa:

5a2= ~ 5L4

2+ ~ 5L32+ ~ 5L2

2+ ~ 5L,2 met 5L,=SL2=5L3=5L4=5

Dus ~a= S.

b. Bij lengtemeting op de lengtemeetbank moet men corrigeren voor het temperatuurverschil tussen aachine en het te aeten objekt. Vooral bij grotere lengten kan dete correctie aantienlijk zijn. Bij eindmaten en

I'IIO-cursus Meettechniek \lOCH' bet Reqionaal Centrum Eindhoven

Pagina A.12

speermaten geeft men de lengte op bij 20°C. Dit levert bij de lengtemeetbank dan de volgende formule:

1 = gemeten lengte. 6'sp= currectieterm voor de lengteverandering van het gemeten objekt. 61m = correctieterm voor de lengteverandering van de machine.

Waarbij de 61 termen volgen uit de formule voor de uitzetting

61 = L c(t-20)

Zodat voor 561 voIgt:

S612= L2c 2s't2+ tL(t-20)}2Sc2+ ic(t-20»)2S1 2

3.5. Systematische afwijkingen.

V~~r systematische afwijkingen geldt de volgende relatie: 6q = (Si) . 6a + (!fi) . 6b + (~) . 6c + ...

De afwijkingen behouden hun teken + of -, ze kunnen elkaar zowel mee als tegenwerken. Uitgebreide voorbeelden hiervoor staan in het collegedictaat Meten en Controleren. Hoofdstuk 3.

3.6. Instrument nauwkeurigheid.

De onbekende systematische afwijking van een meetapparaat of standaard wordt vaak als een toevalliye afwijking beschouwd. De toevallige afwijking van &tn aantal metingen op eeo eindmaat is dan als voIgt gegeveo:

Se = onbekende systematische afwijking als toevallige afwijking beschouwd, (voor grootte zie 2.4). Sm = toevallige afwijking van eeo meting op de eiodmaat, n = aantal metingen.

3.7. Methode van de kleinste kwadraten.

We willen het verband wetcn tussen een afhankelijke variabele y, en de onafhankelijke variabele x. Daartoe meten we y als funktie van x. Dit levert

hrro-ctlrsus It!ettechniek ~r bet Begionaal Centrtml Eindhouenl

Pagina R.13

een meetserie: (x"y,); (x2'Y2'; ... (xn,Yn' OPe Is ex een lineair verband tussen deze variabelen dan geldt hiervoor de relaty y=axib. Volgens de aethode van de kleinste kwadraten wOldt de gezochte rechte gevonden door te eisen dat:

n )2 .. l' i;,(Ygemeten- Yberekend mlnlmaa ~s.

Y gemeten • Y i

Yb I. d· a.x. + b er .... en :I.

n I (Yi - a.xi - b)2 minimaal.

i-I

Aandne eis wordt voldaan, als:

[ n 2- I DB . I . 1-

(y.-a.x.-b)2] • 1. :I.

0

~ [ n - I ab i-I

(y.-a.x.-b)2J '" :I. 1

0

Dit Ievert voor a en b:

N Ix. y. - (Exi) (IYi) 1 1 xy - X Y a • •

N LX. 2 2 .. i 2 (rx .) x'" -:I. :I.

(1:)"i) (1:Xi2) - (b.y.) (Ix. ) i;2 - xy b -

1 1 1 X '"

N Ix. 2 - Chi)2 -;2 - x2 1.

Vit voorgaande evee formuies voIgt

b • Y - a i

De standaardafwijking van a en b wordt gegeven door

S 2 Ns 2 S 2 52 1: 2

~ '" T en b '" --t.--x;,J.;-

met tJ • N I 2 2 x. - 0: x.)

1 :I.

of S 2 • ,2

5 2 I 52 i 2 en '" -a

N (~ - x2) b N ';2 - i 2

vaarin s 2 • I N 2 2 I (a x .... b-y. )

N - i-I 1 1

met a en b de vaarden toals hierboven berekend.

Kro-o .... !iUS I'Ieettechniek 1JOOr bet Reg ionaa 1 Centrmn Eindhooen

Pagina A.14

Voorbeeld.

a _ xy - x y

;Z-x2

2 x· 1 y.

1. xiYi x. 1

0 4 0 0

5 22 110 25

10 44 440 100

15 67 1005 225

20 85 1700 400

25 107 2675 625

30 128 3870 900

Ix.-I05 l:y.-457 rx.y.-9770 2 2275 Ix. -1. 1 1 1.

X • 15 ,-65,3 xy-J395

1395 - 975 420 4,20 a • 325-225 ---100

- -b • Y - ax - 65,3 - 63 • 2,3

2 I 2 J .. - t (ax.+b-y.) --n-2 1 1 n-2

S 2. 52 1 .9 - -• N (;2-12) 7. 100

-2 S.-S.IO -0,05

dU5 • - 4,2 ! 0,1

1

,72.325

t Z.2 • 1

27 . )0-4

2 I 1 2 i 2 1.9.325 Sb - N ~2 - 7. 100 • 0.83

x -x

dus b - 2,3! 1.9

9,5 -5-

Z-a.x.+b-y. 1 1

Z.2 1

-1,7 2,9

1,3 ' •• 7

0,3 0,1

-) .7 2,9

I ,3 I ,6

0,3 0,1

0,3 0, I

IZ. 2-9,5 1

8 1 .9

IKro-cW"5U5 I1eettl!Cbni~k uoor bet Begionaal Centrmn EindhofJlen I Pagina a.15

3.8. Het gebruik van waarschijnlijkheidspapier

Wat is waarschijnlijkheidspapier?

Om te onderzoeken of waarnemingsuitkomsten van een steekproef geacht

kunnen worden afkomstig te zijn uit een populatie, die door een kromme

van Gauss beschreven kan worden kan men als voIgt te werk gaan. De

methode komt erop neer, dat men van de frekwentieverdeling van de

waarnemingsuitkomsten in de steekproef eerst een z9n. relatieve

cumulatieve frekwentieverdeling maakt, en deze daarna uitzet op

waarschijnlijkheidspapier. Oit waarschijnlijkheidspapier (zie fig. 1)

is een speciaal soort grafiekpapier. waarbij de ene as een gewone

lineaire schaalverdeling bezit, terwijl de andere as van een zogenaamde

waarschijnlijkheidsverdeling is voorzien. Als men nu de relatieve

frekwentieverdeling van een normale verde! ing op dit papier tekent,

ontstaat een rechte lijn. Omgekeerd kan men wanneer men een rechte

lijn verkrijgt de conclusie trekken, dat de steekproef dan geacht

kan worden afkomstig te zjjn uit een normaal verdeelde popu!atie.

Cumulatieve frekwent ieverdel jng.

Zij gegeven de volgende frekwentietabel van de diameters in mm van in

micaplaatjes geponsde gaten:

diameter

1.55<1,60

1,60<1.65

1,65<1.70

1 ,70< 1 ,75

1,75<1,80

1,80<1,85

1,85<1,90

aanta! gaten

5

14

24

21

4

n • 70

cumulatief aantal

6

20

44 65

69

70

relatieve curnulatieve klasse frekwentie in procenten midden

1,575

9 1,625

28 1,675

63 1.725

93 1.775

93 1,825

100 1,875

Uit de tabel zien we dat 28% van de waarnemingsuitkomsten van de steek­

proef kleiner is dan 1.70 mm. Dit getal (28%) noemt men de relatieve

,umulatieve frekwentie van de derde klasse.

'JfJ'O-cur5US I'Ieettecbniek ~ lEt Begionaal Centrmn EindhDlJen I Pagina 4.16

·F i g: 1.

11 tfl

.IS t, I • • e

t;r 1-.~

--1, ,'-X

t,1 7S

t, III -x- fa 1,1 75

.. -- -- -

!- _. -_.

--- .. --",

" 1

./ V

~ - -- - .. - --- -- -- - -_. ~ I

/' J

/ I I

~ I -- 1-- -- -- I

/ fI"

. V I r

I I

V I I -~ I I ,/ I I

I I I I I

I L J

2 5 I) 2t 40 lOll .. II IS _. ••

cumullltillve ',e._nUe ( in '% )

Vanneer men de relatieve cumulatieve frekwentie van aile klassen be-

paald ontstaat de cumulatieve frekwentieverdeling. Zet men deze nu uit

op waarschijnlijkheidspapier dan levert dit een nagenoeg rechte lijn

op.

Afwijkingen t.o.v. de rechte I ijn kan duiden op afwijkingen van het

InormaJe" karakter van de verdeling. Oit hoeft niet altijd het geval

te zijn. Met moet trouwens zeer voorzichtig zijn met het besluiten

tot het aanwezig zijn van afwijkingen. In ons voorbeeld geven de pun­

ten van de op het waarschijnlijkheidspapier uitgezette somkromme al

onregelmatigheden te zien. die twijf~1 doen rijzen aan het IInormaa!"

zijn van de populatieverdeling.

Gezien echter het geringe aantal waarnemingsuitkomsten per klasse (rna-I

ximaal 24) zijn de gekonstrateerde afwijkingen-van de punten van de

somkromme ten opzichte van de getrokken rechte lijn in grote mate

waarschijnl ijk. I

Vooral de uiteinden van de sccnkromme op het waarsc:hijnlijkheidspapier I

geven in dit opzicht nog wei een moeiI ijkheden. omd~t het aental punter

per interval daar relatief gering is. Men kan daar enigszins rekening

mee houden door bij het tekenen van de rechte lijn door de punten van

de somkromme meer waarde toe te kennen aan de punten. naarmate deze

mcer in het midden I iggen. Verder is het moge Ii jk om in de graf iek het,

95% gebied aan te geven. Oit gebied geeft aan dat 95t van het aantal I waarnemingen ligt in x - 1.96S < x < X + 1,965. In de lengtemeting .

neemt men 25 i.p.v. 1.965. Oit gebied wordt ook vaak aangeduid met de naam IIproduktiespreiding".

bno-cursus !feettecmiek ~ bet Regionaal Centrmn EindhDuenl

Pagina A.I?

Diktemetinq en kennismaking met moderne meetnuddelen met gegevens

uerwerking.

Deze opstell inq bestaat ui t hee onderdelen, n.l. een zel£standig

meetsysteem met gegevens uer\IErkinq (een zogenaand stand alone

systeem) en als tweede onderdeel een aantal l1eetinstrunenten

gekoppeld aan een Personal Conputer.

Deze P.C. wrdt gebruikt \JOOr de vastlegging en verslaggeving van

de net ingen en bet berekenen van de resul taten.

Ais eerste lI.orden een aantal metingen gedaan net bet stand alone

systeem. De meetopstelling bestaat uit een digitale meetklok

Wilaraan een presetter is gekoppeld voor bet invoeren van de

tolerantie grenzen. Voor bet vastleggen 1.Jan dO? netingen en het

uitvoeren van de b~rekeningen en bet resultaat zichtbaar maken,

is ~n zogenaamie OPt uerlf.erkings eenheid aangesloten.

Een beknopte handleidinq voor de bediening van deze instrunenten

is gegeven op pag ina 1. 5 •

Voor de uitvoering van de neetopdracht is nodig dat een vJakke

taster ~rdt gebruikt.

Met meetvlak van de taster meet dus zaer geed e\~nwijdig staan

aan bet vlak van bet meetstatie£,daar dit anders aanleidinq geeft

tot grote neetCouten.

Bet nadeel van dit systeem is dat slechts een opnener aangesloten

kan ~rden.en dat er anders niets anders mee gedaan kan \\Drden.

Ais tweede meetopstelling is een P.C. via een interlace qekoppeld

aan een tW!etal neetinstrumenten. Bet voordeel van deze

opstellinq is dat meerdere neetinstr~~nten aan de

uer1.erkinqseenheid (in dit geval een P.C.) gekoppeld ktmnen

..roen.l'Iet behulp van deze P.C. ktmnen de netingen b.v. voor

later gebruik ~rden opgeslagen, en naar eigen inzichten wrden

berekend. Een nadeel is \lEI dat nen dan zeIt de sof'tWilre hiervoor

1IDIitt schrijuen.

WeI een voordeel 1& in dit geval dat de P.C. oak voor andere

doeleinden gebruikt kan tiDrden.

Il11'O-cursus I1eettechniek uoor bet Reqionaal Centrmn Eindhoven I Pagina 1.1

Bij al1e berekeninqen wordt er '}anuit geqaan dat de netingen

nornaal uerdeeld zijn (Gauss-uerdeling).

De test,op bet nornaal uerdeeld zijn van een aantal

neetuitkomsten kan; o.a. uitgevoerd worden door de \\Barnemingen

uit te zetten op \\Barschijnlijkheids papier zie pagina 9.16 .Een

t\Eede DEthode is m.b.v. de zogenaam::le chi-k\\Bdraat functie.

Athankelijk van bet aantal DEt ingen ftDet de ui tkomst van deze

funetie kleiner zijn dan een bepaalde waarde.

De waarde van deze chi -k\'8draat Eunet ie wordt ook door de

konputer uitgerekend.

2 A (H E (i) - F (i»2 DeE: chi-kwadraat = H = E

-------~~~~---1=1 N r (i)

Bier is: N : Net aantal \\Barnemingen.

E (i) F'requentie bi j normale uerdeling • . F (i) Frequentie bij bescho1..l\>de verde 1 ing •

i lUasse nummr.

9 Rantal klassen.

Er mogen per klasse niet minder dan vier neetuitkomsten zijn.

Op deze netbode gaan wi j hier niet venier in.

(KI'O-cursus Jteettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 1.2

Qpdracht

, 1 tontroleer de digitale neetklok net een aantal eindmaten.

2 Bepaal de meetspreiding van de digitale meetklok uit Degen

meetuitkomsten aan betzelfde object.

3 Stel de tolerantie grenzen in net de presetter,en meet daarna

de lengte van alle aluminium busjes en verwerk de gegevens net

behulp van de DP 1.

4 Bepaal de neetspreiding van de meetsclu-oe£ .Verwerk daartoe de

netingen net de meetschroe£ zeU'.

Op pagina 1.4 is de £unc:tie van de dhJerse knoppen beschreven.

5 .Meet nu aIle nessing asjes en verwerk de Iletingen'm.b.v. de

P.C.

Bij deze metinqen hoe£t u geen toleranties in te \~ren.

Volg de aan\·1i.jzingen in bet prograntra en kontroleer achter op

de ~-50 of de schroefmaat op poort 1 zit i.v.ro. de uoeding.

Il'ITO-cursus .Meettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 1.3

Meten met.de dlgitale schroefmaat en

direkt oproepen van statistische informatie

Dlrekt aflezen :

IONI ,spindel aandraaien, [W • [@ absoluut nuJpunt (zonder Ijkmaat) :

absoJuut nulpunt (met Ijkmaat) : ION] ,spindel aahdraaien met ijkmaat ertussen,

nulJen (wiIJekeung)

vasthouden meetuitkomst :

Grensmaten instellen :

meetuitkomsten anbrengen :

m,G)

Uil, opheffen, IAl r:g , opheffen, ~

1.1 MODEl, er verschijnt 2 en ••

2. J e grensmaat instelJen, [SJ .3. 2e grensmaat instellen, (£]

na elke meetultkomst, [£) max. 250 in het geheugen

Statistische informatie oproepen vanaf de schroefmaat :

rn 0 0 Gl [tJ aantal gr.mE'E't- kl.meet- gemlddelde standaard-meetultkom- ultkomst ultkomst meetultkomst afwijking sten

Printen van meetuitkomsten gemeten met de digitate schroefmaat.

(6l uitgangs-posltie .

Schroefmadt verbinden met de printer en de prtnter aanslulten op de netvoeding.

Printer inschakelen : [Q@ en op, [ MODE 21 Na elke meetuitkomst (PRINT I DATA]

Prlnten van meetultkomsten en verwerkmg tot statistlsche informatie na het instelJen

van de grensmaten op de schroefmaat.

Meetuitkomsten inbrengen : na elke meetuitkomst, Ii:] Statische informatie.: na de laatste meetultkomst, ~,lN,0,mm[OJ

I1I'O-ctrsus h:oettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhoven

Pagina 1.4

"DIGIMATIC" Mini-Processor Model DP-1 Hr. 2&4-500 is een funktionele gegevensverwerker die bestemd Is voor de volgende elektronlsche dlgltale meet­Instrumenten welke zijn voorzien van een uitgang voor de u'tv~er van gegevens.

• .OIGIMATIC· schuifmaat (CD-M) • .OIGIMATIC· hoogtemeter

(HDC-M) • .DIGIMATlC· ,ndic1teur (ID-M) • L.ineair meetappa,aat (L.G) • .DIGIMATIC· micrometer

(MO-M)

Aangesloten op een van de genoernde instrument en levert de .DIGIMATIC· mini-processor de volgende mogelijkheden:

, Invoer en 8fdNkken van de meet;egevena

2 Statlatl8Che verwertdng van m .. tgegeven. en afdNkken van de re.uttaten

N: aantal uitgevoerde metmgen

MAX: maximum waarde MIN: minimum waarde

X: gemiddelde waarde 0: standaardafwijking

3 Inbren; van de toleranUe. en afdNkken van toterantle­overachrtjdlngen

A· + NG merk .: - NG merk

• Het maken yan hl.to­grammen

,--____________ Aanslultlng voor afstands­

bedlening (afdruk commando)

.--__ Alansluitlng voor net adapter

;; .... ... . ...... ; , ; .,

. -: ~1J1 • •

.... Y\;I • •

LED r L.icht rood op als de tolerantle-

meting wordt Ingebrecht. Ucht groen op als metlngen worden uitgevoerd un wer1tStukken.

~ TOL UMIT Blj Instelllng van de meet­wijze waarbij de tolerantiegrenzen worden bepeald (L.ED IIcht rood op), un de onder- en bovengrenl van de tolerantie worden Ingesteld met eindmaten. Om de grenswaarden in te voeren wordt op de PRINT/DATA

11~~I~~lllllm~ knop gedrukt. _CE Hiermee worden de laatst Ingevoerde gegevens gewtst.

_CL Met deze knop worden aile Itattstlsch. gegevens utt het geheugen gewlst.

_FEED Papiertransport

13=1111111~" PRINT/DATA Wordt gebrulkt om meet·

/ STAT Voor statistische verwerking van meetgegevens. Deze worden 8utomatisch na elkasr afgedrukt.

gegevens in te voeren bll toepasslng van de tolerantle· grens· (L.ED Is rood) of de nor­male meetmethode (L.ED II groen).

trrO-cursus I'Ieettectmiek uoor bet Beqionaal Centrmn Eindhot.Jen

Pagina 1.5

Pnnten van meetuitkomsten en verwerking tot' HISTOGRAM.

Pnnter :

Grensmaten vastJeggen

Informatie printen :

MeetUltkomsten vastJeggen :

HISTOGRAM

II J ,)(~

" ... ::.(,:; 11

MIN :::.(1))4 1"1

::. (fl: 11

f 0. th)~ " 'HI:>T(t~F .. n u ----_ .... _--_.

~I'" 4'11

H· ...... tB ......... 101 ........ 11 ....... IU ........

4'" 'HI" S ....

L -.... ----------• • ~ .. UP OIJT • .. Lv (.I)T • " UFF£F :::. (t:: " L(·I·E'

t.'liHt

:::.(1):: " (I. ('('1-) "

(MODE II @ I (TOLLIMIT] eontroJeer op rood heM

- Ie grensmaat instelJen, vastlelgen OR de schroe!­maat en overnemen, (PRINT (DAT~

- 2e grensmaat IOstellen, vastJelgen Oil de schroef­maat ~n overnemen, IPRINT (DATAl

[TOLLIMITI I1cht geeft green na elke meetultkomst. ~(P~R~IN~T~I~D"'!A"'!T~A~1

na de Jaatste meetuitkomst: I STA T/

(clear entry) • Na een foutleve IOput [eEl Wist aIleen het 'aatst IOgebrachte •.

r£Y Wist het hele geheugen. (clear all)

l1TO-cursus I'rE!ettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhouen

Pagina 1.6

Meten met de digitate meetklok

• meetld:::l: moet vertlcaa! staan.

DJrekt aflezen :

NulJen :

Crootste waarde vasthouden :

KJeinste waarde vasthouden :

aansJuiten op netvoedmg daarna IONI er verschijnt

, en 00,000. Bij het ingaan teJt de mo!etklok op

Door te drukken op ill verschljnt ~ en telt

bij net mgaan af.

al of nu~t met ijkmaat I I ZEROI

IMODE) er verschijnt max.

[MODEl er verschijnt min.

Door te drukken tijdens MAX of MIN op

wordt de stand t.o.v. 00,000 weergegeven.

De max. c.q. mm. waarde wordt dan gewist.

II'ITO-ctrsus It!etteclmiek \IIOOr bet Regionaal Centrum Eindhoven I Paqina 1.7

Prmten van meetUltkomsten en stattstlsche informatie

I 2J.ZZ!- " 2 ~J.':::5 1'1

~ 21. !45 1'1 .. :~.441 " $ :1,441 " 6 : •. 6:5 1'1 ., '::'.1:4 ,. ~ ::.12. ., ~ :~.l':: " 18 ~:.12: 1'1

H It' .. ,,~; 22.625 " rotH :1. :.:~ " :; .. I. '!I!o'!l " a e.47" "

Prmten meetkJok verbmden met printer en printer aansluiten

Statlstlsche mformatle

op netvoedmg. betde IQHl Daarna printer op (MODE II en fell Na elke meetUltkomst IPRINT 7 DATAl

na de laatste meetultkomst (STATI

.. printer op (MODE 21 dan worden aJleen de meetultkomsten geprint •

I'ITO-cursus Pl!ettechniek \lQOr bet Regionaal Centrum Eindhoven

Pagina loB

Controleren met meetkJok na insteJJen grensmaten.

0000 DODD 0000

ODD 0000

PRESETTt.H

D DOD DOD

OP.,

SJUlt presetter aan op de netvoedmg en de meetklok op de presetter IN gang.

ControJeren bljvoorbeeld :

Nominale maat invoeren :

N · •• ommaJe maat nullt"'n : -===

Max. afwljklng invoeren :

Mm. afwijking invoeren :

.0,03

+0,03 10,4 -0,08

De maat 10,4 -0,08 kan nu worden gecontroleerd. Door te drukken OPt (PASS] , functio-

neert de meetklok weer zonder mgestelde tolerantlegrenzen.

'fIaarden oproepen : door :(PSETI nominale maat, [lOAnt

(USE] max. afwijking, (LOAD)

(lSETI mm.afwijking, (LOAD)

KrO-cursus It!ettechniek tJDOr bet Regionaal Centrum Eindhoven

Pagina 1.9

Pnnten grensmatcn meetuitkomsten en HISTOGRAM

.0,0) • voorbeeJd 10,4 -0,08, meetklok genuld op 10,4 ijkmaat.

Slult printer aan op netvoedmg, de pre setter INgang op de meetkJok en de presetter OUT

gang aan de pr In ter •

Printer en meetkiok m Prmter (MODEl) t [£Y ,en t TOL-LIMIT] , controJeer

op rood licht.

Presetter IpSETI , nominale maat 10.4 invoeren, ILOADl

TU5(i1 ,max. grensm~voeren, [LOAPI

[LSET) , min. grensma~oeren, [LOAi5l

Prmter (TOL.L1MIT) print grensmaten en licht geeft groen.

Na elke meetultkomst (DATAl, op de presetter of I PRINT/DATA) op

de printer.

Na de laatste meetultkomst :

Atdrukvoorbeeld van de OP-\ (NT 264-500)

t.E.1 ~; n j T (.':'1':' TOleranhefunk!.e

',HE'

L j"EJ

t.· , • iH"

" "IN

. ... BovenSle en onaelSle Q'l!nsw.I;)lde I ~ ;.,.~ tt J-1". ~:t' tI

I';' Aanlal de' klassen en } ae t-Iassetlft;eclle van he!

(I. ( ... :.(. 11 a'gedlv~.Ie tllslog,am

:~.~~1 tI

H. "~., N ,-4 . ~; ":' f'~

I". ~~~ ~I

:" •• :.. tl

I! • ~:t(l! n 1~,llln

Meellunkt,e (max ,ngave = 1000 meetwaarden)

Voortg:l3nrte nllmmf'.tl1g van 0<: mec!wJaloo?n

A.)IHJlJtt1U1V t)lj t,lh'l;lflltf·lhlt"

SCnlljd.r'\V 14 - U"vo:n 01.' m"Jt .. - onoel ae maa!)

Statrstrsche berekenlng

::;~, _ Aanlal dt'. opge~!agen meelwaa'oen

I! , ~ I: ,,- Hoog51t' mt'etwaalde lof • ;. ';".; II - laagsle meetwaarCle

I ~ . '~~. 11 - Gem.odeloe waa'de

ii, toO; II - Slanoaa'Oalw'lk,ng 101

III ;. ... 4 ... ..

S ..... . ~ •• I ... I ....... : .. 11 211. III

Afgedrulcle histogram

Het hIstogram WOldt ,n hen gel.,ke delen velCleeld. wllarvoor de (Olelanllt!bleedte dOOr 10 wOfOt gec/ee/(J en afgedlukt

". ~f aantel werkslukken per l -----------,/' ~hlnoek WOldt automahsch

• • 1 Yerwe,kt en weergegeven

UP IjU T • I L Alkeur. verdt'eld tn + en - over· L.j (II;T • 1 J schllf(llnQ. WOldt aangegevt'n

trro-cursus I1E!ettechniek \IOOr .bet Begionaal Centrum Eindhouen

Pagina 1.10

Paqina 1.11

3D - ..... ten.

Drie ditrensionale nE!'etJl&chines l1Bken bet 1IDgelijk om een \erkstuk

in zijn geheel in &-en opspanning te controleren. Dos aUe

atnetingen \C)rden in de ruimte qeneten. zooat nen niet beperkt is

tot bet .. ten in 2 dillltnsies (neetmicrosoopen en projeotoren) at

1 dinensie (hoogtetreters). VOor ~t treten in 3 dinensies geldt

ewnzo 81$ vocr 2 dinensies dat niet aan bet Abbe -principe kan

\IOrden voldaan. In principe is een em (coOrdinaten neetnachine)

dus een conninatie van clrie onderlinge haakse linealen t Ulerbij

van een punt de coOrdinaats\earde op elk del" assen kim \lDrden

afgelezen. De clrie assen vor\l'en de X-, Y- en Z-as. De haakse

stand en de be\·;eging langs de assen m::Jet heel naU\4teurig zijn,

ondat ah/ijkingen hiervan een grate invloed heb.ben op bet

nE!'etresul taa t. Deze ahri jk ingen veroorzaken een Ie orde

conparatorfout. £en hoekuerdraaiing van 5 boogseconden tussen 2

standen van een rechtgeleiding geert op 200 1IIll van de lineaal een

afwijking van 200 * 5 * 5 * 10-' : 5 pm. (2ie figuur 1).

Fig.l

200 mn

\ ~

t. V' = 5"

Controle mogelijkbeden vocr 3D - machines \lDJ"den in de theorie

uitgebreid behandeld.

Ais taster wordt neestal een mechani~ch tastsysteem gebruikt, dat

uit &-en of meerdere robijnen kogels bestaat. Ubor bet uerrichten

van de metingen dienen eerst de diameters en de positie van de

ltaqels t.o.v. elkaar bepaald te \IOrden 1II!t een .iJkbol. Tljdens

bet praktikum ~Drdt hiervocr een stalen koge! gebruikt. Tijdens

bet ui t\JOeren van een II.tiog geeft de schallelende taster een

signaal naar de colllluter, W:larop deze de positie van de sleden op

HIO-cursus lfeettechniek voor bet Begionaal Centrum EiDdhouen

Pagina 2.1

de respectievelijke K, Y en Z assen bepaald. De door de computer

ingenonen JJEehaarden kOn'E'n otJereen n'E't bet middelpunt van de

tastkogel, zodat VODr de juiste aanraking van de taster aan bet

wrkstuk veer de koge15traal gecorrigeerd dient te Wlrden. Om in

de juiste richting te kunnen corrigeren meet de computer de

nornaa~ (een lijn loodrecht) op bet oppervlak "wten" am in de

juiste richting te kunnen corrigeren. Zie figuur 2.

nDmBal / JJ ~(/jB

;'" Aanrakinqspunt '

Fig.2

De in bet praktiktDn gebruikte nachine is haldgestuurd en heeEt

geen autonatische richtingsberkenning. dus am te _ten at punt 09,

dan W!l punt B bedoeld w:Jrdt zie f iguur 2 is een extra neetpunt

ncdig (zie o.a. de verkorte handleiding in appendix 09). Doordat

een computer gekoppeld is, is bet niet neer nodig om bet wrkstuk . voor de 1IE'tingen geheel uit te richten, 1IE'n ka.n dit door middel

van software in de computer Iaten ui tuoeren. Di t gaat op

500rtgelijke wijze ais in de praktikunproef ou.r de

&etmicroscoop behandeld is. Ui teraard is bet biJ de 3D

-meetnachine wat inge\,likkeid ondat bet wtrkstuk willekeurig in de

ruinrte op de machine geplaatst kan lIIDrden.

De 1IDgelijkheden om een wrkstuk assenkruis te bepalen lIIDrden

door de software mgeliJk genaakt. De _chine in bet jx-aktikum

kan tlet hi jbeborende software op dr ie zeer strak vcorgeschf'even

wijze bet W!rkstuk coardinatenstelsel bepalen. De uitgegeuen

neet\earden zijn nu steeds in bet wrkstuk coOrdinaten stelsel.

Itn'O-oursus ~ttechniek VDOr bet Regionaal Centrum Eindhownl

Pagina 2.2

De neet- en berekeningsDDgelijkheden van een3D neetmachine

~rden niet alleen bepaald door de constructie' en de toe te

passen tastsysterren, maar ~rden voor een qroot gedeelte oak

bepaald door de gekoppelde corrputer n1?t bijbehorende so£t'NiU'e.

F.en ander belanqrijk punt van de gekoppelde oorrputer is de

DDgeliJkbeid tot bet snel controleren van vorrren en

plaatstoleranties, claar de computer snel aIle noodzakelijke

berekeningen kan uitvoeren (Dit is niet DDgelijk net de in bet

praktikmll beschikbare Micropak 100).

Ook bij bet TlEten van rreerdere gelijke \'.:erkstukken kan zinvol van

de conputer gebruik \\Orden gemaakt. Met is hierbij DDgelijk om

aIle toetsindrukkingen die TlEn meet doen om een werkstuk te neten

door de conputer u1 t te laten veeren. [)enk hierbij aan de oproep

van de verschillende progralll1Bs en gegeven verwerking. Hiervoor

moeten de handelingen in de LEARN rrDde eerst voor gedaan ~rden,

\Iilarna deze 'UOor de volgende keren autorratisch uitgevoerd \\Orden.

~n hoeft nu aIleen rraar de taster net de hand in de juiste

volgorde de te meten elernenten aan te laten tasten.

Tijdens bet praktikmn gaan we eerst de haaksheicl van de X en Y

assen controleren door de leDg'te van een eindrraat te neten in

twee standen zeals in tiquor 3 is aangegeven.

y

X

Fig.3

Door de IeDg'te van de eindmaat in beide standen te neten kunnen

we de haaksheid afwijking tussen de K en de Y as als voIgt

berekenen:

Neem aan dat de hoek tout tussen de K en Y as gelijk is aan a. Zie

liquor 4. '

I'ITO-cursus 1'I:!ettechniek voor bet Regionaal Centrmn Eindhoven

Pagina 2.3

S" J.

Fig.4 A en B

a.a S' J.

A" 2

x J

A' a 2 a.a

S

De afstand A1Bl w:>rdt berekend \lIOlgens:

A1Bl = { a 2 + { a + aa )2 } 1/2

(Phytagoras in .6 AB1 'B l \\IB.llt bet COJllluterprograTmB gaat er van

uit dat X en Y loodrecht op elkaar staan. De afstand A2B2 in

fiquor 4B \lIOlgt uit:

A2B2 = { a 2 + ( a - aa )2 ) 1/2

Gebruik makend van:

( J. ! I) ) in = 1 :! n6 + n_(~n_+_l_)_1)2 :! n ( n+J. ) ( n+2 ) 1)3

2 6

VoIgt \X)C)r bet verschi 1 :

.6 = AlB 1 - A2B2

= ( 1/ .2 ( J. + a2 )2 + 0;2) 2

II: a { ( 2 + 2a + 0;2 )'/2 - (

_t a 2 ver\'aarloosbaar gat dit:

- (

2 -

a 2 + a 2 ( 1 - 0; )2 ) 1/2

2a + 0;2 ) 1/2 }

_t j 1 + 0; = 1 + ~ 2

a 2 geett di t .6 = a.1.2 * 0;

.6 ot a = a.i2

Hro-cursus l'i:!ettechniek \lIODr bet Heglonaal Centrtml EindholJen

Pagina 2.4

Voorbeeld: a = 250 1tllI

iJ=2pm

2 * 10-3

a = = 5 * 10-' rad = 1 bqsec. 250 * .12

DeM! beaksMid .'wijkinq is natuurlijk oak op andere wij_ tit

neten.

Voor u aan de opdrachten beqint dient u eerst de verkorte

handleiding van de machine te besttderen. Deze is in appendiJr A

bijgeuoegd. Hoe u geprogramreerd kunt neten is in appendix B

beschreven.

Ui teraard bent u na bet ui tuoeren van bet praktikum geen ervaren

3D neettechnicus,en kent u niet aIle mogelijkheden van bet

micropak systeem, near bet zal u zeker een indruk geven van ....at

3D neten inboud.

ft!.etopdracht.

1. Bepaal de grootste conparator rout in bet XV vlalt van de Y

beW!ging. ~t hiertoe de lengte van en eindmaat in 2

posi ties in bet XV ulak. Bepaal bet \Erkstuk coordinaten­

systeem uolgens A zie appendix A.

2. Bepaal de haaksbeid fout Ret de hieruoor beschreuen nethode.

Bepaal ook hier bet coord ina ten systeem volgens A.

3. Veer oefening 1 uit zeals op de uolgende pagina beschreven.

4. Indien voldoende tijd aam·.ezig is gaan \E nag geprogramreerd

_ten. Volgens de beschrijving in appendiJr B.

II'II'O-cursus ti!ettechniek \IOCr bet Regionaal CentrtDn Eindhouenl

Pagina 2.5

Stull theor ie Dr ie D-techniek.

Voor de len;te.eettechniek i. de hier aanqeqeven 3D-aeettecbniek een 9rote .pron9 voorvaarts: door koppelinq van de co.puter aan de .eetaachine kan anel -ruiatelijt- ferekend worden 6an de aeetuitkoasten va.rdoor het b.v. a0geli;k vordt binnen enkele .inuten de hoek tussen twee vlakken te bepalen of de littin9 van een cilinderas vast te le9gen alsaede de geaid4e14e dia.eter. Haa.t dit tii4, en du. financiile a.pekt, .peelt nog een tveede a.pekt een belan9rijke rol. Meetuitko.sten, verla.eld .an een ruiatelijk .eetobjekt, oaletten in aeetwaarden ia dikwijl. een aatheaatisch 1.stige aaat en derhalve niet geschikt voor de aeetteebnicu •. Nu wordt een aoftvarepakket optezet door speeialisten vaarna dit aan de aachine via oproepbare procedure. door de aeettecbnicus tan vorden toegepast. Daar de aacbine het instelpunt bepaalt vorden de aeetvaarden nauwelijks beinvloed door de aeettechnicus va.rdoor een boge aate van objettiviteit vordt

. bereikt, oot bij langdurige aetinten. Een gevol; van een 90ed optezet softv.repakket tan ook liin dat aetingen die vroeger op diverse aacbine • .oesten vorden uitfevoerd nu op ~&n 3D-aeetaachine feschieden.

lierna 'al aandacht vorden besteed aan de principe. en opbouv van deze aeetaachine. vaarna bedieninq en proqra .. ering zullen worden bekeken. Ook de aeetnauwkeuriqheid koat royaal aan de orde oadat vooral bier het aeetproces door vele foutenbronnen beinvloed ken worden.

