Журнал НИТ №3 (21) (Май-июнь 2018)

 

Embed or link this publication

Description

Журнал НИТ №3 (21) (Май-июнь 2018)

Popular Pages


p. 1

Дорогие Друзья! 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»! Сообщаем вам, что мы уходим на летние каникулы в плане издания журнала, но работа будет продолжена в штатном режиме и компания ЗАО НПФ «Уран» всегда готова помочь вам в решении любых измерительных задач. Мы будем подбирать и готовить новую и еще более интересную информацию, чтобы в сентябре порадовать вас очередным номером нашего журнала НИТ. С наилучшими пожеланиями Главный редактор журнала НИТ, коммерческий директор ЗАО НПФ «Уран» Лоскутов А.А. В этом номере вы найдете: WIP - Werth Interferometer Probe, интерферометрический датчик – бесконтактный контроль микрогеометрии с наивысшей точностью -2 WinWerth FormCorrect – корректировка формы 3D-CAD модели и пресс-форм -4 Специальные решения MarEngineering от компании Mahr -6 Обзор электронных автоколлиматоров серии TriAngle производства Trioptics и примеры их применения - 11 Контроль линз Френеля на приборах NanoFocus - 15 Опорный щуп при измерении шероховатости - 19 Меры в футболе (статья от Всезнайки) - 22 Приглашение на демо измерения - 31 ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 1 из 32

[close]

p. 2

WIP - Werth Interferometer Probe, интерферометрический датчик – бесконтактный контроль микрогеометрии с наивысшей точностью Для решения специальных задач стандартные датчики могут оказаться бессильными, в таких случаях решением может быть интерферометрических датчик Werth – WIP с его длинными измерительными зондами для контроля различных параметров даже с самыми жесткими допусками. Геометрия зондов может быть подобрана под самые разные задачи, в том числе для измерения глубоких отверстий. Со стандартными оптическим датчиками зачастую не возможно измерить узкие и глубокие отверстия, такие как воздушные зазоры в электромоторах или отклонение от круглости прецизионных распылительных форсунок. Всевозможные лазерные и конфокальные датчики в виду своих особенностей также не могут справиться с подобными задачами. Интерферометрические датчики Werth на высокоточных оптических волокнах могут легко справиться с подобного рода задачами. Различная геометрия зондов. Измерительные зонды представляют собой светопроводящие оптоволокна со стандартным диаметром 125 мкм, также возможны зонды с меньшими диаметрами. Исполнение волокон в металлических трубках позволяет создавать весьма длинные зонды для измерения глубоких каналов. Возможно индивидуальное исполнение различных форм зондов под различные задачи, к примеру, зонд с угловым расположением щупа. Заточка зондов определяет угол выхода интерферометрического луча от угла 0° до 90°. Зонды с углом 90° используются, к примеру, для измерения образующих небольших отверстий. Схематичное изображение зондов с углом 0° и 90° Высокоточное измерение отклонений от круглости датчиком WIP/RS. С датчиком WIP в новом исполнении RS становится возможным высокоточное измерение отклонений от круглости за счет вращающегося зонда, вращение обеспечивается только за счет вращения оси самого датчика. Оператору для измерения отверстия достаточно подвести зонд из центра отверстия к его стенке, таким образом будет настроен радиус измерения, после этого запускается процесс измерения с погрешностью отклонения от формы до 100 нм! Как альтернативный вариант, при измерении больших отверстий, задействованы также могут быть и декартовы оси самой КИМ. Интерферометрический датчик Werth WIP с длинными зондами делает возможным измерение геометрических элементов с самыми жесткими допусками в глубоких отверстиях в узких пазах. Таким образом, могут быть измерены конусные седла ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 2 из 32

[close]

p. 3

топливных форсунок на глубине 10 мм с погрешностью порядка субмикрометра. Еще одним примером использования может послужить контроль плоскостности глубоко расположенной посадочной поверхности корпуса редуктора. Также данный датчик также можно использовать для контроля шероховатости, при этом точность интерференционного метода особенно выигрышна в сравнении другими способами контроля: триангуляционными, лазерными… Погрешность отклонения при измерении отклонения формы от круглости достигает 100 нм. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 3 из 32

