Журнал НИТ №2 (20) (Март-Апрель 2018)

 

Embed or link this publication

Description

Журнал НИТ №2 (20) (Март-Апрель 2018)

Popular Pages


p. 1

Дорогие Друзья! Уважаемые коллеги, поздравляем вас с наступающими праздниками с Днем труда и солидарности – 1 Мая и с Днем Великой Победы – 9 Мая! Желаем больших успехов и побед в вашем труде, вдохновения и терпения, чтобы результаты ваших трудов оказались лучше, чем вы надеялись! Мы рады представить вам наш очередной номер Журнала НИТ. В нём вы найдете много полезной информации об измерительных приборах, методах измерений и особенностях конструкции ручного измерительного инструмента. Рады вам сообщить, что мы всегда ждем вас в наш выставочный зал для проведения измерений на нашем оборудовании, более подробную информацию вы можете найти в разделе «Приглашение на демо измерения»! С наилучшими пожеланиями Главный редактор журнала НИТ, коммерческий директор ЗАО НПФ «Уран» Лоскутов А.А. В этом номере вы найдете: Погрешность измерения. Влияние температуры на погрешность измерения. Статья Werth Автоматическое измерение всех типов индикаторов на Optimar 100 фирмы Mahr Новые стойки для интерферометрическтх датчиков MarOpto производства Mahr Контроль угла заточки бритвенных лезвий на приборах NanoFocus Ежегодная весенняя акция от Mitutoyo и Mahr История Mahr (статья от Всезнайки) Итоги выставки «Фотоника-2018» Приглашение на выставку «Control Days Moscow - 2018» Приглашение на выставку «Металлообработка-2018» Приглашение на демо измерения -2 -7 - 11 - 15 - 17 - 19 - 22 - 23 - 24 - 25 ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 1 из 26

[close]

p. 2

Погрешность измерения. Температура. Статья Werth. Каждое измерение таких параметров деталей как длина, углы, радиусы, форма и пр. всегда сопряжено с некой погрешностью измерения. Такие факторы, как технические особенности машины, материал контролируемых деталей, геометрия отдельных элементов, температурные условия, оператор и пр., определяют в своей совокупности величину общей погрешности измерения. В зависимости от степени влияния тех или иных отдельных факторов, погрешности они по-разному сказываются на результаты измерений. Так, к примеру, при неизменных технических характеристиках машин, радиус на секторе может быть измерен значительно менее точно, чем тот же радиус на полной окружности. При измерении углов или расчете осевых линий в учет погрешности также идет положение их образующих, их размер и распределения контрольных точек на них. Другие свойства деталей, такие как форма, шероховатость и загрязнения также оказывают свое влияние на конечный результат. Для мультисенсорных координатно-измерительных машин наряду с их характеристиками важны также и характеристик и особенности используемых датчиков для определения общей погрешности. Влияние количества точек и их положения на результат измерения (на примере окружности с отклонение от формы отличным от «0»). Приведенная далее таблица охватывает шесть важнейших типов датчиков и их параметры, которые оказывают прямое влияние на погрешность всего измерительного процесса. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 2 из 26

[close]

p. 3

Зеленым показаны свойства и параметры датчиков, определяющих погрешность измерения, оранжевым - свойства детали и измерительного процесса. Влияние температуры на погрешность измерения. Температурная компенсация. Представим, что на измерение предоставлены детали длинной 200 мм из алюминия и пластмассы. На какую величину (ΔL) изменится длина детали при изменении температуры на 1 градус по сравнению с референсной температурой в 20°С? Температура также оказывает прямое воздействие на погрешность измерения и, зачастую это воздействие является определяющим. Для наглядности представления оказываемого воздействия можно рассмотреть следующий пример: ΔТ, °С ΔL, мкм ΣL, мм ΔL, мкм ΣL, мм 0 0 200,000 0 200,000 1 4,4 200,004 22 200,022 2 8,8 200,009 44 200,044 3 13,2 200,013 66 200,066 Алюминий, α = 22 ·10-6 K-1 Пластик, α = 110 ·10-6 K-1 4 17,6 200,018 88 200,088 200 мм Деталь ΔL Внимание: обусловленные температурой колебания длины не учитываются при измерениях на машинах без температурной компенсации. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 3 из 26