Conltructieyor.en,

~en sche •• t~sch overzicht Van aoqelijke constructievoraen voor aeetaachines 11 gegeven 1n Fig. 4.13. lij bet construeren van .eet.achines is een belan9rijk qeqeven bet Abbe-principe; dit is ecbter bij 3D-.eetaachines Diet vebeel te realiseten, hooqltens vOGr een .eetas .

•• u ...... ........ 'i.lI.'.e;

~ ~ ~ I'OU.AL

. ,

~ ~ . t·

CO •• U.lHlflll ~ ......

•

"'." •• LI m ltt .ttl 'IrJ -In t· ~. .UY".,.lOuw ~ ~ ~ ~ IOOIU'CHt'.U 6 J ~ IIIUT ..... ~ ~ .. '

~ ....

Fi9. 4.13.

JHl'O-our5U5 It!ettechniek ooor bet Regionaal Centrmn EindhotJen I Pagina 2.6

Ret &al duide1ijk &ijn dat bii grote .eet.achines waar niet voor aIle aSsen aan bet principe ken worden voldaan de .eetnauwkeurigheid in hoge .ate beinvloed wordt door de kantelfouten. Men zoekt het hier dan in stijve constructie •• et zeer peciele rechtgeleidingen die leer goed haaks op elkaar .oeten .taan. Reltfouten tunnen in loaaige gevallen via de software worden gecorrigeerd boewel dat veini9 vordt uitgevoerd. De figuren 4.14a t/a 4.14e geven een aantal koorkoaende bou.vor.en van aoderne .eetaachines.

Fig. 1.148. Kolo •• eeta.chine.

Fig. 4.14c. 8evevend portaal.

rl,. 4.14e. 8tu9vor •.

Fi9. 1.14b. Horizontale .r.~uw.

Fig. 4.144. Stilstaand portaal.

De protaal- en bru9vor •• eetaachi­ne. zijn bet ••• at populair. Deze eonstructiea koppelen een ,root aeet­voluae aan een boge .eetn&uvteurig­beid.

(l1I'O-cursus It:!ettechniek. \ltK)r bet Regionaal Centrmn EindJ:loven I Pagina 2.7

MeetsvstCieD.

In principe kunnen bij deze aachinea zovel direkte ala indirette aeetaysteaen worden toegepast aaar door de thans bereitte aeetnauwkeuritheid van de dirette aeetayateaen worden vrijwel aIleen deze n09 toegepaat. Hieraee wordt oak het - tOltbare - zeer nauwleuri9 verv.arditen van schroefspil-aoer constructie. veraeden. De aeest populaire aeetaysteaen vaar inbouv in 3D-aeetaachines zijn de aptiach-increaentele .ysteaen van het Moire-fringe type en het inductosyn aysteea. He' "oite-fringe type levert in de vora waarin o.a. Zeiaa het produceert een hoge abaolute aeetnauvleuritheid vaarbij de afvijkingen beperkt blijven tot enkele ~.,. bij een oploaaend veraoten van 0,1 - 0,5 ~a. Vanvege de ~evoeligheid voor verontreini9ingen dienen deze ayateaen .fgescherad te worden bij inbouv. let inductoayn aysteea heeft ainder laat van verontreiniting aaar bereitt een ainder hoge absolute aeetnauvkeurigheid bi; een lager oplossend veraogen. Het zal duidelijl zijn dat bij inbouw van de aeetaysteaen bijzondere aandacht dient te vorden besteed aan de plaata van de aeet.y.tea.n daar hun af.tand tot het te •• ten obj.tt de 9rootte van de lantelfout bepaalt. Voor de aeelt nauwkeuri,. aeetaachines woldt ainds kort gebruit qeaaakt van afstand •• eting .et laseraeet.y.teaen, dit teat in boofd.tuk , .an de orde.

tostsYlte1en .

Boewel bi; het vaarneaen van een aeetobjekt in de lenqteaeettechniek zeer veel gebruik wordt ,eaaakt van optische systemen, vordt bi; het vaarneaen in de 3D-aeettechniek vrijwel uitaluitend van aechanische aiddelen (aantastaYlteaen) gebruit geaaalt. Men aag echter niet stellen dat volledig is afgeltapt van bet optisch vaarneaen: aet nale het waarneaen via videosysteaen aet beeldanalyse-apparatuur is in ontwikkeling. De verwachting is dat op niet al te lange teraijn aantastsysteaen van 4it type op de aarlt zullen kOlen. "en kan de aecbanische tastsysteaen verdelen in een aantal 9roepen als scheaatisch i. aangegeven in Fig. 4.19. Roewel aen in principe elk van de bouwvoraen tan tegenkoaen, speciaal bij oudere aeetaachines, WOldt tegenwoordiq hoofdzakelijk gebruik ,e.aalt van twee typen tastsy.teaen t.w. deze aangeduid onder 19c, het sChake lend tastsysteea en deze vallende onder 19F, en 19'2' bet aetende tastsysteel .

............ .......... . i ~ Bi ~ I" ...... f •••• i '."' ..

~

••••••• •• t ........ -...................... _ .......................

~ .... --......... . ....... , .................. . :=~ .. :. 1':.-:-: :=~ .. .:.= ... ~ .............. ::;::--- ....... " .......... .. -..

'I .. , ................. ... --.... ...........

-............... , .. ~

.. t ........... , ...........

.. ..

S ................ ~ .. , ........ ...... , ....

'* FiV .•. '9. ta.terbouVYoraen.

IMro-curftuft It!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindhoven I Pagina 2.8

Met schakelend tastsysteem be.taat uit een ta.tkop met daaraan bevestigd een of a •• rcler. tnt.tiften .an het uiteinde, cl.l.kwijla vooni'en van een tastltOCIJel.

A s

•

8: contactpunten c: schakelcontact ,ekop­

peld .et taster $: tuter

Fig. 4.20. Schakelend taataysteea.

Raakt een kogel bet aeetobjekt dan wordt een strooakring geopend vaarbij een signaal vordt afgeCIJeven vaaraee de uitlezing van de aeetayateaen wordt gestart. Het ia aan te bevelen tasters te gebruiken die in drie loodrechte asrichtingen kunnen scbakelen daar de tasters anders Gagebouwd aceten worden tijdens bet aeetproces wat tijdrovend is en de aeetonnauwkeurigbeid verhoogt. Tegenwoordig vorden veel van de sehakelende tastsyst .. en door een fabrikant vervaardigd en wel zodanig univeraeel dat ze op verschillende "u8e-aeet- en verspaningsaaehines kunnen worden ingezet. 8ij ,oede schakeleDde aantastsysteaen blijft de fout bij aantasten binnen 1 pa.

trrO-cursus I'Ieettechniek ~r bet Regionaal Centrum Eindhoven

Pagina 2.9

De aeest nauwkeurige aantastsysteaen 113n de aetende Iyateaen die in drie coordinaatassen een co.pleet induktief aeetsysteea aet nulstandblokkering en autoaatische aeetkrachtinstelling betitten. De induktieve aeetsysteaen worden bij a.nt •• ten in de nulpositie gestuurd vanuit de aachine­aandrijfsysteaen. Rierna vordt dan een signaal uitgegeven vaaraee de .eetsyateaen vorden uitgelezen. Het apreekt van:elf dat dele .eetsYlteaen een langere insteltijd vereisen dan de schakelende syste.en. aaar :ij leveren een hogere 'natelnauwkeurigheid. Een fabritant heeft :oals is opgeaerkt een seanningssfsteea ingebouvd vaaraee tovel de tasteraeetsysteaen als de aachineaeetsysteaen vorden uitgelezen waarna, DA digitalisering van bet tastersignaal, beide .etingen vorden vecoabineerd tot de uiteindeliike .eetuitkoast. Wanneer een .eetrichting vordt •• ngetaat li;n de andere aantastrichtingen geblokkeerd in de nulatand. De aeetkracbt is per as instelbaar op een paar discrete vaarden b.y.: 0,1 N, 0,2 N en 0,4 N. Dit type tasteraysteea is sche.atisch weergegeven in rig. 4.21.

1,--11-1..,

I

3 -""'t-!o

1: bladveersysteea 2: induktief sy.tee. 3: nulstandkleaaing 4: aeetkrachtinstelling 5: opnaae taststiften 6: gewichtscoapensatie

tutstiften

fig. 4.21. Metend tastsysteea.

trro-cursus tteettechniek ~r bet Regionaal Centrmn Eindhoven

PAgina 2.10

Alvoren. aen aet het verkelilke aeetproce. kan aanvangen aoet bij coaputergetoppelde .eetaachines betend zijn welke tastatiften aan bet ta.t.yateea aijn bevestigd en vat preciel de ruiatelijke positie van de ta.tk0gel. 1 •. Hiertoe vordt op de aachine een ijknoraaal. dikwijls een preciaiekogel, geplaatlt waarna door herh.ald aantaaten .et elke ta.tkogel de ruiatelijke positie van deae t.o.v. de eerste k0gel, het nul punt , kan warden bepaald (Fig. 4.22). Daarna aoet .en dan bij .etingen de aachine aelden .et velke kogel e.n aeting i. uitgevoerd vaarna dan de coaputer de o.rekening k&n verzorten.

4.l.3. Bedieniogsaogelijkbeden 3D-.eetaachinel aet loftvare-overzicht.

IndeHDq

In principe lija bij de 3D-.eetaachine drie Diveau'. van bedienin9 te onderacheiden t.v.: a. yoll.dig bADdbeGiend. Hierbij bediend de operator de aandrijvingen en positioneert bet tastsyateea tegen het aeetobjekt. De uitleaing van de aeetwaarden gescbiedt door de aeettechnicu. vanaf de di.plays van de aeetaystea.n. Een coaputer WOldt hierbij .eestal niet ingeaet. h. HAndbesturin,, De be.turing van de aachine vOldt door de .eettechnicu. badiend waarbij de aachine autoaatiscb stopt bij aantasting waarbij dan via de coaputer de aeetwaarden worden uitgelezen. Rier WOldt uitgebreid gebruik geaaakt van softwareprocedures die bij de coaputer aanwezig zijn. c. CHC-bcsturinq. 8ij deze vor. van acten vordt de aacbine vooraf geprograaaeerd yoor bet te doorlopen aeetproces waarna de aacbine volautoaatiscb de aeetsyclus ~en of aeerdere aalen uitvoert. Ook hier kunnen weer gewenste softwareproeedures °ingelast" worden die yooral voor bereteningen en uitvoer worden gebruikt.

Roewel de onder a. genoeade handbediening DOg wei voortoat aoet deze toch als verouderd worden beschouwd zedat hier aileen aan de onder b. en c. tenoeade besturingen en .ogelijtbeden aandacbt wordt besteed.

Randbesturinq eD software toepasliD9.

Bij de handbe.turing heeft de aeettechnicus de be.cbikking over een bedieningspaneel. ditvijls voorzien van kleine .tuurknuppels Vaaraee de aandrijving van de coOrdinaata.sen kan worden bediend. De aandrijvinv.k4rakteri.tiek is loa. proVlessief zedat act toeneaende uitwijking van de stuurknuppel de .tuurlnelheid aeer dan lineair toeneeat. 10 kan de .nelheid van eokele pa/I tot enige .. /s geregeld worden. Alvoren.

11'ITO-cur5U5 I'I:!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindho1.len I Paqina 2.11

aet bet eigenlijke aeetproces kan worden gestart worden de volgende ,tappen doorlopen: a) Tastercoabinatie saaenstellen en aonteren. De tastkop kan aeesta)

aeerdere seta taststiften opneaen, aoas tot een totaal van 25 tastatiften.

b) Poaitie tastkogels bepalen. De co.puter dient te ·weten" wat de ruiatelijke positie van aIle tastkogels is. Hiertoe wOldt gebruit veaaakt van een ijknoraaal die aet elke kogel een aantal aalen wOldt aangetaat (zie Fig. 4.22). Oit de aeetwaarden wordt •. b.v. de software de ta.tkogeldiaaeter en de 1199inv van het aiddelpunt bepaald t.o.V. de eerste kotel die als nulpunt woldt .an9~duid .

~ .. .. -. ...... , .. , I ... I.

., ,tI,

, ., ~,I,.O

Fig. 4.22. Taststiftencoabinatie aet ijtnor.aal.

c) Bepaling van de positie van bet aeetobjekt t.o.V. de aachinecoOrdinaten. Bij niet coaputervekoppelde .eetaachines is het gebruikelijk het aeetobjekt uit te richten d.w.l. het coordinatensysteem (tartesisch) van het objekt evenwijdig aan bet aachinecoordinatensysteea. Oit is een tijdrovende laak terwijl daarbij onnauwkeurigheden optreden die direkt doorwerken in bet uiteindelijke .eetreaultaat. De .eeste tabrikanten bieden daaroa in bet .oftvarepakket een procedure ean vaaraee het objekt rekentechni.ch wOldt uitgericht. In wezen wordt de po.itie van het .eetobjekt vastgelegd in draaiingsaatrices en een ver.chuivin9lvektor die voor de nulpuntsverlcbuiviftg lorgt. Yoor de verla.eling van dele gegeven.

I'ITO-cursus Pfeettecbniek voor bet Regionaal Centr1.D1l Eindho~lIl!m

Pagina 2.12

wordt aan het objekt een ruiate-a. bepaald. b.Y. de noraaal op een vlak of de •• van een cilinder of kegel, die vordt v.stgelegd in tvee hoek en t.w.: - de boek , aet de dichtsbijzijnde aachine-as.

- d. hoek _ die de proj.ktie van de ruiat.-as aaakt ~en van de tv.e andere aachine-a •• en (zie Fig. 4.23).

z

~----....;...----y

rig. 4.23. Politie fuiate-a. t.o.b. aachinecoOrdinaten.

Draaiing X&A de ruiate-a. kan plaat.vinden via draaien over a en daarna over •. De •• th.aatiek blijft daarbi; eenvoudig. Draaiing AI de ruiate-a •• oet nu nog worden uitgevoerd door b.Y. tv.e aantastpunten aan een vlak te gebruiken voor de d.finitie van een liin die daarna oa de ruiat.-as kan worden ,eroteerd.

draaiing ruiate-as draaiing AI ruiate-as

eD @ @ 0- -~ V .,. ,

,-

~ ~ ~ g- ~ ~. ~. .... ,~

Fi9. 2.24. Mogelijkheden ter be,.l!ng yan li9ging ruiate-as en draaiing oa ruiate-as.

'trrO-cursus ft!ettecbniek voor bet Begionaal Centrum EindhDtJen 1 Pagina 2.13

In Fig. 2.24 zijn een •• ntal .ogelijkheden geschetlt waaruit .en de gegevens yoor deze tvee oper.ties t.n Yerkrijgen. Vi. een extra aantal .antastpunten kan 001 de ligging van het objekt-nulpunt bepaald vorden.

Ha deze procedures kan het .eetproces geltart worden: elk .eetpunt wordt hierna oagerelend in objeltcoOrdinaten. Uit de aeetpunten lunnen nu a.h.Y. de coaputer de aeetwlarden vorden berelend. Hoevel tussen de onderlinge .oftvarepakketten, die ter belchikking staan oa aeetwlarden te berekenen en uit te Yoeren, ver.chillen bestaan zijn deze toch niet zo groot dat deze afzonderlijk besproken dienen te worden. DBaroa wordt hier in bet kort .en overzicht gegeven van het loftwarepallet yan een fabrikant (Zei.,) die een leidende rol speelt in bet 3D-aeetgebeuren. Dit .oftvarepakket kent een ,root aantal procedures die op drie aanieren kunnen vorden opgeroepen t.w.: a. via "druk op de knop", b. via geadre.seerde progr .... ·., c .• peci.le .eetprogr .... • ••

•. "Otuk op de tnop· procedures. Hier.ee worden een aantal ba.i.- en koppelingoprocedurea opgeroepen. Na oproep voIgt een eenvoudige dialoogprogra .. ering vaarbij de aeetgegeyens worden ingevoerd waarna de berekeningen ter bepaling van de aeetwaarden worden uitgevoerd. De aeetwaarden worden via printer of beeldschera uitgegeven. rig. 4.25 geeft de basi.procedures die op dete aanier zijn op te roepen.

~ r ...., .,.

... -.-. ....... -. .' . )( .' If.,,,, .-.-.-..... . ....

..... -----... . ' .,.:----....... ..... ,/

\Jnt vlak ~i..!~L ell Ips

" •

© • I " • • • · l · .... ... ... --- - ... ..! ... .. · .

kOllel 1\ in ci I inder kegel

Fi9. 4.25. 8asis.eetprocedures.

II'ITO-curSUs lti!ettechniek voor bet Begio~al Centrum Eindho\len I Pagina 2.14

Elke procedure eist een .1Dlau. aantal aantastpunten vaarna de gewenste struktuur die door deze punten is valtgelegd vordt berekend. Meer dan het ainlaua aantal aantastpunten geeft de aoqelijkheid de bestpassende fiquur te beretenen all aede de standaardafvijtinq en extreeavaarden. De koppelinq.procedures kunnen worden toegepast op eerder qeaeten geoaetrische ele.enten. Ter beschikking staan de procedures: snijpunt, sy •• etrie, afstand en loodlijn. Deze koppelinlsprocedure. kunnen b.v. worden lebruikt bij bet berekenen van de .fstand tussen tvee punten, bet snijpunt van een lijn aet een vlak, bet syaaetrlevlak tuslen tvee qeaeten vlakken etc. In Fig. 4.26 zijn deze aoqelijkbeden in een tabel opqenoaen.

koppelingsprogramma'slsni jpunt I I ixnmetriel I ahtand [Ioodl i in

comblnaties

punt IiJn vlak c.irkel

[ ahtand I I aFstano I punt

I s xnwne t ri !J (Ioodl i In I Iloodl iJn ] I sxnwnetr iel Isnl iount I 1':"I]~D"r I

Ii jn Ilooan in I (ixnwnetrle I l'ooiJllJn I

[s lnwne t ,. e I llooaTi in I I sn; jpunt Innwnetr'e I I

vlak Ilooolijn I ~snrJeunt ~ -I)gggl i ill I [ looiJlljn I

I ardana I I ahEana' I --Isni ipunt ! cirkel I S :i!!!!!U ria I s Xnrne t r i e I

Fiq. 4.26. Mogelijkheden koppelinqsprocedures.

Haast een procedure voor het teruqroepen van eerder bepaaide aeetvaarden zijn nov procedures aanvezig voor het o.rekenen naar pool coOrdinaten, bet berekenen van boeken uit a.etvaarden, bet bepalen van vora- en plaat.tolerantie. en bet uitprinten van een a.etprotocol. ft. protocolhoofd aet inforaatie over het aeetobjekt vorden de aeetvaarden qeprint. Ret is .oqelijk vooraf de noainale vaarden in te geven al •• ede bet tolerantiegebied vaarna bij uitprinten wordt aangeqeven boe de ligginq is van de .. etvaarde t.o.v. de noainale vaarde.

I'IID-cursus l1eettechniek voor bet Regionaal Centrum EindhotJen

Pag-ina 2.15

4.3.4. Meetnauwkeurigheid 3D-aeetaachine •.

loal. al in het voorgaande in uiteengezet il door het inzetten van 30-aeetaachinea een enorae reduktie van aeettijd bereikt terwijl door het juiat inletten van de loftware, aeetprobleaen kunnen worden aangepakt die tootheen vrijwel onoplo.baar waren of ain.tens leer veel aeettijd vroegen. Dit aIle. i. vrij interel.ant doch niet voldoende: de aeetnauwkeuri9heid aoet toereilend lijn. Daar bet bier 9aat oa kapitale .aehines vaat een 9rote .artt voor ii, doen fabrik.nten bun uiter.te best hieraan te voldoen. In de folders vindt aen dan oot leer acceptabele vaarden voor Grote aeetvoluae •. Reali.atie in'de prattijk blijkt echter heel aoeilijk. £en onderloet in een bedrij! aet 80! aeetaachines heeft uitgevezen dat veel aachines Diet 6an de specifieaties voldeden, speciaal de ainder nauwkeurige aeetaaehines. Bet is daaroa noodlalelijk, aeer nog dan bij produttieaachines, na te 9aan of de Ipeeifieaties in de praktijk vorden gehaald. oaar eehter, in tegenltelliAg tot de produktieaaebines, de 3D-aeetaachines -jon9- lijn is aen er tot op heden Aiet in geslaavd internationaal afnaaenoraen vast te leggen. Vel vordt er in veel laboratoria gevertt .an aethoden en testobjekten voor de atn&ae van 3D-aeetaaehines. Oa eni9 inlicht in de problematiet te vertrijgen vordt nu eerst in het tort .and.cht aan de foutenbronnen besteed vaarna enige testaethoden vorden besproken.

Foutenbrpnnen.

Men kan bij het 3D-aeetproces een vroot aantal foutenbronnen onderacheiden die lijn onder te verdelen ala in Fig. 4.28 is aangegeven. De foutenbronnen lijn grofwev onder te verdelen in: - apparaat vebonden bronnen, • Aiet-appar •• t gebonden bronnen. "iet-appar.at gebonden bronnen lijn 0 .•. teaperatuursinvloeden op de aaehinestruktuur. Met naae temperatuursgradienten lullen vOlaveranderingeD in 0 .•. de geleidingen veroollaken.

... twaarde v.rWerklng

dl 9 I tal i sering' - Interpolatle - software

Tastsysteem - nul punt . • ka I ibrat Ie - omkeerfout • reproduceerbaar

CoHrd inatensys teem - haaksheld - rechtheld'

Taster ~~~~~~1 - .ech. gedrag

- e last lei tel t

amgev I ng is I nv I oed Mee ts y $temen - temperatuur - trllllngen - yoeht

Fi9. 4.28. Foutenbronnen bij 3D-aeetaaehines.

- doorbuiging

Objekt - oppervlak - hardheld - gewieht .

I'Iro-ctrsus It!ettechniek l}OOr bet Beg ionaa 1 Centrmn Eindbot.Jf!n

Pagina 2.16

Yocbt van buiten op de tafeloppervlakte eebracht levert een oppervlaktelpanning waardoor ook voraafwijkingen in bet tafeloppervlak ontstaan die van delelfde grootte-orde kunnen zi;n. Ook de aeetatrategie speelt hi; bet nauwkeuri9 aeten van voraen een 9rote rol. liest aen de aantaspunten te kort bi; elkaar. b.v. bi; bet aeten van een bolvora, dan lal de door de aantastpunten berekende bestpassende bol geen nauwkeurige dia.eteraeting opleveren. Soas zal aen deae onnauwkeurigheid echter aoeten accepteren daar bet te aeten oppervlak klein ia. Ook de gevolgde rekenprocedure. zoals deze in de software is vastgelt9d, tan in bepaaldt situatiel probleaen opleveren en zelfs instabiel worden waardoor 9rote afwijkingen kunnen ontataan.

Het 9rootlte dee I VAn de foutenbronnen ia echter aet de aeeta.cbine zelf verbonden. Afwijkingen kunnen o.a. resulteren uit: - afwijkin,en in de atetsy.teaen, - afwijkingen bi' elektroniacbe interpolatie, - kantelingeD van bewegende delen waaraan bet taltsysteea is bevestivd, - afwijkin,en hij bet aaDtalten, - baaklheid van de aachine-alsen. De eerste tvee bronnen ,1jn op te sporen door nauvkeur1ge kalibratie lan9s de aeetassen a.b.v. een laserinterferoaeter. Vel dient aen op de boede te llin voor extra afwiikingen t.,.v. kantelingen die hier all derde zijn opgevoerd a.ar soas gesuperponeerd ziin op .fwijkingen uit de eerlte groep.

z·

Fi9. 4.2' Foutenbronnen t.9.V. rechtheid- en haeksbeidafwijkinqen.

Ooor op verschillende plaatsen te kalibzeren kan .en de afvijkingen scheiden. Naast de afwijkinqen t.,.v. kantelingen levert bet niet baak. zijn van de .. chine-assen ver,elijkbare afwijkingen. In rig. 4.29 liin dele .fwijkin"yoraen lan,s de coordinaatas.en van de atetaachine tescbetat. Ret niet baaks zijn Yan de assen koat tot uitinq in de assen Y' en z' aet boeken at _ en 1 t.o.v. de ideale situatie. oa dele as.en treden t.,.Y. bet niet recht Ilin van de ,eleidingen rota ties op: voor elke a.richtinq tvee rotaties oa de andere .ssen terwijl d14r de rotatie oa de elqen as noq bl,koat. In 4lt tader 1. bet Diet aogelijk al deze arwijkingen te berekenen, vel ,al au yoor een a., de y-a., in het kort een opso .. inq Yan de r.sulterende afwijkingen vorden ,eleven. De storin9.bronnen lijn: - alwijkin9 in de baaksbeid a

Il'fI'O-cursus It!ettechniek voor bet Beg ionaal Centrmn Eindhoven I P&gina 2.17

- rotatie rond X-as 'xr - rota tie rond I-as 'IY

rotatie oa d, V-a' '" • Ievert tvee afwijkingen t.w.: (voor kleine hoeken) - voor de x-richting Ax • ya - voor de y-richting 6, • J .2

'vv veroorla.kt fouten in de x- en I-richting en de grootte is afhankelijk van de afstand R(x,z) van bet aeetpunt tot bet rotatiepunt. Voor de x­fiebting voIgt hier: Ax • R lin. '" en voor de z-riehting: 61 = R cos. "V' • il de hoek die R(x,z) in het x-z viat .. akt aet bet x-V vlak.

'" geeft ook twee afwijtingen: - voor de ,-richt~ng 6y • "i' 2

voor de z-richt1ng 61 • Z ~

Tenslotte geeft ',y de volgende afwijkingen: - voor de ,-riehting 6, • ".,

d .. X'~y2 - voor e .-f1chtlng Ax •

Met de waarden x, , en z worden de verpIaatsiDgen bedoeld bij de optredende boeken a, 'x, en 'IY en lullen dus i.h.a. Diet gelijk lijn aan de coordinaatwaar4en van de aeetsrsteaen. Oit dele korte analyse lal dui4elijk zijn dat de toutenstruktuur Van deze bronnen al zeer geco.pliceerd is voor drie assen. Ock de atvijkingen optredende bij bet aantasten dienen nog in de beschouwing te worden betrokken. Hiertoe beboren .chakelfouten bij sChakelende tastsysteaen en aeet- en instelfouten (ook oakeerfouten) bij aetende tasts,steaen. De afwijkingen die bij bet aantasten van een objekt ontstaan worden veroorlaatt door doorbuiging en .fplatting van de tasterara en -kogel. De dOQrbyiqinq vordt berekend uit de volgende relatie:

Al = ~ Hierin is F de aeetkracht, I de tasterlengte voor doorbuiging, E de eltisticiteitsaodulus en 1 bet polair traagheidsaoaent van de tasterstaaf. Voor een ronde staaf is I te berekenen uit I c rl d4 aet d de dia.eter van de staaf. De aeetkracht F is aeestal instelbaar en Ii9t tussen 0,' en 5 N. It zij opgeaerkt dat voor bepaalde aeetsituaties 4e doorbuiging precies even groot is als bij de tasterkalibratie en derhalve niet doorverkt in bet .eetresultaat. De afplattinq is aet de formules van Hertz te berekenen (zie o.a. Dubbel, pag. 214). Deze heeft afgeleid vat de nedering is tussen tvee objekten ala deze aet een kracht F op elkaar worden gedrukt. Rier g&at het oa de tasterkogel die tegen bet objektoppervlak gedrukt wordt. De nedering bangt van F at, de kroatestralen van tasterkoge1 en objekt, de elastieiteitsaoduli en de Poi •• on constanten. Voor ftaster« robjektkan de nadering W beretend worden uit:

2 2 " • 1 u! (~ + ~]2 Iir 1 2

Hierin is d de diaaetet van de tastetlogel, 6 • 1-a2 aet a de PoissoncoDstante (a • 0,3), E de elasticiteit.aodulus.

De fabrikanten ,even de toegestane aeetfouten ditwijis op al. een constant tedeelte plus een leDgte-afhankelijk deeI: AL • A + IL, hierin ia L bet aeettr_jekt. De beste aeetaacbines bereiken een opgegeven teeleatbate voluaeaeetafvi;kiD9:

AL = (1,5 + ~ pm) L ift ..

in een aeetvoluae van 0,35 a3.

Itm>-cursus Jteettechniek voor bet Regianaal Centrum Eindhown I Pagina 2.18

Kalibtatie yan3D-meetlachiDes.

Uit bet vooIgaande zal het duidelijk lijn geworden dat de kalibratie van 3D­.eet~achines tijdena afnaae aaar oot tijdens gebruik een noodzaak in. 8et is dan ook Diet verwonderlijk dot over de gehele wereld pogingen worden ondernolen 01 te kOlen tot een alveleen geaccepteerde kalibratie-opzet voor 3D-Ieetlachine •. Tot nu toe is aen hierin echter niet ge.laagd. Vel lijn in West-Duit.land (VOl/YDE-co •• issie) en de VS werktroepen gestart let bet doel in die landen te komen tot een kalibratieprocedure. Men is bet er wel over eena dat het gedrag tijdens verplaatsingen evenwijdi; aan de asriehtingen het beat kan worden gemeten met een laserintetfetoaeter. Ret is aet de laserinterferoaeter mogeliit zowel de X; y all z-as aeetsyateaen te kalibreten en daatoaast logelijke effekten van tantelfouten op te sporen door op verschillende plaatsen in het leetvoluae te leten. Gok kan de inlte)nauwkeuri,heid worden gekalibreerd via herhaald leten van dezellde positie. Bij het kalibreren van de leetsyate.en kan bet aantal te nelen .eetplinten n op de leeUentte L een punt van (Hscussie lijn. Een redelijke

Iteekproef tan lijn n • It aet L in aa. Oe aeetwaarden kunnen bijvoorbeeld vorden opgezocht in een randoltabel.

Voor talibraties langs diagonalen wordt ,ebruik gelaakt van objekten aet betende lengte loals eindaatenaets en kogelstaven. Voor het testen van de reproduceerbaarheid van de aeetaaehine in het gebele aeetvoluae zijn een aantal aeetobjekten ontvitteld waaraan op de leetplaatsen dikwijls kogels lijn bevestigd daar deze rekenteehni.ch een goed te hepalen struktuur bezitten. De togels vorden op atstand gehouden door staven aet een lage lineaire inzettingacoefficient (l.u.c.). Oitwijls wordt biervoor aet toolstorvezels versterkte tunstltor toe,epast. Wanneer de vezels in de lengterichting lijn aangebracht bedraagt de l.u.c. a _ 10-1k- 1. Ter orientatie: voor staal is dit a • 10-5t- 1. Fi,. 4.30 geeft een schets van een .antal ontvorpen testobjekten.

Fig. 4.30. Testobjekten voor kalibratie lO-leetaaehines.

Il1TO-cursus It!ettechniek vaor bet Reqionaal Centrum Eindho~n , Paqina 2.19

Bescilrij"ing van de handeUngen om een bestaand progral'l'lT& op te

starten en te laten lopen op de FN-905

De 11£htdruk uoor de lrohtlagers D'Det grater dan 4 Bar zijn.

Di tis 1 inks in bet midden onder aan de zl jkant van de nBchine te

controleren.

Stop de startdiskette (*1) in de linker drive unit (drive 0).

De diskette waarop staat "regionaal centrtDn" bevat bet \IoE'rkstuk

progranua en DDet in de rechter drive gestopt Wlrden (drive 1).

Zet de schakelaar op de slot aan en start direct daarna de

neetnBchine door de sleutel op de stuurkast rechtsom te draaien.

op bet numerieke display op de stuurunit'(direct hoven de

sleutel) geeft nu ABS0 (absoluut 0).

Dit wi! zeqgen als u op bet brandende lanpje "start" van de

a£standsbediening drukt gaat de nBchine in bet coordinaten

nulpunt staan ,kijk of er niets in de weg staat want de nBchine

loopt dan naar de 1 inkerbouenhoek achter.

De startschij£ is inmiddels opgestart en W'aagt nu om de dattDn

(geer nu de datum in. de dagen, nBanden en jaren gescbeiden door

een punt), en de tijd in. ledere inUDer naar de corrputer DDet

Wlrden argesloten door de knop "E>l'I'EE" in te drukken.

Stop na bet uitnemen van de startdiskette de proqrammadiskette

(*2) in drive nul.

Als deze disk is opgestart, verschijnt bet beeld zeals is

\IoE'ergeqeuen in f iq 1.

I!'ITO-cUl'SUs I'Ieettechniek 'ODOr bet Reqionaal Centrum Eindhoven I Pagina 2.20

1.3. OIALOOG TUSSEN DE COMPUTER EN DE MEETTECHNICUS

Na het inlezen van de software wordt op het beeld­SCherm aen gratiak waargagavan. dia de maettachni­cus alia informatia ovar da toastand van hat pro· gramma op dat oganblik geeft.

WITUTOVO GEOPAK200-1 MAND. Veld 1

velCl2

Veld 3

VelCl 5 Eci11:or 3613 NAmm Alplla

Vetel 8 KOOrO.

Fiq. 1 Taster

Veld 1 Aanduiding van da software en de machine·uitvoer (Handbediend of KMM.cNC).

. Veld '2 Aanduidlng van de programmastappen die worden uttgevoerd. Als de programmastappen an de gege­vens verder tarugliggen in de programmavoortgang en niet meer in deze dialooggrafiek zlchteaar zijn, dan kunnen ze door hat draaien van een draaisehijf op de computer worden teruggespoeld.

V.,d 3 . "'glfta van hat funktiamenu in de basisuitvoering. Blj het oproepen van de hoofdfunkties met hulpfunk· tie8 worden daze aanslultand aangegaven. Aangazien zowat het funktiemanu als het manu mat hulpfunktias meer ruimte innaman dan baschjkbaar is kunnen ze door da toetsen K5 en Kg. die zieh links­bOven op het toetsancora bevinden. voor- en aehtar· ull wordan gablaaerd. Tekstuitvoer via het beeldscherm wordt ook in het wid aangegeven.

Va/d4 Hier wordt de meettachnicus intormatie aver de toestand van het programma verschaft: in de aerste ragel da bedrijfsfunktie (enkelvoudig-, letr·, herhaal, 01 editaer·funktia); H.t until neg beschikbare regals in de leer- of adj· .. er1unktie. de N·puntmeting en de meeteenheid (mm . of inch), absoluut of incrementaal; in de tweede regel de prOflrammanaam in de leer·, hlrt\aal· of de editaerfunktie: in de derde regel staat hel kOOrdlnatansystaemnum­mer, oat opgeslagen en In gebruik is. evenals de Ult­veer van de gegevens in kartesiscne, polaire of cWn­derkOOrdinaten;

.veld 4 , 0 ·Kart. , 1 XY Vial< -

velCl 7

in de vierde regel bevindt Zich de in gebruikzijnde taster en het proiektievlak waarin de projektie plaats· vindt (aileen bij een opgeroepen taster en ean inge­schakalde projaktie) .

Veld 5 . Aanduiding van de laatst opgeroepen funktie of een gestelde vraag bij een toegevoegde invcer voor de hulpfunktjes. Veld 8 Invoerveld: Hier wordt de tekst weergegeven voor het briefhootd van hat meerrapport of de gelallen· waarde bij de moetzljn-is-vergelijking. die na invoer bf rt aan van het programma met de CONTINUE ·toets vastgeJegd moet worden.

Veld 7 Oialoogveld: Na het oproepen van een geometriseh element wor· den het regelnummer. het element. het meetpunt en het totaal aantal meetpunten aangegeven.

