POLECAMY
Autor:
Wydawca:
Format:
pdf, ibuk
Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN
W książce przedstawiono obecny stan wiedzy w dziedzinie przyrządów i technik pomiarowych stosowanych w metrologii długości i kąta. Dużo uwagi poświęcono powszechnie stosowanej współrzędnościowej technice pomiarowej, pomiarom chropowatości i pomiarów gwintów. W zakresie terminologii oraz w tematyce błędów i niepewności pomiaru uwzględniono najnowsze zalecenia zawarte w dokumentach ISO. Omówiono zagadnienia nadzorowania przyrządów pomiarowych.
Rok wydania | 2018 |
---|---|
Liczba stron | 522 |
Kategoria | Mechanika |
Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
ISBN-13 | 978-83-01-19815-2 |
Numer wydania | 5 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
Przedmowa | 13 |
1. Wiadomości ogólne | 17 |
1.1. Metrologia i jej podział | 17 |
1.2. Metrologia wielkości geometrycznych, jej przedmiot i zadania | 20 |
1.3. Jednostka miary długości | 21 |
1.4. Jednostka miary kąta płaskiego | 27 |
1.5. Matematyka w metrologii wielkości geometrycznych | 28 |
1.5.1. Elementy rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej | 28 |
1.5.2. Elementy analizy regresji i teorii aproksymacji | 41 |
1.5.3. Elementy geometrii analitycznej | 47 |
1.6. Podstawy cyfrowej techniki pomiarowej | 50 |
Literatura | 50 |
2. Błędy pomiarów | 52 |
2.1. Jakościowa i ilościowa definicja błędu pomiaru | 52 |
2.2. Błędy systematyczne | 54 |
2.2.1. Likwidacja źródła błędu systematycznego | 55 |
2.2.2. Kompensacja błędów systematycznych | 66 |
2.2.3. Korekcja błędu systematycznego polegająca na doświadczalnym wyznaczeniu poprawki przez zmianę przyczyny błędu | 66 |
2.2.4. Korekcja błędu systematycznego polegająca na obliczeniu poprawki na podstawie wartości wielkości wpływających | 66 |
2.2.5. Błędy systematyczne w pomiarach metodą pośrednią | 67 |
2.2.6. Błędy obserwacji | 67 |
2.3. Błędy przypadkowe | 72 |
2.3.1. Błędy przypadkowe w pomiarach pośrednich równej dokładności | 73 |
2.4. Wyznaczanie niepewności pomiaru | 74 |
2.4.1. Wyznaczanie niepewności pomiaru wg zaleceń ISO | 78 |
2.4.2. Złożona niepewność standardowa | 81 |
2.4.3. Niepewność rozszerzona | 81 |
2.5. Błędy nadmierne | 93 |
2.6. Opracowanie wyniku pomiaru | 93 |
Literatura | 93 |
3. Klasyfikacja i właściwości metrologiczne przyrządów pomiarowych i wzorców miar | 95 |
3.1. Klasyfikacja przyrządów pomiarowych i wzorców miar | 95 |
3.2. Najważniejsze właściwości i charakterystyki przyrządów pomiarowych | 97 |
Literatura | 101 |
4. Wzorce długości i kąta | 102 |
4.1. Klasyfikacja wzorców miar długości | 102 |
4.2. Wzorce kreskowe i końcowo-kreskowe | 103 |
4.2.1. Noniusz | 103 |
4.2.2. Mikroskop odczytowy ze spiralą Archimedesa | 105 |
4.2.3. Układ odczytowy z urządzeniem projekcyjnym i czujnikiem fotooptycznym | 106 |
4.2.4. Mikroskop odczytowy pryzmatyczny | 107 |
4.3. Inkrementalne układy pomiarowe długości | 108 |
4.3.1. Układy pomiarowe optoelektroniczne | 109 |
4.3.2. Układy pomiarowe magnetyczne, induktosynowe i pojemnościowe | 118 |
4.3.3. Interpolatory | 119 |
4.4. Układy bezwzględne | 122 |
4.4.1. Kodowe układy pomiarowe | 122 |
4.4.2. Układy bezwzględne z siatkami inkrementalnymi | 123 |
4.4.3. Układy bezwzględne ze ścieżką z siatką inkrementalną i ścieżką z kodem losowym (random code) firmy Heidenhain | 124 |