[close]

p. 4

WinWerth FormCorrect – - новый способ 3D корректировки деталей По причине роста требований к качеству литья пластмассы под давлением, появилась необходимость корректировки пресс-форм. FormCorrect требуется зачастую всего лишь один цикл корректировки для исправления формы, что значительно снижает и стоимость, и упрощает процесс разработки пресс-форм. Пресс-формы для литья пластмассы под давлением либо сами исходные данные для 3D литья создаются на основе геометрии детали. Несмотря на то, что для этого применяют сложные, современные и, зачастую, дорогие процессы симуляции, встречаются систематические погрешности, обусловленные самим процессом производства. Помимо прочих причин вызывающих дефекты производства, также свое влияние оказывает недостаточное качество симуляции (виртуальный процесс воссоздания) процессов усадки, неравномерное заполнение пресс-форм, а также неравномерность процесса охлаждения пресс- форм. Фирма Werth Messtechnik внедрила новую функцию FormCorrect в измерительное программное обеспечение WinWerth. С функцией FormCorrect пресс-формы для литья пластмассы или сами 3D CAD-модели могут быть так изменены, что размеры готовой детали будут находиться внутри допусков! По настоящее время корректировки пресс- форм для литья пластмассы под давлением проводят вручную, для чего определяют отклонения между «заданным» и «фактическим» посредством измерений тестовой детали. Далее корректировка осуществляется либо посредством ручного ввода данных в CAD/CAM-систему, либо посредством достаточно затратных корректировок или даже частичного создания новой модели при помощи программ для обратного инжиниринга. С помощью FormCorrect и последующей автоматической корректировкой CAD модели, добиваются точной геометрии детали. Прямо в программном обеспечении WinWerth определяется разности между исходной CAD- моделью и измеренной пробной тест-деталью и отражает эту разницу сразу на CAD-модель! Таким образом WinWerth создает откорректированную CAD-модель, которая компенсирует собой систематические погрешности производства. Тем самым отпадает необходимость в трудозатратном обратном инжиниринге, который, к тому же требует высокой квалификации инженера. Корректировка геометрии может быть реализована как на модели для литья, так и на пресс-форме. Исходя из откорректированной модели/пресс-формы, производится новая симуляция процесса производства и создается блок данных для доработки пресс-формы. Схематическое изображение процесса корректировки модели детали при помощи функции FormCorrect представлено на рисунке ниже. a – отклонения размеров детали, измеренной на томографе TomoScope в сравнении с CAD-моделью; b – отклонения, отраженные зеркально относительно модели; с – автоматически рассчитанные опорные точки для пересчета модели; d – отклонения откорректированных поверхностей по отношению к оригинальной CAD-модели детали – соответствуют тем самым корректировкам пресс-формы; e – остаточные отклонения после корректировки модели пресс-формы, пресс- формы и повторного изготовления. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 4 из 32

[close]

p. 5

ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 5 из 32

[close]

p. 6

Специальные решения MarEngineering от компании Mahr Решение ф. Mahr – роботизированное рабочее место Компания Mahr является одним из лидеров рынка по производству высокоточного измерительного оборудования. Для многих предприятий уже не в новинку увидеть самые точные системы для лабораторий и производственных помещений. Контурографы и профилографы, кругломеры и длиномеры, измерительные видеосистемы и различные приборы, разработанные под специальные задачи – всё это доведено компанией Mahr до высочайшего уровня точности и простоты применения. На сегодняшний день огромные усилия вкладываются в разработки специализированных систем, решающих задачи повышенной степени сложности. Это и внедрение роботизированных рук в измерительный процесс, и создание роботизированного комплекса (рабочего места) для контроля различных параметров в одном цикле измерения. Компания Mahr создала специальное направление – MarEngineering, которое занимается разработкой специальных систем для решения сложных, нестандартных задач. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 6 из 32