, aij de repeteerfunktie worden aanvuUend de num­mers van het repeteerverloop aangegeven.

rrro-cursus tleettechniek \ltIOr bet Beg ionaal Centrum Eindho\Jt:m

Pagina 2.21

*1 startdiskette --- D-486

*2 prcqrammadisk

Geopac 00( 13, 1) Nl.

startdisk

etc.

D-2484

Geopac 200 (13,6) NL

Program disk

etc.

No is de nachine in bedrijrskla.re toestand.

Plaats bet \erkstuk op de tarel zeals is \eergegeven in fig 2.

De juiste taster cotrbinatie dient nu gekozen te W)rden.

De verschillende runeties W)rden door t\ee toetsaanslagen

opgeroepen, en door "continue" toets afgesloten, in di t geval.

TA en daarna een 2 QDDJ" de tasterdata van disk.

Kies nu de taster met:

TW en daarna 1 voor tasternummr 1.

Het bestaande meetprogramma kan nu opgestart W)rden met:

HF Wilt voor berhaal funetie staat.

No ~t de programma naam gevraagd.

Dem is Fr-003

Toets nu &en aantal nalen "continue" in en veer de qevraagde

metingen uit uolgens fig 3

V lak A , 3 meetpunten

Li In B I 2 meetpunten

Li In C ,2 ueetpunten

Kies uoor de meetpunten de JUiste positie zeals in de fiquor 3 is

.... rgegeven.

I'fro-ctrsus it:!ettecbniek voor bet Regionaal Centrum Eindhot.Jen

Pagina 2.22

I I ",-+_..1

Fig.2

Fiq .3

Itm>-cursus l'i!ettechniek 'UDOr bet Reqionaal CentrlDR EindhouenI

Pagina 2.23

fb?gteneter

In dit prakUkmn onderdeel lIBken tr2 kennis net de sterk in

opkomst zijn de boogteneter. De uituoeringen varieren van

onnam4leurige en eenvoudige tot nam.ic.eurige en ingewikkelde

lll!etapparaten net auto11Btische gegeuens \'Iertr2rking, soms zelfs

net een aangekoppelde conputer. In \'.EZeft is de boogte neter sanen

net de vlakplaat traarop hij gebruikt t«Jrdt te \'Iergelijken net een

schui£naat. De vaste bek \'IDf'dt door de vlakplaat gerealiseerd en

de be1ilEgende schui£ door de be1ilEgende slede net de taster.

Iedere in de handel uerkrijgbare boogteneter heett zijn eigen

specifieke gebruiksaanwijzing,de handleiding van de boogteneter

die in bet praktikmn \'IOrdt gebruikt is hierna in uerkorte vorm

opgellD1ll!n.

Enkele aparte invloeden die de naU\4(eurigbeid van de netingen

kurmen beinvloeden, t«Jrden hierna kart behandeld.

1. De vlakplaat \'I8.arD\'Ier de hoogteneter beleegt 1IIJet zeer vlak

zijn, zodat bij bet \'Ierschui\'len van de hoogteneter de Ie oreIe

kantelfout klein blijft. VOorbeeld: Als de rotatie van de uoet

2·' is en de uitlading van de taster tot bet midden van de veet

e = 150 l1li1, dan geeft dit een boogte variatie op h van

Aih = 150 * 10-5 DIn = 1,5 pm.

Fig.!

r I

t-,

I t

1

4:- ...

IKI'O-cursus lteettecmiek voor bet Beqionaal Centrmn Eindhoven I Pagina 3.1

2. De I¥xMjJteneter is verplaatsbaar over de vlaktafel door een

aantal lu:::htlagers van lu:::htdruk te voorzien. Hierdoor Wlrdt

de I¥xMjJteneter in b:Joqte opget i Id en kan zo nakke 1 i jk over de

vlaktafel Wlrden verschoven. Voor de allernamAleurigste

netingen dient de I¥xMjJteneter vast op de vlakta£el te staan.

zodat de lu:::htlagers dan uitgeschakeld aoeten zijn.

3. De rechtbeid van de geleiding is zeer belangrijk. Als tijdens

bet be\egen van de WiCJf!n over de geleiding ratatie a£wijkingen

ontstaan leiden deze ook \eer tot Ie orde kantel£outen, zoals

in f iquur 1 aangegeven.

4. ft!t de hoogteneter is bet vaak 1IIJqelijk om haaksheden te

neten. De haaksbeid van de hoogteneter ligt in de orde QrOOtte

van 5 tot 20 pm over 500 tot 800 RID lengte. (Frontaal en

zijdelings SOmli verschillend). Voor de DDr1lBie netingen is

deze haaksheid atwijking niet erg belangrijk. ondat deze leidt

tot een 2e orde atwijking, W?lke over bet algeneen

ver\1Barloosbaar is. Bij de haaksheidneUng zelf J'lDet u hiernee

rekening houden.

5. De neetkracht Wlrdt neestal door bet apparaat zel£ bepaald.

Zorg echter dat niet net te hoge snelheden aangetast Wlrdt,

omdat dan door de grate 1IBssa die vertraagd aoet Wlrden tach

grate dynanU.sche neetkrachten kunnen ontstaan. Hierdoor is bet

~rkvlak vaalc. al beschadigd terplaatse 'tBar later de neting

wordt uitgevoerd.

IlffO-ct.rsus i'leettecmiek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 3.2

Opdrachten:

1. Controle van de haaksheid.

TiJdens de haaksheidneting "-Drdt gebruik geDBakt van de

biJbehorende indllJtieue opnener. Controleer de haaksheid net

de haaksbeidzuil. sanen net de analyse nethoele (zie proef

Eetmicroscoop pag ina 9.8).

2. Plaats een kOCJeltaster en kalibreer deze.

3. Iontroleer de lineairiteit net een aantal eindnaten. Bereken

oak de invloed van de eindnaat (Gebruik eindnaten kwaliteit

1 toleranties pagina A.3 en A.4).

4. Veer netingen uit aan \erkstuk 1 en 2 en vul de naten in.

5. Controleer frees\erkstuk FR-e01

6. Verricht een aantal netingen aan de autozuiger.

a. fti!et de Ugging van bet gat uoor de zuigerpen t.o.v. bet

koplak van de zuiger.Bepaal oak de euenwijdigheid van bet

gat net bet kopvlak.OnnatMteurigheid 0.02 ml'l.

b. fti!et ook de dianeter en de hoagte van de zuiger.

~tMteurigheid van de dianeter 0.01 DIn. Ibogte 0.5 DIn.

IPDO-cursus I'IE!ettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 3.3

Werkstuk 1

/,

Werkstuk 2

l1TO-cursus tleettechniek \QJr bet Regionaal Centrum EindbDuen

Pagina 3.4

ITeesW!rkstuk FR-001

FREZEN OPDRACHT RC-mto 1

C'---~----__ ~--------__ ~-r_ L _ _ _______ __ "

C~~ ________________________ ___

N

o 4. 40 1680

o -.+X -.. 42

+Z V I

"' I

-~ ... ·~--·t·-·+-·- . -~ ~ I

I , I 0

'h I

J

I

71

t ol.t 0.1 mat: aluminium 51 ST

IMO-cursus I'Ieettechniek 'VOOr bet Beg ionaal Centrum Eindhouen I Pagina 3.5

II HANDLEIOIHG l1i tutoyo Hoogteneter II

Operation/Measurement

The Linear Height is equipped with two measure­ment modes, ABS ("Absolute"), and INC ("I ncremental"). enabling the setting of two different origins for measurement. The ABS/INC mode key can be used not only for measurement in either mode, but also for recalling the origin of the other mode .

• For details, refer to section 2.3.1 (2) .

• After power is switched ON, the machine in its initial state will show the ABS mode setting.

tm:>-cursus tl!ettechniek voor bet Regionaal Centrmn Eindho'.Jen

Pagina 3.6

2.1 Functions and Operation of Main Unit Com­ponents

Fine feed knob

Slider cl.mp knob

[~J\ 000

OO~O DOll .. ...

Fast feed Iwitch

Rotarv $witch

2.1.1 Slider drive function

( 1) Rotary switch

Illustration

-f'~O" 5tt)f'- '

1----.....vt--"' •

"';"D"O\ :} tt'.... . , . "'--,

", o , • 0 0 0 0= HOlD ASS INC 10

o mm

Function

eActivates motor to drive the slider up or down and halt It.

elnputs measurement values to the counter ilnd holds displayed values

simultaneuusly.

Motor drive function is off

Slider moves up

Slider moves down

. eMeasuring sptltld will be 10mmlsec with the slider moving up or down.

When the probe comes into contact with the workpillce al this speed. it

constant measuring force is applied to the workpiece Irefer to 2.1.2

P14): The rotary switch in the t position sets the mode tor ball diameter com· pensation. with the mode LED light­iny on the counter. Refer to item 2.1.3, P15 for details.

(I"fro-cursus I'l!ettechniek vaor bet Reqionaal Centrmn Eindhcruen I Pagina 3.7

Illustration

-;~. ..... 1-' ......

to- Buzzer)

Function

-With the prohfl in contact with the!

workpiece. set the Rotary switch to INPUT (t for under work surface measurement. , for upper surface measurement). The buzzer sounds. display is held and measurement values are input .

-When the switch is set to any other position. HOLD mode will be re­leased and the machine will enter the

normal counting state.

Be sure to loosen the slider clamp screw when slider travel is required. The slider can be moved manually with the Rotary switch set in any position, but must be motor driven when applying the probe to a workpiece.

(2) Slider clamp and fine feed knobs

Ulustration

Clamp

Slider clemp knob

Slider moves down S'ider moves up

(~) Fine feed knob

Function

-Fine feeding of slider

Clamp the slider by tightening the slider clamp knob.

Turning the fine feed knob one rota­tion clockwise or counterclockwise will make the slider move up or down respectively in O.Smm incre­ments. Fine feeding of the slider after clamping is possible over a distance of 12mm.

11'!rO-our5u5 It!ettechniek voor bet .Regionaal Centrum Eirxlhouen I •

Pagina 3.8

(3) Fast feed switch

Illustration Function

• <."". ,,:, .. , ... U , -, \

• Rotary sWitch at 'or , will spoon Ul.lliliUtll trawl tllruugh motor drive.

Rotarv switch at t Or I

FAST--Q

With the Rotary switch at tor, and the fast k'()d switch deprl!ssed, slider travel will speed up to approx. 40mm/sec.

Be careful when operating the slider not to hit it against uilhur its upper or lowur stopper.

2.1.2 Constant measuring force

When the Rotary switch is set at t or I , the slider travels at about 10mm/sec measuring speed. The probe coming into contact with the work­piece at this speed exerts a uniform measuring force automatically to carry out measurement. When, as in the diagram. the probe is brought into contact with and applies measuring force to the curved work surface (with the Rotary switch at I ). and the workpiece or Linear Height are made to slide horizontally, the probe will trace the surface at constant measuring force. In this way, the MIN (lowest) and MAX (highest) points of curvature and parallelism can be measured.

z i

)( c( :E

____________ .....:I-________ -'_Origin point

Ilfi'O-cursus lteettechniek 'ODOr bet Reqionaal Centrum EindhD\lenf

Pagina 3.9

a

b

2.1.3 Probe ball diameter compensation

A normal measurement with a linear Height would consist, as in Table a, of the display and input of the measured distance from the under­side of a probe ball il) contact with an upper sur­face of a workpiece to the origin. In Table b, on the other hand, where height measurement is carried out with the probe set at an under surface of the workpiece, the value displayed and input must be a sum of normal measurement value and probe ball diameter. Thus, ball diameter compen­sation can be defined as the automatic addition of ball diameter limited to cases where measuring force is applied in an down-lo-up direction on the workpiece. To make use of this function, probe ball diameter must be input in advance. Refer to item (1 I, section 2.3.1 "Ball diameter input" on P.17.

Measuring conditions Rotary switch set

Display loperation

II> => iV >

11 >-.. -a ..

is

J/ Ball diameter

T

& :~~

-Ball diameter compensatton mode indication is unlit.

+g. _UT

-Measurement value from underside of probe ~

Origin ball taken without change.

&t1

~~ -~ - Ball diameter compensation mode indication

t- is lit.

SlOP " ,"

i~ 11

ji I

,"Put •

Origin -Ball diameter compensation is counted.

(1) As ball diameter compensation is always performed through setting of the Rotary switch. compensation will not be effected with the Rotary switch at STOP. even when measuring force is manually ap­plied in an upward direction.

(2) When the Rotary switch is at f to drive the slider in that direction, the counter will enter the ball diam­eter compensation mode automatically. In this case the height of a probe is counted and displaved with ball diameter compensated, even when the pro~ is not in contact with the workpiece.

Irrro-cursus I'I!ettechniek voor bet Regionaal CentrtDn Eindho~"iml Pagina 3.10

2.2 Counter Functions and Mode Operation

2.2.1 Counter control panel LEO Inch indication - (For export model onlvl

FOIoIr Intever dillitl Thr •• ~c:lm.1 digiti

mm indil:llion

inch Indic:atlon

8888.888 88.88888 ----- Oilplay

• Two int.r digits Fiw _imlll digiti

This shows a maximum of 7 digits for the slider displacement counted or for values set bV the Digital switCh. A - sign can be displayed (but not a ... sign) as well as the 7 digits.

+ 123.45 (mm)

Z>

Mode LED indications The indil;C;ltors light in response to mode key oporation.

Mode keys U:.<"J lUI p"':il!III1I\J ,111<1 't:It'!il,IlIlI!J v.lhlt:~

and for selecting measurement modes.

Buuer

inch/mm Inch/mm selection switch IFor export model onlvl

Digital switch This provides the +/- signs and 1 digits which can be used for setting values. The dial is turned by pressing on one of the small buttons provided on both sides of tkll:h dldl. 1 htl SWitch dOt!'S 1101 have d

decimal point dial, but a fixed decimal point is maintained in mm or inch dis­plav mode.

+23.45675 (inch) -ll,

In the case of inch display, the last digit (i.e. in 5th decimal place) set by the Digital switch can be rounded in the following manner:

: ] raisect to 10

For example. +2345678 as set by the Diyital switch willuocomc 23.4b680.

L~~ l3.'1 S68G )

hm:.>-cursus tteettechniek ~ bet Regionaal Centrum Eindho\lenl

Pagina 3.11

2.3 Input/Operation by Each Mode

2.3.1 Preparations before operation

Be sure to input ball diameter and set origin before starting measurement operations.

(1) Ball diameter input

This mode inputs probe ball diameter in advance for ball diameter compensation (refer to p. ·15). There are 2 methods which can be used with this mode. CD Input of values with the Digital switch ® MCilsuromcnt input through use of a reference

block (special accessory).

Q) Input with Digital switch

Illustration

BAll ,<..

~D--'l

xx.xxx

Operation

-Depress to enter the BALL mode. The BALL mode LED lights.

If ball diameter is already input. that value will be displayed.

2 [I + I 0 I 0 I 0 I 8 I 0 I 0 I 0 II -Set the probe ball diameter on the

Digital switch.

Dial setting example: Smm (+00080001

3 -Depress to set the diameter. The DIA mode LED goes off when input is complete,

--------------------~-------------------4 BALL

~D

B.GGG

- Depress again to call the input on the display. Ball diameter is displayed (as 8.000. for example).

II'II'O-curSU5 lteettechniek VDOr bet Regionaal Centrum Eindho'Uen I Pagina 3.12

1

2

® Input with referenc~ block measurement

Illustration

BALL rt-

~D-·~

I xx.xxx J

Rotary switch

,[)

-'0 t -- . ..... -,---,. . (Input) Reference block

IBuZler sounds)

Operation

- Depress to ellter the Ball mode. The Ball mode LED lights.

If there is a ball diameter .value al· ready input, that value is displayed.

-Measure point A. Set the Rotary switch to, and meas­ure point A.

Reset the Rotary switch to INPUT to input the measured value.

The measured value is held. -------------------- ---------------------3

t jof"," -

B.GGG

p: o (Unlitl

-Measure point B. Set the Rotilr y swi!eh to t and meas­ure point B.

Reset the Rotary switch 10 INPUT 10

input the measured value.

Ball.diameter is displayed.

elnput the ball diameter value. Setting the Rotary switch to a posi· tion other than INPUT will input the ball diameter villue turning off the mode LED lamp, and ordinary meas­urement mode is resumed.

-Ball diameter will remain stored in memory even when power is turned OFF after diameter input.

-As flltli;lSUrelllent wilh Ihtl luloluncc uluck lIloons thaI valid ball diameter input can inClude any error due to probe wobble elc .. input of ball diameter should be made with the reference block. rather than with input by the Digital switch, to obtain strict accuracy when measuring.

fMro-cursus li!ettechniek QQOr bet Regionaal Centrum Eindhouen I Pagina 3.13

(2) Setting the origin

The origin can be established by zerosetting or presetting in either the ABS or INC mode. Select a desired measurement mode and set the origin.

Operation

-Select the measurement mode.

<D ASS/INC - Two origin points and the way to set them

The ASS and I NC modes are set alternately each time their mode key is depressed.

Either the ASS or INC measurement modes can be selected and measurement based on the origin set for either can be carried out.

After power is switched on, the machine in its initial state will be rn the ASS mode.

<I> Zerosetting.

The origin is established by zerosetting the meas-

Illustration

'" • ASS

'MC

urement point chosen. Indication LED will light for either mode.

Illustration Operation

-;'.1;)_ .. ',It.'

1 "",,--...-

ZERO

~D x.xxx

11000

Illustration

"";~D-·-· 5lQfl- ,

,---- "" _., I~

Ball diameuit, compenution mode LED is lit.

URO

~D x.xxx ]

( 0.000

.Sets as origm an optional point to which probe is applied. Move notary switch to • position to set probe on upper surface of work­piece. Depress lero switch. Then the display is reset to zero and the origin is set there.

Operation

.~ts as oriyin an OPiiOlldl point where ball diameter compensation is necessary. Move Rotary switch to t position to set prolle on under suridCtl of work· piece in the ball diameter compensa· tion mode. Depres~ lero SWItch to set oflyin.

ItIJ'O-oursus I'INttechniek VIDOr bet Reg ionaal Centrum Eindhoven I

Pagina 3.14

4 ~A I~.DDD ] ,

('II /( 0.000 ] ...

---I . 10.000 ]

-Where it is desired to set the origin at either MAX (highest point), MIN (lowest point) or CENTER (center point; refer to the section on the modes tor eachl. this can be done bV depressing the ZERO switch when one of these values is displayed.

@ Presetting

This mode sets the origin at an optional distance

from a measured point by entering the distance on the Digital switch.

To set the origin. use an accurate master of known dimensions such as a gauge block.

-Probe movement after zero setting and the display changes.

'0 tt n_[ I I.SDD ) 10"'" "" , --.... , .

( 0.000 ) Ball diameter compen$llllon

'0 " "( • 16.'100 J .. ~ ,"' \

-, -When the standard ball probe with 46mm vertical

hntc.kol is to hn 'used to !int thp. oriqin at the !1raplatp. surface, Simply place the ball on the surface and press ZERO set key.

[EXAMPLE 1] Setting the origin on a surface plate using 50mm reference block

The origin can be set by using the standard ball prohe with 46mm vertical bracket by placing the ball on th~ sur lace plate and pressing the lero· set key. Presetting method is used to set the origin when the ball is unable to reach the surface plate due to probe and its position.

Illustration Operation

SYrflCe plate lorigin)

-Set 50mm on the Digital switch.

-Set the Rotary switch at 1 and place the probe on the upper side of the reference block. Press the PRESET key and the origin is set on the sur· face plate.

n=

( 5"0"" u. uu

PRESET x.xxx E J I, v

~D

SO.DOD

E .n 'It

[ M N - 1~3.'1SG

E ~'//1

~ ~

SurflCe plate lorigin I

-Work pieces can be measured with the origin point set at the surface plate.

IMrO-curSus I'feettechniek uoor bet Reg ianaa! Centrum Eindhown I Pagina 3.15

[EXAMPLE 2] Set the origin so that the meas­ured point is located at 12.25mm above the surface plate.

Illustration

1801£ 11 1 2 / 2TIl§J1

Origin let

PRESET x.xxx ~D V

:~.~ SO

Illustration

Operation.

-Set +0012250 on the DigitClI SwitCh.

(

The currently mt:!asured point IS~ + 12.25mm from the Origin to be . set.

-Move the Rotary switch to ... to set the probe on the workpiece. Depress PRfS[T koy In prose I thu dislanc.o. and origin is set as Indicated.

.Probe movement after origins have been set, and the display changes.

-~ II~" ..... /

II'l I"! N --( I· - S.~SD

_T'

[EXAMPLE 31 Set the origin so that the meas-Operation ured point is located at -8.76mm.

--------------------------+------------------------/1-1 0 I 0 I §iiI7 I 6 I 0 II

-;~. II .. , ...-ul _.

Ball diameter compensation mode lEO is lit.

Ongin let

\

PRESET

~D

[

t

x.xxx ,n, v

-8.'160 1

eSet -0008760 on the Digital switch.

(The currently measured point is\ -8.76mm from the origlO. )

-MAX (highest point). MIN (lowest point) and CENTER (center point) can also be preset.

To preset these values, set the measured value of each mode on the Digital switch and press PRESET key. By this operation, these values are preset as the distance from the ongln.

eMove the Rotary switch to f to set the probe on the workpiece. Depress PRESET key to preset the origin above the measured point.

eProbe movement after presetting and the display changes. , ~ .. [ 3.~DD

Origin ~'''---__

7~--..... ., .... , WUT •

IKrO-cursus tleet tecbniek ucor bet 1!=9 ionaa 1 Centrum Eindhot.lelll

Pagina 3.16

2.3.2 Measurement operation

(1) Hold mode

This mode holds the counter display. However, if the slider moves even while the display is held,

the changed position of the probe (in terms of height from origin) will be displayed when hold is released, since the counter will have registered that movement.

Illustration

-i Hold mode HOlD

Mode LEO is lit HOLD

~D

____ 0

Release HOLD

Unlit

i HOlD

ZERO

~D

HOLD

~D Co

HOlD

Mode LEO is unlit

(2) CENTER measurement

This mode can be used to find the centers be­tween points by depressing the CENTER mode key after continuous measurement and input of 2 different workpiece locations.

(Ex.)

Given below is an example. of determining the center where A-B and B-C ~enters of a work­piece is measured.

Operation

-Hold mode and release are set alter­nately each time the HOLD mode key is depressed. When the HOLD mode is set. the display at that moment is held or "frolen". Mode goes oft when released and probe position display is resumed.

.A value in the HOLD mode can be set as the origin by depressing either thl:! ZERO key.

-Depress the HOLD key again to return to ordinary rneasureltltmt mode after zerosettiny.

(J

Origin

Illustration Operation

1 -"'0 ' t ' ..... ,;~

.Measure and input the two locations, A and B.

_., t 0 Sit .. .. -_. '

Point A ml8tU~ent

-"0 11 "

.... , / A - '"_ ....

Measure point A and input the value . _. POlot 8 measurement

70"--.... ' . - ,,/ _. I

t.::r

B

auzz. IOUnds for point A measurement input. BuZZer sounds for point B measurement

Measure point B and input the value. input.

IKI'O-cursus lteettechniek 'UDOr bet Begiemaal CentrtDD Eindhovenl

Pagina 3.17

2

3

4

'Illustration

CENTER

~ 0 it

CENTER moot! LED is lit

POint (.; ..... Wlwn .. "1

-'t) f-11"" - _

t-· . _. It:r

BUlzel sounds for poinl C measurement mput.

CENTER

~D o

CENTER mode LED goes off

Operation

-Measure the center point value be­tween points A and 8. Return the Rotary switch to a posi­tion oth~r Ihcin INPUT and dcpr~!is the CENTER mode key. The Center value of A and B IS dis­played (and held).

(to wlurn to ordinary lIIeasurement mode immediately after this,depress the CENTE R key again).

-Measure the center point value be· tween points Band C, With the center value of A and B held, set the Rotary switch at "to 'lU~'!.Ijlll PIIIIII 1.,11"'" !illl II,,, rlIII,lrY

sWitch to INPUT adjacent to " .

C~n\(Jr Value of B alld C is displayed (and held).

-To return to ordinary measurement mode. Set the Rotary switch to any posi· tion other than INPUT and press the CENTER key.

-Calculation can only be done for 2 points input at a time priur to depressiny the CENTER mode key. Thus, in the example above, i1 0 is measured after the center value for Band C is held, the center value for C and D will be displayed.

-To set a center value as the origin, depress the ZERO key when that center value is held. The value is thtm leloset and the origin IS Stit at a point ifldicawd by the Value.

IKro-cursus It!ettecbniek war bet Reqionaal CentrtDII EindholJenl

Pagina 3.18

1

2

(3) Measuring internal and external width

This mode can be used to find the distance (or width) between 2 measured points of a workpiece by depressing the WI DTH mode key after conti­nuous measurement and input of those locations.

Given below is an example of .width measuring where A-B and B-C widths of a workpiece

measured.

IC-BI

IB-AI

Illustration ()peration

-- -r:; .! ?:::\ .!~ • V 1'-

....." M'U' .. -

B h:::r

-Measure and input the two locations, A and B. Measure point A and input the value. Then measure point B and input the value.

C

B

()

Am

c(

Origin

-As with the CENTER mode, calculation can only be done for 2 points input al a time prior to depressing the WIDTH mode key.

WIDTH

~D WIDTH mode LED is IiI

B-A

-Determine the distance (width) be· tween A and B (width). Set the Rotary switch at a position other than INPUT and depress the WIDTH key. B - A width is displayed (held)_

(

WIDTH ~+ ) (to return to ordinary mode, press ~ 0 0 WIDTH key again).

WIDTH mode LED goes off

~- -------------------------------------------3 ..... ,

~OiO

C-B

-Determme the distana.; (WIdth) be·

tween Band C (width)_ Measure and IOflul fluent C while lhe B - A width value is still being held.

-Measurement values obtaineo with the MAX/MIN (highest and lowt!st point) and DIA (diameter) modes ctn be input as pertaining to CENTER or WIDTH values also. For example, highest and lowest point measuremen] can provide !"'idth or center values. Thus the center line height of a circular workpiece and the distance be· tween 2 such workpiece cemers are also obtainable.

C - B width is dlsplayt!d (hdld).

---------------------4 WIDTH

~D o

_ To return to ordinary mode, Set the Rotary switch at a position other than INPUT and dt!pre5s the

WIDTH mode LEDgOftOIf WIDTH key.

IIU'O-cur5U5 lfeettechniek uoor bet Regionaal Centrmn EindhD'Oen I Paqina 3.19

MAXIMIN

~D

MAX/MIN

~D

'""

(4) MAX (highest point)/M I N (lowest point) measurement

These modes are used to measure respectively the highest or lowest point of a work surface with convex or concave curvature; the probe is applied to the surface and the workpiece or Linear Height moved.

'lIIustration Operation

-How to set the requiroo mode.

~:. MAX mode indication DI!prcss the MAXIMIN mode key once for the MAX mode ready state. LEO blinks

t .:..:. MIN mode indication

LEO blinks

Depress the mode key again for the

MIN ready state.

MAX/MIN

~D t t Mode LEOs go off Depress the mode key once more to resume ordinary measurement mode.

-~ t . $I(WO.

l, . .. or

(6:)

MAX mode LEO i$ lit

MIN mooe LEO is lit

*"tIl ----,

t "(WO , 1fIrWU' ~.

(cr)

Normal counting can be carried out in the mode ready (waiting for input) state.

- To measure and input. Setting the Rotary switch to INPUT when the mode LEOs indicate "mode ready" will change the MAX or MIN mode LED from blinking to the lit state.

The relevant mode (MAX: highest point; MIN: lowest point) wilt be detected and the measurement value automatically held.

Itrro-cursus lleettecbniek voor bet Beqiemaal Centrmn Eindhoven I Pagina 3.20

•

1

3

4

b

Illustration

MAX mode LED blinking

h::::r BUller ,ounds

MAX mode LED islit

(1) Example of MAX mode measurement

An example of detectinQ the highest point of a workpiece with peaks "a" and "b" is given in the diagram below.

Operation

.To set to MAX mode ready state. Set the Rotary switch to STOP and depress the MAX/MIN mode key once.

.Detect the highest point "a".

Place the probe at point A. Set the Rotary switch to INPUT and set to MAX mode.

The probe is made to trace the upper surface of the workpiece from point "A" to point "S" through movement of the Linear Height or workpiece.

Highest point "a" is detected and il5 value held until another value exceeding it is detected ---+1 u.u.1.U.lJu.w~'!------Drigin (see diagram below) .

..J Counl Count Itlrt

MAX

. ~ .. ~ -'".:

Hold Count Hold

o

MAX mode LEO goes off

Hold

Origin

• Detect the highest point "b" .

Count restarts when a value ex­ceeding that of highest point "a" is detected.

IIi!Jhc~1 poi II I "u" I.C. the highest point of the overall SUf­

face - is detected and that value held.

.'nput the MAX value. (MAX mode indica~ion goes off. Ordi­nary measurement mode is re­sumed.) When the probe is at point "S" after the overall highest point has been detected. reset the Rotary switch to a position other than INPUT, the MAX value will be input and ordi­nary measurement mode re­sumed.

l.tfro-ctrsus ti!ettechniek 'UDOr bet Regionaal Centrum EindbcrcJen I Pagina 3.21

1

2

3

..

Illustration _. t{) MAXIMIN '; -- ~ 0 21iiJ _ Depress twice

Mode LEO goes off

IIIil 211il Once Twice

MAX mode LEO MI~ mode LEO blinks blinks

CV Example of MIN mode measurement

An example of detecting the lowest point of a workpiece with troughs "a" and "b" is given in

the diagram below.

Operation

-Set MIN mode ready state. Set the Rotary switch to STOP and depress the MAX/MIN mode key twice.

-----------------------~-----------------

~~ c>Z, ~h i MIN mode _ ... !;:J _, VJ LEO is Ii!

A

-t::1 ~·~I ===.=-===Origin

. J Count Count stan

MIN

b

8

Count Hold

~

+ o

MIN mode LED goes off

Hold

-Detect the lowest point "a". Place the probe at point A. Set the Rotary switch to INPUT and set MIN mode.

The probe is made to trace the work surface from point "A" to point "e" in the same way as for MAX measurement.

lowest point "a" is detected and its value held until another value lower than it is detected.

eDClllct the IOWL!:;1 pOlnl "U".

Count restarts when a value low­er than lowest point "AU is de­tected.

lowest·point "b" i.e. the low­est point of the overall surface -is dtHI.!CtL'U and that vdlue held.

e'nput the MIN value. (MIN mode LED goes off. Ordinary meas­urement mode is resumed.) When the probe is at point "e" after the overall lowest point has been detected, reset the Rotary switch to a position other than INPUT, the MIN value will be input and ordinary measurement mode resumed.

(I'ITO-cUl"SUS I'I:!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindhoven I Pagina 3.22

- The highest or lowest point can be set as the origin by depressing the ZERO mode key while either of these values is held. ~o ---~~ ~

_\If h)IIIJlIllIl1nnn; ___ t - Measurement and input of values of highest and lowest point when measured with the probe from below (sw

diagram on the left) can be done through use of ball diameter compensation (in this case, move the Rotary switch trom t to INPUT).

-Resetting the Rotary switch to a position other than INPUT during counting in MAX or MIN mode, an over· flow error may occur. Reset the Rotary switch to a position other than INPUT only when MAX or MIN value is held. and release the input and the mode,

(5) Circular measurement (DIA) - inner and outer diameter -

Outer and inner diameter and center line height from origin of circular workpieces or features (see diagram below) such as discs, solid and hollow cylinders, circular and elongated holes can be found by detecting the distance between their highest and lowest points.

Illustration , OIA

~D

DtA and MAX mode LEOs blink

Operation

- How to set the mode Depress the diameter mode key for the DIA mode ready (waiting for input) state.

---------------------- ----------~---------2

3

t O¢~~· 0",· '*' I ' . •

• Detect the highest point between A .... 8. Place the probe at point A.

~ o

_. MAX mode LED i$lit

Set the Rotary switch to INPUT. Then the MAX mode ready proceeds to MA~ mode and counting st8rts in that mode.

The probe traces tRe workpiece from DIA mode "A" to "8", acco~ding to the

LED still blinking method laid down on page 30

Buzzer sounds

MAX mode LED goes off

MIN mode LED blinks

(MAX model. and detects the high· est point.

-Change the measuring point from the highest to the lowest point. When the probe is at "8" after the highest point has been detected, set the Rotary switch at a position other than INPUT. The highest point (MAX value) will be input and the mode will change to MIN mode ready.

I'ITO-ctrSUS It:!ettechniek ~r bet Reg ionaal CentrtDll EindhoQl!n

Pagina 3.23

Origin

..

6

6

t o

OIA

~D

. Illustration

MIN mode LEO goes off

OIA mode LEO fleshing ~ Lit

;:r o

OIA mode LEO goes off

Operation

• Dele!:1 the lowt!st lJoint IJelweun C ..... 0 (the lower arc). Pli.l~u Ihe prube i.lt puinl C. ScI tho Rotary switCh to INPUT and count­ing starts in the MIN mode.

The probe traces the workpiece from HC" to "0" and detects, holds the lowest point.

-OlJlilill the tli;ullulur value

When the probe is at 0 after the loweSt po.int has been detected. reset the Rotary switch to a position other than INPUT. And the lowest noin! (MIN vulue) IS III!Jut willie lIlt: Ulst­

ance between the MAX and MIN values Will be calculated and dIsplay­L'fl as 1 ho r1li1lJ1ctor.

• To return to the ordinary mode, press OIA key.

ItrrO-otr5U5 ~ttecbniek uoor bet Regionaal Centrtnn Eirx:lhouen I Pagina 3.24

a) To measure inside diameter such as that of a hole.

Illustration Operation

eMeasurement procedure in this case will be the same, except that the diHlction of measuring force Will be reversed.

When measuring and inputting the MIN value for a diameter first (start· ing with point "c". say, of the ex­ample on the left, depress the MAXI MIN mode key at the moment mode ready indication is given. Highest point mode will then change to lowest and the machine will be MIN mode ready.

b) Measurement of centerline height

Illustration

CENTER

~ D .. CENTER mode LEO is lit

CENTER

~D o

CENTER mode LEO goes off

Operation

eTo measure the height of the center of a circle once the diameter is displayed, depress the CENTER mode key.

(only valid after DIA display when there is no new input).

The machine enters the CENTE R mode and the center height is dis­played.

e Measurement of the interval be­tween circle centers.

To set as origin the height of the center of a circle (obtained by the operation given above, depress the ZE RO key during cent~r· height display. Repeating this operation enables measurement of the 'inter­val between circle centers.

eDepress CENTER mode key again to return to ordinary measurement mode.

eMAX/MIN and DIA modes will be invalid when a touch signal probe is used for measurement.

eResetting the Rotary switch to a position other than INPUT during counting in MAX or MIN mode, an over­flow error may occur. Reset the Rotary switch to 8

positton other than INPUT only when MAX or MIN value is held. and input the value and release the mode.

HrO-cursus I'Ieet techniek uoor bet Reg ionaal Centrum Eindhouen

Pagina 3.25

(

(

2.4 Error Display and Cure

I

Error display Tvpe of error and cure Release/cure

E-oS ) Overspeed Depress the ZERO mode key or turn

When the slidtlr travel speed exceeds the power sWitch OFF, then ON "'!:laln

reasonable readout speed, such as when to release the error.

the slider is moved rapidly by hand, this error may be incurred. It may also ar~se due to noise interference.

E·oF ] Overflow Depress the ZERO or PRESET mode

When "dlue count exceeds the c..Iispli.lY· key to .'clwSl! the ellOI. i:llld lelUlII the

able range. . display count to within displayable

range.