4.5. Wzorce końcowe | 124 |
4.5.1. Płytki wzorcowe | 124 |
4.5.2. Wałeczki pomiarowe | 128 |
4.5.3. Kulki pomiarowe | 129 |
4.5.4. Szczelinomierze | 129 |
4.5.5. Wzorce nastawcze | 130 |
4.6. Wzorce falowe | 130 |
4.7. Wzorce kreskowe kąta | 131 |
4.8. Inkrementalne układy pomiarowe kąta | 132 |
4.9. Kodowe układy pomiarowe kąta | 134 |
4.10. Wzorce końcowe kąta. | 134 |
4.10.1. Pryzma wielościenna | 134 |
4.10.2. Płytki kątowe | 134 |
4.10.3. Kątowniki | 136 |
Literatura | 136 |
5. Przyrządy suwmiarkowe, mikrometryczne i czujniki | 138 |
5.1. Przyrządy suwmiarkowe | 138 |
5.2. Przyrządy mikrometryczne | 140 |
5.3. Czujniki | 144 |
5.3.1. Czujniki mechaniczne | 145 |
5.3.2. Czujniki optyczno-mechaniczne | 151 |
5.3.3. Czujniki elektryczne | 152 |
5.3.4. Czujniki pneumatyczne | 155 |
5.3.5. Czujniki inkrementalne | 158 |
5.4. Mechanizacja i automatyzacja pomiarów | 159 |
Literatura | 160 |
6. Maszyny pomiarowe | 161 |
6.1. Wiadomości wstępne | 161 |
6.2. Długościomierze i wysokościomierze | 161 |
6.2.1. Długościomierze pionowe Abbego (Zeiss) | 161 |
6.2.2. Długościomierze poziome uniwersalne | 163 |
6.2.3. Wysokościomierze | 164 |
6.3. Optoelektroniczne przyrządy pomiarowe | 167 |
6.4. Mikroskopy pomiarowe i projektory | 171 |
6.4.1. Mikroskopy warsztatowe małe | 175 |
6.4.2. Mikroskopy warsztatowe duże | 176 |
6.4.3. Mikroskopy uniwersalne | 177 |
6.4.4. Projektory | 180 |
Literatura | 182 |
7. Interferometry | 183 |
7.1. Wiadomości wstępne | 183 |
7.2. Interferometry laserowe | 183 |
7.2.1. Interferometr laserowy HP 5528A (Hewlett-Packard) | 186 |
7.2.2. Modułowy układ pomiarowy HP 5527A (Hewlett-Packard) | 190 |
7.2.3. Interferometr laserowy HP 5529A do kalibracji dynamicznej | 191 |
7.2.4. Interferometr laserowy ZLM 500 (Zeiss) | 192 |
7.2.5. Interferometr laserowy ILM 1131 (Heidenhain) | 193 |
Literatura | 194 |
8. Nadzorowanie przyrządów pomiarowych i obrabiarek | 196 |
8.1. Wiadomości wstępne | 196 |
8.2. Sprawdzanie prostych przyrządów pomiarowych | 197 |
8.2.1. Sprawdzanie przyrządów suwmiarkowych | 198 |
8.2.2. Sprawdzanie przyrządów mikrometrycznych | 198 |
8.2.3. Sprawdzanie czujników | 199 |
8.2.4. Sprawdzanie płytek wzorcowych | 200 |
8.3. Sprawdzanie współrzędnościowych maszyn pomiarowych | 201 |
8.3.1. Sprawdzanie maszyn pomiarowych według EN ISO 10360-2 | 202 |
8.3.2. Sprawdzanie maszyn pomiarowych ze stołem obrotowym według PN-EN ISO 10360-3 | 207 |
8.3.3. Sprawdzanie maszyn pomiarowych według PN-EN ISO 10360-4 | 207 |
8.3.4. Sprawdzanie maszyn pomiarowych według PN-EN ISO 10360-5 | 209 |
8.3.5. Sprawdzanie maszyn pomiarowych przy użyciu wzorca płytowego z kulami lub otworami | 211 |
8.4. Sprawdzanie innych przyrządów pomiarowych | 212 |
8.5. Oprogramowanie wspomagające nadzorowanie przyrządów pomiarowych | 213 |
8.6. Nadzorowanie obrabiarek | 213 |
Literatura | 214 |
9. Dobór przyrządów pomiarowych i reguły orzekania zgodności i niezgodności z tolerancją (ze specyfikacją) | 218 |
9.1. Postępowanie pomiarowe | 218 |
9.2. Metody pomiarowe. | 218 |
9.3. Zasada pomiaru | 220 |
9.4. Dobór przyrządów pomiarowych | 220 |
9.5. Niepewność pomiaru a tolerancja wymiaru | 221 |
9.5.1. Kontrola wyrobów za pomocą pomiarów | 222 |
Literatura | 224 |