[close]

p. 7

Ручная измерительная станция для мелких деталей Этой системой может быть дооснащена любая машина MarSurf – контурографы и профилографы. Система является отдельным разработанным решением и может быть дополнительно заказана к ранее приобретенным системам компании Mahr. Система креплений позволяет проводить удобные измерения мелких отверстий, расположенных под произвольным углом, а так же значительно расширяет диапазоны перемещения стандартного стола СТ300. Линейные оси оснащены цифровой индикацией и их диапазоны расширены по оси Х до 360 мм и по оси Y до 260 мм. Ось вращения позволяет поворачивать деталь на 360 градусов. Максимальный вес детали до 30 кг, а ориентировочные габариты деталей примерно 80 х 80 х 80 мм. Система так же может быть доукомплектована дополнительными поворотными осями Та и Тb. Благодаря различным комбинациям линейных, поворотных и наклонных осей можно грамотно позиционировать деталь практически любой сложности. Наиболее частое применение: контроль шатунов, шестерен, различных трубок и валов, насосные узлы и пр. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 7 из 32

[close]

p. 8

разработаны новые, под требования заказчика. Ручная измерительная станция для крупных деталей Эта измерительная система создана специально для особо крупных деталей, весом до 130 кг (таких, как например блок или головка блока цилиндров). Система поставляется на гранитной плите увеличенного размера, расположенной на воздушных подшипниках, обеспечивающих стабильность показаний и дающих возможность использования системы в производственных условиях. На всей поверхности гранитного основания, специальным способом закреплены линейные оси X и Y. Они позволяют легко передвигать детали, установленные на поверхности поворотного стола диаметром 600 мм. Все оси имеют ручки для быстрого (грубого) и точного позиционирования. На поверхности стола расположены резьбовые отверстия, для использования различных специализированных зажимных приспособлений и крепежных систем. Под различные измерительные задачи могут быть поставлены уже готовые и проверенные решения по креплению деталей, а также Примеры применения Система может быть использована с различными измерительными приводами: привод для измерения шероховатости, привод для измерения контура, привод для комбинированного измерения контура и шероховатости. При необходимости, в данной системе может быть использовано сразу несколько приводов одновременно. Один привод должен располагаться на измерительной колонне, другой привод, может быть использован, как отдельный переносной привод на специальной ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 8 из 32

[close]

p. 9

подставке или специально разработанной системе крепления. Подобным креплением могут быть дооснащены уже приобретенные системы MarSurf. Полностью автоматизированная система для измерения мелких деталей в ЧПУ режиме Эта система специально разработана для полностью автоматизированного контроля в ЧПУ режиме небольших деталей (до 5 кг). Наиболее часто решаемые задачи: сопла, форсунки, различные системы впрыска и др. Благодаря пяти автоматизированным позиционно-измерительным осям (линейные, поворотные, наклонные), а так же магазину щупов (до 10 щупов сменяется автоматически) любое измерение происходит автоматически, без вмешательства оператора в измерительный процесс. Благодаря этому, достигается максимальная точность измерения и повторяемость показаний. Диапазоны перемещений по осям: - поворотная ТА: ±360° - поворотная ТВ: +166° до -165° - поворотная ТС: 0 – 90° - линейные ТХ: 200 мм ТY: 200 мм Примеры применения Полностью автоматизированная система для измерения шероховатости на зубчатых колесах Система оснащена всеми возможностями для измерения как прямозубых, так и косозубых зубчатых колес. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 9 из 32

[close]

p. 10

линейно-поворотные используемые для установленной детали. устройства, позиционирования Может применяться специализированный пакет ПО для измерения зубчатки от компании Mahr Полностью автоматическое измерение! Не требуются знания в области программирования - просто введите геометрию детали, форму зуба и запустите подготовленную программу. Установите измеряемую деталь и можно активировать выполнение программы. Всё измерение произойдет полностью автоматически с выдачей протокола. Измерение зубчатого колеса с разворотом привода на угол наклона витка Система оснащена различными степенями свободы для настройки измерения. Наклон и разворот самого привода, а так же Благодаря использованию различных крепежных и позиционных аксессуаров, данная система может решать самые различные задачи. Система может быть использована для измерения больших деталей, типа блока цилиндров и т.п. Это далеко не полный список уже разработанных специальных решений компании Mahr. ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 10 из 32