2.5 Measuring with a Touch Signa' Probe 2.5.1 Mounting and connection

A CMM touch signal probe (MTP·2) can be used (1) Mount the MTp·2 in the Linear Height probe with the Linear Height for measurement. holder in the same 'way as with an ordinary

.... Ul_~-f-,rtN' .

.......... INPUI-·

When the touch probe switch is set to ON, input with the Rotary switch will be invalid.

2.5.2 Measurement methods

(1) When the MTp·2 comes into contact with the workpiece. the red lamp on the probe goes off, the buzzer sounds and the count value obtained at the moment of contact is held. Measurement vnlues are then input in the same way as with the Rotary switch's INPUT operation.

(2) The MTP·2 comes into contiJct with the workpiece through the motor drive acti­vated by the Rotary switch at the f or' position. At the moment of contact, the motor cuts automatically. After the motor has cut, the probe can, .of course. be driven in the opposite slider direction.

(3) Ball diameter compensation can be carried out in the same way as with an ordinary probe (see page 15).

(4) MAX/MIN and DIA modes are invalid when the touch probe switch is ON.

probe, by using the clamp screw .

(2) Connect the probe to the touch siQnal probe input connector (T. PROBE) on the rear panel of the counter with the connecting cable and set the touch probe switch '(upper side) to ON.

Whon Ih~ motor cuts dutl to touch signal probe contact with the workpiece. resetting the Rotary switCh to the STOP PQsition will enable motor drive to be restarted.

I'U'O-cursus I'Ieettechniek uoor bet Regicmaal Centrum Eindhoven

Pagina 3.26

W Valid G Invalid

~ .ode kev

~ AISIINC PRESET ZERO

. Operating c:ondlllon

O.dlml.V me •• u._nl mode ~ ~ ~

t "" diem"'" input mode ON - - -...

~ ~ ~ • HOLD HOLD mode ON

-~ ~ ~ -• CENTER mlil,urement mode ON

~ + MAXIMIN mode ready . .:at: . .:u., 1M AX o. MIN indiution blinkingl ~ ~ ~ ~ .+ ~ ~ ~ i i MAXIMIN mode ON

fI - - -~:. C.rc:ulltf m_u,ement mode r .. dy

p CIfI:uler m .. ,u,tment mode ON - - -•

11 Inte.nal/extetnal width - - -me.surtment mode ON ---- --.-------

Rot.tv switch INPUT ~ ~ ~ Touch probe .witch ON ~ ~ ~

2.6 Mode Key Input Possible/Impossible During Operation of Each Mode

BALL HOLD CENTER MAXIMIN DIA WIDTH

~ ~ ~ ~ ~ ~

~ - - - - -

- ~ - - - -

- - ~ ~ ~ ~ - - - ~ - -

- - - - - -

- - - ~. ~. -

- - ~ - ~ -- - ~ ~ ~ ~

- - - -

.~ ~ ~ - - ~ Ordinary measurement mode: When the Rotary switch is in a position other than INPUT. the indication LED will be unlit for all n;eodes other than ball diameter compensa­tion /:Ind ABS/INC . • : MAX/MIN and OIA key input invalid for this opera­

tion when MAXIMIN mode is already ON.

As shown in the table above. when the Rotary switch is left at the INPUT position. all mode keys other than the ASS/INC. PRESET and ZERO keys. will be invalid. After measurement and input in one mode and before operation in another. be sure the Rotary switch is at other than the INPUT position.

IPrro-c1.lrsus I1eettechniek voor bet Begionaal Centrum Eindhoven I Pagina 3.27

Rechtbeidsmeting

Bij rechtbeidsmetingen zijn sen 2-tal meetmethoden te

onderscbeiden, n.l. :

a. \1el'ge li Jkende met ing

b. "directe" Eting

OpErking:

EigenliJk ziJn aile Etingen uel'ge1ijkend, maar in geval.

"a" besehoU\\En \..e metingen t.o.v. een nateriele referentie, bv.

een vlakplaat, terwiJl in geval "b"van een niet nateriele

referentie gebruik vemaakt w:>rdt, bv. een optiscbe as of

ZliIIilartekracht.

a. Vel'gelijkende meting.

Hiervoor zijn een groat aantal meetopstellingen te bedenken,

afhankelijk van het getollereerde element (oppervlak, hartlijn)

en de tolerantie.

AI. Haarlijnlineaal (zie liquor 1).

HierbiJ krijVt En een indruk van de rechtheidsa£wijking. Door

veel ervaring- kan En de groatte van de afwijking schaUen.

Fig. 1 : BepaUng van de rechtheid met een haarlineaal.

II!IO-cursus lteettechniek voor bet Begionaal Centrum Eindhouen I Paqina 4.1

Al. Bei in conbinatie net uoeler en eindnaten.

rei

~------------~2~;-----------~

het 01) rechtheid te controleren werkstIA t<

1= opleqging en 2= eindnaat uoor neting

Fig. 2 : I'I:?ting van rechtbeid m.b.v. een rei en eindnaten.

I'I:?n ondersteunt de rei op t\ee geliJke eindmaten. I'I:?t behulp van

eindnaatconbinaties die juist tussen de rei en de vlakplaat

passen, naet nen de uerschiUende plaatsen bet hoogte uerschil

tussen de rei en vlakplaat.

Al. Vlakplaat net conparator en 3-punt plaat. Hierbij gebruikt

.en een naetklok en statier. Zie figuur 3.

Fig. 3.

trro-cursus ItE!ettechniek 'QIOOr bet Regionaal CentrtDn Eindhouen

Pag-iDa 4.2

l'tiUlen Wi!' geen gebruik van een driepuntsplaat. dan zal indien bet

te _ten oppervlak niet evenwijdig 10pen aan de vlakplaat, een

afwijkiD} wlgens f iguur 4 tDrdt ge_ten.

best passende lijn

c

Fig. 4.

D

afwijkin&

gemeten

hoogtever~chil

De rechtbeidsafwijkiD} is nu niet snel te bepalen, aIleen door de

_tgegeens in een graf lek ul t te zetten of _t e;en conputer de

gegevens te verWi!'rken. I'Iak.en Wi!' gebruik van een drlepuntsplaat,

dan kunnen Wi!' bet .erkstuk oppervlak zodanig uitrichten dat bij C

en D klokuitslag 0 is. De rechtbeid kan nu rechtstreeks uit de

wetiD}en tDrden gehaald; nam!lijk rechtbeids afwijkiD} = de

qroot&te positieve warde + de grootste negatieUif ..arde (\'Barden

aEge lezen op de RE!etklok). Zie ook f iguur 5.

IlU'O-cursus lleettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 4.3

gemeten hoog­

rc~------------------------------------::::~~-----L- verschil=

Fiq. 5~

A4. Vlakplaat met 1 of 2 indu::::tieve opnemers en een

centerbankje.

a. I1eten van de rechtbeid van een cylinder oppervlak met 1

indu::::tie'Ue opnemer. Bepaal op 'Uerschi Hende plaatsen bet

hooqstepunt en bepaal daaruit de rechtbeidsaf~jking.

rechtheids-

afwijking

h. Het meten van de rechtbeid van de hartlijn van een cylinder.

Plaats daartoe 2 indu::::tie'Ue opnemers in een statief. Zie

figuur 6.

Fiq. 6.

!bet .. n heide opnemers in een sam of in een 'Uerschil

tiChakelinq OpnelEII om de rechtbeid van de as te meten?

IftTO-cursus ft!ettechniek ~ bet Reg'itmaal Centrmn Eindho'Uen I Pagina 4.4

A5. tEt &en rechtgeleiding als relerentie.

a. Is de a£wijking van de rechtgeleidinq verWlar!oosbaar t.o.v.

de te Eten a£wijking dan kan En deze direkt Eten.

b. 15 de aEwijkinq niet te verWlarloosbaar dan kan En de

wlgende trl£ toepassen.

B tEting 1

(A B tEUng 2

Fig. 7.

fleet bet ~rkstuk in situatie 1 van liquor "1 resultaat

m1 == 9 + r (1) m1 = neetresul taat 1.

9 = a£wijking van de geleiding.

r = afwijking van bet ~rkstuk.

Draai bet ~rkstuk 190 om zijn lenqte as en neet \lEer de

rechtbe id. resul taat

.a • 9 - r (2)

Uit (1) en (2) zijn zo~l 9 en r te bepalen.

B. "Direkte .• JEt ing .

Nu ~t niet van &en geRBterialiseerde reterentie gebruik

genaakt. Vaak ~t van &en optisch instrument (richtkijker,

autacollillBtor) ot van &en Ulterpasinstrunent (libelWlterpas,

electrDnisch -.terpas) gebruik gellBilkt. Deze instrunenten

_ten Diet altiJd direkt de .£wijking, lIBar JEten vaak een

hDekueranclering ouer &en bepaalde basislengte. Deze

hDekveranclering is &en DBat war de hDogteueranciering over de

basislengte eD is de aat tussen 2 stetD1lJUnten.

IKIO-cursus tl!ettechniek war bet Reg ianaa! Centrmn Eindhoven'

Pagina 4.5

h = b • a

met a in radialen.

Fig. 8. b

Instrumenten volgens dit laatste principe zijn de autocollimator

en bet elektronisch teterpas.De neetlengte bedraagd tot enkele

meters, terwijl boogte afwijkingen van 0.01 om of minder al zijn

te meten.

I1eetnethode net een autocollimator.

Bet neetinstrument meet een variatie in de hoek van een

meetbasis, indien deze in stappen (oelijk aan de meetbasis) owr

bet Wilrkstuk wrdt wrschown. Zie £igt.nlf' 10. Op de neetbasis is

een spiegel net optiscbe kwaliteit bewstigd die de uitgezonden

licbtbundel naar de autocollimator terugspiegeld. Zie figt.nlf' 9.

Fig. 9.

Itm.>-cursus I1eettechniek voor bet Reg ionaal Centrum Eindhown I Pagina 4.6

In een engelse handleiding staat de meting als voIgt beschreuen:

fleasuring flatness and straightness.

Flatness and straightness of machine beds and other surfaces

lying in a horizontal planet are nasured by nans of an

autocollimator and a carriage-nounted reflector - as showl in the

diagram.

1. 1boroughly clean the base of the ref lector-carr iage and the

surface to be tested.

2. Place the autocollinator and reElector-carriage on the

surface, with the reflector close to the objectiue lens.

Adjust until the reflected inage is central in the eyepiece.

Note the datum reading.

3. 1'b'Ull! the carriage along the surface in steps equal to the

pitch of the feet of the carriage, and take a reading on the . autocoll inator at each station. Any undulation of the surface

wi 11 cause the ang Ie of the ref lector to vary resulting in

corresponding variations in autocollinator readings.

4. Con'Ull!rt the diUerenees bet\\Een the first datum reading and

subsequent readings, to linear values (inches). The surface

errors are then determined by adding these differences

cunulati'Ull!ly and making a proportional correction.

fI'· . " , .. ' • ~--~~~~~~--~~.~~~-:--~~~------~

o 2 3 " 5 6 7 6 9

Fig. 10

IlfTO-cursus ltiettechniek uoor het Reqionaal Centrum Eindhouenl

Pagina 4.7

Door de genEten hoekuerdraaiing om te rekenen is de posi tie van

een uolgend steunpunt t.o.v. een voorgaand te berekenen.

Aannatr& basislengte: 100 un

1AI! 1AI!ten 1" = 5.10-6 radiaal

[)us I" komt ouer een nEt een uerplaatsing:

-6 h van 5.10 .100 .. 0.5 pm

Dit resulteert (b.v.) in de uolgende tabel:

1

0

1

2

3

4

5

6

"1

8

9

kelom 1: H ... plaats op de rei.

..

2

-+20

+22

+24

+30

+26

+16

+18

+24

+36

1

2: a£lezing van de autocoll i1lBtor in bgsec •

3: verschil tr&t stand 1, kolom 2.

4: stijging ot daling ouer 100 un, in pm (zie

waag 3).

3 4 5 6 "1

- - 0 0 0

0 0 0 + 2 - 2

+ 2 + 1 + 1 + 4 - 3

+ 4 + 2 + 3 + 6 - 3

+10 + 5 + 8 + 8 0

+ 6 + 3 +11 +10 + 1

- 4 - 2 + 9 +12 - 3

- 2 - 1 + 8 +14 - 6

+ 4 + 2 +10 +16 - 6

+16 + 8 +18 +18 0

IKI'O-ctrsus It:!ettechnlek uoor bet Reg lonaal Centrmn Eirxlhouen I Pagina 4.8

MeetnauWkeurigbeid.

De meetnauWkeurigbeid zal in de eerste plaats aFhankelijk ziJn

van de meetonzekerbeid in de hoekneting. Deze standaardafwijking

is te herekenen door de spiegel 9 keer op dezelfde plaats neer te

zetten en de biJbehDrende hoeken at te lezen.

De standaarda£wijking ~ is gelijk aan:

SIm == j ~ll + Sh2

2 + ..... ,Slm2

nu is

Ais S C bekend is net de onnauWkeur ighe id van 1 'l. van C dan 11DIJen

\11! schl" i jYen uoor niet te grate ". 1

Shi = CS"i

Sim qaat nu ouer in :

Shn = j C2S,,) 2 + C2S"22 + ••••••• e 2sfn2

== .lin . C • S" is de standaarda£wijking voor de

_tingen in de kolom 5.

De standaardafwijking voor de resultaten in kolom ? kunnen \11! a1s

volgt berekenen.

Heem aantal netingen H.

ShN == v¥H • C • S" is de standaardafwi Jking uoor punt H,

en dus oak de posiUe in bet punt H voor de rechte door begin en

eindpunt. De standaardafwijking van de rechte in punt n is qeliJk

&an : i . .IIil . C • Sp

Zodat uoor de standaardafwijking van de systenatiscbe afwiJking

in punt A qeldt:

S == j n' • H • .£2 • Sp2 + n • .£2 • Sp 2

V ii2

• CSp j!!2 + n H

(l'ITO-cur5U5 Meettechniek uoor bet Regionaa1 Centrmn Eindhoven I Pagina 4.9

Opgaven:

1. Wilarom ontstaat bij de autocollinator bet beeld"\eer in bet

brandvlak van de voorste positieve lens (obJektie£).

2. Hceveel is de hoekverdraaiing van de gere£lekteerde bundel als

de hoekverdraaUng van de spiegel 1" is.

3.' &n hoekverdraaUng van I" van de spieqel komt O'Uereen net een

hcogteverschU van 0,5 pm van de opleqvlakken. Wilt is nu de

opleglengte van de spiegel?

Iontroleer dit.

4. U kunt op 2 manieren de standaardaf~jking van een serie

\\Ilarnemingen berekenen. 1E1ke conclusie kunt u trekken als

beide nethoden verschillende en ~lke als ze beiden dezelfde

ui tkomst geven.

5. Verklaar ".arom a£stand spieqel-collinator geen invloed

uitoe£end op bet neetresultaat.

6. Wilt is de uorm at~jking van de rei als u een lineair verloop

van de hoekar~jking vindt? Be~js dit.

Opdrachten.

1 I1eet de rechtbeid van een ~rkstuk uolgens nethode .93.

2 I1eet de rechtbeid van bet oppervlak en van de bartliJn van een

as uolgens methode A4-b.

3 i'leet de rechtbeid van een rei uolgens nethode B,en ~r na uw

berekeningen de _arden in een PC.

II'II'O-cursus lteettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 4.10

Sepaling van enkele toeuallige atwijkingen.

Pluts m.b.v. de mikronEterspil de t\Ee dunne streepjes

(okulair) symmetrisch om bet teruggekaatste beeld (dikke

liJn). en lees de stand van de mikronEter at. Doe dit 9 keer

(.teeds opnieuw invangen en a£1ezen).en bepaal hieruit op tWii!'e

Ranieren (m.b.v. de zakrekenmachine en m.b.v. 5=~: ) de

standaardar~jking van de instrumenten atlezing: 5i

•

Doe hetzel£de nag eens R&ar plaats tevens elke keer de spiegel

door hem tegen de winkelhaalt te zetten • Hieruit is de

toeuaiUge atwiJking van de gehele aeting te bepalen: 5 m

Sepal ing van de rechthe id.

Voer de aetingen uit als hiervoor beschreven,en hereken hieruit

de rechtbeid.

I'tt.a.k gebruik van biJgeuoegd Wilarnemingsblad.

U kunt uw berekening door de conputer Iaten controleren door bet

programma rechtheid.

Dit programma berekend tevens de kleinste kWildratenlijn door de

n&etpunten.

Gee£ de maximale atwiJking van de rechtbeid die uolgens, be ide

aethDden te bepalen is.

Irrro-cursus it!ettechniek voor het 8egionaal Centrum Eindhoven I P&gina 4.11

1. Bepaling van de toevall ige afwijkingen Sj en Sm'

met i nq

1

2

3 It

5

6

7

8

9

a. S. I

b. S. I

aflezing

::

•

meting

1

2

3 4

5

6

7

8

9

s = m S == m

aflezing

(a. m.b.v. de rekenmachine en b. volgens S = ~) Iii

2. BepaJing van de rechtheid

1 2 3 '* 5 6 7

0 - - -1

2

3 4 . 5

6

7 8

9

Itm:>-cursus lI:!ettechnielc. voor bet Begionaal Centrum Eindhown I Paqina 4.12

KfO-cursus lti!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindhouen

Pagina 4.13

Rondheidsneting

InleidinIJ

Dit ooderdeel is gesplitst in twee neetnethoden nl:

A Rondhe idsnet ing net \lerkplaa ts-neetgereedschap (intr.insieke

net hode ) •

! Rondheidsneting m.b.v. rondheidsneter (extrinsieke nethode).

Dem praktiktBIDpdracht laat u net beide nethoden kennis

lllilken. Voor onderdeel A staat \lerkplaats neetgereedschap ter

beschikking, terwiJl u \JDOr nethode B de beschikking heeft

Own' een ftitutoyo rondheidsneter. Onderdeel B bestaat uit twee

opclrachten.ln opclracht Bl gaan \Ie in op de gegevensver\lerking

uolgens de kleinste k~dratenmethode, terwijl in opclracht B2

ingegaan WJrdt op de gegevens\Jer\l\erking uolgens de Fourrier

nethode. Naast dem opdrachtbeschrijving beeft u de beschikking

ouer de leersto£. en de barx:lleiding van de fti tutoyo

rondheidsneter RA-7.

Opdracht:

A 'Iracht net bet ter beschikking staaode \Erkplaats

neetgereedschap de onrondheid van een autozuiger ,een as net

centers en t~ ringen vast te stellen.

AimwiJzingen:

De bijgeleverde zuiger dient op &en doorsnede onder de pistonpen

te WJrden geneten. l'Iaak hierbij gebruik van &en V-blok.Bepaal de

grootste en de kleinste klok uitslag, en bereken net behulp van

de tabel op de uolgeode pagina de onrondbeid.

Il1TO-cursus l'i!ettechniek uoor bet Regionaal Centrum Ein:lhouen I Paqina 5.1

n\"O 60 90 108 120 180

2 0 1 1,4 1,6 2

3 3 2 1,4 1 0

.. 0 -0,4 0 -0,4 2

5 0 2 2,2 2 0

Tabel 1. Verhou:ling at I at

Van de a5 net centergaten dient de onrondheid te \llDrden

geneten _15 deze geplaatst i5 tussen hee centers. ~reken

oak hierutXJr de onrondhe id.

De onrondhe id van de tw:e r ingen kan geneten ~rden net. een

5peciale opstelling ~lgens onderstaande figuren 1 en 2.

Fig_ 1 Voorheeld van op5telling ~

imendi;e dr iepunt5neting

bij een ringuarmig 1IIIH'kstuk.

Fig. 2 Geonetrie van de

aanbeelden bij de

opsteUing ~

dr iepunt 5net ing •

hnO-C1lr5U5 I"Ieettechniek ~ bet Reg lonaal Centrmn Eindhol.Jen I Pagina 5.2

De ingesloten hoek a is te berekenen ui t :

o a = (~) sin (180 - a )

2 en de correctiefaotor is weer in de onderstaande tabel te

vinden.

Correctie£actor F

unta! bee-punts (180 - a )=90 (180 - a )=60

vo1wn .. ting

uolgens uolgens uolgens

Fig_ ? Fig. 3 Fig. 3

2 2 1 1.6

3 * 2 1

4 2 0.4 0.4

5 * 2 2

6 2 1 *

Tahel 2. De correctie factor F = &I I &l

Bereken oak nu wer de onrondheid.

B: BesttEleer de handleiding van de rondheidsneter sa-1.

81: Als eerste mnlt de autozuiqer geneten.

Fiq.3

Plaats de autozuiger daartoe op de ..ettafel en centreer

deze binnen 4 a 5 microneter. I'Ia.ak een onrondheids

registatie net de centrering op ofr,..et op dezelfde

pleats als onder A geueten is.

Bereken uit de registratie .. t de kleinste kwsdraten

IEthDde de 1igging van bet middelpunt en de grootte van

de streal van de bestpassende cirkel en teken deze in de

grili'iak. lleem uoor de berekening 12 ..etpunten die op de

OIIItrek ziJn verdeeld, zie onderstaand uoorbeeld.

Il1TO-cursus lteettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindl'licM!n I Pagina 5.3

2 EX. a = 1 ------n

b- 2 E Y.

:: 1.

n

x R = E r i ------n

a

Doe dit ook voor uwregistratie en bepaal hieruit de

onrondheid.

1\eenaal indruk.ken van de knop JIIlDE na de neting gee£t

achtereenvolgens de waarde a en b •

Deze waarden geuen dus aan wat de positie van de

bestpassende cirkel is t .a.v. de draaiings as. In bet

standaard display geert de uerwerkingseenheid de

c:mrondheid weer. VergeUjk deze resultaten die u gevonden

beeft net de resultaten van de uerwerkingseenheid.

Opnerking.

tfet de knop "centrering" op on 1rDrdt bet prof iel zodanig

VerI!9istreerd dat bet middelpunt van de bestpassende cirkel

sanenualt at de rotatie as. Iii- 1rDrdt dus autoaatisch

geoorr igeerd.

Itm>-oursus I'feettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindlv::rlJen I Pagina 5.4

B2: Verricht ook een neting aan de onrondheid van de as. Doe

dit ook net de centrering op off.

Om de paraneter van de bestpassende krmme door de .

neetptmten te bepalen. gebruiken we een benader ings nethode

die ook nu ~r uitgaat van 12 ptmten. De ligging van bet

middelptmt van de bestpassende cirkel kan euenals hierbouen

lEt behulp van de kleinste kWlldraten nethode 1IIDrden berekend,

maar de ardere coeticienten die de bestpassende kro1me

bepalen.niet. (zie hiervoor de theorie)

De coe££ icienten a1 en hi uit de Four ierreeks bepalen

WKlerom bet middelptmt van de cirkel door de neetpunten

(konen W!!er ouereen net de Wllarden a en b na bet indrukken

van de knop 1UlE), en de \earde van a I - is de o = r

bestpassende straal. De andere coef£ icienten a2 en b2 of a3

en b3 enz. bepalen de bestpassende ellip$ c.q.

driepuntsonrondheid. De berekening van deze coefficienten

gaat lEt:

2 11 2n' In a = -E E. CDS (----)

n n 1=0 1 K

211 2nin

bn = -E f. sin (-u--) n '-IA 1 "

J."""

Waarin E. op de registratie de atstand van bet neetpunt tot bet 1.

middelpunt is.

(J!II'I'Crarsus lti!ettechniek 'OODr bet Begionaal Centrum Eindhoven I Pagina 5.5

Voor de berekening van deze paraneters is fin progratma

aan\t2zig, dat op de CIRP conputer deze berekeningen uoor u

uituoerd.

Wilt is de onrondheid van bet \erkstuk.?

Konen uw berekeningen ouereen net die van de

uer\erkingseenheid? Verklaar euentuele uerschillen.

HDeueel lobbig is bet \erkstuk.

I'Ieet de onrondheid van DR-003 zie tekenibg.

£: VergeUjk oak de resultaten van uethode A net B.

o .0

•

Tekening 00-003

,",,0 ... .,... o

. .v 2.5

'\ _. ~-

~ 04:1 .~ ...... ....... ". t . . - .. . •

I..-.~ ~~ ,'.S'

!~ ~/

V~ oIy

~~ .;s-

~V

'"" 0 N N "" - <G- • •

tol. ! 0,05

0 ...#

• 0

'"" ..

mAt: QutOInAtenaluminiuln

Il'fI'O-cursus I'Ieettechniek "VOOr bet Regionaal Centrum Eindhouen I Pagina 5.6

~ HANDLEIDING I1i tutoyo Rondheidstester RA-7 If

ElELANGRIJK

Omdat de rondheidstester een zeer nauwkeurig instrument is dient Men er voorzichtig Mee om te gaan. Elk onverantwoord gebruik is '.tit den bo:te en daat'.:"" is het vay, belar.g dat rl1en zich eerst ir, de werking van het apparaat verdiept alvorens ermee te gaan meten.

Controleer voor gebruik of de perslucht voorziening aanwezig en voldoende 4s. Dit kan men zien als de groene LED boven de aan/uit schakelaar reeds brand terwijl het apparaat nog niet aanstaat. Br~nd deze LED niet, draai dan de persluchtkraan open of, indien nlen niet weet waar de:e kraan :tich bevind, vraag het aan de docent of practicum-begeleider.

Het meten

Zet het apparaat aan door het indrukken van de aan/uit schal<,ela.,\t'. D.:.e dit echter' y,iet te sr,el c'(,ld.at dan de schak,elpiel-, de :ekering doet smelten.

Span het te meten voorwerp in de drieklauw.

Zet aIle sChakelaars in de standen volgens onderstaande tabel:

~-------------------------------------schakelaar starld --------------------------------------ZERO NAGNIFICATION FILTER DIRECTION RECORDER PENSHIFT

in het middey, 100 15 OUT in het midder,

Il'IfO-cursus it!ettechrliek ~ bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina 5.7

Draai nu indien nodig de Moeren 13 en 14 (zie fig 2) los OM het tasteleMent in de goede positie te :etten. Indien Men niet weet

,welke positie het tasteleMent Moet hebben vraa9 het dan aan de docent of practicuM-begeleider.

I

r

Figuur 2 Tekening Met nUMMers.

Controleer of knop 19 (fig 2) los zit. Draai vervolgens Mob.v. knop 18 (fig 2) het tasteleMent 11 (fig 2) coohoog tot het op de goede hoogte zit.

Controleer of knop 20 (fig 2) los zit. Draai vervolgens knop 21 (fig 2) tot de tastet' 10 <'ig 2) het wel'kst',lk r.et yoiet t'a",kt.

Druk nu op de toets CAL

Draai nu de ta'el Met de hand en bekij~ de afstand tussen werkstuk en taster 10 ('ig 2). Indien het verschil in afstand gedurende een rotatie groter is als S MM probeer dan het werkstyk beter te centreren M.b.v. de twee knappen 8 (fig 3) met horizontale as aan de zijkant van de tafel (centreerknoppen) •

D9aai nu de taster voor:ichtig tegen het werkstuk aan. Zet de knoppen 19 en 20 vast. kijk naar de uitslag van de positie-Metur 6 ('ig a).

IKI'O-cursus I'I:!ettechniek UODl' bet Begionaal Centrum Eindb::llJen I Pagina 5.8

Fig. 3.

Neem een van de centreerknoppen 8 (fig 9) en draai de tafel totdat de knop onder de taster staat:

Draai nu de tafel over 180 graden en bekijk nu de uitslag op de posit ie-meter 6 (fig 3).Draai daarna aan de centreerknop totdat de posit ie-meter zich tussen de twee vorige standen bevind.

Herhaal deze handeling met de andere centreerknop.

rrro-cursus I'feettecmiek voor bet Regionaal Centrmn Eindhouen

Pagina 5.9

Als de posit ie-meter bij een rotatie van de tafel niet buiten de schaal komt probeer dan een grot ere vergroting. Schakel daarvoor de schakelaar MRGNIFICRTION een stand hoger en probeer weer opnieuw het werkstuk te centreren. Lukt dit niet dan dient men een vergroting lager te gebruiken.

We gaan nu papier in de printer plaatsen.

Hiertoe halen we eerste het ronde blokje 4 (fig 3) van de as van de printer af (het zit gewoon los). We drukken nu op knop 5 (fig 3) om de printerkop van het papier te tillen ne we verwijderen vervol;ens het oude papier en plaatsen het nieuwe. We plaatsen nu het blokje weer op de prtnteras en drukken zo dat het excentri­fiche penrletje d.;:.or het papiet~ gedr'ukt wot~d.

We kunnen ook nog de filterwaarde bepalen waarmee we meten. Dit gebeurt met de knop waar "FILTER" bij staat. Staat deze op 15 dan worden de hog ere frequentie's uitgefiltert, Staat de schakelaar op 150 dan worden de hogere frequentie's niet uitgefiltert.

We kunnen nu gaan meten. Dit kan op twee manieren nameliJk automatisch en manueel.

AUTOMRTISCH METEN

We dr'l..l,""ker, c.p de schak.elaat' "RUTO" er. we k.ie::erl de gewenste optie!:.j

"CENTERING" Het gemeten profiel wordt numeriek gecentreerd en da~ pas afgedrukt op de printer.

"PROFILE" : Het gemeten profiel word afgedrukt op de printer.

"LSC" : BiJ het verwerken van de gemeten waarde wordt tevens een cirk~l berekent volgens de kleinste kwardaten methode (Least Square Cirkel) en weergegeven op de printer.

"R MRX" : Na het tekenen van het profiel en eventueel de LSC tekent de pt'inter eer. cit'kel met als straal de gf·Ctc.tste ger.leter. waat'de.

"R MIN" : Ris R MRX-maar nu voor-dekleinste ge~eten waarde.

Ais u uit de bovenstaand opties de gwenste hebt gekozen kan de rneting begir.rlen. Dt".lk. daat'vc.c.r c.p de blauwe tc.ets "MERSURE", De tafel begint nu te draalen en de meting vind gedurende enkele rc.tat ies plaats.

Irrro-cursus tteettechniek ~r bet Reqionaal Centrum Eindhouenl

Pagina 5.10

MANUEEL METEN

Druk daartoe op toets waar "TABLE" staat. De ta'el gaat nu draaien. Nu kunt u op de toets "RECORD" drukken en de printer begint Meteen Met het schriJven van het geMeten profiel. Indien U het schrijven wilt stoppen drukt u op de "OFF" toets naast de "RECORD" toets en voor het stoppen van de ta'el gebruikt u de "OFF" to::·ets Ylaast de "TABLE" t.:.ets.

~8·. -

Itm:>-cursus It:!ettechniek voor bet Regionaal Centrum EindhoQanl

Pag ina 5.11

RONDHEIDSTESTAPPARAAT RA7 biedt vier meetmogelijkheden:

o @ ..L

II

1. Rondheid

2. Concentrlc".I!

3. Ha.ksheld

... patanellitelt

Lse (Automatische meting) MZe (Manuele meting)

Dit zijn de vier meetmogelijkheden van de rondheidstester RA 2. Bij deze vier meetmogelijkheden kunnen de resultaten zowe! op de digitale .flezing. die de rondheid en de centrische eoordinaten van het werkstuk aangeeft. zichtbaar worden gemaakt. als op de po/aire diagramkaart wor­den vastgelegd. waarop al naar gewenst het centrische proflel, het excen­'tische profiel en de c:irkel van de kleinste kwadratensom worden geregl-streefd. .

1. Rondheid

m-----. . I " - ,

..... , ,,/ ~ ,.".,..

I ,I: 4~'>/' I I ,. '. _.r;~)) 0 ' I ... ~<!. , ... \ ....... L~- _ ..... j , x"'-' \ .. ..,a.~ \ .. : .. ' 0\ /;( ;0' , "':1---\ / . " ,x.... .• / . /---::.y..,..::;:'l.\

'" . I ".," " -

De rondheid kan gemeten worden 10-wei in LSe als in MZe. De meetgege­vens. die op de digitale aflezing zieht­baar worden als de meting verrichl is. geven de rondheld in lose aan. Om het vastgelegd te krijgen op een d,a­gramkaart registreert U het proliel. de grootste inwendige cirkel en de klein· ste uitwendige CirkeL De atstand tus­sen deze clrkels geeft de rondheid In

LSeweer.

• Registreer voor de rondheld in MZe het profiel op een d'agram­kaart. Gebruik daarbl, de bi,gele­verde schabloon en bepaal het mlddelpunt. waarbij twee concen­tnsche clrkels een mmimum radia­le scheiding hebben. ceze mini­mum radIale scheiding geeft de rondheld in MZC weer.

II'D'O-cUl"sus Ji!ettechniek 'UOOr bet BecJionaal Centrum Eindho1Jen I Pagina 5.12

2. Concentrlclleit

3. Haaksheid

4. Paranellltelt

• Bepaal twee middelpunts coordi· naten OA (x,. y,) en OB (x2. Y2) met behulp van de digitale aflezing. Dan is de concentriciteit: C., J (x 1 -X2)2 + (V,-V2)2

• Aegistreer de twee excentrische profleten (blj voorkeur de kleinste som der kwadraten Cirkel) A en a op een diagramkaart. Dan is de concentriciteit C .. alvergroting a .. afstand tussen middelpunt

A en centrum B

• aepaal twee middelpunts coOrdi· naten OA (X,. y,) en OB (x2• Y2) met bel"lulp van de digitale aflezlng. Dan IS de haaksheid: S '" J (x, - )(2)2 + (V, - V2)2 per ~

• Registreer de twee excentrische profielen (bij voorkeur de kleinste som der kwadraten cirkel) A en B op een diagramkaart. Dan is de haaksl"leid: S = a Ivergroting ped a '" de afstand tussen middelpunt

A en centrum B

• Stel vlak A in en bepaal met behulp van de digitale aflezing de middel­punts coordinaten 08 (x,. V,). Dan is de parallelliteit: P "" 2J X,2 + y,2

• Stel het vlak A in en registreer het pro tiel B (blj voorkeut de klelnste som der kwadraten cirkel) op een diagramkaart. Twee maal de af­stand van 08 naar het middelpunt o geeft de parallellitelt van de vlak· ken A en 8 weer.

KIO-c\B"'SUS I'feettecmiek ucor bet Reqionaal Centrum Eindlllwen

Pagina 5.13

Proef 6 - Oppervlakteruwheidsmeting

6.1. Inleiding

De oppervlakteruwheid bepaalt in belanqrijke mate, de ~eschiktheid

van een werkstuk voor een bepaalde funktie.

De loop· of glij-elgenschappen, smering en slijtage, afdichtinq of

klemming van twee samenwerkende delen, het hechten van beschermende

lagen of lijmverbindingen, en het mat of glanzende uiterlijk van een

werkstuk worden erdoor bepaald.

Er zijn verscheidene methoden om de oppervlakteruwheid te bepalen:

a. Opt-isch

b. Hechanisch met elektrische versterking

c. Idem met optfsche versterking

d. Pneumatisch

e. VergellJkend.

Hlervan is b de meest toegepaste, en geschiktste om de genormaliseerde

ruwheidsparameters te bepa!en.

De proef gaat over zoln ruwheidsbepaJing.

6.2. Enkele definities (Zie ook fig. 6.1)

a. Werkelijk oppervlak: hat oppervlak dat de begrenzing vormt van een

werkstuk.

b. Nominaal oppervlak: het oppervlak, waarvan de ideale meetkundige

vorm wordt aangegeven)n de tekening van.een werkstuk.

c. Referentievlak: vlak, dat als referentie wordt aangenomen.

T.o.v. dit vlak wordt de stand van doorsnijdinqsvlakken aangeqeven.