[close]

p. 4

Рис. 1 Погрешности на ед. длины, обусловленные влиянием температуры на различные материалы При измерении больших деталей и наличии жестких требований к точности измерений необходимо корректировать температурное влияние на результат измерения, либо, как минимум, уметь его учитывать и оценивать. Если на машине нет температурной компенсации, то измерения имеют смысл только в лабораторных (идеальных) условиях. В связи с этим оценка оператором температурных воздействий очень важна, особо важно учитывать температурные расширения отсчетных шкал в машине, а они, как правило, оператору доподлинно не известны. Особым вариантом является тот случай, когда материал шкал машины и материал детали одинаковы в плане коэффициента расширения (к примеру, металлические шкалы и деталь). Если достоверно установлено, что температура детали и шкал одинаковы, то в данном случае температурная компенсация не является обязательной, и можно измерять при температуре отличной от 20 °С. Тем не менее при высоких температурных отклонениях даже на таких машины, возникают другие факторы отрицательного воздействия, к примеру за счет изменения геометрии машины, которые также в итоге могут привести к появлению погрешности. Если машина оснащена интегрированной температурной компенсацией и есть датчик ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 4 из 26

[close]

p. 5

температуры детали, то измерения могут быть проведены практически при любой температуре. Для машин с температурной компенсацией существуют различные мероприятия по снижению влияния температуры на процесс измерения. К таким мерам можно отнести: - измерение температуры на отсчетных шкалах и последующая внутренняя корректировка расширений или использование шкал с коэффициентом расширения близким к нулю и без корректировки; - регистрация температуры детали и корректировка обусловленных температурой расширений измеряемого объекта с учетом его коэффициента расширения; - использование особых, подходящих материалов для проектирования КИМ, к примеру с хорошим теплопроводностью или с минимальным коэффициентом расширения; - корректировка изменения геометрии КИМ, обусловленной изменением температуры; - термически изолированные конструкции. Посредством определенных мероприятий воздействие температуры может быть настолько снижено, и даже в цеховых условиях определено с достаточно незначительной погрешностью, обусловленной тепловым воздействием. Стоит отметить, что и на машинах с термостабильными шкалами могут наблюдаться явные погрешности измерения, сравнимые с линейным тепловым расширением контролируемого объекта, в том случае если корректировка расширения детали осуществлена некорректно. Требуемое для температурной корректировки значение коэффициента расширения материала детали принимается, как правило, табличное. Для этих значений обычно необходимо учитывать погрешность порядка 10% от номинального значения. Если этого не достаточно для температурной корректировки, то тогда этот коэффициент должен быть откалиброван по детали. В этом случае достигается погрешность порядка 0,1% от номинального значения. Погрешность измерения АТ температуры Т в зависимости от качества и типа системы может находится в диапазоне от 0,5 °С до 0,05 °С С точки зрения рассмотрения погрешности в отношении корректировки температуры и оценки возможных максимальных погрешностей измерения длинны при растущих температурах детали и помещения, получается, что влияния коэффициентов расширения очень существенны и значительны (рис 1). Влияние различных методик их измерения и способов оценки можно рассмотреть на следующих примерах: - без температурной компенсации Aαm определяется как разность между коэффициентом расширения отсчетных шкал αm и детали αw. Обычно используются шкалы из стали, либо стекла. Погрешность AL для базовой длины L0 определяется уравнением: AL = L0 * Aαm * ΔT, где ΔT = Т-20 °С - при измерении разных деталей: металлических, алюминиевых или деталей из пластика возникают различные погрешности. Вследствие небольшой разницы между коэффициентом расширения отсчетных шкал и деталей из металла, возникают в сравнительно широком температурном диапазоне сравнительно небольшие погрешности. Для деталей же из пластика напротив, уже и при небольших температурных отклонениях, характерно появление критически больших расширений детали порядка 0,1 мм, и, более менее приемлемые результаты, могут быть достигнуты только при температуре 20 +/-1 °С. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 5 из 26