10. Pomiary wałków, otworów, wymiarów mieszanych i pośrednich | 226 |
10.1. Wiadomości wstępne | 226 |
10.2. Modele opisu postaci geometrycznej wyrobu | 226 |
10.3. Układ tolerancji wałków i otworów | 227 |
10.4. Zasady tolerowania | 232 |
10.5. Wymiarowanie i tolerowanie wektorowe | 234 |
10.6. Pomiary przyrządami suwmiarkowymi | 235 |
10.7. Pomiary przyrządami mikrometrycznymi | 235 |
10.8. Pomiary czujnikami | 236 |
10.9. Pomiary długościomierzami uniwersalnymi i pionowymi | 240 |
10.10. Pomiary mikroskopami pomiarowymi | 241 |
10.11. Sprawdziany | 245 |
Literatura | 246 |
11. Pomiary kątów i stożków | 248 |
11.1. Układ tolerancji kątów | 248 |
11.2. Układ tolerancji i pasowań stożków | 249 |
11.2.1. Wymiarowanie i tolerowanie stożków | 249 |
11.2.2. Tolerancje i pasowania stożków | 251 |
11.3. Pomiary kątów | 255 |
11.3.1. Pomiary kątomierzami | 255 |
11.3.2. Głowice i stoły podziałowe | 256 |
11.3.3. Liniały sinusowe | 256 |
11.3.4. Pomiary mikroskopami | 258 |
11.3.5. Luneta autokolimacyjna | 259 |
11.3.6. Goniometr | 259 |
11.3.7. Poziomnice | 260 |
11.4. Pomiary stożków | 262 |
11.4.1. Pomiary stożka zewnętrznego mikroskopem pomiarowym | 262 |
11.4.2. Pomiary stożka zewnętrznego przy użyciu wałeczków pomiarowych | 262 |
11.4.3. Pomiary stożka wewnętrznego przy użyciu kul pomiarowych | 264 |
11.4.4. Przyrządy do pomiaru stożków | 267 |
11.4.5. Sprawdziany do stożków | 268 |
Literatura | 269 |
12. Współrzędnościowe maszyny pomiarowe | 270 |
12.1. Wiadomości wstępne | 270 |
12.2. Współrzędnościowa technika pomiarowa | 271 |
12.2.1. Istota współrzędnościowej techniki pomiarowej | 271 |
12.2.2. Parametryzacja elementów geometrycznych | 272 |
12.2.3. Algorytmy wyznaczania elementów skojarzonych | 275 |
12.2.4. Elementy teoretyczne i relacje między elementami geometrycznymi | 278 |
12.3. Budowa współrzędnościowych maszyn pomiarowych | 281 |
12.3.1. Układy pomiarowe | 281 |
12.3.2. Układy sterowania | 281 |
12.4. Struktura mechaniczna | 282 |
12.4.1. Klasyfikacja | 282 |
12.4.2. Elementy i zespoły | 284 |
12.5. Zespół głowicy pomiarowej | 285 |
12.5.1. Głowice pomiarowe | 285 |
12.5.2. Układy trzpieni pomiarowych | 288 |
12.6. Wyposażenie maszyn pomiarowych | 289 |
12.7. Komputer i oprogramowanie pomiarowe | 291 |
12.7.1. Kwalifikacja układów trzpieni pomiarowych | 292 |
12.7.2. Układ współrzędnych przedmiotu | 292 |
12.7.3. Analiza wyników pomiaru | 293 |
12.7.4. Programowanie przebiegu pomiarowego CNC | 293 |
12.8. Strategia pomiaru | 296 |
12.9. Dokładność maszyn pomiarowych | 299 |
12.9.1. Źródła błędów | 299 |
12.9.2. Model dokładności geometrycznej | 301 |
12.9.3. Wpływ temperatury i gradientów temperatur | 301 |
12.9.4. Matematyczna korekcja dokładności (CAA) — model statyczny | 301 |
12.9.5. Matematyczna korekcja dokładności — model dynamiczny | 304 |
12.9.6. Błędy wynikające z oprogramowania | 305 |
12.9.7. Wyznaczanie niepewności pomiaru — metoda porównawcza | 307 |
12.9.8. Wyznaczanie niepewności pomiaru — model wirtualny | 307 |
12.10. Przykłady maszyn pomiarowych | 309 |
Literatura | 316 |
13. Pomiary odchyłek geometrycznych | 321 |
13.1. Tolerancje geometryczne | 321 |
13.1.1. Klasyfikacja i pojęcia podstawowe | 321 |
13.1.2. Tolerancje kształtu | 324 |
13.1.3. Bazy | 326 |
13.1.4. Tolerancje kierunku | 326 |