[close]

p. 11

Обзор электронных автоколлиматоров серии TriAngle производства Trioptics и примеры их применения Автоколлиматоры нашли широкое применение в оптической промышленности. Их основное назначение – измерение малых угловых отклонений светоотражающих поверхностей, юстировка оптических установок, контроль отклонения от прямолинейности направляющих. Помимо использования в качестве самостоятельного прибора автоколлиматоры применяются в составе многих оптических приборов – гониометров, приборах для измерения децентрировки линз, станциях для склейки линз, установках для контроля качества изображения и др. С точки зрения конструктивного исполнения ключевыми элементами автоколлиматора является блок подсветки проецируемой метки (как правило, это сетка или точечная диафрагма), светоделительная пластина, корпус и блок регистрации изображения метки. В качестве последнего применяется либо окуляр, позволяющий наблюдать положение метки визуально, либо фотоприемник, регистрирующий смещение метки при помощи программного обеспечения. Автоколлиматор TA 300-57 производства Trioptics в держателе и зеркало. Функционально автоколлиматор сочетает в себе возможности коллиматора, проецирующего изображение метки в бесконечность и телескопа, предназначенного для наблюдения объектов в бесконечности и регистрирующего отклонение метки после того, как она отразилась от контролируемой поверхности. Электронный автоколлиматор производства Trioptics (3D модель с прозрачным корпусом). Электронные автоколлиматоры, оснащенные фотоприемником, обладают рядом преимуществ. Во-первых, они обеспечивают более высокую точность измерений (до ±0,05 с в случае автоколлиматоров TriAngle). Во- вторых, фотоприемник исключает влияние оператора (остроты зрения, степени усталости) на результат измерения. В-третьих, программное обеспечение позволяет существенно ускорить процесс измерения, повысить степень его автоматизации и эффективно решать различные измерительные задачи. 198099, Россия, Санкт-Петербург, Промышленная ул., д. 5 http://www.uran-spb.ru e-mail: info@uran-spb.ru т/ф (812) 335-09-75 т/ф (812) 335-09-76 Стр. 11 из 32

[close]

p. 12

Программное обеспечение OptiAngle Программное обеспечении OptiAngle, которое идет в комплекте с электронными автоколлиматорами TriAngle, позволяет регистрировать отклонение метки в абсолютной (относительно оптической оси автоколлиматора) и относительной (относительно выбранного оператором начального положения метки) системе координат, а также позволяет выполнять ряд специализированных измерений при помощи встроенных подпрограмм. К числу таких задач относится измерение величины оптического клина в отраженном свете и в режиме двойного лучепреломления, измерение погрешности призм с углами 45° и 90°, измерение угла между зеркалами. Помимо отображения результата отклонения метки по осям «X» и «Y» в режиме реального времени, оператор может наблюдать график зависимости положения метки по оси «X» от ее положения по оси «Y», а также измерение положения метки во времени. Последние две функции удобны при анализе вибраций или контроле процессов, связанных с температурным расширением материалов. Для решения узкоспециализированных задач оператор может выбрать в программе область, в которой определяется наличие изображения метки, порядок регистрации нескольких изображений метки (в случае, если их несколько), а также выбрать одно из нескольких перекрестий. Для контроля направляющих и плит на предмет их отклонения о прямолинейности и плоскостности функционал программного обеспечение OptiAngle может быть расширен за счет дополнительных модулей, о которых пойдет речь в следующем разделе. 198099, Россия, Санкт-Петербург, Промышленная ул., д. 5 http://www.uran-spb.ru e-mail: info@uran-spb.ru т/ф (812) 335-09-75 т/ф (812) 335-09-76 Стр. 12 из 32