[close]

p. 6

При наличии температурной компенсации погрешность изменения длины шкал очень хорошо поддается корректировке, настолько, что ими можно практически пренебречь. В сочетании же со шкалами из специальной керамики (с коэффициентом расширения близким к нулю), погрешность шкал, связанную с их расширением, можно практически полностью исключить. Максимальные погрешности, таким образом, будут складываться практически только из погрешностей, связанных с измерением температуры детали AT и определением ее коэффициента расширения Aαw в зависимости от отклонений от эталонной температуры (ΔТ = Т-20 °С) и коэффициента расширения детали αw AL = L0 (αw•AT + ΔТ•Aαw) повышает погрешность. Впрочем, этот способ является рекомендованным при нормальных температурных условиях и точностных требованиях. Только при хорошо известных коэффициентах расширения и точно измеренной температуре, погрешность измерения достаточно незначительна, даже если температура детали сильно отличается от эталонной температуры в 20 °С. (рис. 1 f). Этот способ из-за дороговизны и сложности калибровки коэффициента расширения используется в очень редких случаях. Рекомендованные меры по снижению влияния температурных колебаний при высокоточных измерениях: Даже при сравнительно грубом измерении температуры детали, можно проводить измерения в сравнительной широком диапазоне температур, но все же со сравнительно большим остаточным значением погрешности. Погрешность при этом увеличиваются пропорционально коэффициенту расширения (рис. 1 d). Дополнительная калибровка коэффициента расширения не приносит значительного улучшения и тем самым может не учитываться. Этот способ достаточен в большинстве случаев и, как правило, является более приоритетным в сравнении с измерением без температурной компенсации и обладает явными преимуществами. Если используется очень точное измерение температуры, то значительно сокращается остаточная погрешность (рис. 1 е). Тем не менее если при этом коэффициент расширения точно не известен, то при больших температурных отклонений, также - использование защитных ограждений/экранов; - не допущение сильного движения воздуха возле машины либо её прямого обдува; - минимальное количество источников тепла в непосредственной близости от машины; - установка максимально далеко от стен; - тепловая изоляция от стен и пола; - исключить прямое попадания солнечного света на прибор; - электрооборудование машины и освещение в помещении оставлять включенным 24 часа в сутки; - выравнивание температуры детали перед измерением; - щупы и удлинители должны быть из материала, устойчивого к термическим колебаниям; - максимально короткое время измерения (либо осуществлять повторный замер базы). ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 6 из 26

[close]

p. 7

Автоматическое измерение всех типов индикаторов на Optimar 100 ф. Mahr Решение ф. Mahr – новинка для автоматического измерения любых типов индикаторов (включая ИЧ) Проверка индикаторов является довольно кропотливым процессом в измерительных лабораториях любых производственных направлений. Предприятия во всем мире используют самые различные индикаторы, различных производителей (Mahr, Mitutoyo, Tesa и др.). Возможность измерения индикаторов можно встретить в горизонтальных длинномерах. Благодаря дооснащению длиномера специальной опцией ПО есть возможность вручную осуществлять проверку определенных типов индикаторов. Но лучшее решение данной задачи, это приобретение специально разработанной и адаптированной станции, которая максимально быстро и удобно осуществит проверку как можно большего количества индикаторов. Индикаторы различных типов ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 7 из 26

[close]

p. 8

Станция Optimar 100 способна контролировать все типы индикаторов и имеет ход штока 100 мм. Благодаря высочайшей точности измерения 0,2 + L/250 мкм, система способна производить поверку самых точных индикаторов. Измерение цифровых индикаторов Стандартная комплектация прибора позволяет производить полуавтоматический контроль часовых индикаторов, измерительных головок и цифровых индикаторов. При дооснащении системы специальными крепежными аксессуарами (крепления и специальные кабели) можно производить измерение ИРБ, а так же полностью автоматические измерения цифровых индикаторов различных типов! В системе прописана база всех европейских индикаторов и подключая каждый из них соответствующим кабелем, система автоматически, по выбранному стандарту, производит проверку всех параметров на всем диапазоне измерения. Расположив Оptimar 100 в горизонтальном положении можно осуществлять проверку двухточечных нутромеров. Проверка измерительных головок Измерение двухточечных нутромеров Измерение рычажных индикаторов ИРБ ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 8 из 26