13.1.5. Tolerancje położenia | 328 |
13.1.6. Tolerancje bicia | 331 |
13.1.7. Tolerancje zależne. Zasada maksimum materiału | 333 |
13.1.8. Tolerancje geometryczne ogólne | 333 |
13.2. Ogólne zasady pomiarów odchyłek geometrycznych | 335 |
13.3. Pomiary odchyłki prostoliniowości | 338 |
13.3.1. Wzorce prostoliniowości | 338 |
13.3.2. Klasyfikacja sposobów pomiarów odchyłki prostoliniowości | 339 |
13.3.3. Pomiary odchyłki prostoliniowości w płaszczyźnie z wykorzystaniem wzorca w postaci wiązki światła | 339 |
13.3.4. Wyznaczanie odchyłki prostoliniowości na podstawie wyników pomiarów nachylenia zarysu | 340 |
13.3.5. Pomiary odchyłki prostoliniowości osi w przestrzeni | 340 |
13.3.6. Pomiary odchyłki prostoliniowości oraz odchyłek kształtu wyznaczonego zarysu i kształtu wyznaczonej powierzchni | 341 |
13.4. Pomiary odchyłki płaskości. | 341 |
13.5. Pomiary odchyłki kształtu kuli | 343 |
13.6. Pomiary odchyłki okrągłości | 344 |
13.6.1. Metody bezodniesieniowe | 345 |
13.6.2. Metody odniesieniowe | 348 |
13.7. Pomiary odchyłki walcowości | 351 |
13.8. Pomiary odchyłek geometrycznych współrzędnościowymi maszynami pomiarowymi | 352 |
13.9. Sprawdziany kierunku, położenia i prostoliniowości osi | 356 |
Literatura | 357 |
14. Pomiary chropowatości i falistości powierzchni | 360 |
14.1. Wiadomości wstępne | 360 |
14.2. Pojęcia podstawowe | 361 |
14.3. Parametry profilu, chropowatości i falistości powierzchni | 362 |
14.3.1. Parametry pionowe | 363 |
14.3.2. Parametry poziome | 365 |
14.3.3. Parametry mieszane .365 | |
14.3.4. Charakterystyczne krzywe i związane z nimi parametry | 365 |
14.3.5. Znormalizowane warunki pomiarów profilu | 366 |
14.3.6. Parametry metody motywów | 367 |
14.3.7. Parametry powierzchni o warstwowych właściwościach funkcjonalnych | 370 |
14.3.8. Parametry nie zdefiniowane w normach PN, EN i ISO | 373 |
14.4. Oznaczanie chropowatości i falistości powierzchni na rysunkach .374 | |
14.5. Klasyfikacja pomiarów chropowatości i falistości powierzchni | 376 |
14.6. Pomiary stykowe przy użyciu profilometrów | 377 |
14.6.1. Zasada pomiaru .377 | |
14.6.2. Głowice pomiarowe .379 | |
14.6.3. Filtry i zespoły opracowujące informację pomiarową | 383 |
14.6.4. Rejestratory | 384 |
14.6.5. Klasyfikacja profilometrów | 384 |
14.6.6. Przegląd profilometrów | 385 |
14.6.7. Źródła błędów w pomiarach stykowych | 385 |
14.6.8. Wzorcowanie profilometrów | 387 |
14.6.9. Zasady oceny chropowatości powierzchni mierzonej metodą stykową | 390 |
14.6.10. Pomiary profilometryczne wiązką zogniskowaną | 392 |
14.7. Pomiary profilometryczne wiązką zogniskowaną | 393 |
14.8. Pomiary optyczne metodą przekroju świetlnego | 395 |
14.9. Pomiary interferencyjne | 396 |
14.10. Pomiary przez porównanie z wzorcami chropowatości powierzchni obrabianych | 397 |
14.11. Inne metody pomiaru chropowatości powierzchni | 398 |
Literatura | 399 |
15. Pomiary gwintów | 403 |
15.1. Układ tolerancji i pasowań gwintów metrycznych walcowych | 403 |
15.1.1. Wiadomości wstępne | 403 |
15.1.2. Opis i parametry postaci geometrycznej gwintu metrycznego walcowego | 403 |
15.1.3. Układ tolerancji i pasowań gwintów metrycznych walcowych ogólnego przeznaczenia z pasowaniem luźnym | 405 |
15.2. Pomiary gwintów walcowych zewnętrznych o zarysie symetrycznym | 406 |