Heestal wordt als referentievlak aangenomen, het nominale oppervlak,

of een vlak dat daaraan evenwijdig loopt.

d. Werkelijk profie): de Iljn die ontstaat door de goorsnijding van

het werkelijke oppervlak, met een vlak loodrecht op het referentievlak.

e. Nominaal profie): de lijn, die ontstaat door de doorsnijding van het

nominaal oppervlak met een vlak loodrecht op het referentievlak.

f. Referentfeprofie): de lijn ten opzichte waarvan de eigenschappen

van het te meten profie1 worden vastgesteld. Deze lijn heeft de

vorm van het nominale profiet. Oak de plaats ervan moet zo goed

moqeliJk overeenkomen met die van het nominale profie).

IKro-cursus l'i!ettechniek uoor bet Reqii:maal Centrum Eindhouenl

Pagina 6.1

ominale opp.

werkel ijk opp.

werkstuk

~~~~~_~=-~--=~~~----rnominale profiel

F iquur 6.1.

g. Oppervlakteprofiel: de benadering van het werkelijke profiel door

mlddel van de baan, in het doorsnijdinqsvlak beschreven, door het

middelpunt van een bolvormige taster van een ruwheidsmeetinstrument.

h. Baslslengte (Zie fig. 6.2): het qedeelte van het oppervlakteprofiel.

gemeten langs het referentieprofiel. podig voor de definiering van

de karakteristieke grootheden. van de oppervlakteruwheid; deze heet ook wei "cut-offll-lengte (L

b).

r referentieprofiel

L

Figuur 6.2.

Een oppervlak ziet er in het algemeen als voIgt uit:

ruwheid

Figuur 6.3.

IKro-cursus tleettechniek wor bet Regionaal Centrmn Eindhouen I Pagina 6.2

De volqende afwijkingen treden op:

1. Vormafwfjkingeni te wijten aan ~eometrische afwijkingen van de

bewerkingsmachlnes (tapsheid. onrondheid).

2. Golving; t.g.v. fouten in de aanzetbeweging van het werktuig.

3. Oppervlakteruwheid; ontstaat door het vormgevend middel (beitel).

Tast men het oppervlak af met een ruwheidsmeetinstrument, dan ont­

staat een elektrisch signaal dat opgebouwd is uit twee delen, namelijk

de golvlng en de ruwheid.

Wit men nu een zuiver beeld krijgen van de ruwheid, dan rnoet de gol­

vrng eruft gefilterd worden. Dit is te verwezenlijken met behulp van

de cut-off-lengte.

Het werkt als voigt. Er wordt een bepaalde c.o.-lengte vastgelegd. Golven

met een golflengte groter dan de c.o.-lengte worden uit het elektrisch

signae) gefilterd. Dit gebeurt nlet abrupt, maar geleidelijk.

Voorbeeld (zie fig. 6 •• )

C.o.-lengte • 0.7S rnm. Nu wordt van sinusvormige elektrische spanningen met een qolflengte van:

0.25 rnm de

0.50 mm II

0.7S rnm II

1.25 rnm II

1.75 rnm II

3.00 mm " 7.50 rnm II

amp 1 i tude voor 9n meeqenornen II " 92% II II 80% II .. 60%

" " 40% II II 20% II II 5%

Amnlitude

11---------

0.75 fiquur 6.',

" II

II

II

II

II

in het s i gnaa 1 , II .. II

II II II

.1 II II

/I II II

II II II

II " II

Is de tastweg langer, dan kunnen ook qrotere go\vingen een r01 spelen.

Daarom bestaat er een vaste betrekkinq tussen de c.o.-lenqte en de

tastweg; deze worden dus steeds gekoppeld qeschakeld.

lJm>-cursus tlE!ettecbniek UDOI'" bet Regionaal Centrum EindhD'tJen I

Pagina 6.3

In het praktikum wordt apparatuur ~ebruikt waar c.o.-lengte en

tastweg als voigt samenhangen:

tastweg (nm) c.o.-lengte (mm)

1.6 0.25

It 0.75

10 2.5

25 7.5

I. Hlddenlljn: de lijn t met de vorm van het nominale profiel, die het

oppverlakteprofiel binnen de basilengte Lb zodanig verdeelt, dat

de som van de kwadraten van de afstanden van punten van het profiel

tot de middenlijn (loodrecht op het referentieprofiel) minimaal is.

6.3 De ruwheidsparameters

a. Ra • het gemiddelde van de absolute waarden van de'afstanden van

het oppervlakteprofiel tot de middenlijn (fig. 6.S).

y

L

Figuur 6.S.

De mlddenlijn moet voldoen aan:

L L

x R max

f y • dx • 0 t

o en fly I . dx ism i n imaa 1

o

L Is de meetlengte.

In fonnule l

Ra:- f· f /y/.dx o n

(rrro-cursus It!ettechniek ~ bet Regionaal Centrum Eirx:lho1.lenl

Pagina 6.4

(R hee't ook wei: - Hi ttenrauhwert. a

- Center Average Line: CLA

- Arithmical Average: AA

- Roughness Height Rating: RHR)

b. R • maximale ruwheidshoonte per meetlen~te (zie fin, .6 .5) max !t.:1

Het Is de afstand van twee lijnen die de twee toppen raken

(boven en onder de middenlijn). en evenwijdig aan de midden­

lijn lopen (over de basislengte gerekend).

(Rmax heet ook wei: - Haximale Rauhtiefe

- R:lR .. Rauhtiefe. of maximale ruwheids-t

hoogte per basisJengte)

c. R • Dit is een verbeterde waardebepaling van R • z ~x

y

x Fiquur 6.6,

(Yl.3.5.7,9: de 5 hoogste toppen; Y2,4,6.8.10 de 5 laagste toppen)

R a

d. R • gemiddelde afstand van het referentieprofiel tot het oppervlakte-p profie I.

l

Figuur 6.7.

Il'fI'O-cursus I1eettechniek \IDOr bet ReqiOnaal Centrmn Eirxlhouenl

Pagina 6.5

In formule: 1 l

R • -l • f Y • dx , waarbij y de afstand van het referent ie-p 0

profiel tot het oppervlakteprofiel is.

(Rp heet ook weI G, of Glattungstiefe)

e. Rq • de meetkundig gemiddelde afstand van het oppervlakteprofiel

tot. de middenlijn.

In formule:

2 2 Y, + ••••• 'Yn

n

Zle fig. 6.5

(R heet ook weI: - Root Mean Square Average: RMS q - R ) s

f. t • draagvermogen van het profiel. p

snedel ijn

l

F iguur 6.8

In formule: L, + ••••.• L4

t • .....;.--:L=-----:.. x 100% P b

De snedetijn kan op verschi)Iende hoogten worden geleqd, zodat men

op verschil1ende nivo's in het ruwheidsprofiel kan meten.

(t heet ook weI: - Traganteil) p

6.4. De verschil1ende meetmethoden

a. Optisch. Oit is een kontaktloze meting. Een lichtbundel valt op het oppervlak.

Afhankelijk van de ruwheid varieert de terugkaatsinq. Deze is dan

een maat voor de ruwheid.

ItrrO-cursus lteettechniek ~r bet Regionaal Centrmn Eindhoven/

Pagina 6.6

Toepasslng is afhankelijk van het reflekterend vermoqen van het

werkstukoppervlak. Vooral methoden die op Interferentie berusten, zijn interessant.

omdat deze drie-dimensionale informatle leveren over het werk­

stukoppervlak.

(De Interferentielijnen zijn a.h.w. hooqtelijnen van het oppervlak.)

b. He~hanis~h met elektris~he versterkinq. AIleen deze methode is geschikt voor het bepaJen van qenormaliseerde . ruwheldsparameters (zie fig. 6.l). Alqemene opzet:

,< werkstuk

.. -- " ... .. opnemen verwerken weer!leven

Figuur 6.9.

Opnemen: omvorming van oppervJaksignaal in een elektrisch signaal.

Verwerken: omvorming van een elektrisch (profiel) si~naal in een

ruwheidssignaal.

Weergeven: omvorming van een ruwheidssignaal in een ruwheidsaan­

duiding.

Het gedeelte van de opnemer bestaat uit:

- Tastersysteem: de geometrie van de tasternaald bepaalt welke punten van het werkstukoppervlak worden gemeten.

- Hechanls~h-elektrische omzetter.

• Synchroonaandrijvlng, om de taster over het oppervlak te laten

lopeno

De grootte van het ruwheidssignaal kan op de volgende manieren

worden vastgelegd:

- Aanwijzing op een s~haalinstrument,

- S~hrtjven op een papierstrook (grafiek),

- D~m.v. een ponsband (te verwerken op een komputer).

(In het praktikum worden de eerste en de tweede mogelijkheid toegepast.)

Irrro-cursU5 lteettechniek voor bet BeqiOnaal Centrum Eindho\Jenl

Pagina 6.1

c. Hechanisch met optische versterkinn.

Oe principewerking Is gelijk aan die van de tolerator uit proef .8.

d. Pneumatlsch methoden.

e. Vergelijking van het werkstuk met r~wheidsmonsters.

Het monster en het werkstuk worden met de vingernagel afgetast.

Zodoende krijg je een indruk, tussen welke ·ruwheidswaarden het • werkstukoppervlak zich bevindt. Oit is geen erg nauwkeurige methode.

6.5. Bediening van het aanweziqe instrumentarium

Bedlening van de "Perthen"-ruwheidsmeter.

A

Figuur 6.10

\ c 0 c::lO

o 0 0

o

A: Tastsysteem; B: Heetkop. Deze bevat de mechanisch-elektrische

omzetter, en de tasteraandrijving; C: Elektrische gedeelte. Hierin

vindt de omzetting plaats van elektrisch signaal, in ruwheids­

signaal. Bovendien bevat het een wijzer instrument. dat de ruwheids­

waarde aangeeft; D: Schrijver gedeelte. Hier wordt het signaal van

de meetkop op een papierstrook geschreven.

Ad A: Het hier gebruikte tastsysteem werkt als voigt:

--aandr.

Figuur 6.11

IKI'O-c1D"5U5 tfeettecbniek UDDr bet Reqionaal Centrmn Eindhouen I Pagina 6.8

Ad B

,. .. , : : c ......

tasterarm

\

taater/ " glijaehoen

Fiquur 6.12

a. Draaiknop, om de meetkop in zijn geheel hoC)er of lager te zetten.

b. Draaiknop om de tasterarm omhoog of omlaa~ te bewegen.

e. Drukknop (op de achterkant van de meetkop) om de tasterbeweqing

te starten. Deze heeft dezelfde funktie als knop 5 van het

elektrische gedeelte (zie Ad C).

Ad C

Start

tastbewegin

\ 7

"-meetlengte

/ gO '0 [ I 4

I 0 wijzer'uit het rode ~ebied halen

5 8 6

0 0 0 1 2 3

meetbereik \e.o.lengte

Figuur 6.13 Perth-O-Meter

IHJ'O-cursus i'l!ettecbniek -voor bet Reqionaal Centrum Eindhoven I Pagina 6.9

b

Funkties van de schakelaars en aanwijsinstr.:

1. Netschakelaar

Standen: 0 • apparaat uitgeschakeld

1 •

Stop •

II ingeschakeld II ..

uitgeschakeld.

aandrijving van de taster

(Deze stand is nodig voor het afregelen van het

instrument. Dit is bij de proef niet van belang)

2. Heetbereik.

Er kunnen meetbereiken worden ingeschakeld van:

0.1; 0.25; 0.5; Ii 2.5; 5; 10 en 25 ~lIn.

3. Omschakelaar.

Standen;. Cut off. Hiermee kunnen verschillende c.o.-1en9tes

worden ingesteld. namelijk:

0.075; 0.25; 0.75 en 2.5 mm.

* Test: dient voor de afregeling. Deze is hier nlet

van belang.

* Instrumentsymbool. Deze stand is bij de proef ook

niet van belang.

4. Oversturingsindikator.

Als de wijzer in het rode vlakje blijft staan, is het instrument

overstuurd.

5. Startknop.

Hiermee zet men de tasteraandrijvinq in werking.

6. Nulste!llng.

Hiermee wordt het instrument afqeregeld.

7. Aanwfjsinstrument.

Hierop wordt de Ra-waarde aanqeQeven. Aflezen op de 2.5-; 5- of 100-

schaal, afhankelijk van het blj 2 ingestelde bereik.

S. Instelknop voor de tastweglengte.

Er kan een tastweg worden Ingesteld van 1 tot 5 mm.

Het Heten

a. Knop 1. in stand 1.

b. Het te meten oppervlak onder de taster plaatsen.

c. Als wijzer 4 in het rode gebied staat, moet dit worden verholpen

door san knop 6 te draaien.

ltI'O-cursus ~ttechniek voor bet Beg ionaal Centrum EindhotJen

Pagina 6.10

d. Heetbereik instellen m.b.v. knop 2.

e. H.b.v. knop 3 de c.o.-Iengte instellen.

f. Heetlengte instellen m.b.v. knop 8. g. Knop 5 indrukken tot de wijzer uitslaat.

h. Ra-waarde aflezen op de juiste schaal. De "gemiddelde grootste"

ultslag moet worden afgelezen.

Ad D

f )

\ o

11

- - o 10

) (

o 9

Figuur 6.14 Perth-O-Graph

9. Netschakelaar.

Standen: o • apparaat uitgeschakeld.

• apparaat ingeschakeld. Het papier loopt. als de

taster beweegt.

II • apparaat ingeschakeld. Het papjer loopt, onaf­

hankelijk van de tasterbeweging.

10. Intensiteit van de registratie.

Tijdens onze metingen staat deze schakelaar in de stand van de

plj 1 (2e stand vanaf 1 inks).

Il'Il'O-cursus I'Ieettecimiek voor bet Reqionaal Centrum EindholJen I Pagina 6.11

11. Horizontale vergroting.

De volgende vergrotingen zlJn m0gelijk: 4x; ax; 20x en 20x; 40x;

100x. Blj de eerste 3 beweegt de taster met snelheid 0.5 mm/s en

bij de laatste 3 met een snelheid 0.1 mm/s.

N.B. De c.o.-lengte die is ingesteld. bij 3. is niet van invloed

op de reglstratie.

Het Registreren

a. Knop 9 op I.

b. Knop lOop pljl.

c. Meetweg inatellen met m.b.v. knop 8 d. Vertikale vergroting (- vergrotinq in de richtinq loodrecht op het

te meten vlakje) instellen m.b.v. knop 2.

De standen daarvan komen overeen met de volgende verqrotingen.

Bereik [~m] 0.1 0.25 0.5 2.5 5 10 25 .

Vergroting lOO.OOOx 40.000x 20.000x lO.OOOx 4.000x 2.000x 1.000x 400x

e. Horizontale vergroting instellen m.b.v. knop 11. (= vergroting in

de richting van de meetweg).

f. Registratie starten m.b.v. knop 5. g. Eventueel de registratie lets over het papier verschuiven door aan

knop 6 te draaien.

VRAGEN

1. U wi! de ruwheid bepalen van een oppervlak, dat qeqolfd is. De 901f­

lengte van die golving is 3 1llTl. Welke van de vier, op pagina 6.4

genoemde c.o.-Iengte neemt U?

2. Gegeven is het onderstaande ruwheidsprofiel, dat is opgebouwd uit gelijk-

zijdige driehoeken. R • 17.3 ~m. Bereken, of beredeneer hoe groat max Rat R en R t s p q

l'fI'O-cursus l'feettechniek voor bet Reqionaal CentrlDll Eindhown

Pagina 6.12

~oprervlakteprofiel ~ ____ ~~ ______ ~L-____ ~~--+ X

~middenl ijn

Figuur 6.1S

3. Wat Is het belangrljke voordeel van mechanische ruwheidsmeting met

elektrlsche versterkino. veraeleken met de andere methodes? 6 •. 7. 0pdrachten

1. Hetingen met de Perth-O-Meter.

a. Heet van de vlakjes N6 tim Nl0, de Ra-waarde.

Neem: c.o.-lengte = 0.75 mm

meetweg = 3 mm

Doe elke meting 5 keer (steeds op een andere plaats), en

kontroleer de gemiddelde waarden met pie in de hierna volgende

tabe 1.

b. Heet van het vlakje Nl0, de Ra-waarde bij de 4 verschil1ende C.o.­

lengtes. Doe dit ook voor N6. Verkta~r de resultaten.

2. Registreer van de vlaktjes N6 tim Nl0 het oppervlak. Neem steeds

een meetweg van '3 mm, en een papiertengte van 20 mm.

Tabel: Rugotest 101.

Ra r\-lmJ

N6 o.ll N7 1.6 N8 3.2 N9 6.3 Nl0 12.5

.6.1 . Li teratuur

- Kollegdiktaat "Heten en Kontroleren" - Hoofdstuk 10.2.

- Langerels - Inlelding in de Werkplaatstechniek.

- Normbladen: NEN 3631; 3632; 3633 (concept); DIN 4762; 4763; 4768, ISO R468.

1'fi'O-clD"5U5 I1eetteohniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhot.J£'n

PagiDa 6.13

•

Waarneminqenblad Proef 6

Naam

Coil. n r •

Datum

.------------------------------------------------------------------------1. a. C.o.-lengte 5

meetweg •

Ra-waarden [ J:

N6

b. Meetweg •

Vlakje •

Ra-waa rden r J:

c.o.-lengte •

Ri-

N7 N8 N9 NID

0.075 0.25 0.75 2.5

Kro-cursus &ettechniek 'fJDOr bet Reg ionaa 1 Centrum EindbotJen

Pagina 6.14

Len~temeting op de 1 meter tengte meetmachine.

, Gebruikt wordt een machine van Zeis Jena. Het meetsysteem van de

machine bestaat uit 10 nauwkeurig gejusteerde decimeter merken in

het bed van de machine. Hiertussen wordt met behuJp van een 100 mm

lineaal en een opticatorsysteem geTr.terpol~erd.

Oe 100 mm lineaal is verdeeld in 0,1 mm interval1en. die d.m.v.

het opticator-systeem in 100 gelijke delen wordt verdeeld, zodat

een 0,001 mm systeem wordt verkregen. Het de te meten objekt wordt

tussen de taster geplaatst. r~u wordt niet aan het Abbeprincipe

voldaan, zodat 1e orde fouten kunnen optreden. Om deze le orde

fouten te voorkomen is de machine Eppenstein geccmpenseerd. Meer

informatie over de bediening van de meetmachine vindt U op biz.

7.7 e.v • . 2 Invloed van de temperatuur

Het zal duidelijk zijn. dat bij een meting waarbij machine en

speermaat niet dezelfde temperatuur en uitzettingscoefficient

hebben er een systematische afwijking kan optreden door deze

inv'loeden.

Men dient voor de korrektie hiervan die uitzettingscoefficienten

te kennen en de temperatuur van machine en speermaat te meten.

Bi] deze proef wordt voor het meten van de temperaturen gebruik

gemaakt van thermokoppels. Zie

figuur.

Een thermokoppel berust op het

feit dat tussen 2 materialen

een spanningsverschil ontstaat,

dat afhanot van de temperatuur.

De bij deze proef gebruikte

thermokoppels zijn van het

koper-constantaan type.

Bij versch i 1 in temperatuur tussen de "koude ll en .''warme" I as wordt

over de toevoerdraden een spanningsverschil AV gemeten.

Hiervoor geJdt de relatie AV = kAT.

Voor de bepaling van AV wordt dikwijls gebruik gemaakt van een compen­

sator, die een tegenspanning levert gelijk aan AV; de instelling ge"

schiedt m.b.v. een galvanometer.

II'II'O-cursus neettechniek ucor bet Begionaal Centrum Eindbo~n I Paqina 7.1

Het voordeel van deze methode is, dat het thermokoppel geen stroom

levert. waardoor geen spanningsverschil over de toevoerdraden op­

treedt. Vanwege de kleine temperatuursverschillen, die tijdens de

meting optreden is deze methode echter niet bruikbaar.

Er wordt hier gebruik gemaakt van een Fluke voltmeter met een zeer

hoge inwendige weerstand lduur instrument; oppassen s.v.p.!).

3. Systematische afwijking t.g.v. de temperatuur

Bij eindmaten en speermaten geeft men de lengte op bij 20 °C. Oit

levert bij de lengtemeetbank dan de volgende formule:

Lg • gemeten lengte

ALsp • korrektieterm voor de verlenging van de speermaat t.q.v. een

temperatuur anders dan 20 °C.

ALm • korrektieterm voor de verlenging van de machine

AL "" L a(t-20) a "" lineaire uitzettingscoefficient

... Toevallige afwijking van de lenQte

In hoofdstuk 3.2 staat een formule voor de toeval1ige afwijking.

Voor L20 wordt deze formule:

SL220 - SL

2 + S2 + 52

AL.' 9 ALsp ALm En voor L!.

.5 • Bepaling van de insteltijd van de meting

Het zal duidelijk zjjn. dat wanneer men de speermaat op de machine

plaatst en het thermokoppel erop bevestigt. de temperatuur van de

speenmaat zal stiJgen.

Gaat men nu direkt daarna meten, dan krijgt men te maken met een snet

veranderende lengte van de speenmaat. doordat deze weer de omgevings­

temperatuu"r aanneemt.

De verantwoordelijke grootheid hiervoor is de tijdskonstante T. zoals

deze uit inschakelverschijnselen bekend is.

/l1IO-cursus I1eettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindho\Jenl

Pagina 7.2

Hen spreekt van T als de tijd die nodig is om het signaaJ van een in-

f l.. b' d schakelverschijnseJ te laten a nemen tot op ~ van ZIJn eglnwaar e.

Bij inschakelverschijnselen is de afname per tijdseenheid evenredig

met de signaalgrootte of we 1

d A( t) dt = C1 A(t)

of: A(t) = AO e- t / T

Zetten'we dit uit in een grafiek dan voIgt:

A( t 1) Uit het pJaatje voigt: tan Q= t -t

2 1

tan Q -= _ 1 A e- t / T = -

T 0

"Schrijft" men dus de kromme van het inschakelverschijnsel dan kan

tnen daaruit de tijdkonstante bepalen en hieruit de tijd die men, na het plaatsen van de speermaat.dient te wachten alvorens de

meting met voldoende nauwkeurigheid uit te voeren (t:::; T).

IItTO-c .... sus lfeettechniek \I[X)l' bet Seq ionaal Centrum Eindhoven I Pagina 1.3

Hen bepaalt T als voIgt. Laat de kromme tekenen. Trek dan de raaklijn

aan de kromme in punt 1. Bepaal het snijpunt van de raaklijn met de

horlzontale as (punt 2). T is de tijd tussen 1 en 2.

Vragen

1. Hoem een le en 2e orde afwijking die bij de proef kunnen optreden.

2. Wat is het Eppenstein principe?

3. Hoeveel mag de speermaat scheef liggen indien de totale meet­

nauwkeurigheid van de machine hieraan opgeofferd wordt?

(Oe totale meetonnauwkeurigheid is (0,5 + l~O) ~m. met Lin mm.) 4. Hoe Jegt men de speermaat evenwijdig aan de lineaal (bed)?

S. Wat is de beste vorm van de speermaat punten?

Opdrachten

Lees voordat U met de opdrachten beqint, de gebruiksaanwijzingen voor

de meetbank, de voltmeter en de schrijver door (zie bIz. 7.6 e.v.)! .. . .

1. Warm een van de speermaten OPt door deze circa 5 min. in het oventje

naast de ~PtM!chine te le~~en. Meet ondertu~sen ~~n de ~nrlere soeer­

meat de volgende gegevens:

a} de standaardafwijking van de meting uit 9 waarnemingen

b) na het plaatsen van de koude las van thermokoppel 1 (machine-ijs)

in het dewarvat met smeltend ijs. de waarde 6Vl. Meet dit met de

"Fluke" Voltmeter.

c) meet na bevestiging van thermokoppel 2 (speermaatmachine) aan de

speermaat de waarde AV2. Let op! Speermaat en machine mogen

geen contact maken.

d) meet nu de lengte van de speermaat.

N.8~ Lengte is Aflezing-O-stand.

2. Leg nu de warme speermaat op de machine en de koude in het oventje.

a) Bevestig thermokoppel 2 (speermaatmachine) aan de warme speermaat

en verbindt dit thermokoppel aan de "Fluke" voltmeter. Registreer

de afkoelkromme. zie bIz. 7.11

b) Meet hierna van deze speermaat dezelfde grootheden als bij lb,c,d.

3. Neem de eerste speermaat uit het oventje en registreer ook hiervan

de afkoelkromme als bij 2a.

~. a) 8epaal de temperatuur van de speermaat en de machine d.m.w. de 6V formule: AT. lK

b) 8epaal T zoals in de figuur op bIz. 7.3

Il'm>-cursus It!ettechniek 'UDOl' bet Regionaal Centrum Eindho-uen I Pagina. 1.4

a. ATm_ijs • Tmachine - Tijs .. Tmachine (T .. 0 °e) smeltend ijs

b.

AVl T h' • ~ mac Ine 1\..

Kl • 37,9 IJV/K

AT • T - T sp-m speermaat machine

AV2 Tspe~rmaat .. Tmachine + lQ!

H.b.v. Tmachine en T is nu te berekenen hoeveel de machine speermaat en de speermaat zijn verlengd:

AL .. 0 • L • (T-20)

-6 (0 • Lineaire uitzettingscoefficient; Q AL .. 24 x 10 /K;

-6 0Fe .. 11 x 10 /K; neem L c 1000 mm)

Ais AL en AL bekend zijn. dan is L20 te berekenen m.b.v.: sp m

L20 .. L - AL + AL 9 sp m

5. 8ij L20

hoort een standaardafwijking. Deze is te berekenen uit:

L20 .. L - Al + Al 9 sp m

H.b.v. de formule uit A.f, vol"t:

SL is in opdracht 2 berekend. 9

AL • 0 • L • (T-20)

SAL en SAL vol~en uit: sp m

ST = 0,2 K Neem weer L .. 1000 mm.

6. Voer de meetgegevens in op de terminal en kontroleer Uw uitkomsten

a.d.h. van de uitvoer.

Itn'O-cursus f'leettechniek ~ lEt Regionaal Centrum Eirdhoven I Pagina 7.5

•

Gebruiksaanwljzing van de lm-Iengte meetbank

1. Anwendung

Die L8ngenmessmaschine ist - ihrer Bauart entsprechend - in erster

Llnie fUr unmittelbare und Unterschiedsmessungen an ausgesproehen

langen PrOflfngen, wie Stlchmassen, Kugelendmassen, u.dgl., vorgesehen.

Er k6nnen damit fotgende Messungen durchgefDhrt werden:

- PrOflingen mit ebenen, parallelen Messflachen

- PrOftingen mit kugeligen Messf18chen

- zylindrischen PrOflingen in senkrechter Stellung

- zyllndrlschen PrUflingen in waagerechter Stellung

- PrOflingen mit ebenen, parallelen Messflachen

- Bohrungen.

2. Messprinzip

Ole Messungen beruhen auf dem unmittelbaren Vergleich des PrOrlings mit zwel Massstiben: elnem der Lange der Messmaschine entsprecchenden

Stahimassstab, der In Abstanden von 100 mID Doppelstrlchglasmarken in

durchgehenden Bohrungen tragt, und einem Glasmassstab von 100 mID Lange,

der In Zehntelmil1imeter geteilt ist. Seide sind Dber eine besondere

optische Anordnung gemeinsam In einem Mikroskop ablesbar. Sle erganzen

slch derart, dass der kurze Glasmassstab jewel Is den Abstand zwischen

zwel Doppelstrlchmarken des langen Stahimassstabs unterteilt. Die

Hundertstel- und Tausendstelmillimeter lassen sich in Okular eines

Optisch-Mechanischen Feinzeigers ablesen.

1m Gegensatz zu Langenmessgeraten nach dem Abbe-Komparator-Prlnzip

(Massltab und Messstrecke In elner Geraden hintereinander) haben wir

bel unsere~ Lingenmessmaschlnen. um elne Obermissige Bau18nge zu ver­melden. das optische System nach Eppenstein angewendet. Dieser gegen

FDhrungsfehler (Kippungen) unempflndliche Aufbau ermaglicht die Anordnung von Hasstab und Messstrecke nebeneinander und ergibt

glefchzeltlg die klelnstmagl iche BauHinge eines Lingenmessgerites.

Er grDndet sich auf fo'gende Voraussetzungen:

IlfID-ctr5US l'i:!ettecbniek ~ bet Regionaal Centrum Eindhouen I Pagina 7.6

a) Ole Trager der optischen Teile (Mess- und Pinolenschlitten) sind

starre Gusskorper.

b) Ole Tellungs-(Massstab-)Ebene liegt in der Brennenbene der

ObJektlve.

c) Der Abstand zwischen der Messachse und der ihr parallelen Mass­

stabebene ist gleich der Brennweite (f) der beiden symrnetrischen

ObJektive.

3. Wfrkungsweise (Bild 3, bIz 1.8)

Der optische Teil der Langenmessmaschinen besteht im wesentlichen aus

zwel optlschen Systemen zur Abbildung der Hassstabe und dem Ablese­

mlkroskop. Je eln optisches System ist mit dem Pinolenschlitten (PSch)

und dem Hessschlitten (HSch) fest verbunden, sie gleiten bei den

Schlittenbewegungen frei zwischen der GrundbettfOhrung: Der Pinolenschlitten

wlrdt auf die jeweilige Doppelstrichmarke (StrH) gestellt, dessen

8eleuchtungseinrlchtung die Marke in das Ablesemikroskop (AM) im Mess­

schlitten projiziert. Dieses Bild dient als Index fOr die Ablesung des in

Zehntemililmeter geteilten Glasmasstabs (lM). Der nicht in den Strahlengang einbezogenen Optisch-Mechanische feinzeiger

(Opt) am Hessschlitten ubernimmt die Funktion der G~genpinole und zeigt

die Hundertstel- und Tausendstalmillimeter an. Er wird bei der Null­

elnstellung, d.h. beim BerOhren der Messhutchen von Pinole und Mess­

schlltten, ebenfalls auf Null eingestellt. Zur Ermittlung der Hunderstel­

und Tausendstelmillimeter verschibt man den Messschlitten, bis der nachst­

llegende Strich der Zehntelmillimeterteilung in der Doppelstrichmarke

eingefangen ist. Die Anzeige des Optisch-Mechanischen feinzeigers ist

dann mit dem richtingen Vorzeichen dem im Ablesemikroskop festgestellten

Wert hlnzuzufDgen (5. Ablesebeispiel in Blld 4, biz 1.9).

4. Strahlengang (Bild 3)

Das Licht der Zwerglampe 6 V 1,8 W (ZP) im Pinolenschlitten (PSch) be­

leuchtet Dber den Kondensor (K) eine Doppelstrichmarke (StrM) des

Stahlmassstabs im Grundbett (GrB) und gelangt in das darunter liegende

optlsche System. Das Reflexionsprisma (Pr) lenkt die Lichtstrahlen ab,

lmo-cursus ~ttechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindho1Jen I Pagina 7.7

und das ObJektiv (0) richtet sie parallel. (Da die Ooppelstrichmarke 1m Brennpunkt des Objektivs liegt, wird sie ins Unendliche abgebildet.)

Oas parallelgerichtete Lichtbundel verlauft nun zwischen der Fuhrung

des Grundbettes in das optische System im "essschlitten ("5ch), wo es

nach dem Durchgang durch das Objektiv (0 1) yom Reflexionsprisma (Pr 1)

nach oben abgelenkt wird. Dieses Objektiv erzeugt von dem im Unend­lichen It_genden virtuellen Bild der Doppelstrichmarke ein reelles

Blld In seiner Brennebene, in der der Zehntelmillimetermassstab (Z")

angeordnet ist. 1m Ablesemikroskop (A"), das nur die Funktion einer Lupe hat, also nlcht am Hessvorgang teilnimmt, sind beide Hassstabe ab lesbar.

11 10 "1;.. ~p

\ o 0,

Bi Jd 3

5. Ablesen des "esswertes

~2!!!!~1~!2!~2e (18)

Je nach Elnstellung des Pinolenschlittens (10) auf der Grundbettfuhrung (3)

nach dem Grob-Orientierungsmassstab (9) erschelnt im Sehfeld eine grosse Ziffer mit elnem darunter angeordneten Doppelstrich (Dezimetermarke),

die anzelgt, wieviel hundert Millimeter lang die "essstrecke ist, und

glelchzeltlg fUr die weitere Unterteilung des Dezimeterwertes als Index

dient. Belm Veriehleben des "essschlittens (20) auf den Grundbett verandert

die Doppelstriehmarke ihre lage 1m Sehfeld nicht, dagegen lauft sie uber die

'tm>-cursus I1eettechniek utXlr bet Reqionaal Centrmn Eindhoven I Pagina 7.8

waagere~hte Tel lung des Zehntelmillimetermasstabs. Oer zwischen dem • . Ooppelstrl~h der Dezimetermarke befindliche Teilstrich gibt an, um

wlevlel MIllimeter und Zehntelmil1imeter die Hessstreeke ISnger ist

als der mit Ihr angegebene Oezimeterwert. Die Bruehteile eines

Zehntelmi11 imeters werden 1m Okular des Optisch-Heehanischen Feinzeigers

abgelesen (5. Sild ~).

'--

/ 8

111111111111111"1

70 71

~~ II ! ,'" I,

It " • , . •

,. It

Sild 4.

ge!!!5b:~!5b!~!!5b!r_E!1~~!19~! (19)

Dleser hat neben seiner Funktion als Gegenpinole die Aufgabe. anzuzeigen. um wievlel grBsser oder kleiner die Hessstreeke in Tausendstelmil1imetern

wm) tst als es der Wert 1m Ablesemikroskop (la) anzeigt. Zum Ausmessen der 8ru~htelle eines Zehntelmillimeters ist belm Einbl ick in das Ablese­

mlkroskop und Drehen am Feintrieb (22) der nSchstllegende Zehntelmilli­

metertellstrlch symmetrls~h zwischen der Doppelstri~hmarke einzufangen.

Die 1m Sehfeld des Feinzeigers abzulesende positive oder negative Anzeige

In pm ist dem 1m Ablesenmikroskop ermitteln Wert, unter Berucksichtigung

des Vorzelchens, hinzuzufOgen.

11'fI'O-curSUs I'i2ettechniek voor bet Reg ionaal Q!ntrum Eirldhoven I Pagina 7.9

~~!~!~~~!!e!!! (Bild ~)

Ab ZBSBnrlkroskop

1m Sehfeld beflndet slch die

Dez lmetermarke "8"

In Ihr ist der 4. Teilstrich naeh

der 70 symmetrisch eingefangen.

OPtiBoh~BchaniBchBP FBinaeiger

Der Index steht zwischen dem 2.

und 3. Skalenstrich. Oer geschatzte

Zehntausendstelwert 1st einge­

klammert.

I 1. Tellablesung

(Dezimeterskale)

1. iellablesung

(Z~hntelmillimeter­

skale)

Tei lablesung

(Tausendstelskale)

Ges.amtablesung

- 800 nm

.. 70,4 mm

+ 0.002 (5) mm

870,402 (5) mm

IMTO-cursus ti;!ettechniek ~ bet ftegionaal Centrum Eindho1Jen I Pag ina ? • 10

Gebruiksaanwijzing van de "Fluke 845 ABII voltmeter

• Zet de knop IIPower" in stand "Line Opr".

(Het apparaat werkt nu op het 1 ichlllt!l)

• Zet de pI] I van de knop "Opr" horizont'aal. en IIRangel! op 10 microvol t.

Stel nu m.b.v. de knop "Zero", de meter op O.

De pI] 1 van de knop 1I0pr" d i ent nu omhoog gedraa i d te worden.

• Stel een bereik in m.b.v. de knop "Range", en lees de voltmeter

Cop de Juiste schaal) af.

(N.B. Thermokoppels aansluiten bij "Input ll, en schrijver bij "Output") .

Gebruiksaanwijzing vande "Philips PH 8220 Pen Recorder l.'

• Apparaat inschakelen m.b.v. de knop IIPower ll•

• Stel de papiersnelheid op 18 em/h.

• 5tel het bereik in op 1 V.

• laat de pen op het papier zakken: IIPen Down tl•

• Schakelaar "Heas·Zero ti op IIZero".

• Zet m.b.v. de knop IIRange il de pen op de tweede (dikke) I ijn vanaf I inks.

Hiermee is de O-liJn van de registratie vastgelegd.

• Zet de knop IIHeas·Zero" in de stand "Meas".

• Door een geschikte stand van de gevoeligheidsschakelaar van de "Fluke"

voltmeter, in kombinatie met de knop IIlevel ll (deze bepaald de uit­

gangsspanning als funktie von de wijzeruits)ag) kan de pJaats van de

pen op het papier van de recorder voor de maximale uitslag worden

ingesteld.

• Start de papierafloop: "Chart start".

(N.B. "Output" van de voltmeter aansluiten op "Input" van de schrijver).

Irrro-cUl"sus tleettechniek voor bet Begionaal Centrum Eindhl:RJen J

Pagina 7.11

Waarnemingenblad

1. Bepallng van T.

Hat. Papierlengte

[mm]

At

Fe

2. 8epaling van SL 9

Waarneming Aflezing [mmJ

1

2

3 q

5 6

7 8

9

3. Bepaling van AVl en AV2.

Hat. AVl (J,lV]

(Vmach.-ijs)

Al

Fe

Proef

Naam

Datum:

Papiersnelheid t2 -t1 [mm/h] [min]

Safl = mm

O-stand = 0.0177 mm

::: 0.0003 mm

::: Aft - O-stand

-= = mm

tN2 [).tVl Aflezing Lengte ..

(v speerm. -mach. ) [mm] [mm]

rm>-cursus ~ttechniek UDal' bet Regionaal Centl'tDD EindholJen

Pagina 7.12

L g

4. 8epal ing van T h' ,T en L20 • mac Ine speermaat

Hat. T rOC) T rOc] 6L rmml i\L rrnml L20 rmml m sp m sp

Al

Fe

5. Bepaling van S en het totale meetresultaat. L20

Hat. SAL SAL S m sp l20

AI

Fe

Al-speermaat L20 = + mm

Fe-speermaat L20 = + rnm

6. I nvoer term i na 1.

AI: Aflezing (zie 3) mm AVl (zie 3) }.IV

t:.V2 (zie 3) J.JV

Safl (z i e 1) rnm

Fe: Aflezing mm AVl \.IV

t:.V2 }.IV

Safl mm

II'II'O-cursus lti!ettecmiek vaor bet Begionaal Ce~trum Eindhouen I

Pagina 7.13

Vlakheidsmeting.

Aluorens in te qaan op de bouengenoende meting zullen enkele

basisbeqrippen die er uerband me houden \'.Drden behandeld.

1. Geometrische vorm v-c:tn oppervlaldten.

2. !'Ieetmethoden aan de oppervlakken.

1. Geonetr i sclle \JQrm

Bij en opper111ak onderscbeiden ~ t~ soorten \lOrnarwijkingen,

de nacroqeonetr i sche en de microqeonetr i selle.

Deze laatste nDenen \e oppervlaktermileid. Voor bet neten van

deze \JQrm staan eniqe zeer qeauanceerde meetinstrumenten in bet

laboraterium. J:)e neUng \'Barmee ~ ons bij deze proe£ beziq

hou:fen betreCt ecbter de nacroqeonetrisebe uorm. J:)eze heert drie

uersehi Hende kennerken \'Bar de lengteneting zich nee beziq hou:ft

nl. rechtheid, vlakheid en rondheid.

Deze kennerken zijn van £undanentele betekenis voor bet korrekt

funkUoneren van de neetnachines en nachine-onderdelen, denk aan

rechtqeleidingen en draaiende assen. De specifikatie van

veonetrisehe toleranties op ~rktekeningen is net zo belangrijk

als naataanduidingen i.v.m. nam..Reuriqe £abrikaqe.

Rechtheid en vlakheid

a. Bij veel meetnachines hangt de namaeuriqbeid aE van de juiste

uerplaatsinq van en sensor langs en rechte lijn oE over en

plat vlak.

b. Bij machines 1foDrdt de uorm van bet 'CI:erkstuk bepaald< door de

be\eging van bet qereedschap langs een geleiding van de

veschikte vcrm.

Fouten in rechtheid en vlakbeid kunnen ca£wijkingen wroorzaken in

lineariteit van be\egende sleden en in somnUqe gevallen Eouten in

lineaire verplaatsingen. (Ie erde kantel£outen).

De vl&kheid kan nen neten door bet vastleggen van en wrzaneling

punten ot Ii jnen van bet oppervl&k. Di t komt dus overeen net bet

_ten van rechtbeid, IIIiila.r dan in versehillende richtingen.

JPm>-cursus l'i!ettechniek voor bet Req ionaal Centrum Eindhown I Pagina B.l

Er zijn 2 verschillende meetprincipes te onderscbeiden, dit zijn:

A. Vergeli jkende nl~ting.

S. "Direkte" neting.

A. Vergeli jkende net ing.

Dit aiJn ml!'tingen \ea.rbi,j geb.ruik genaakt w::I.rdt van een

;emateriali&eerde referentie. Als referentie ~t in hijna

aIle gevallen een vlakplaat genanen.

Al Metingen op een vlakplaat m.b.v. een driepuntsplaat, statie!

en conpara tor (meetk 10k). Zie iiquur 1.

-, ........ '

Fig. 1.

A2 Het neten net een .,lakglas.

Met &en vlakglas (of planglas) kunnen eindmaten op vlakheid

gecontroleerd \'I)rden. Van bet vlakglas is en kant zeer

nauwkeurig vlak geslepen net &en vlakheidstolerantie 0.02 tot

0.2 pm. De dianeter van vlakgla:z:en loopt van 10 tot 300 DIll.

Voor de hepaling van de vlakheid m.b.v. planglas ~dt gebruik

;enaakt van bet inter£erentieverschijn&el. Als bet vlakglas

bo\Jen bet te heschomen oppervlak WJrdt ;ehou::len un nen

donkere en Uchte banen \\Barnenen, zie r iquur. 2.

Il1TO-cursus Meettechniek voor bet Regioriaal Centrum Eindhoven I Pagina 8.2

• r;

Fig. 2: Centrale van een eimnaat net een vlakglas.

Elk punt op sen interferentielijn heeft dezelfde atstand tot de

onderzijde van bet vlakglas. Elke uolgende interCerentielijn

b&ett een ~/2 grotere of kleinere a(stand tot de onderzijde van

bat vlakglas (~ = de go~rlenqte van bet gebruikte licht. VOor ~t

licht is de geJniddelde gol£1engte ongeveer 0.6 pm.).

E.Venwi Jdige rechte 1 i jnen (r ig. 2) duiden op &en grate illite van

vlakheid. Gebogen of atwiJkende liJnen duiden op oneCtenheden in

bet hetretfende vlak. Gebogen lijnen zeals in figuur 3 duiden op

een bot oppervlak.

Fig. 3: I't!ting van een boloppervlak net een vlakglas.

lJm>-cursus lteettechniek VODr bet Reg iemaal Centrum Eindhoven I PagiDa B.3

De kromninq van een lijn (A) is gelijk aan eelm'Elal de a£stand

tussen twee inter£erentielijnen. Dit.boudt in dat de onvlakheid 1

maal 1/2~ is. Ais er ~t licht is gebruikt is dit dus een

ar~Jking van 0.3 pm.

B. :~!!:1!~!!:_!!.1!!!~' In wezen is di t oak geen direkte neting maar tIOrdt oak W!NH"

gebruik gemaakt van een re£erentie. Dit is dan geen

gematerialiseerde referentle als onder A, 1IBar kan de optische as

van een neetinstrument zijn, of zelts de zwaartekracht kan al~

referentie gebruikt ~rden.

De instrumenten die op deze principes berusten tIOrden vaak

gebruikt vcor bet neten van grotere oppervlakken vanaf

500 * 500 1111'12 tot uele 10-tallen uierkante neters.

B,o Optische instrumenten ziJn b.v. autocollimator (zie

rechtbeidsneting) en bet zogenaande 1roBterpasinstrument (zie

tbeorie) •

B2 • Zwaartekrachtinstrumenten zijn o.a. libelwaterpas en

elektronische waterpassen. Zie rig. 4.

autocollimator libelwaterpas electronisch 1roBterpas

ANGULAI M!ASUII!NINT

-'Ie 7. ~",,-fII"' __

Fig. 4.

O£schoon deze instrument en uolgens uerschHlende principes

werken, is de neetmethode uoor allen lundanenteel gelijk.

Elk instrument neet nl. de variatie in hDek van een .... tbasis wet

2 steunpunten.

IlfiO-cursus I'feettechniek uoor bet Reqionaal Centrum Eindhouenl

Pagina 8.4

Dit gebeurt tiJdens bet t.rerplaatsen van de neetbasis over bet te

meten oppervlak.

Het is 11DgeliJk om de boekverdraaiing om te rekenen in een

lineairstijgen oE dalen van bet ene steunpunt t.o.v. bet andere.