[close]

p. 9

К основным преимуществам системы Optimar 100 можно отнести: • Погрешность измерений MPEЕ1= 0,2 + L/250 мкм • Высочайшая точность благодаря компараторному принципу Аббе • Автоматическое предварительное позиционирование • Измерительный диапазон 0 – 100 мм • Полностью автоматическое измерение цифровых индикаторов • Проверка ИЧ в соответствии с ГОСТ! Система так же может быть оснащена специальной видеокамерой, установленной непосредственно перед индикатором, для отображения циферблата на мониторе. Это позволяет избежать эффекта «параллакса» и повышает удобство использования системы. В 2017 году компания Mahr шагнула значительно дальше и разработала инновационную систему обработки изображения, превратив систему Optimar 100 в полностью автоматическую станцию для измерения любых типов индикаторов! Optimar 100 с опцией видеообработки изображения и автоматическим съемом информации. Благодаря новым возможностям ПО, осуществлено полностью автоматическое измерение часовых и цифровых индикаторов! Камера для избавления от эффекта «параллакс» Станция Optimar 100 (слева) и новая система Optimar 100 с опцией видеоизмерения (справа) Визуальный отсчет положения стрелки циферблатных индикаторов – это утомительная и монотонная работа для оператора контрольного прибора, которая может привести к усталости и вызвать ошибки оператора в позиционировании стрелки или отсчете индикации контролируемого отсчетного устройства. Благодаря техническому решению Optimar 100 с обработкой изображения, этот процесс контроля может быть оптимизирован таким образом, чтобы избежать влияния оператора и утомительных для оператора действий. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 9 из 26

[close]

p. 10

Эта опция может без прибора. То есть, ранее приобретенные системы Optimar 100 могут быть дооснащены этой опцией в любое время! Полностью автоматические измерения за счет обработки видеоизображения в специальном ПО К дополнительным преимуществам данного решения совместно с системой Optimar 100 можно отнести: • Быстрый анализ изображения с помощью USB 3.0-камеры • Компактный дизайн (без кабелей) • Равномерный светодиодный подсвет, не требующий естественного освещения • Цифровая идентификация цифр с непосредственным отсчетом • Простота использования (автомат) • Измеренные значения считываются объективно, без случайных ошибок, которые могут быть допущены оператором • Минимизирует влияние оператора в процессе автоматического контроля • Все типовые размеры и допуски для средств измерений вычисляются в программе системы Изображение процесса измерения на мониторе Видеокамера с опцией ПО распознают циферблат и осуществляют автоматическое измерение любого индикатора Отдельная опция видео обработки изображения ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 10 из 26

[close]

p. 11

Новые стойки для интерферометрических датчиков MarOpto производства Mahr В одном из предыдущих номеров мы рассказывали об интерферометрах Физо серии MarOpto производства компании Mahr. Традиционным методом размещения этих приборов в лаборатории является их установка на оптическом столе с виброизоляционными опорами. Измеряемая деталь при этом устанавливалась в держатель, который обеспечивал точную регулировку ее положения. Интерферометр MarOpto в вертикальной стойке. Горизонтальное размещение интерферометрического датчика MarOpto и держателя линз на виброизоляционном столе. Преимуществом такого расположения является высокая устойчивость прибора к вибрациям за счет установки стола на виброопорах, а также большое пространство между датчиком и измеряемой линзой, которое может быть использовано для использования дополнительных приспособлений (например, голограммы для измерения асферики). В то же время, перемещение линзы при такой схеме не моторизовано, а для измерения линз большого радиуса кривизны требуется дополнительное место в лаборатории. Такая установка датчика и детали обладает рядом преимуществ. Во-первых, стойка обеспечивает более компактное размещение прибора в помещении (особенно в случае, если измеряемые детали имеют большой радиус кривизны). Во-вторых, массивное гранитное основание и встроенная система виброизоляции позволяют выполнять измерения в цеховых условиях непосредственно рядом со станками. В третьих, конструкция стойки, как правило, обеспечивает ЧПУ перемещение детали, что повышает степень автоматизации и скорость измерений. В четвертых, измеряемая линза находится в держателе под действием собственной силы тяжести и не меняет своего положения в течение всего времени, что находится во время измерения. Альтернативой горизонтальному Ниже будут представлены различные расположению интерферометра является его модификации и характеристики вертикальных установка в вертикальной стойке. стоек от компании Mahr. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 11 из 26