15.2.1. Pomiar średnicy zewnętrznej | 406 |
15.2.2. Pomiar średnicy wewnętrznej | 406 |
15.2.3. Pomiar podziałki | 407 |
15.2.4. Pomiary kąta gwintu i kątów boków | 409 |
15.2.5. Pomiar średnicy podziałowej za pomocą mikroskopu pomiarowego | 412 |
15.2.6. Pomiar średnicy podziałowej sposobem trójwałeczkowym | 415 |
15.3. Pomiary gwintów walcowych wewnętrznych | 422 |
15.3.1. Pomiar średnicy podziałowej gwintu wewnętrznego za pomocą wkładek z rowkami pryzmatycznymi i długościomierza uniwersalnego firmy Zeiss | 422 |
15.3.2. Pomiar średnicy podziałowej przy użyciu sztywnego trzpienia z końcówkami pomiarowymi firmy Mahr lub Zeiss | 427 |
15.4. Pomiary gwintów walcowych symetrycznych ogólnego przeznaczenia | 429 |
15.4.1. Pomiary gwintów zewnętrznych i wewnętrznych | 429 |
15.4.2. Interpretacja tolerancji średnicy podziałowej gwintów ogólnego przeznaczenia | 429 |
15.5. Pomiary gwintów stożkowych o zarysie symetrycznym względem prostopadłej do osi gwintu | 430 |
15.5.1. Konstrukcja zarysu ostrego gwintu stożkowego o dwusiecznych kątów gwintu prostopadłych do osi gwintu | 430 |
15.5.2. Średnica podziałowa | 431 |
15.5.3. Pomiar kąta gwintu | 432 |
15.5.4. Pomiar podziałki | 432 |
15.5.5. Pomiar średnicy podziałowej mikroskopem pomiarowym | 433 |
15.5.6. Pomiar kąta stożka | 434 |
15.6. Pomiary gwintów stożkowych o zarysie symetrycznym względem prostopadłej do tworzącej stożka | 434 |
15.6.1. Konstrukcja zarysu ostrego gwintu stożkowego o dwusiecznych kątów gwintu prostopadłych do tworzących stożka | 434 |
15.6.2. Średnica podziałowa | 435 |
15.6.3. Pomiar kąta gwintu | 435 |
15.6.4. Pomiar podziałki | 435 |
15.6.5. Pomiar średnicy podziałowej sposobem trójwałeczkowym | 436 |
15.7. Pomiary gwintów współrzędnościowymi maszynami pomiarowymi | 437 |
15.7.1. Pomiary metodą stykową | 437 |
15.7.2. Pomiary metodą optyczną | 440 |
Literatura | 442 |
16. Pomiary kół zębatych | 445 |
6.1. Parametry opisujące postać konstrukcyjną koła zębatego | 445 |
16.2. Definicje i pomiary wybranych odchyłek kół zębatych | 447 |
16.2.1. Odchyłki kinematyczne | 447 |
16.2.2. Pomiary odchyłek podziałki | 449 |
16.2.3. Odchyłka bicia promieniowego uzębienia | 451 |
16.2.4. Pomiar odchyłek promieniowych złoŜonych | 453 |
16.2.5. Odchyłka podziałki przyporu .454 | |
16.2.6. Odchyłki zarysu | 455 |
16.2.7. Odchyłki linii zęba | 457 |
16.2.8. Pomiar grubości zęba — pomiar po łuku | 458 |
16.2.9. Pomiar grubości zęba — pomiar cięciwy | 458 |
16.2.10. Pomiar grubości zęba — pomiar długości pomiarowej | 458 |
16.2.11. Pomiar grubości zęba — pomiar przez wałeczki lub kulki | 459 |
16.3. Układ tolerancji przekładni i kół zębatych | 460 |
Literatura | 462 |
17. Metody statystyczne w zapewnieniu jakości | 465 |
17.1. Wiadomości wstępne | 465 |
17.2. Karty kontrolne | 468 |
17.3. Karty kontrolne Shewarta | 473 |
17.3.1. Karty kontrolne przy liczbowej ocenie właściwości | 474 |
17.3.2. Karty wartości średniej X i rozstępu-R lub odchylenia standardowego | 475 |
17.3.3. Karty kontrolne pojedynczych obserwacji | 475 |
17.3.4. Karty kontrolne mediany Me | 476 |
17.4. Zmienność własna i całkowita procesu | 476 |
17.5. Środki techniczne statystycznego sterowania procesem | 477 |
Literatura | 478 |
Skorowidz | 481 |
Dodatek. Kolorowe ilustracje przyrządów pomiarowych | 489 |