[close]

p. 13

Дополнительные программные модули Одним из наиболее распространенных примеров применения электронных автоколлиматоров является их использование при контроле высокоточных направляющих на предмет их отклонения от прямолинейности. Аналогично выполняется измерение отклонения от плоскостности гранитных плит. Отличие состоит в том, что измерение выполняется вдоль нескольких прямых. При этом автоколлиматор, как правило, устанавливается на штативе рядом с плитой. Для этого установленное на направляющей зеркало смещают вдоль нее с постоянным шагом, регистрируя в каждой точке отклонение метки по вертикали. Для удобства оператора процесс измерения сопровождается подсказками с последовательностью действий. По окончанию измерения программное обеспечение отображает топограмму поверхности плиты. В результате такого измерения программное обеспечение отобразит перепад высот профиля в линейных единицах. 198099, Россия, Санкт-Петербург, Промышленная ул., д. 5 http://www.uran-spb.ru e-mail: info@uran-spb.ru т/ф (812) 335-09-75 т/ф (812) 335-09-76 Стр. 13 из 32

[close]

p. 14

Специальные модели автоколлиматоров Trioptics Помимо стандартных моделей автоколлиматоров серии TriAngle, Trioptics предлагает специальные модели автоколлиматоров. TriAngle Focus – автоколлиматор с фокусировкой на конечное расстояние в диапазоне от ±1 м до ∞ для измерений отклонений криволинейных поверхностей. Triangle HiSpeed – автоколлиматор, позволяющий выполнять измерения объектов, движущихся с высокой скоростью (скорость измерения до 10кГц). Особенностью прибора является наличие позиционно- чувствительного фотодетектора (PSD) вместо ПЗС матрицы, и отличающегося отсутствием дискретности при отсчете положения метки. Малая величина теплового рассеяния детектора позволяет использовать его в вакууме. Другим примером использования данного автоколлиматора является контроль биения подшипников вращения. TriAngle UltraSpec – самый точный автоколлиматор с погрешностью отсчета ±0.05 угл.с в диапазоне 10 с. Прибор отличается специальным исполнением корпуса, устойчивым к температурным перепадам и вибрациям, а также тест-объекта, выполненном в виде пересечения трех вертикальных и горизонтальных штрихов, что делает измерение особо точным. Автоколлиматоры этой серии идеально подходят для калибровки поворотных энкодеров, юстировки оптических резонаторов, высокоточного измерения вибраций. TriAngle Laser – автоколлиматор с лазером в качестве источника освещения (длина волны 635 нм) для измерений поверхностей с низким коэффициентом отражения. Он также подходит для измерений при большом удалении контролируемой поверхности. TriAngle NIR – автоколлиматор с ИК источником света, работающим на одной из длин волн ближнего ИК диапазона (740, 780, 850, 910, 940 или 950). Используется при работе с поверхностями с антиотражающим покрытием. 198099, Россия, Санкт-Петербург, Промышленная ул., д. 5 http://www.uran-spb.ru e-mail: info@uran-spb.ru т/ф (812) 335-09-75 т/ф (812) 335-09-76 Стр. 14 из 32

[close]

p. 15

Контроль линз Френеля на приборах NanoFocus Благодаря особенностям конструкции конфокальные микроскопы серии µsurf позволяют проводить измерения самых разных материалов. Исследуемая поверхность может обладать коэффициентом отражения от 0.1% до 100%. Другими словами, измерения можно проводить как на зеркальных, полированных, так и на матовых, темных поверхностях. Измерение линз и зеркал на наличие дефектов и измерение дифракционной структуры линз – задачи, которые могут быть решены конфокальными микроскопами NanoFocus. Особенность проведенного измерения заключается в том, что дифракционная структура линзы Френеля находится под гладким прозрачным слоем. Верхний гладкий слой исследуемой линзы Дифракционная структура линзы, находящаяся под прозрачным слоем Любые прозрачные материалы могут быть просвечены до интересующей нас поверхности или дефекта. Для этого достаточно лишь двигаться по оси Z до тех пор, пока нужная нам плоскость не окажется в фокусе объектива микроскопа. Эта особенность может быть так же использована для измерения толщины прозрачного слоя, например прозрачного напыления. Далее нам остается лишь указать нужный диапазон по оси Z и начать измерение. Спустя 4 секунды мы уже получаем результат, который может быть исследован в программном обеспечении µsoft Analysis ЗАО НПФ «Уран» http://www.uran-spb.ru Стр. 15 из 32

[close]

Comments

no comments yet