[close]

p. 12

Стойка MT50 Стойка MT100 и MT00i Компактная стойка MT50 предназначена для измерения деталей диаметром до 50 мм. Она устанавливается на столе, все ее элементы расположены на гранитном основании с антивибрационными опорами. Габариты стойки – 400х400х 850 мм, масса 60 кг. Перемещение детали по высоте в диапазоне 250 мм осуществляется в ручном режиме за счет высокоточной шарико- винтовой пары. Вертикальная направляющая оснащена стеклянной отсчетной шкалой для измерения радиуса кривизны. Стойка MT100, предназначенная для установки интерферометров серии FI1100Z с получившими широкое распространение среди оптических предприятий 4'' объективами, позволяет измерять детали диаметром до 100 мм и обеспечивает перемещение детали в диапазоне до 800 мм в ЧПУ режиме. Для удобства оператора стойка позволяет удаленно управлять фокусировкой и увеличением датчика; управление перемещением линзы осуществляется при помощи джойстика. Габариты стойки – 1110х800х2060 мм, масса – ок. 700 кг. Стойка MT100i имеет конструкцию, при которой датчик находится сверху относительно измеряемой детали, что позволяет измерять линзы на патроне (например, непосредственно после полировки на станке). ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 12 из 26

[close]

p. 13

Стойка MT150 Стойки MT150i Ключевой особенностью стойки MT150 является возможность установки датчиков серии FI1150Z, позволяющие измерять плоские и сферические детали диаметром до 150 мм. Вертикальная направляющая с диапазоном перемещения 1250 мм установлена на безлюфтовом подшипнике с предварительной нагрузкой. Опционально стойки данной серии могут быть оснащены дополнительным держателем голограмм для измерения асферики. Стойка MT150i представляет собой специально исполнение стойки MT150 в корпусе, защищающем область измерения и прибор от воздушных потоков, пыли и грязи, что делает ее идеальным решением для измерений в условиях цеха. Габариты стойки – 1150х1500х2400 мм, масса – ок. 1400 кг. Стойки MT100 и MT150 расположены на массивном гранитном основании с пассивными виброопорами. Для измерения радиуса кривизны в стоках установлена стеклянная отсчетная шкала с погрешностью отсчета 5 мкм; для соблюдения принципа Аббе шкала установлена максимально близко к оптической оси. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 13 из 26

[close]

p. 14

Стойка MT150p Стойка MT300s Стойка MT150p представляет собой перемещающийся вдоль осей X и Y портал с установленным на нем интерферометрическим датчиком. Такая конструкция позволяет измерять при помощи датчиков FI 1100Z (4’’) или FI 1150Z (6’’) плоские детали диаметром до 375 мм путем наложения и сшивания отдельных измеренных областей. Стойка MT300s позволяет измерять «сшиванием» в ЧПУ режиме плоские и сферические детали диаметром до 300 мм! Помимо перемещения вдоль осей X, Y и Z которым обладают упомянутые выше стойки MT100 и MT150, стойка MT300s оснащена дополнительной осью B, обеспечивающей наклон измеряемой детали в диапазоне ±90° и осью С (ось вращения измеряемой детали). ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 14 из 26

[close]

p. 15

Контроль угла заточки бритвенных лезвий на приборах NanoFocus Особенность данного держателя заключается в том, что он обеспечивает быстрый и максимально точный разворот на 90 градусов измеряемого образца в процессе измерения. Оператор после измерения одной стороны лезвия вручную осуществляет разворот детали с помощью держателя и проводит измерение второй стороны. При этом в программе одновременно происходит разворот системы координат, позволяя получить результат измерения, учитывающий обе стороны лезвия. Погрешность позиционирования измеряемого образца на специальном держателе при развороте сведена к минимуму, таким образом этой величиной в процессе всего измерения можно пренебречь. Настольная версия прибора µsurf custom Лезвия должны иметь оптимальную геометрию для достижения наилучших режущих свойств. В связи с этим очень важно контролировать угол заточки и толщину в различных сечениях в процессе производства подобной продукции. Конфокальные микроскопы серии µsurf позволяют быстро измерить обе стороны лезвия за одно измерение и автоматически вычислить необходимые параметры. Для того чтобы сделать процесс измерения максимально простым и удобным, был разработан специальный держатель для лезвий. Специальный держатель для лезвий. Для того чтобы комплексно проанализировать все полученные результаты, ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 15 из 26

[close]

Comments

no comments yet