~n ftBakt hierbij gebruik \rcln de volgenderelatie:

h,.,t*YJ

2" :: 10-5 rad.

h=100 * 10-5 = 1 pm.

Fig. 5.

In bet praktikum WJrdt m;:t tW!e electrcnische waterpassen van

Wijler geW!rkt.

Enke Ie vragen:

1. Als u naar fiouur 6 kijkt, aan W!lke neetbasis, A oE S, zou u

dan de voorkeur geven voor bet meten van bet getekende

oppervlak en \\&arom?

.I

Fig. 6.

2. Sij bet meten van de vlakheid van de stenen plaat m.h.v. bet

elektroniscbe waterpasinstrument kan dit instrument voora£

precies horizontaal (waterpas) gezet ~en. Is dit

noodzakelijk voor de rreting'? lJaarom?

IHTO-cursus lti!ettechniek voor bet Reg ionaa1 Centrum Eindhouen I Pagina 8.5

3. Waarom is bet beter gebruik te naken van bee elektroniscbe

~terpa55en in een uerscbilschakeling geplaatst?

4. Wat kan bet probleem zijn, betre££ende de neting dat optreedt

als de <te neten stenen plaat in zijn geheel erg scheet op zijn

steunpunten liqt?

Opnerking 1

Door aile horizontale en uerticale lijnen te meten

(onafhankelijke lijnen) is bet mogelijk bet bestpassende vlak te

berekenen.Bij de wiskundige behandelinq van de neetgegeuens naakt

men gebruik van bet feit dat aile lijnen welis~8ar ona£hankelijk

zijn en een punt near een hoogte kan bebben. Bet doorzien uergt

enige ~skundige kennis.

Athankelijk van de wiskundige berekening kan nen uerschillende

resultaten krijgen.De ~jze van meten is niet anders,alleen de

wiskundige uer\·erking is anders,11'Bar daar qaan \'.IE! nu niet uerefer

op in.

De herekeninq die wij gebruiken is een zeer grove benadering •

.. ar wi j verr ichten oak naar een mini neal aantal net ingen.

& Nlreft neg onderzoek verricht naar de opti_le wiskundiqe

berekening 1JIDOr een mini11'Bal aantal neetpunten en vaor een

optimaa! resutaat.

ItrrO-cursus reettechniek uoor bet Reqionaal Centrmn Eindhoven I Pagina 8.6

1.3. Opdrachten

1. !'let ing van vlak.heid op een \erkstuk Dl!t weetklok en statier.

tfeet van weetobjekt de vlakheidsafwijking.

Doe dit m.h.v. weetklok en statier.

J'leet eerst voor de coordinaten:

x • 1, Y • 1 tim 5 de hooqte.

Daarna UDOr: x = 2, Y = 1 tim 5 tot

x = 5, Y = 1 tim 5.

1 2 3

1~1~--2~--3~--4~---S~~

A x ..

Fig. 4. Positie weetplaatsen.

4

Schrijr u\., Wlarnemingen op bet Wlarnemingenblad.

Hoe groat is de vIak.heidsafwijking?

2. !'IeUng van vla.k.heid Dl!t behulp van een planglas

Hotlft bet vlakglas onder een kieine hoek boven de 20 JIIJI

aindnaat.

Geltt een oordeel over de vlak.heid van de aindnaat. Herbaal de

weting voor de andere kant van de aindnaat.

l'fI'O-cursus tfeettechniek UDOr bet Beg ianaa 1 CentrlDll Eindho1J'E!'n

Pagina B.7

3. Op de stenen piaat Wiar \e de vlakheid van wi llen \eten, zijn

de lijnen \lSarover t2 oaan neten reeds aangebracht. Ze zijn

~angeduid met x = 0, 1, 2, 3, 4 en

y = 0, 1, 2, 3, 4.

Yoor WI! beginnen Det Deten bepalen \e de standaarafwijking van

de III:ting. Zet c:laa.rtoe bet instrurrent 9 keer over c:lezeltc:le

twa punten, en lees ~f. Bepaal hieruit de taevalli.oe

atwijking s.

lole oaan nu uerder met bet bepalen van de hcM:::Hjteverschillen

over een lijn, de lijn x = O.

Zet bet eerste Witerpali in bet midden en bet t\eede in

dezelfde richting.waarom t\ee ~aterpasinstrunenten?

4. Zet ~t Wlterpasinstrunent op de in plaats A ..aergeoeven

nanier op de steDlm plaat. Stel net hehulp van de

micrometerspillen bet instrument in ze'n stand dat de wijzer

nul aangeett.

Fig. A.

Staat de plaat nu Wlterpas?

let nu bet Wlterpasinstrument een basislengte uerder (fig. A,

gestippeld). De wijzer zal nu een hoekuerdraaiing te zien geuen,

w.t er op duidt dat bet punt (0,2) niet weer op de lijn door

(O,O) en (0,1) liot. Zet nu telkens de opneuer een basislengte

verder tot de lijn y = 4 en noteer de atgelezen hoeken op bet

waarnemi ngenb lad •

Il'fro-cursus ltii!ettechniek WXJr bet Reqionaal Centrum Eindhownl

Pagifla 8.8

Bereken daarna de stijging oE daUng t.o.v. bet wrige punt en

hceueel bet punt hoqer liqt dan (0,0).

We \eten nu bet verloop van de hooqte ouer .!en lijn op bet

opper .. ,lak. \lillen 'We wat ouer de vlakheid van de plaat 'Weten,

IfDeten \e oak over anderen li jnen neten. \Ie pakken daarwor

lijnen die de nu gemeten lijn op de meetpunten snijden,

Waarom?

- ~-

-- ~--:::- 2,0

Fiq. B. Fiq. C

In ons geval bebben 'We gekozen voor Ujnen die er loodrecht Dp

staan.

- -

We beginnen met de lijn y = ° (bet relerentie waterpas ook 900

draaien). Ais je nu bet waterpas neerzet als in tiquur B en de

wijzer met behulp van de micrometerspillen op nul zet, heb je een

re£erentievlak vastgelegd ten opzichte van \elk Je de meetpunten

hekijkt.

Welk vlak is dat?

Tast nu de lijn y ., ° op de al eerder heschreven wiJzer at en

DOteer de hcelc.en op bet waarneming sb lad • Bepaal de hooqten van de

punten (1,O) en (2,O). VergeUjk nu fjguur B met fiquur C.

In liquor C zie je dat (1,1) boger liqt dan (1,O).

rKrO-cursus I1eettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindhouen I Paqina 8.9

-::: -,

gaarom stel Je de ~jzer nu niet op nul?

Hateer nu in de tabel bet uerloop van de atlezingen ouer. y = 1.

Bereken de boogten van de punten (1, 1) en (1,2).

Zet de berekende hoogten uit net uertikale lijntjes op de

neetpunten. Je hebt nu een idee van bet boogtever loop ouer een

stuk van de plaat.

Op dezelfde manier kun je nu ook de lijnen y = 2 tot en net y = 4

attasten. Noteer de aEgelezen boeken op bet waarnemingenblad.

lift de zo uerk.regen qegeuens kun je de hooqten van aIle

neetpunten uitrekenen; dat is ueel .erk. ~ laten bet dan ook

door de konputer deen. Deze rekent dan ook direkt de ar~jkingen

ten opzichte van bet kleinste kwadratenvlak uit.

Het kleinste kliadratenvlak is bet vlak dat bet best door de

neetpunten gaat. De vlakheid kun Je oak bet best beoordelen door

de ar~jkingen ten opzichte van dat kleinste k,.dratenvlak te

bekijken.

Waarom hoett bet uerschil (de zqn. sluitEout) niet nul te zijn?

Verqelijk tenslotte bet naxinale hooqte\lerschil net bet

toelaatbare uolqens DIN 876.

(lfI'O-cursus I'Ii!ettecbniek VDDr het Beqionaal Centrum Eindhouen I Pagina 8.10

Toevallige afwijking:

Meting van de tafe1:

x == 0

y • 0

y == 0

2

3 it

x - 0

2

3 It

Met ing Af1ezin~

1

2

3 it

S s •

6

7 8

9

afgelezen hoek (bg sec) stijging (~m) hoogte (um)

II'D'O-cursus tteettechniek ~ bet Regionaal Centrum Eindhown I Pagina 8.11

y • 1

y • 2

y • 3

y • 4

x • 4

x • c

2

3 .4

x • 0

2

3 ,.

x = 0

2

3

4

x • 0

2

3 4

y = 0

1

2

3 4

HaximaJe hooqteverschil volgens DIN 876 (L - 400 mm):

IIfI'O-cUl"sus &ettechniek ~r .bet Regionaal CentrtDll Eindhovenl

Pagina. B.12

Hoogten boven het grondvlak:

l1I'O-cursus I1eettechniek voor bet Regionaal Centrum Eindho\len

Pagina 8.13

q. Allgemelnes zum Messen

4.1 Mess-Strategie

Immer (mit Griff recht von

LINKS nach RECHTS

messen. KABEL in MESSRICHTUNG

Griff

4.2 UeberprUfen des Systems

a) Einqeben einer Linie (siehe 5J mit 20 Messchritten

b) Auf der rechten Seite der Messbasis ein Stuck Zei tunqspapier (ca.10-20 flTO) unterlegen

c) 10 Werte e1nlesen ohne Vcrschieben der Elektronik-Waage

d) Das Zeitungspapier auf der linken Seite unterlegen

e) Restliche 10 Messwerte einlesen

Ergebnis (mit 1 pm/m Empfindlichke1t) siehe Fig- 1

f) Taste K 1 betati~n und Progr~m 4 wahlen (Einqabe:UU lEND LINE)

q) Alle 20 Messwerte einlesen ohne die Elektronik-Waaqe zu versch1eben

Mogliche Ergebnisse

"IHI [

Fig, 1

r-- L IHII I L IU" L lHI£

:~ ••• , •• 2 ••••• · ~ .. , .. " . ~ .. .,,, .. L.'"'' • lot."" , I

••••

~IJ ffitnr,ttfffuf[[]] ""L'_ • .'v. .. .. ffN ... !t • 74fJ"

A

lli'n~ . i n'lrfrff~ .. Ale HNLU • I :17" ..

c

i I

I I I .. ~.

II'II'O-cursus I'IE!ettechniek uoor bet Regionaal Centrmn Eindho'Qen I

Pagina 8.14

D

4.5 Auswlrkungen von Temperaturdlfferenzen

Temperaturdifferenzen, sei es am Messobjekt selbst oder zwischen Messobjekt und Messbasis, spielen fur die Beurteilung der Eben­heit einer Flache oder der Geradheit (Linienmessung) einer FUh­rung oder eines Lineales eine wichtige Rolle. 1m Folgenden soller daher einiqe wichtiqe Zusammenhange naher betrachtet werden.

4.5.1. Einfluss von Temperaturdifferenzen zwischen Messbasis und Mess­objekt

\

llr""ptll"O"""" d if F.,.tI"~ JJiff.,.,."ca of ""'P.

N,.uOo,f';'s HeQ$u,.i",I"ue

Eine Temperaturdifferenz zwischen Messbasis und Messobjekt be­wirkt einen Warmefluss. Die Grosse dieses Wlrmeflusses wird durch die Beruhrungsflache, die Temperaturdifferenz, das Material von Messbasis und Messobjekt sowie durch den Ouerschnitt und die Lanqe der Messbasis bestimmt. In der Messbasis stellt sich eine Temperaturschichtunq ein, welche eine KrUmmung und Verwindunq der Messbas1s bewirkt. Durch die dauernd Indernden Beruhrungs­punkte und damit andernden Temperaturfluss und Wlrmeverteilung ist die Messbas1s "dauernd in Bewequng". Oiese - teilweise schnellen - Bewequngen sind an der unruhigen Me~sqeratanzeiqe feststellbar. Auch die temperaturbedinqten Llngen- und Oicken­inderunqen der Messbasen liegen in einer Grossenordnung welche die Messqenauigkeit wlhrend dem Temperaturausqleich beeinflussen konnen ! (ungleicher Temperaturverlauf)

z.B. Stahlbasis 1. 200 mm Dickenanderung • • ••• pm/oc Llnqenlnderung = •••• pm/OC

Ebenfalls weist der Messwertgeber eine nicht zu vernachllss1qende Temperaturdrift auf.

Wichtige Konsequenz: VOR DER OURCHFUEHRUNG VON EBENHEITSMESSUNGEN MUSS DIE TEMPERATUR VON MESSBASIS UNO HESSOBJEKT KONTROLLIERT WERDEN ! Die Akklimationszeit der Messbasis betraqt je nach Temperatur­unterschied und Material von Basis und Messobjekt ~2 - 2 Stunden (siehe dazu 4.2)

11'II'O-cUl'5U5 Jlleettechniek voor bet Reg ionaal Centrum Eindhoven I Pagina 8.15

4.5.2 Einfluss von Temperaturdifferenzen am Messobjekt

Der E1nfluss von Temperaturdifferenzen am Messobjekt soll am Beispiel einer Kontrollplatte aus DIABAS betrachtet werden. Ausser den 1m folgenden beschriebenen temperaturbedingten Ver­fprrnungen des Messobjektes, mUssen bei einer Ebenheitsmessung auch die 1m Kapitel 4.5.1 beschriebenen Probleme beachtet werden, falls die Temperatur ~uf der Messfl~che var11ert.

Wichtlg: Die folgenaen Betrachtungen gel ten nur bei stab1li­s1erten Bed1ngungen, d.h. wenn die Temperaturvertei-lung im Objekt linear verl~uft .

Beispiel: Kontrollplatte gem~ss Beispiel 5.5, Dimensionen: 1400x800xl60 mrn Temperaturkoeffizient: 6,5xlO-6

Annahme: Temperaturdifferenz Plattenunter- zu Oberseite lOe

.. Oberseite dehnt sich resp. Unter­seite schrumpft urn: C .. 0,soe.6,S·10-6/oe·1,4 m .. 4.5Spm

Darnit kann der Biegeradius nach zusamrnenhang

R D (L - 6 )

.. 20' L,D in m

dem

berechnet werden R .. 2,4615'10 4 m Die H6he h erg1bt sich aus der N~herungsformel

L2 h .. 8R .. 10 pm - ._=-=

Dieses Beispiel zeigt, wie wichtig eine prlzise Temperaturmessung am Messobjekt 1m Zusammenhang mit Ebenheitsmessungen 1st. FUr die obige Platte betragen die Ebenheitstoleranzen nach DIN:

DIN 00 DIN 0 DIN I

4,5 }JIfl 9,6 pm 24 pm

IJfI'O-cursus tteettecbniek uoor bet Begionaal Centrmn Eindhoven I Pagina 8.16

Um einen temperaturbedingten Fehler unter der halben DIN-Toleranz IU erreichen, waren bei obiger Platte fUr DIN 00 eine max. Tempe­raturdifferenz von O,3 0 C n~tig !

Falls dieser Wert nicht erreicht werden kann, so muss der tempe­raturbedingte Fehler (z.B. beim Nacharbeiten der Platte) berUck­alchtigt und auf dem Messprotokoll vermerkt werden.

Auch hier gilt das unter 4.5.1 gesagte: VOR OER DURCHFUEHRUNG VON EBENHEITSMESSUNGEN MUSS DIE TEMPERATUR DES MESSOBJEKTES UND DER MESSBASIS KONTROLLIERT WERDEN !

4.6 Differenzmessungen

Mit der Differenzmessung sollen Lageanderungen und niederfrequente Vibrationen des Messobjektes wahrend der Messung kompensiert wer­den. Diese Kompensation funktioniert jedoch nur einwandfrei, falls das Messobjekt genUgend Eigensteifigkeit besitzt und die Auflagen dem 3-Punkte-System entsprechen resp. angenahert sind. Ebenfalls muss die Auflage fUr das Refere~zgerat stabil mit dem Ubrigen Teil verbunden und eben sein. (wackeln des Referenzgerates !) Falls die Auflage bei Vibrationen "ein Eigenleben fUhrt" ist keine Kompensation moglich, evt. kann.die Mes~ung verfalscht wer­den.

Maschinenbetten mit einer Vielzahl von Auflagen (z.B. lange Fras­und Schleifmaschinen) folgen allfalligen Formanderungen (z.B. durch Belastung) des Untergrundes mehr oder weniger, so dass das Referenzgerat einen falschen Messwert erhalt.

tl't'ro-ctrsus l'i!ettechniek VIDOr bet Regionaal Centrmn Einclhouenl

Pagina 8.17

Bedienungsanleitung

J.UNILEVEL AlO

1. BESCH~EIBUNG

Oas MINILEVEL A 10 ist eine universell eins~tzbare elektronische Richt\-laage. [lurch die F.igenschaften, prazlse handlich, robust­sowie die Rapid-~nzeige ist das Ger~t 91eich~r~assen ftir das Prti!lat-or \-'ie auch fUr die Werkstatt geeignet.

Das Messprinzip beruht auf den Pendeleigenschaften einer Masse­scheibe, welche an 3 Blattfedern zwischen Flektroden aufgehangt 1st. Die Massescheibe bildet mit den Elektroden elnen Oifferen­tielkondensator, dessen Kapazitatsanderungen 1n einer Flektronik a~sgewertet und auf einer FIUssigkristallanzeige in der richtigen £mpfindlichkeit angezeigt werden. Durch die vellig reibungsfreie Aufh~ngung der Massescheibe sowie di~ Luf~dampfun9 werden extreme Genauigkeiten bezi.iglich Repeti­tion und Hysterese vertunden mit schnellen Messungen erreicht.

2. INE£TRI£EN~HME

2

,...... __ ~""'--I3

Fig. 1 Fig. :2

2.1 Bedienunqsele~ente (siehe Fig. 1)

Schalter 1: Der Schalter hat vier Stel!uns~n' ~O" Aus-Stellung. Die Batterie~ sind von der Elektronik

getrennt. "B" BatterieprUfung. Anzeige muss mindestens 700 sein.

Bei Anzelgen kleiner als 700 sino oie Eatterien zu wechseln. Achtung: Ouecksllber-Batterien sollten n1cht in oen Abfal1 geworfen weroen, sondern oem Verk~ufer zur "'lederverwertung zurUckgegeben werden (Vergi ftung) . In der Stell ung "B" ist oer Strol"lverbrauch ht'lher. Das Ger~t sollte caher nur kurzzeitig auf dieser Stellung eingeschaltet se1n.

-I" Messbere1ch "I", Fmpflndlichkeit je nach Ger~t 10/50/1 0('1 my /m.

Itm>-cursus ~ttechniek UDOr bet Reqionaal Centrum Eindhovenl

Pagina 8.18

"II"

Potentiometer 2:

Stecker 3:

~ ~ Fig. 3

Messt:.ereich "II". Dleser Rereich 1st 10 x em­pflndlicher als ~erelch -r", d.h. 1/5/10 my/m, je nach Ger~t.

D1eser Drehknnpf dient zur Felnelnste11ung des Nullpunktes. Der Verstellberelch 1st mlndestens ! 2 mm/m, (1/10 my/m Ger~te mindestens + 0,4 rom/m).

1. Speisesp8nnung + SV/2 ••• 3 ~. 2. Eingang + 5V fUr Umschaltung auf Dlfferenz­

~essung (Eingangswlderstand 470 KOhm). 3. Anelogausgang ImV I Digit, Ausgangswlderstand

1 )(Ohm / 1 t. f.laximale BeIastung 0,2 mJo (mindestens 10 )(Ohrn).

4. Signa1-Einqang bei Differenzmessung CRt c 1 f.'Ohm).

5. Speisespannung - SV/2 .•• 3 rnA 6. Flektroniknull (verbunden mit dem Stecker­

ge ..... inde) .

2.2 Batteriekontrolle

Batterledeckel nach links schiecen und entfernen. ¥ontrollieren, ob die Batterlen und die Kontaktfeder In der richtlgen Position sind, keine Auslaufspuren aufweisen und richtlg ¥ontakt machen. Schalter 1 auf Stellung "E" stellen. Die Anzeige muss mehr als 700 zeigen. Andernfal1s sind die Batterien 2U wechseln (siehe Wartung). Eei Anzeigen I ,1 list der Batteriekontakt schlecht. Dies kanr. leicht durch sorqf~ltiqes Justieren der Kontaktfeder behoben werden.

2.3 Funktionskontrolle

MINILEVEL nach links neigen

MINILEVEL nach rechts neigen

2.4 Nulleinstellung

-----~~. Anzeige ~,~1~ ___ ~

---~~. Anzeige 'I L.......::"----I

FUr die Nullejnstellung sollte das Gerat auf Umgebungstemperatur resp. auf der qleichen Tenperatur wie die ~essflache seln. Eben­falls sollte das Gerat ca. 1 min (bei 1 mY/~ Frnpflndlichkeit ca. 10 min) eingeschaltet sein.

- Das MINILEV£L auf eine ebene , m~glichst horizontal ausgerich-tete Flache (KontrollpIatte) schieben.

- Den qewUnschten Messbereich (1 ocer II) einste11en (Schalter 1). - Auflagepositlon des ~INILFVEL auf der GrundflNche anzelchnen. - Mit Hilfe des Potentiometers 2 die Anzelge auf Null stellen. - Das MINILEV£L urn 1800 drehen und an derse1ben Stelle wie zuvor

auf die Grundfl~che schleben. - Mess~ert ablesen und durch zwel dlvidleren. Mittels dern Poten­

tiOMeter 2 den errechneten .. rert 1n der Anzeige einstellen. - Das ','INILFVEL noc:hrnals urn 1800 drehen und auf die anqezelchnete

FUiehe schiE'ben.

In der Messwertanzeige muss nun der errechnete Wert erscheinen, jedoch ~it umgekehrter Neigun9sanzelqe.

ItrrO-cursus I1eettechniek uoor bet Regionaal Centrum Eindhown I Pagina 8.19

2.5 Messen

- Das MINILFVEL auf die 2U messende Flaehe sch1ebenund Messwert ablesen.

Das MINIl.EVEL ist aeoenuber Ouerneigungen aus der Vertikalen bis (\ - -

ZU! 5 unempfindlich (T~ISTSTAEIL). (Fig. 2)

3. 1<N":ENDCNGFN

3.1 Absolutmessung

MINILEVEL entsprechend 2.4 auf Null stellen. ]ouf die MessflZiche aufschieben. Das Gerat zeigt cie Ab~eichung bezuglieh dem "Wasser", d.h. der Horizontalen. Die EMpfinclichkeit pro Digit (letzte Ziffer) 1st auf dem Griff angegeben.

N~19ung nach rechts Neigung nach links

Fig. 4

3.2 Relative Lagemessungen

a)Das MINILEVEL auf die ReferenzmessflZiche schieben. b) Pless ... ·ertanzeige auf Null stellen C)Das MINIlEVF.L auf die zu messende Fl~che schieben.

Die anaezeigte Differenz zub) entsprieht der Lageabweichung von der Re­ferenzfUiche.

Mit dieser Messart k~nnen Lagewinkel , je nach Ger~t, bi~ 2U 1Pa:x. 200 nun/m verglichenwerden.

3.3 D1fferenzmessungen

Durch verbinden von 2 MINILFVFL gle1cher Fmpfind11chkeit Mit dem Differenzmesskabel wird die Differenzmessunq erm5gl1cht.

- Verbindungskabel anschliessen und den am einen Kabelende sich befindende Schalter einschalten. Beide Messgerate parallel auf die qleiche FISche schieben unc' auf Null stellen.

- Das Gera~ beim Stecker mit Schalter zeigt nun die ~cigungsdifferenz der beiden MINILFVEL an.

Die D1fferenzmessung empfiehlt sich bei prZiz1sen Messungen auf Objekten welchc vibrieren tauf 91e1che ~essachse achten!) resp. be1 grossen Objekten, deren Lage ~ndern kann (z.R. we1ches Maschi­nenfundament, ALlauf e1nes grossen Maschinentisches, etc.).

ItuO-cursus neettechniek \IOOr bet Regionaal Centrum Eindhouen I Pagina 8.20

3.4 Wlnke1messungen

a) Kleine Winkel

Das MINILEVEL 1st geeicht in Steigung, d.h. in my/m, was dem Sinus des Winkels entspricht. FUr Winkel bis ca. 5° entspricht der ange­zeiqte ,.Iert, entspr. umqerechnet, recht genau dem Winkel 1m Grad­mass.

1 Diqit der Anze!ge entspricht:

Empfindlichkeit 1 my/m 5 ~y/m 0,00001"/10" 0,00005"/10"

Winkel 0,2" I"

10 my/m 0,0001"/10"

2"

50 my/m 0,0005"/10"

10"

Der Genaulgkeit der Winkelmessung sipd jedoch durch die Kallbrier­toleranz resp. dip. Linearltat des MINILEVELS Grenzen gesetzt. Fur spezlel1e ~inkelmessungen 1st das L£VFL~FTER in Verbindung mit el­nelT' U:vrl.TRONIC besser geeignet. l11it diesel'!' t-tessgerat sind ..Genauig­keiten bis 0,2 , m~qlich.

b) 900 -\-l1nkel

Rechte "iinkel resp. kleine Abweichungen von 90°, kl:innen sehr qenau mit elnelT' Winkelger~t bestimmt werden. Die absolute Genauigkeit lieqt bell IT'y/m Ger~ten bei 1".

3.5 reFHHEITSMFSSUNGEN

Beispiel: Fmpfindl1chkeit r.!essbasis lange! ~bweichungen pro 1 my/m x 200 r:m

1000 nur.

des Gerats 1 my/m 200 mm Digit bezogen auf die Basislange:

• 0,2 my/200 mm

AbleS\.ln3

E .... ...

Imo-cllrsUS I'Ieettecbniek 'UDOr bet Regionaal Centrum Eindhoven I Pagina B.21

- ~lNILFV£L am Messstreckenanfang aufschieben. Messstrecke in Strek­ken entsprechend der Messbasisl~nge aufteilen. Dabei darauf achten dass eher Ueberlappungen entstehen, da bei Stossmessungen mit LOk­ken Messfehler entstehen.

- MINILEVEL entsprechend den ~arkierungen der Messstrecke schritt­~eise entlangschieben und nach Beruh1guna der Anzeige den jeweili­gen ~esswert notieren. ~nschliessend entsprechend der Fmpfindlich­keit resp. der ~essbasisl~nge auf die ~bweichungen in my un~echnen und entsprechend Fig. 6 darstellen.

Oiese bei grossen Fl~chen zeitlich aufwendigen Messungen, die Pect­nerei l.md c!ie Aufzeichnung. kOnnen durch den "'YLEP-RECORDER resp. den WYLER LEVFL-COMPUTFR stark vereinfacht werden. P1tte fordern S1e die entsprechenden Spezialprospekte an, oeer verlangen S1e eine un­verbindliche Demonstration!

----

\

l!'II'O-cursus It!ettechniek voor bet Reqionaal Centrum Eindhl:n.len I

Pagina 8.22

4. TECHNISCHF D~TFN

Messbereich (~nzelgeumfanq)

Rapidanzeige:

£mpfindllchkeit:

~hlesung auf Bereich I

2 Bereiche, umschaltbar, lieferbare ~erelche sind:

+ 1999 Digit

nach J sec.

1-10 my/m, 5-50 my/m, 10-100 my/m pro Digit

Toleranz der £mpf1nd11chkeit (Bereich II, ! SOO Digit) c + 5 , typ 2 ,

Umschaltfehler Bereich rIll (Bereich + SeD Digit) < + 4 t + 1 Digit -typ 2 , + 0,5 .. Nullpunktverstellbereich der Felneinstellung: 1-10; 5-50 rr.y/m

10-100 my/m min. + 400 Digit

Nullpunktdrift 1): Mittlere Drift 1n 24~ bezcgen auf Bereich II

min. + 250

1 my/rr. c 24 Digit typ 10 ..

5-50; 10-100 ~y/m c 10 Digit

Repetitio~ cineR ~es~wertes:

L1nearitat:

Analogausgang:

Eatt~rie:

(Bereich + SOD Digit)

2 Stk. MALLOPY TR 164 Petriebsdauer

typ 3 It

< 0,5 Digit

typ 1 t

ImV I Digit

typ 250 h

Eatteriear.zeigc: Ar.zeige Yapazit.!t 1n t

BOO 760-770 730 100 AO 10

Twis tst<,1:: 11: Querneiqungsfehler der prlsrnatischgn ~asis, bei ~eigung ! 5 zum Lot: <'! 0/02 run/m

1, FUr die ~essung der Nullpunktdr1ft muss das Ger~t akklimatisiert u~~ ~jndestens 5 min (1 rr.y/m - Ger~te ca. 20 min) e1ngeschaltet sei~. rtenfalls carf keine Justierung am Nullpunktpotentiometer vorgencTrlmen werden. CKachlaufen des 5chleifers in die spannungs­freie Nullage von ca. 5 .•• 10 Digit). WMhrend der ~essung muss die Te~peratur auf + 2cC eingehalten werden. Die ~essfl~che muss a~solut stabil sein-(z.E. Boden im Erdgeschoss) !

S. Uf"TFRHALT

1m folgenden werden einige ~agliche St~rungen und deren Behebung be­schrieben. K~nn eine St~rung Trlit Hilfe dieser Jngaben nicht behoben werden, so 1st das Gerat an den n~chsten Kundendienst zu senden.

Pei Peparaturen an der £lektronlk ist darauf zu achten, dass 1m spe­ziellen lnteqrierte Schaltungen empfindlich gegenUber statischer La­dungselektriz1tMt sind.

IKfO-cursus I'teettechniek \IDOl' bet Regionaal CentrtDTI Eindbouen I •

Pagina 8.23

It

5.1 Finfach zu behebende St6rungen

StOrung: Yeine ~n%eige, resp. ~nzeige nur,1 ~

Ursachen: Schlechter Batteriekontakt oeer komplett entladene Batterie.

Behecung: Batteriedeckel entfernen. Patteriekontaktfeder UberprUfen und falls nBtig reinigen und ev. sorgfaltig durch Biegen just1eren. . Entiadene Batterien auswechseln.

StOrung: Nullpunkt ausser rinstellbereich jedoch Funktion 1n Ordnung.

Ursache: Das Ger~t hat eVa einen zu starken Schlag bekommen.

8ehebung= 1. ~or.trollieren, ob die Messbasis noch in Ordnung ist. Be! beschaeigter Messbasis sollte das Gerat Zur Totalrevis1on eingesandt werden.

2. Griff demontieren. Hinter dem Loch, oberhalb des Steckers befindet sich die Grobe1nstellung. Justierung mittels Schraubenzieher Grfsse ~. Vor dem Verstellen den Nullein­steIlknopf (2) in die ~itte des Verstellbereiches brinqen.

1st eine Justierung mit der Grobeinstellung nicht mehr mogllch, so muss eie Funktion der Flektron1k Uberprilft resp. ev. der Messwertaufnehmer ausgewechselt und das GerEt neu abgeglichen werden.

2---

NUllpunkt grob

S.2 Reparaturen an deT Elektronik

Fig. 9

Serie Nr.

FUr Reparaturen an der Elektronik sind folgende GerSte n~t1g:

- DVM mit ImV Fmpfindlichke1t

- 2-Strahl-Oszillograph

- ~1derstandsdekade lkOhm bis IMOhm

- ¥apa%it~tsdekade lOpF bis lOnF

1m Schema sind die Gleichspannungspegel sowie die zeitlichen Spannungs­verl~ufe eargestellt, so dass e1n Service-Elektroniker den Fehler le1cht tinden kann.

Die Triggerung des Os%111ographen erfolgt am besten mit dem Siqnal des Ost 111 ators.

frm>-cursus It:!ettechniek voor bet Reqionaal Centrum EindhotJen I Pagina 8.24

6. ZUBFHOER / EPS~TZTEILF

Zum MINILEVEL sind folgende Teile als 7ubehor lieferbar:

- Oifferenzmesskabel: Siehe Erklarunq unter 3.3

- Netzadapter Nr. 29: Oer Netzadapter ermoglicht die Speisung ab

Ersatzteile:

220V/SOHa. Dies ist insbesondere wirtschaft­lich bei haufigem Gebrauch sowie bel station­Xrem Einsatz (2.B. Kontrollplatz).

- Batterien: Kaufen Sie Ihre Ersatzbatterien bei Ihrem Geratelieferant! Fl b~tet Ihnen Gew!hr, dass die Ratterien noch in ein­wandfreiem Zustand sind.

FUr folgende Ersatzteilbestellungen ist unbedingt die Serie-Hr. des Gerates anzugecen (siehe Fig. 9).

- Elektronik-Ocerteil (Y.unststoffgeh~use mit Analog-Digitalwandler und Bedienungselementen komplett) Bestellangabe: ~lC-l Serie Nr .•..••••

- Potentiometer fUr Bestellangace:

- LCO-Anzeige f1estellangabe:

- ~nalo9print Bestellanqa:t:-e:

Potentiometer AI0-2

Mullpunkteinstellung fein AIO-2 Serie Nr .•.•.•••

AID-3 Serie Nr.

JIlO-4 Serie Nr.

----~

£lektronik­Oberteil kompl. AIO-l

----------~~~--__ Analogprint AIO-4

KJ'O-cursus I1I!ettechniek 'UDOl' bet BegiDnaal Centrum Eindhot.JI!n

Pagina 8.25

I J •

I I

I J A i

I 1 I

i i 1

I

DK 531."7.8.084 . 820 1 .... 1.05·032 5 DEUTSCHE NORM

PrOfplatten aus Naturhartgestein

Anforderungen PrOfung

'Entwuir August 1983

DIN 876

Te.t 1

511"_ plete.; made of 1I0ne, ,equiremenl., iNpeClion Matbt .. cfe ","116ft; en roche, '''igltllCel, conlt6le

Einlpniche bis 30. Nuv '983 VOfgeHhcn mil Entwurf

Anwendungswarnvermerk

DIN 876 T 2/08.83 lis E,UIZ fli, DIN 876/05.12

Oleser No~Entwurf wird del' Uffentltchkeit zur PrUfung und Stellungnahne vorgelegt. Wetl die beabsic:hUgte rlona von del' vorliegenden Fusung abweichen kann. ist die Anwendung dilses Entwurfes besonders IV verelnbaren. St.eJ1ungnahmen werden erbeten in Normenausschu& Unge und Gesult (IIlG) i. DIN. SurggriftnUr. 4 - 10, 1000 Oerltn 30.

MaBe In _

I Anwendungsberelch und Zweck Olese Nona gilt fUr PrUfpl.tten aus Naturhartgestein, die In del' l~ng.nprurt.chnik, insb.sondere fUr diS PrUfen von Form" und Lageibweichungen, ils Ebenheitsnormal benutzt werden. Z MaBI, Bezelchnuns

loP .. I,1

. Pruttlltllt f --+- ---I'~ D Bild I. Malle

I) Ole Brelte b ist zu verelnbaren und In del' Normbezelchnung anzugeben.

Tabelll' I. Malle

1 e Z) Uber bis min.

. Z~O SO 250 400 60 400 630 100 630 1000 ISO

1000 1600 200 1600 2000 2S0 2000 2500 300

III Die Werte gel ten fur den Neu­zustand. Werden Prufplatten aus Naturhartgestein nachgeer­beitet. so solI eine Dicke emin von 10 ~ del' l~nge 1 nicht unterschritten werden.

Ilenennung PrufPI,atte =rOW 876 -. 2000 X/IOOO • lit "IDa DIN-ltauptnumer _ Unge x Brelte (l x b),-----:---________ __ loIerkstoff fhturhartgestein -----------_________ .J

Gelltluigkeilsgr'd ------.----------_____ .....:. ___ --l_

3 Anfordcrungen

l.1 Allget111!ines' Die Anforderungen an die £benhelt del' Pruffl'che gelten unter del' Vorau5setlung. daR die Pruf­plitte auf 3 yom Merstel!er festgel!lgten und ge~l'nnleithneten /luflagcpunHen aufl1egt. luI' Ce­grenlung del' Durchbiegung bei 6clastun1 und .us Sicherheitsgrundcn konnen zusatzliche Un tel'­stutzungen vorgesehen werden. Fur Prufplatten biS 1 • 400 ~ brauthen keine blsonderen Aufl.gc­punite yorgesehen 11,1 ,ein. sie ktinnen auf del' ganzen Fl.ehe del' Untl'rseite iufliegen, Die PrUf" pl.tten IUssen gegen Abrutschen und Abkippen geslchert sein. Die Prufpl.tte darf kelner ein­seitigen EI'Mi~9 oder Abkuhlung untcrworfen werden, der TemperiLuruntersehied 1n der Pl,tte dlr' Z K nicht Ubersthreittn. Nich tiner feuchten Reinigung auB $it .jndestens 2.h troc~nen.

Fortsetzung !ieit. 2 bil 4

NOflnlNUuchul Linge undG.".lt INLGI im DIN Deutsc:hes INtitut fiif NOI'mulllJe.V.

- .. ---""""'~ ........ •. 83

Il'I1O-cursus I1eettechniek tJOOr bet Beg ioriaal Centrum Eindhouen I Pagina 8.26

$Ii" 2 £nlwurf DIN 876 T.,I I

3.2 £bcnhelt der PrUffl'chc Fur die Pruffltche .It AusnahAe des Randab­f.llbereichs n.th Abschnltt 3.7 gclten die in Tilielle 2 gen.nnten Ebenheitstoler.nzen tl' Tabelle 2. [bcnheitstolerllnzen tl

Gen.uigkeltsgr.d t, 31

00 D.DeZ (t - 1)

0 0.004 (I • 1) , 0.01 (1 .. 1)

2 0.02 (1-1)

J) Oiese f'ol'tlleln, tn dle 1 t1s tats.chliche Linge in • einzuset:en ist. sind auch fur , .. tiBere Lingen I, .,, in tabelle 1 .ufgefuhrt, .nwendbar. Die erhaltenen Werte sind auf die J. Stelle nach de. komma aufzurunden.

In Tabell. 3 sind die £benheitstoleranzen fur Iinige Werte ¥on 1 lusa_nengestellt.

T.b,lle 3. [inige Werte fur t\

I Ebenheitstoler.nz tJ (11.nnmaS) fur Genauigkeitsgra

00 0 , 2

160 0,003 0.005 0.012 o ,Oc', 2~0 0.003 0.005 0,013 0,025

400 0,003 0,006 0,014 O,02C

630 0,004 0,007 0,017 0,033

1000 0.004 0,008 0.020 O,Ne

1600 0,006 ' 0,011 0.021' O,O5~

2000 0.006 0,012 0,030 O,C(Q

2S00 0,007 0,014 0,035 O,OiO

3.3 tbenhelt einer Teilprufflache fur Tellflathen an belitblger Stclle inner­h.llb der geU-lten Priifflache tilt Au~n.hMe des R~ndab,.llbertichS ndeh Ab~chnitt 3,7 gelten d'. in tebelle 4 festgelegten £benheits­toleranlen t2'

tabell. 4. £benheltstoleranzen t2

r, .. o.\. der £btnh"tstoleran! tz 1.llpruf. fI,.. r~·n.u\~~.elt~~r"d

n,che 00 I I! I 1 1 .. lSO II no 0.003 I o.oo~ I 0.013 I 0.0~5

3.4 Nuten Zum rhiercn von Pnif",; ttc!n und Prilfgcgen­Handen duden nath besondcrt'r Verclnbarung )I'"nn- bzw, Fiihl'ungsnut.n in die Prufflache eingeJrbeitet sein. Si, mUssen nadl 0111 6S0, lolel'anzfl'ld H 12 fUr Spann- und H 8 fur Fuhrungsnulen, .usgefuhrt stin. Handr.lt es 51ch urn Fijhrungsnuten, nuB die fuhrung$seite von oben oder all der Stir-nieHe gekcnnzeith- • net $ein.

Darub~r hinaus ge1ten die folgend.n festlegungen:

r-£lli] ~

-"-:~' ;!;11 : : .i . . . . ....~., ..... ~ .. ' ,,-"

'''''''''''Ut,tt

Oild 3. SIl3nn-:;:.tt

~ennZ"Cllnun9 del f """,ngUt,tt latlspltll

Sild 2. ruhrun9~nut

Tabelle 5, Form- und Lagetoleranzen fur Fuhrungsnuten

Genauigkelts- Rcchtwll'lk 119- Geradhrits-gl"ad der kciutoleranz to ICI"anz

4) Fi.ohr un9snut t3 t4

I O,CC4 v.003 • 0,00125 1 II O,ilC6 0,006 + 0,0025 1

III O,OIZ 0,012 • 0,005 1

4) I 1St als tatsachlithC lange in ~ e:nzuset-zen. die erhaltcncn Wertc sind auf d1e 3, Stelle nach dCf:! 1:011"" aufzurunden,

:atclle o. Einige W~rte fur t4

1 GeraCllcit',toll'ranz t4

(I:ennmaB) bel Genauj9kcits~rad I II III

1>30 O.OM O.OOR 0,016

WOu O,OO!> 0,009 0.011

IMO D,OOS 0.010 0.020

lOaD 0,006 0.011 0,022

Z!lOO 0,007 0,013 0.02S

4000 0,008 0,016 -0,0]2

ItrrO-cursus teettecfmiek uoor bet Reqionaal Centrmn Eindho1Jen I Pagina 8.27

uerkplaat~ meetnUcroscoop/profielprojector •

Doel van deze opdracht i~ vertroU\'d te geraken net de \l,&rking van

een werkplaat~ neetnUkroskoop, en tevens bet uitrichtprincipe bij

al.Ttonatische n-eetnachines te le:ren kennen.

1. Principe van bet meetinstrmlEnt.

Het instrUlmnt bestaat ui t een 'W!arneem microskoop en een

tare! die in t\E'e onderling loodrechte richtingen neetbaar

ver~uen kan WJrden. zie fig. I

Fig.l

De verplaatsingen Wlrden door t .. scbroe£spillen eventueel in

ccnrilinatie net einclnBten gerealiseerd. De verplaatsing van de

talel in X en Y richting Wlrdt net t'WEH! sony opneners veneten en

digitaal weergege\JI!n. Voor een bescbrij"ing van de sony opneners

zie het hDofdstuk over deze sensor~. De bediening van de toetsen

op de uitleeseenheid Wlrdt op pagina 17. verklaard.

If11O-cursus It!ettechniek voor het Reqionaal Centrum Eindhoven I Pagina 9.1

2. Coordinaten metingen.

BiJ het meten van een werkstuk op een neetnachine

(neetmikroskoop) is het noodzakeHjk dat het werkstuk op de

juiste wij~ op de nachine Hot. Dit houdt in dat het werkstuk

op de neettaEel "uitoeHjnd" noet \C)rden,zodat de X en de Y as

van de rrachine ot,tereenstemmn net die van het werkstuk.De X en

de Y coord ina ten die men nu net de neetnachine bepaalt,

stenrren overeen net die van bet werkstuk. Het uitliJnen van

een werkstuk op het mikroskoop zal steeds opnieuw noeten

plaatsvindf!'D. Dit .is een beziqheid die verhou:fingsoewijs veel

tijd vergt. Bij de nieuwste neetmachines is dit uitlijnen niet

1II!er nodig nalU' men bepaal t de hoek die het werkstuk en

1II!etta£el t.o.v. elkaar naken. Oit doet men door twee _tingen

aan het werkstuk uit te weren. welke on-line door een

tafelrekerure.chine die aan de neetnachine is gekoppeld Ulrden

verwerkt. Hierna verricht men aIle andere coordinaatsmetingen

van het W!rkstuk. Alle meehaarden in neetnachine coordinaten

Ulrden direkt door de rekerurachine ongerekend in

W!rkstukcoordinaten zedat men zeer snel de resu! taten van de

metingen in handen beeft. Twee grote voordelen t.o.v.

con\Jentionee! meten zijn de snelheid en de naU\4<eurigheid.

3. Onrekenen van nachine- naar 1.erkstukcoordinaten.

Ills 0m(Xm. Ym) en 0wexw, Yw) bet nachine- respecUll'veliJk bet

W!!rkstuk coord ina ten systeem t)DOrstIl'Ull'n, dan' beert een punt P

in het IIBchine coordinatl!'n systeem dll' wtarden (Xm. Ym) en in

bet 1.erkstuk coord ina ten systel!'m de coordinatll'n (Xw, Y1I,). zie

fig. 2 Y rI

Fig.2

'l "I .ff

------~ >( Yl ---'

P(XM) YM)

P(XW) YW)

AB IHI'O-curSus treettE!Chniek voor bet Reg ianaa! Centrum Eindhoven I

Pagina 9.2

Als hoek 'I' bekend is (deze is door hee netil'Vlen te bepalen)

kunnen de coordinaten P (Xm. Ym) ui t X", en Yw ".orden berekend.

Volgens: CD=aB=Yw.sin(tp)

PC=Yw. cos ('I')

AC=BD=Xw.sin(Cf)

DB-X",. CO'5 ('I')

In fig 2 zien ~ dat: XnPOB-AB

Ym=aC+CP

Xm=Xw.cos(Cf)-Yw.sin('I')

Ym=X1rl. sin(Cf) +Yw. cos (CP)

invullen geert:

1

2

Als de eerste uerqelijk~ lEt -sin(CP) en de t\'lH!de wet cos(tp)

• 'CIDrcien uarlEnigvuldigt. en daarna opgetel t t voIgt lEt

sin2(cp)+cos2 (Cf}:1 dat Yw=-Xm.sin{Cf}+Ym.cos(Cf)

Op soortgelijke ~jze voIgt ook :

Xw=Xm.CDs(Cf)+Ym.sin(CP). Zodat ~ DDk Ywen Xw uit Xm en Ym

kunnen berekenen.

Xw=Xm.cos(Cf)+Ym.sin(CP) 3

Yw:-Xm.sinCtp)+Vm.CDs(Cf) 4

Opnerk 1l'Vl.

Ultdrukkil'Vl 3 en 4 is wet behulp v.m uectoren en DBtrix rekening

ta schrijuen als:

Xv = A im wet A _ ( cos(CP) SinCtp») - -sin(Cf) CDS{CP)

A 'CIiDrdt rotatie DBtrix genoemd.

Als bet nulpunt v.m bet wrkstuk CODrdinaten system niet

sauenvalt wet bet _chine CDDrdinaten system, kunnen deze siapel

door een uarschuiving van de coordinaten sanan vallen. Stel de

verschuivil'Vl is (Xv,YtI) zie bv. fig. 3

KI'O-cursus tfeettechniek uoor let Reg lenaa 1 Centrum Eindhouen

Pagina 9.3

Ym\w

Yv \ __ xw ..... ---;-.

Ow

. Om Xv

Fig.3

y .,m

Xv = ( ~:) is de

trans lat ievector •

In de opdrachten ::rullen \<e hiertJan gebruik naken.

4 Aantast mogelijkheden.

!'let bet microskoop ken op t\<ee manieren aanqetast 'ttDrden, n.l.

apti6Ch en nech.anisch. Bij bet optisch aantasten bepalen \<e

m.b.v. optisch neting de plaats van bet werkstuk en bij

mechaniscbe netingen uiteraard met een taster.

5 ~tmogelijkheden.

n.b.v. bet meetRUcroskoop zijn een groot aantal metingen uit te

veeren, zeals bet neten van afstanden en hoeken aan diwrse

objecten. In bet kader van de beperkte ~ijd kunnen \<e naar enkele

metingen in bet praktikum uituoeren. Deze 'ttDrden hierna kart

beschreuen. I1!er meetnogelijkheden en uitgebreidde beschrijving

van de meting 'ttDrden in de handleiding behorend bij bet

microskoop beschreven •

a. Diametermeting van assen.

Doordat een lichtbundel onderbevig is aan breking aan een

oppervlak, zal bij niet qoede belichting een as wrkeerd geaten

Wlrden.

Il'fI'O-ctrsus It!ettechniek UODr bet Regionaal Centrum Eindhovenl

Pagina 9.4

ExperilEnteel is bepaald dat de \\aarde van bet diafragna van de

belichting uolgens de uolgende fernule is te berekenen.

Jrt D = 0,18 F ~. 'd

~t F als brandpuntsafstand en daIs de diameter van de cylinder.

De opU11Ble ....arden zijn in tabel t op paq.15 en 16 \ll!erqeqeuen.

(De plaats van bet diafraqrna is op foto 1 \l2ergeqeven)

~~~---------------------40

Foto 1 39 38 37

b. I'Ietingen aan een schroefdraadprc£iel.

t-r---- 41

'-, .~

" ~ .--? . _ 42 .' 36 , (-, ,,,.-

, \ , -,,::::-, t,l;~ ~ ~

Bij bet meten aan een schroefdraadprctiel geldt bouenstaande cck

uoor bet bepalen van de tlankendiameter van schroetdraad. Vocr

bet bepalen van de tephoek 1IDet lEn de micrcskccp scheer zetten

onder de spoedhcek, dit geeU \'21 een feut in de hoekmetinq. De

correctie hoek is te berekenen uit:

tan a'2 = tan ai2 CDS fJ P

lEt a =Juiste hoek en tan fJ = I d P= speed rr 2

a' = gemeten hoek d2=tlankendiameter

Al deze prablenen Wlrden uoorkomen dccr gebruik te lIIIken van

weetmesJes zie foto 2 en 3.lt!etl'Esjes Wlrden teqen bet te I'Eten

object geschoven. Verder zijn deze uoorzien van lijnen warop

scherp gesteld kan Wlrden.

II'JI'O-cursus lti!ettecfmiek uoor bet Regionaal Centrtml Eindhoven I Paqina 9.5

69 70

/\

i I II i i "'v v V

68 67 66

Foto 2

Foto 3

IKro-cursus J1eettechniek uoor bet Reqionaal Centrum Eindhouen f

Pagina 9.6

c. .techani selle aanta Ii ting •

Bij bPt n'£>ten m.b.v. een nechanisebe taster is bet nodig voor

naU\'je,eurige fl'E'tingen de taster constante te bepalen. Deze Wlrdt

bepaa Id door:

De tasterkcqel diameter. de doorbuiging t.g.v. de aantast

kraoht,afplattinq ~tc. Door bitt neten van ~n bekende _at

(eindnaat, lnstelr.lng) is deze te bepalen ... arna bij bet bepalen

van de onbekende naat hiervoor QecorriQeerd kan Wlrden.

ProCielprojector.

Pro£ielprojectoren Wlrden steeds vaker inqezet voor bet oplossen

van meetproblemen. Tijdens bet practikUT zullen slechts enkele

netingen aan een vlak object Wlrden uerricht.

Het grote voordeel van een Projector is dat een sterk uerqroot

beeld van bet object zeer geed door meerdere persoDen is Wlar te

nemen. Ook is bet uogelijk am met behulp van een"optisch oog"

licht danker overgangen .. ar te Denen, zodat bet uogelijk Wlrdt

onaChankelijk van bet II'£>nselijk oog II'£>tingen te verrichten.

Opdrachten.

1. De JUiste haaksheid van de X en Y as is zeer belangrijk t

daarom gaan \<Ie deze als eerste controleren Dit doen _ met een

natM<.eurige blokhaak in con"binatie met de omslag uethode.zie

fig.4

A B

X-os Fig.4 A en B

Lijn een been uit uet de X-as. Eepaal Al en A2 Keer de blok.haalt

zoals in fig.4B H:et nu Bl en B2

(KIO-cursus .tteettechniek 'UDOf' bet Reqionaal CentrtDll Eindhoven I Pagina 9.7

VerWEtrking.

Ill! hoekafwijking van de blokhaak is onbekend stel deze afwijking

U Stel de a£wijking haaksheid is z.

A B P---f---I

situatie 1

situatie 2

Uit situatie 1 en 2 voIgt:

V +V a£wijking haaksheid Z=-!2-~

V2-V.l a£wijking blokhaak ""=--2--

Il1TO-cursus lteettechniek 'QDOr bet BegiQnaal Centrum Eilldhown I PaqiDa 9.8

2. Coordinaten trans£ormatie.

Xm

Plaats bet W!rkstuk net qat onder 300 net de X-as en zorq dat

()m:::()w::: ( 0 • 0) •

I1eet Xm en Ym,bereken nu Xwen Yw net behulp van fornules 3 en 4.

Controleer dit m.b.v.bet rekenproqramma ~r de meetnUcroscoop.

Bepaal oak de andere naten van bet W!rkstuk.

3. Invloed diafraqma.

Om de invloed van bet dia£raqn& op bet meetresultaat te

onderzoeken 1IE!ten "'" tW!e cylinders 1IE!t de aaten van 0,1 1IID en

1,O 1IID. net tW!e diafraqn& standen.Eerste stand vollediq open en

de heede stand volledig dicht.

3. Bepaling van de flankendianeter en tophcek van een tu2 kaliber

.at h.v. meetnesjes.

ltaak de opstelling volgens toto 3.Gebruik een objectie£ net een

verqrot ing van 3x.

De streepjes op de meetnesjes \'JOrden correct _argenonen als zij

synetrisch WJrden verdeeld door de streeplijn in bet occulair zie

loto 4.

Irrro-cursus Jfeettechniek lJOOr bet Begionaal Centrum EindhotJlmJ

Pagina 9.9

!

Fete 4

De Hanken diarreter is gedef inieerd als de naat tussen 2

euerliggende Hanken gerreten ep de helft van bet theoretiscbe

prorie!. Om de invloed van de scheefligging van de schroefdraad

t.e.v de bewegende assen te elimineren Wlrdt 2 lIBal geneten en

W!l zeals in enderstaande f iguur 5 Wi!ergegeuen. Zie ook leta 5, Ii

en 1.

v Fig 5 Fete 5

l1TO-cursus I'feettecbniek voor bet Regionaal Centrmn Eindhoven

Pagina 9.10

Foto 6

De £lanken diameter volgt nu uit d2

Foto ?

d2' +d2' , =--:2~-

Bepaal eueneens de 1 inker en rechter topbDek.

l1lO-cursus J1i!ettechniek voor bet Regionaal Centrmn Eindhot.Jen

Pagina 9.11

5. ~cbani seh neten.

Installeer de mechanisehe taster op bet nUcroskoop.Zie foto B.

~.

i "

Foto 8

Als eerste dient lIE'n de standaard afwijkinq van deze lIE'ting te

bepalen. Doe daartoe 9 lIE'tinqen van een uitgelijnde ~indnaat op

de netta£el.

Sepaal de taster konstante door de lerw;;rte van een bekende

Itm>-cursus It!ettecmiek ~r bet Regionaal Centrmn Eindhouen I Pagina 9.12

eindnaat van b.v. 10mT1 te weten. Bepaal nu de diaweter van een

ring. ([)enk nu aan bet teken van de tasterconstante bij de

correct ie ) •

6. &tingen aan een I.C. £rawe op de profielprojector

Bepaal een aantal gevraagde aten.

In dar Tabelle sind die Blendendurchmesser D fUr die verschiedenen Zylinder­und Flankendurchmesser angefUhrt.

Der ermittelte Blendendurchmesser wird an der Skala direkt eingestellt.

Au8endurchmesser Blendendurchmesser in mm bei gla~ten

Zy11ndern bz •• Gewinde-Flankenwinkel Flankendurchmesser Glatte bei Gewinden Zylinder

0 mm 30° 55

------~-------------. -------------- -------------_ .. ---------------0.5 -- 20,8 24,6 1 25,' 16,1 19,6 2 20,1 12,8 15.5 3 17 ,6 11.2 13,6 4 15,9 10,'2 12" 5 14,8 9.4 1'.4 6 13,9 8,9 10,8 8 12,7 8,1 9,8

10 1',7 7,5 9, , 12 11 ,1 7,1 B,5 14 10,5 6,7 B,l ,6 10,0 6,4 7,B 1B 9,7 6,2 7,5 20 9.3 . 5.9 7.2 25 B,7 5,5 6,7 '0 8,2 5,2 6" 40 7,4 4.7 5.7 50 6,9 4,4 5,' 60 6.5 4,1 5,0 eo 5,9 3.7 4,5

100 5,5 ',5 4.2 200 4.3 2,B ',4

Tabel 1

Il'I1O-cursus &ettechniek voor bet Regionaal Centrmn EindhD\lenl

Pagina 9.13

.

60°

1------------25,3 20, , 15,9 13.9 12,7 11 ,7 11 , , 10,0 9,3 8,B B,3 B,O 7,7 7,4 6,9 6,5 5,9 5,5 5,1 4,7 4,' 3,4

For1lll1es

tJllger.oulgHr! dtr Mebverlohren

W,r (,)Oronl,er.n. daB be; ke'nem Unl.er.r GroBen Werbeugmikrosl<ope die Ur,­genou;gkeit del Meuungen dIe jm folgenden genonnlen WertI' i.lbersdlfeit.t. 1m ol~meinen we1'den die tcrhoc:hl,c:hen Ungenouig"eill~n nvr etwo die Hollte ois ein Pnnel ckr ongegebenen Werte betrogen, do dlesl' unler 8erucksicnti. gUI'Ig der uI'Igi.iMligsten Verhaltniue errec:hnet ,",orden sind. D'e Bedeutung d~r einzelnen Formelgr06en ist om Sc:hlu6 diese$ Absc:hnine$ erlaulett.

,. SchoUenbildverfohren

langenmessungen in •• R,c:htung L H·L ........ - ± (3,5 + iO + 1200) ""m

in y.R,c:htung l H L ........ " ::I: (3.5 + 20 + 6(0) 11m

Winkelmessungen von flochen Teilen mit Win, ltelmeBokular , .............. , ........... .

Messung von Durcnmes~rl'l on glouen Zylin. dern ...... , .. _ ........ , ..... , .... " .•...

Gewindemessungen Flonkendurc:hmeul'r .........•... , ...•

Flonkenwinkelmit WinkelmeBokulor

mit Revoll/eroku lor ..

Sieigung

2. Adl5enschnittllerfohren (Sc:hneidenmessung)

Longenmessungen in .·R ichtung

in y.Richtung

± (1.2 + 'f'2)· l ± (4.5 + i) I'm

2 L :t (4 + -.- + -) 11m $In n/2 8

± (2.5 + ~l)'

d: (6 + r)' . 2 l ± (2.5 t---f -30Ion;')",m

CO$ u/2 1 ~

(28 I L -L H.L) ± . T 40 . 1200 16m

L H l ± (2,8 + 20 + 600 ) I'm

Winkelmessungen von floche'" Teilen mit Win· 1 5 .elmeBokulor ............................ ± (1,5 + Tl ' Messung I/on Durcnmessern on glotten Zylin. l dern ............... . . . . . . . . . . . . . .. ± (2,8 -1 '8) lAm

Gewindemessungen Flonkendurc:hmeuer

Flonkenwinke! mil WinkelmeBokulor ..

Steigung

3. 5ondl!i'me8verfahten

Lon5lenme$su~n in Verbindung mit der Auf· licnt.Beleucntung$t'inricntung

in ll.RIc:htung .•....•.....

in y.Ricntung .. . .•......

lbngenmessungen in Verbindung mit ckm MeBhebelvorsotl

in II.Ricntung , .......... .

in y.Ric:htung .... , ••.....

Bedeutung der einzelnen FormelgrOBen

l - MeBlong. in mm

( • , I l) ± 2,5 '; sin n/2 '; i ""m

_ (1 5 .... ' .S), - •. F

:::!:: (2.5 + cos 'a/2 - ,l6) I'm

l H·L ± (4":' -+-) I'm . 40 1200

L H.l ± (4 + 20 + 600 ( ",m

l H·L :::!:: (3.5 + .. 0 + 1200) I-I-m

1:..J H·l ::!: (3.5., 20 . 6(0) 11m

H - Hone der Me8ebene (EinSlellkonte oder Schneidenstricnhohe iiber de' Tiscnplone) in mm

F - LOnge der Flanke (ader des Winkelscnenkels) in mm

0/2 - holber Flonkenwinkel

i' -= Sleigungswinltel des Gewindes

l'Il'O-cursus &ettechniek voor bet Regionaa1 CentrlDl1 Eindhoven

Pagina 9.14

[I J ~ IS 61! Nil ~I m it! au

Series

Digimatic Head

II'IIO-curSU5 I'l;!etteclmiek QDOr bet Begionaal Centrum EindhDvenl

Pagina 9.15

115-65) ,.

Stem

2. Nomenclature and Functions

42.5

Speeder knob

Fig. 1 Outline dimensions (MHO·500YI

Preface

To maintain Digimatic Head in the utmost service· able condition, please go through this manual and stick to the instructions given in this manual.

1. Introduction

Mitutoyo Digimatic Head is a LSI based LCD (liquid crystal display) type of micrometer head. The head is capable of indicating up to 0.001 mm (.0001") on the self·contained display. To facilitate measuring, buttons for operation are placed just beside the display and provides all necessary operations; power ON/OF F • ZERO set· ting. direction change and MM/INCH conversion.

Two kinds of heads, for X-axis and for Y-axis, are available according to the reading direction, there· fore they are quite suitable for two dimensional measuring device such as microstage of a profile projector,

Digimatic Head is a cordless dry battery type and well deviced against interference noise for easy installation on various types of measuring equip­ments to ensure stable measurement even in a workshop .

([ LCD Display

Measurements are shown up here to 0.001 mm (0001 ") in the range of 5 digits with or With· out minus(-I sign. Overspeed of the spindle displacement and voltage drop 01 the dry batteries are indicated "88.88S" and WJ reo spectlvely.

(l Power ON/OF F Switch

This switch turns the power ON and OF F reciprocally.

;1. ZERO Reset Button

Pressing this button will clear the display to all·zero indication and will release it from alarm condition of "88.888"

CONTENTS

Preface ......................... .

1. Introduction .......... , .......•.

2. Nomenclature and Functions ....... .

3. How to uSe .. , ... , . . . , ........ . 3·' Precautions ............... . 3·2 Application of Digimatic Head

on it Profile Projector ........ .

4. Battery Replacement ............. .

5. Specifications ...... , ....... .

. trrO-cursus It!ettechniek t)QQr bet Regionaal Centrum Eindho1Jen

Pagina 9.16

® Direction Switch

Counting direction is changeable by this switch. At power on, up-counting is available in spindle retracting direction and when you press this switch down-eounting is available in that direction.

<1> MM/INCH Conversion Switch

At power on, metric indication is displayed and when you press this switch English (inch) indication will shown up.

3. How to Use

Digimatic Head is a high precision electronics applied micrometer head and accordingly. must be treated with care, observing the following pOints.

3·' PreclUtions

n) Install the Digimatic Head in a well ventilated place, avoiding direct sun·light and hot draft.

121 Do not expose the head to cutting oil, coolant, and dust. Take measures against those as necessary.

(3) Digimatic head is an assembly of precision parts and should be kept tree from vibration and shOCk. Never attempt to disassemble the head unless otherwise specified.

(4) For accurate measurements. the ambient temperature must be kept constant at around 20

0 e (the standard temperature).

(5) When you store it, be sure to take the dry batteries off the battery case.

(6) Never use lacquer thinner or benzine for clean. 109.

(7) Though measures are taken against inter· ference noise, it is recommended to keep the head away from the noise generator such as relay COntact of high currency.

(8) Reference lines are given on the spindle, show- . ing the limits of the spindle travel. Do not advance or retract the spindle exceeding these lines. See Fig. 2.

(9) Hold the head by the stem so that the clamp­ing force is applied evenly on and along the' circumference of the stem as shown in Fig. 3.

Reference line pitch' 50.8m:-n

Fig.2

Fig. 3

Spindle travel must be limited within the two reference Imes. nght and left.

HOlding the head bV the stem

Irrro-cursus I1:!ettechniek VDDl' bet Begionaal Centrum Eindhouen I Pagina 9.11

3·2 Application of Digimatic Head on a profile projector

(1.1 Attach Dlgimatic Heads firmly on the micro· stage of the profile projector.

·ll Place the workpiece on the stage and align the reference edge of the workpiece to the hair

line of the projection screen as shown in Fig. 4 ...

(l) Press the ZE AO button of the head to reset the display to zero.

'4) Feed the head until the other reference edge of the W'brk.piece coincides with the hair line (Fig. 4·b) The value shown upon the display at this time is the length of the work.piece measured.

In the conventional micrometer head, measure· ments must be made by tak ing reading of the thimble twice; and the difference between the two is to be calculated. This bother can be avoided by Digimatic Heads and human error invoilled in taking reading of graduations and calculating are eliminated.

case

Blttery cover

(bl

Application

L

lal

-, ,-,-,ll I.Juu mm

l-7.5mm

Taking of counter reading

Ii ,in ,-, U.uuu mm

Zero setting

Fig. 4

4. Battery Replacement

Use 3 pieces of AM·3 alkall·manganese (or manga· nese) batteries. When the batteries are exhausted, error message [ID is displayed. In this case, replace all three batteries.

How to replace the batteries

ID Turn off the power switch and pull off the battery cover in the arrow marked direction by slightly pressing the cover. See Fig 5. The battery cover is located on the bottom side of the body.

(l) Replace three batteries according to the marks on the case. Inserting minus/-) side of the battery first is recommended .

. (3) Put the battery case cover on the body again.

I'IIO-cursus It!ettechniek \JOOr het Reqionaal CentrlDn Eindhoven

Pagina 9.18

Code No.

Model No.

Malluring Range

Resolution

Accuracy

Quantizing .rror DilPlev Spindle

M •• su ri ng face

Zero ,eulng function Direction chang.ng function I

MMIINCH co'nversion function I Alarm function

Voltage down alarm I Ambient temperature Iservice) Amb,ent temperature (storage,1

[ower source I ; Battery lif, 120· CI I !Weight

5. Specifications

164·133 T 164·134 164·135 I 164·136

MHD·50DX I MHD·50DY MHD·2"DxI MHD·2"DV

G-5Omm 0-5Omm/0-2"

O.OOlmm 0OOlmm!.OOOl·'

t 3"amlexcluding Quantizing error I 1 count

LeOS digits. minus I-I, !S] non·rotating tVpe

with carbide tip (Flatness: O.3$&ml

possible with push button possible wIth push button

without with

"88.88S'· is displayed by IE signal

0-40"C -10 - 60"'·-=C---------

Three AM·3 dry batteries

. ·800 hours contlnuouslv

BOO 9 (including balleflesl

• When vou use manganese batteries UM·3. the battery life is 480 hours.

Irrro-cursus It!ettechniek lJIOOr bet Begioriaal Centrum Eindhoven I Pagina 9.19

tnkele algemene meetmetnoaen

10.1 • Schroefdraafmet ingen:

Hierbij worden, afhankelijk van de nauwkeurigheid van het meetinstru­

ment, de werkelijke maten van de schroefdraad bepaald.

We onderscheiden: A mechanische metingen:

B optische metingen:

'0.2. Het bepalen van de flankendiameter van een schroefdraafobjekt met

de methode van "kim en kegel".

Het basisprofiel voor Hetrische I.S.O. schroefdraad bestaat uit gelijk­

zijdige driehoeken. De cylinder die de tegenover elkaar liggende drie­

hoeken halveert, heeft al5 diameter de gezochte flankendiameter.

Fig. 1.

Schroefdraadafmetingen zijn gestandaardiseerd i.v.m. de uitwisselbaar­

heid, tevens dient schroefdraad vaak nauwkeurig te worden gemeten met

betrekking tot sterkteberekeningen.

De meetmethode met "kim en kegel" is een werkplaats-meetmethode met

betrekkelijke nauwkeurigheid.

Op pagina'D.7 en '0.8 vindtU een uitvoerige beschrijving van de meting.

Houdt bij de "kim en kegeJ" meting met de volgende punten rekening:

- Kim en kegel dienen in een schroefgang tegen de flanken aan te liggen,

dus in een vlak loodrecht op de hartlijn van de schroefdraad.

- Verschi I lende aflezingen zijn mogelijk, doch de grootste aflezing

is de juiste maat.

- De kim en" kegel zijn klein en kwetsbaar. Denk daarom aan de meetkracht.

'0.3,. Driedraadsmeetmethode

Hierbij wordt een cylindrische stift lmeetdraad) met bekende en geschikte

diameter in de schroefgang gelegd. Tevens worden twee cylindrische stif­

ten in de beide tegenoverliggende gangen van de draad gelegd (zie fig. 2).

II'fi'O-ctD"'sus I'feettechniek 1JOQr bet Regionaal Centrum Eindhoven I

Pagina 10.1

Fig. 2.

De meetdraden dienen de draadflanken op de flankenlijn aan te raken.

Hierdoor zijn ze sterk gebonden aan de soort en afmeting van de schroef­

draad. De meetdraden hebben een zodanige.beweeglijkheid. dat ze zich

kunnen voegen in de gangen van de te meten schroefdraad.

Door de maat aan de buitenzijde van deze 3 draden op te meten, kan men,

met behutp van de votgende formule de flanken-di'am~ter (d2) berekenen.

waarin

d2 - dm - dO II + ,'a' + i h cotg I + Al + A2

d2 dm

dO h

a

Al

A2

sin 2'

- flanken-diameter

• gemeten waarde

- meetdraaddiameter

• spoed

• tophoek .) = correctie voor de scheefligging van de meetdraden.

- correctie voor de afplatting van de meetdraden.·)

10.4. Optische meetmethode

Het optisch meten van schroefdraad wordt niet aIleen in de meetkamer.

maar ook steeds meer in de werkplaats toegepast.

AIle afmetingen van een schroefdraad kunnen optisch snel en eenvoudig

word~n gem~ten. dus ook de !>poed en dt' fJ.IIll..llOekclJ. w.Jl IIIl'ch,lIIi!.ch

nlet 10 nauwkeurig mogelijk is.

Julst door de laatst genoemde mogelijkheden wordt het optisch meten

steeds toegepast als er hoge eisen worden gesteld aan sChroefdraad

biJv. bij kalibers.

f!2fl!le!21!~!2! De profielprojektor heeft de volgende prjncipl~le opbouw. Zie fig. 3 .

• ) Al en A2 zijn te vinden in de tabellen op biz. 10.6

Il'lTO-cursus I'Ieetteclmiek 'VOOr bet Regionaal Centrum Eindho\1E!n I Pagina 10.2

Het objektief heeft een

telecentrische straJengang.

De normaJe projektie veroor­

zaakt nl. een vergrotings­

maatstaf welke zeer sterk

afhangt van de scherps~ef'ing.

Fig. 3.

Er zijn drie meetmethoden op de profielprojektor moaelijk:

1. VerpJaatsing van het objekt m.b.v. schroefmicrometers.

2. Opmeten van projektiebeeld m.b.v. lineaal . . 3. Vergelijking van het projektiebeeld met een op het scherm

bevestigde transparante tekening van het objekt.

.,rC'~ .. c.\. , e sc.ner..,

I

De meting van de flankendiameter van het schroefdraadmeetobjekt

vindt plaats vlg. de eerstgenoemde meetmethode, waarbij als insteJ­

kriterium gebruik wordt gemaakt van de op het projektiescherm inge­

graveerde krulsdraad. Deze heeft lijnen welke onder 600 met elkaar

staan. Zie fig. 4. Het meetobjekt wordt tussen centers op de kruistafel geplaatst.

Hierbij Is het, in verband met de scherpe afbeeJding van het schroef­

draadprofiel. belangrijk dat de centers met het meetobjekt onder de

spoedhoek van de schroefdraad worden ingesteld. Zie fig. 5.

trro-cursus It:!ettecfmiek \IOOr bet Reqionaal Centrtml EindhotJen

Pagina 10.3

_', ...,..1_-/

B

I Fig-,

If. \

'0.5. Vragen ;F Fig. 5.

1. Vat is bij de driedraadsmeting het teken van de correctie Al en A2•

2. Voor zeernauwkeurige bepaling van d2 worden niet aIleen dm maar ook

h, dO en a gemeten. Oan heb je te maken met de volgende standaard­

.fwijkingen: Sh' Sd I Sa en Sd • o m

Vat is de invloed van deze afwijkingen op Sd ? 2

(H.a.w. bereken Sd uit de formule op pag.IO.2 m.b.v. pAt.A.JOP'JR.:!>.r, 2

3. Voor welke waarde van dO' wordt de invloed van Sa op Sd nul? 2

Bereken deze in dlt geval.

_. Voor metrische schroefdraad is a-60°.

Bereken de Invloed van de systematische fout van do op d2 •

(Z Ie '''1' A .IJ PA"- ".S 5. Hoe groot is de spoedhoek van de te meten schro~fdraad in Uw geval?

6 •. Wat is de konsekwentie van de hoekverdraaiing van de schroefdraad

(fig. 5) op de vorm van het waar te nemen profiel.

1. 81j meting van de flankendiameter hoeft niet perse de afstand

gemeten te worden tussen het midden van de ene flank en het midden

van de andere. Vaarom niet? (zie fig. 4).

8. Indien U op de proflelprojektor de schroefdraad op zou meten met de onder punt 2 genoemde meetmethode (linialen) is het dan noodzakelijk

de vergrotingsfaktor in rekening te brengen. Vaarom?

lfI'O-cursus l1eettecimiek 'QOOJ' bet Req ionaal CentrtD1l Eindhown

Paqina 10.4

5

J 0.6. 0pdrachten

Meet van het gegeven schroefdraad-meetobjekt (MIl) de flankendiameter.

(Zle voor de venwerking van de resultaten ook Hoofdstuk 2 van het

kollegediktaat.) In de tabel op blz.'O.6 vind je de spoed en de

nominale flankendiameter.

1. Meting m.b.v. "Kim en Kegel-methode",

Kies de kim en kegel die horen bij de spoed. Bepaal 5 keer de O-stand

en de meetstand. (m . gemiddelde o-stand; m - gemiddelde meetstand). o m Sepaal de toevallige afwijking in de enkele meting (S = w/IO) en in de

gemlddelde meting (5 - wIn). De in~trumentnauwkeurigheid wordt ver­

werkt als toevailige afwijking: 51 - ~ schaaldeel.

Hlermee Is de totale toevallige afwijking van de o-stand:

v' 2 2 Sot -5m + SI en van de meetstand:

o

Hlermee voigt dan de toevallige afwijking in d2 •

2. Meting m.b.v. de "driedraads"-methode.

Sepaal de flankendiameter m.b.v. de formule op blz.IO.2.

De diameter van de meetdraden is te vinden in de tabel op blz.IO.6 J

evenals Al en A2 (meetkracht is 10 N) •

Doe nu dezelfde metingen als in 1.

8epaal nu m t m , S- en s- zoals in 1. m 0 m m Voor Q - 600

: 0 m

d2 • dm - l.dO + i.h./3 + Al + A2

S .V52 9 52 3 52 (d /3 h)2 52 d2

dm

+ • dO +~. h + 0' - a

We nemen: 5 - 0 a 5h • 0

Sd • 0.001 mm. o

Hiermee is d2 en Sd te bepalen. 2

3. Hetlng m.b.v. de profielprojektor.

Meet 5 keer 'positie A en 8 (zie fig. It). 8epaal A en B.

Bovendlen: SA' SA' 51' SA t S8' S8' SB en Sd • tot tot 2

Irrro-cursUSrEettechniek 1JDOr bet Regionaal Centrum Eindboven I Pagina 10.5

"EtUSCIIU ISI 4 1rwlWOt •• ew tl' T' 'l'" ,

~ IUtLI["'IIIDE VOM , .IS ,. M~ 'E",rMD[Du.C~"[SS['

IrUCIIMU!IG£M JUE' Z£ISS-M£SSt"[MT[ ('U[ MICll1 allGEIlIEIIEM MaSSE 'II "lll,IMlTE"

~ 1/1 ..... -...•.•....•.•.••.....•.......•.....•............ --.--.--.-.-----.-- .. -.... --.-.... ---.-... -~~---.. --.. ---.--... -.---.. -. Ii 1.[ .... - I ST[ I- I ICthDURtH"ESSEII , tau (N- 15l(IGUIIG5- '"ESSDR&IIT-IPRU[fM&SSI DIHE- , ULAGE- , AIPlATTUNGSKO •• [ltTtl.

f IDUICM-i GUIIIIS-' fURCH- I II! IlIlrL I DURCM. I "IT I IIU! '-DRREIITlO., run MUSItU£"£ ."E$SUI HO[M[ I BOLUM .. uTHII "£SSEI I "ESS[R • &IIlAGE- I I I ,0.0 I l.O , 0., .... I I I I 1(0 1111. I I I ,,("'TOil .... I I I I I

J I D .. I ." 0' Dr "MI III " " - n I ., I Al I I I 1 1 GUO Mill. I I"IIIRO"UU I MIUO"'E1U .... f __ ••• _, •••• __ ~ ••••••••• __ ~ •• __ •• __ •• , •••• __ ._ •• ~ ••••• __ •••• ~._ •• ___ ._.~ ____ • ____ ~ ___ ._ ••• ,_ ••• __ •• _.,_._ •• _ •••• _____ • __ •••• _

=-I I , 1 ,

I 1 I I 1 I 1.01 0.2' I 1.6" I 0.7l9 I 0.8'11 , 25 0.170 1."241 o.n .... I .... , .0 I 6.8 1 2.3 I 0.7 I ~ I ,., I 0.25 1 0.19, I 0.829 I 0.938 4 51 0.170 1.HZ,. 0.2,..! , -0 •• I 6.7 I 2.' 1 0.6 ... I '.ll 0.25 I 0.11" I 0.'29 1 '.0'11 e. 2' 0.170 1.31211 0.2U' I -D.' I 6.5 1 2.2 I 0.6

i I 1 ... I 0.'0 I 1.032 I 1.075 I '.205 Co )Z 0.170 '."5'91 o.zso. I -0.8 I 6.e. I 2.2 1 0.6

if I '.61 O. "

, '.'71 I , .n1, I 1. ,,, e. '8 0.220 1.73091 O. ,us I -, .0 I 6.0 I 2.1 I 0.6 .... I ,. II o. " I ,."' I '."21 , 1.57, 4 , D.lZO 1.9'061 O."7f I -0.' I 5.8 1 2.0 1 0.6 & .... l.OI 0.40 I '.50, I 1.'" I '.'1.0 4 " 0.250 2. ,.."', 0.100H , - -1t'.9 I - '.6 I '".9 , 0., .

1 2.11 0 ... , I 1.610' I 1.'" . I 1.908 18 0.290 2.)89101 0 .... ' .. 1 -'.1 1 '.1. , 1 0., 1 crt j' " 1.' 1 2." 0.45 I 1."11 I 2.013 I 2.208 , " 0.290 2.6119' I 0.1.8" I -0.' , '.2 I ,.e , 0." I ... I ,.01 0.50 , 2.U7 I 2."" I 2.675 , h D.Z90 ,.1'Z71 0 ... ", I -0.7 I '.0 I ,., I 0., I

~ I ,. " 0.&0 , 2.71' , 2.1150 I '.1'0 I , " D • .,,'5 , .5116" o.r.u'! I -0.,' T '.8 I 1.' I 0.5 I I '.01 0.70 I ,.11" , '.2"2 I h 5&., I' , '6 0,1.55 ",:5C501 O.Hoe , ·'.2 1 '.5 1 '.5 I 0 ... ,

III I ".'1 0.75 I '.5110 1 '.6111 1 10.0'" I , H 0.'" ... 72961 G.7HE 1 'T.' I 1..10 I ,.5 I l) ... I - 1 ,.01 0.80 1 ".019 I I.."'" I 10.1.110 ' 3 15 0.1.55 5.'5321 0.67)C I -'.1 I ... , I '.5 I 0 ... I

~ I &.01 1.00 I "·"1 I '.911 I 5. "0 , 2L 0,620 6.31.551 .,. ",.., , - "'·.r , 1.' I ,., ,.- 0 ... I 1 '7.l'l 1.00 I 5.'7 I ,. ".7 I 6. ''0 2 52 0.620 7.H5" 0"U1 I -1.1 1 '.11 I , . , I 0.' I .... I 11·01 '.25 1 6.'1& I 6·6107 I 7. '18 , '0 0.725 t!.282" 1 • 0.,., 1 r-- _ . .-,.., -, .,.., , ' '.2 -r -1).,,\ I ., , 9.01 1.25 I 7.466 I 7.6'7 I 1.1111 2 .. , I 0.725 9.211171 '.09:;7 , .. 1.2 I '.5 , ,.2 1 0.' 1 e I , O. (II ','0 I 1.160 1 8.37' I '.026 3 2 I 0.895 10.1."'1 '. '1771 - , ·'.'1 r '.1- I 1.2 , ..". , I ('!J " ','()I '.50 I ".1060 I 9.376 I '0.026 2 1.1, I 0.895 11.1.'34' •• ;e 7 I, I -, ... 1 ,., , , . , I 0.3 , .... 1 n.o! 1.75 I '.8H J ,0.106 , 10.86' Z 56 , '.100 -'2.61.951 , • '1116' -, . -,.;~; 0-' I 3.2 , ,., I 0;., I.

~ I ".0 , 2.00 , 11.546 , ".1" I 12.701 2 52 I '.350 '5.02'31 2.3203 , -2.' I ',D I ,.0 I 0., I 1 16.0' 2.00 I 13., .. , 1 n.t!~5 I '4.701 Z 29 I 1.'50 17.0207' -r-"'9"T1-·---1~-"- re.",,' I f~O --, 0., I

j I 11.0 I 2. 50 I ,.."" I ,5.29" I 16.'7& 2 I., I 1,650 ".16)6 I 2.7117f I -2.7 1 2.11 , 0.9 I 0.' I I 20.el 2." I ".,,, I 17.2'1. 1 18. "6 2 29 I 1.650 2' • 1 H " ~ ."787lr--.r.r -,- 1.T I - '0.'" , - 1 0.' " I 22.0 I 2.50 I 18.'" 1 19.2910 I 20.376 Z 11. I 1.650 ".16271 2.7861 I .. , .1 I l.& I 0.9 I 0.' I , llo.O: '.00 t . 211."'" 9 I 20.75l r fl. 0" I 2 19 I 2.050 15. fiO'f't.., ~l"l-t-- -l.T"- " . l.5 . 1 o ~" 1 1).2 I I H.e, '.00 1 lJ. ,,, I 13.752 I H.05' I 2 " I 2.050 211.60501 '.55" I -2.1 I 2.10 I 0.11 I 0.2 I 1 ,O.CI '.50 t 2'.?OI' t- 26.l11 I 27.127 I Z '" , 2.050 ,o.!Il.UI1;'l'tT"'---7-;a;- r - 't ... I . 0.1 1 - 0.2 r , B.o, '.50 1 28~'706 I 29.l1' I !0.727 I Z 5 I 2.050 I H.1I.791 '.1209 I -,., I 2.' I 0.1 I 0.2 1 I H.Of ".00 I )1,.'" 1 ".670 1 J '.-40l'----I -c- , , - 1- '-1. HO- -+--~"h-S9~t -',+et,-t-- -'-h6-- t t-.2' 1- • .... 8 "1 O.t 1 I ".01 4.00 I 'I..on 1 ,,,.610 I ~6.I.02 I 2 ° I Z.550 I 40'590'1 4.1111 I -2·2 I 2.2 I 0·7 I 0.2 I ---•• - ••• --. - --.................... - .. - - .. - ••••••• - ............ _ .......... a.a .' •• 1io .,.a-. .. -. _'li"-;'. ___ tlo lor-•• - .......... · • .,.a ..... _. __ .... .... _.· .... 111 .. ,.4. __ ....

S6.r:hIYlI'!ung

Arbeits- und Priiflehren

6ewindeschraublehre mltMelJeinstitzen

Die Gewind.sd1rt1ubJ~ mit MeIJ~nsatzen (Kimme und Spitze) ist ,in Me/Jmittel zum 8estimmen deS fianirendllrchme.sser.s (In moncnen Rill.n auch des /(erndUl'ChmeSSlfS) d#I' gttiJriiudllichstfln 6flwiniRarten. SieldDt sjell auch als MaOiibertragungsmlttet benutzen, In~m man mit ihrrlliffB tiM Priifstiiclte 'aufend mit einem Gewindelehrdom vergI"W.

Durch die Wetzahl tier wl'$dliedensten MtllJeinsatze frlIiilt die 6ewindest:hrtlublehrtt fIinen grolJen Anwttndung.sINfY'ich.

B ild 1. fHwindtl·.5chrDubiehrtit 25M50mm mit Priil'mail 60·

Dtn.n$itlh,IiinmttJ/I-~ Slall17

Die G.wind.schraubldlre ent:spticht in ihremBau im ~sentlichen d,,-Feinme/J-SchraubJehre.

D,. euuiit,u sItX/1In tiM .4vsschnilt t!ti7es 6ewindelthrringe.s dDt; zwiSchen dusen RDnlfenalJ.StQnd t:Ia.s G.win<a des WerkstUcJr.s eingdiihrt und deMelJwert festgehDiten wird.

FiirGewinde unterQ4mmSteigung VlN'Wt!ndet man £insiitze. die an Steile derKimme einen fiuellen .4mbolJ haben. Glll'tilt. mitt~in,," M~1:h lIOn 100bis 125mm unt1 dar()ber sind mit FUhlhebei aderM8/J-uhr aU6gest¥:ltt'd. • '

FDI.ch

6S1rauch Sild 2. Mnun mit KImmtlun(J Spitu

Einstell.n: &i derNulleinsftt(lung derfitlwindlSChraublehrllnObis25wt!!rden durch Dnthender N"':;pindel die ges6ulwttrl MeI1fIachen derMeIl.maUe mitfels Rafsl:he in iJerUhrtJng gebracht. 8ei Gewindeschraublehren mit einem Mellbereich von25bis50mm und dariiber, ge$&hit!ht die NulieinstelJung durch Zwischenhalfen eines PriJfmaDes (8ild1). 'crgibt siCh,l!!in. Abweidlung wm Nullpunlrt; Sf) wird dieW' durch Df'tIhMderlWinstelisdlrau/M und Hingir/t!m11Hl wi«Iw' lIingesteUt. Maan: /Him ~ssen iSf daf'Quf zu Ochten, daD nurein~wind'flangl!ffa8t wird. Auf der llinens.ite liegt der6ftVindllgang in der,.Oltlmme, wQhrent/ dll enlgegln!Jl!Sefz~ 6.windllfianlrlln lIOn dr MelJspitu bM:ihrt werden. EiM Messung i:st Mwandff'f!l~wtVln dw 8erlihrtJngspunirte d,,-MtIII~ zwanglos iiber dill r;.wlnfkgdnge d#s PriifstUcltes gleiten.

Anm.rlrung· . Zum MIISSen d#s Flanirendurchl1l5Ul"S wird httute VOf'Wiegend d{il Dtw'drahtmelJmethode ang.wenfIl1t; da di#$II genauer ist. Blatt.11 '

II'II'O-cursus ti:!ettechrliek voor bet Beqionaal Centrum Eindhoven I Pagina 10.?

Arbeits-und Priif/ehren

6ewindemeBdrtihte

Besdlreibung. Mit HI/Fe lIOn 6ewindemeIJdriihten /fonn dIN' fionkendurd1l'1'¥SSt1rlines Sewin­tiltS nodi a,r sOg#nannren DlYidrahl1MlJmdhtJd, schnell unti genou gemeS3en werden.

(hwintiem4IfJtirrfihtll :lind Nltwetier in Irleinen .b¥w. grolJen AiA.:ste<:kholtem geJagtlrt( Bi/at) tJde sie .sind mine/s as." aufgllhlingf (8Ild 2). AufstecJfhalfer und on Osen hdngende Oriihte WNdf" an riM ~fl(jchen lIOn SchroubiMrtlln oder on den AuFnohmezopfen ondertN' Me8gerate (Orthotesr, Univ#r$al-Ltingenmesser USw.) befestlgt. t:Jnhlit/idl. MelldrohtdurdJmesser sind FestgeJt;gt.Die MeJJdriihtf! WIIf'dItn b8i CZ ,) i'n 21 /I,rsdJiedenNi Ourc/lmessem mit hahN 6enouiglreit antJef'ertigt.

Si/ti1 Gtlwind#tMlldl'fih~ in grtJI'JNt Aufsl«Jrha/tm'/ Bi/a 2

IUr f)raI1td"rcl/mtI$$#I" IJ.531:JiS 3,2 mm G#Windel'MlJdrdhtil mit lJ8M

IIntlll'dllm Flonkendurchmess.reines Gewindes versteht man den adlsensenkrtd1tl'/1 Ab.stand zwi.Jchen 294{lt1niibNiiegtmaen F/ankenmitten, wenn man sich dos 6ewi~dtw'ecJ( sdlorfousge­sdtnitten denkt. Or MeIIdrahtdurchmesser ist $() 1Jer«hnet, daD er innf!f'hO/I) /IOnZ i der fionlren­/tinge, von dll' F/anlrNlmilte DUStp!hlnd, zur Anlage kommt ( Bi/d 1;).

M«l$pind«

Si/d,J BHd 4

wintl6prdil

A· F1(lnkmmt~ L • F'an/fMI/Qn~

SllNvIudl. Seim Ir1essen WNden die &windemeIJdrrfihte Sf) mit den G~indeflDnIWn in 8eriihrung gebracht, dalJ auF dNeinen Seite 10r0h!, aufder gegenOberliegenden ~te 2 Oriihte zur Anlogtllrommen. Geme.ssen wird der tiulJere Abstond P der Drdhte (8Jld 3). Oill P-WfI/te .sinti FUr die /!'tH'SdIi«ienstlin 6l>windeorten und Steigungen ert"Rhnllt und in rabellen zusommengestel.lt. Dob#i dumn s«bstversttindlich nurdie mtg,ll1gtM MeJJ­drahtduI"Chm'$$M' VNWt!ndet werden.'

Bli:spi.t fHwif'ltR -N __ 1'fIIr'n- Flanlrlm- MtII1drtlht- PrliFmalJM

tAll't:Itll'ltlUUl' Sttl1,unll 'du~$#r durt:l1fnt!#I/r' tfurcll~SIStN" N""krtl" Null d d. d, do Po

Mt 0.25 Cl,676 0-838 tl17 1.13S 1-16 ., "'7 5,35 0,62 f),~

KI'O-cursus It!ettechniek UIXlr bet Regionaal Centrmn Eindhoven

Pagina 10.S

Waarnemingenblad

Naam:

Datum:

---------------------------------------------------------------------

1.

Nomlnale

Spoed

Klm- en

Gekozen

Aflezlng

2

3

5

mo •

Sm • o

S- • m o

Sr • Sot •

flankendiameter-

•

kegelmethode.

klm- en kege 1 :

o-stand (m ) 0

2. Orledraadsmethode.

.

Aflezing meetstand (mm)

2

3 ,. 5

m = m S ... m m

s- 5:

m m

SI ...

Smt ...

j d2 = +

Il'm>-cursus It!ettechniek WKJr bet Reg ionaal Centrmn Eindhouen I Pagina 10.9

Aflezin~

1

2

3

5

s • ot

d • m

+

3. Profielprojektor.

Aflezing A

2

3

5

+ -

A.f lez ing

2

3

5

s -mt

Aflezing

2

3

5

B

IKrO-cursus &ettechniek UDOl" bet Reqionaal Centrum Eindhot..n I Pagina 10.10

•

l1I'O-cursus I1eettechniek uoor bet Regionaal centrum Eindho1Jen

Pagina 10.11

Inwendig meten en onrondheids controle.

Bet meten van gaten vergt in bet algeneen een grotere

zorgvuldigbeid en meer meetgevoel dan het meten van assen.

De naU\4teurigbeid van bet gat meten is in sterke RBten

aEhankeliJk van de kwaliteit van de centrering van bet

gatmeetinstrument.

Fen Goede centrering is verkregen als de RBat tussen be.....eegbare

meettaster en meetaanfJeeld (vaste taster) van bet instrument qua

richting en plaats overeenkomt met de gezochte RBat van bet

1IIIerkstuk.

De centreerEunctie en de attastEunctie ~rden bij bet

gatmeetinstrwR!nt meestal door de meettaster en bet Deetaambeeld

verzorgd.De beste centrering in een cilindrisch gat is de

driepunts centrering. Vele gatmeetinstrullenten zijn echter als

t~punts gatmeetinstrumenten uitgevoerd en hierbij meet bet

meetaanfJeeld met de meet taster UDOr de centreriQg zorgen. De

kwaliteit van deze t~puntcentrering is sterk a£hankelijk van de

gatnnddellijn, de oppervlakteruWheid van de gatwend en de

meetkracht van bet instrunent. Vooral bij gratere middellijnen

1IIIerkt deze centrering slecht en leidt daardoor tot een gratere

meetonnam4c.eurigbeid. De slechte centrering ~rdt W!elal. in de

hand gewerkt door onJuiste keuze van de meetrichting of bet

ui toe£enen van dwarskrachten door bet banteren van de

neetinstrumenten. Om betere waarborgen \IOOr de juiste centrering

te geven. ~en de nam4c.euriger t~punts-gatmeetinstrml~nten

(o.a. intramess) uan een driepuntsi-centrering voorzien (figuor

11.1).

Fig. 11.1 A 8 c o WiJze van centreren en met en met gatmeetinstrumenten:

A. 1\Eepunts centreren en meten.

S. en C. Iriepunts centreren en meten.

D. Driepunts centreren en heepunts meten.

IKI'O-cursus l'i:!ettechniek 1JDOr bet Regionaal CentrtDII Eindhoven'

Pagina 11.1

.Gelet op de grate invloed,van de centrering en de krachten die

bij bet hanteren op bet instrument \~rden uitgeoefend,op bet

uerkregen neetresultaat, is het van belang de volgende regels in

acht te nenen:

1. Rust bet gewicht van bet neetinstrunent bij het neten op bet

~rkstuk. kies de neetrichting dan altijd uertikaal en zorg

dat bet vaste aambeeld van bet neetinstrument (indien

aan~zig) a15 bet steunpunt dienst doet (£ig. 11.2).

JI e aD goed foul

Fig. 11. 2

2. !'bet bij bet neten een oniteerpunt w::wden gezocht, zorq dan dat

zo~l bij netingen in bet uertikale als horizontale ,-,lak bet

aambeeld zoueel mogelijk op ziJn plaats blijft en de (hand)kracht

die op bet instrument ~t uitgeoefend in de richting van dit

vaste aambeeld ~rkt.

Irrro-cursus H:!etteohniek uoor bet Regionaal Centrwn Eindhoven I Pagina 11.2

Vormar~Jkingen constateren.

Onrondheid kan nen controleren t.o.v. de cirkel als

ref erent ievarm.

Is een as van centergaten voorzien, dan kan de onrondheid tussen

centers geneten WJrden m.b.v. een aanwij~nd neetinstrurrent,

Ularvan de taster radiaal gericht WJrdt. Uit de hoekuerdraaiing

net bijbehorende radiusuerschillen kan nen een beeld van de

onrondhe id uerkr i jgen.

Is een as niet van centergaten voorzien, dan kan nen een indruk

van de onrondheid (denk aan slingering) krijgen door t..eepunts­

en driepunts-meting.

Het bepalen van de onrondl1eid (~) van assen kan bij het optreden

van een euenpunts (2,4,6, etc.) onrondheid net een

t~punts-Deetinstrwnent worden uitgevoerd.

Bij het optreden van gelijkdikke door sneden , dus een eneuenpunts

(3,5,?, etc.) onrondheid, moeten V-blokken of rulters worden

gebruikt. De hoek van het V-blok WJrdt veelal zodanig gekozen dat

de uerkregen klokuitslag mBxinBal is tiguur 11.3 a en b.

Fig. 11.3 a Fig. 11. 3 b

a. Randheidsmeting in V-blok.

b. Randheidsneting net een ruiter.

l'l1O-cursus I'feettecmiek voor het Regionaal Centrum Eindho\ten

Pagina 11.3

Deze maKimale klokuitslag.

Bi juoorbee Id:

1 SI:{l+ ___ }m sin a 12

Wlrdt 1)erkreqen bi j een V-blok net een hoek .

'I' = ( 180 _ 360 )0. n

Deze klokuitslag 1alDI"dt door de 3.5 en ? punts onrondheid:

n 3 5 ?

pO 60 108 129

ai/m 3 2.25 2.11

Deze 1)erhou:fing alliIR zijn niet eenvouding op de geWlIle

neetkloksc:halen af te lazen. hetgeen dus speciale uoorzieningen

aan de 1IEetk lokken 1)ergt.

IKI'O-cursus ~ttechniek "'l)Or bet Reg ionaa 1 Centrum Eindhot.Jen I Pagina 11.4

IlEt aard van de onrondheid en de hoek van bv. een V-blok bepalen

de wrhou:fing aval. Bij onjuiste keuze van de hoek \'I)rdt ze1£s

de onrondheid in bet geheel niet gesignaleerd figuur 11.4.

Het is dus van belang de uerhouding t\H/.6R "ran de nEest

uoorkonende onrondheidsafwijkingen bij een bepaalde hoek tussen

de ondersteunende vlakken te kennen. (tabel 11.5).

n\~O 60 90 108 120 180

2 0 1 1,4 1,6 2

3 3 2 1,4 1 0

4 0 -0,4 0 -0,4 2

5 0 2 2,2 2 0

Tabel 11.5 Verhoming AH/.6R.

Uit de tabel kunnen \e de 'QOlgende konklusies trekken:

a. Indien aileen twee- en driepunts- onrondbeid kunnen optreden

dan kan nen 'QOIstaan net een V-klok van 108° en een weetklok

net een uoor de factor 1.4 gecorrigeerde schaal.

b. De weest uniwrsele oplossing is, gebruikmaken van een V-blok

o net een hoek van 90 net daarbouen twee neetklokken geplaatst.

Kro-cursus I'Ieettecfmiek voor bet Regionaal Centrum Eindhoven

Pagina 11.5

Fig. 11.4

a. Tw:epunts-nehnqen kunnen geen onrondheid bij driepunts

gelijkdikke ~rkstukken aantonen.

b. Driepunts-lII!ting in een V = 600 toont een 1IBxill'Ble \'IBarde \fOOl'

deze onrondhe id.

c. 1\eepunts-lII!ting aan een tweepunts-onronde 'VOrm toont een

1IBxinale \'IBarde &an.

d. Driepunts-neting in een V "" 60° toont geen a£wijking van de

tweepunts-onronde uorm &an.

KI'O-cursus It!ettecmiek \IDOr bet Reg iomal Centrum Eindho'.J'i!n

Pagina 11.6