Tehnike mjerenja

Prof.dr.sci.Nermina Zaimović-Uzunović

Sadržaj

Uvod

1. Funkcije i ciljevi proizvodne metrologije

2. Historijski razvoj proizvodne metrologije

3. Proizvodna metrologija je komponenta upravljanja kvalitetom

4. Pregled proizvodne metrologije

sadržaj

Osnove proizvodnih mjerenja Uvod SI sistem jedinica u proizvodnim mjerenjima Definicije i pojmovi u proizvodnim

mjerenjima Ispitivanje, mjerenje i kontrola Podjela mjerenja Pregled mjerne i kontrolne opreme Karakteristike mjernih pribora i instrumenata

sadržaj

Proizvodna mjerenja i greške mjerenja

1. Uvod

2. Procedure mjerenja

3. Uticaji na mjerenje

4. Greške mjerenja

5. Mjerena nesigurnost

sadržaj

Mjerenje dužina u radionici

1. Granična mjerila za dužine

2. Tolerancijska mjerila za dužine

3. Šabloni i kalibri

4. Mjerne ploče

5. Mjerni lenjiri

6. Mjerila sa nonijusom

7. Mikrometri

8. Komparatori

9. Ostale metode mjerenja dužine

sadržaj

Mjerenje uglova, konusa i nagiba

1. Granična mjerila za uglove

2. Tolerancijska mjerila za uglove

3. Šabloni i kalibri za uglove

4. Trigonometrijska mjerila

5. Goniometrijska mjerila

6. Ostale metode mjerenja uglova

sadržaj

Mjerenje i kontrola parametara navoja

1. Kontrola navoja

2. Mjerenje tjemenog, podnožnog i srednjeg prečnika

3. Mjerna sredstva za mjerenje prečnika navoja

4. Mjerenje i kontrola navoja, ugla,profila i profila navoja

sadržaj

Mjerenje i kontrola parametara zupčanika

1. Greške i metode kontrole zupčanika

2. Kompleksna kontrola zupčanika

3. Mjerenje podionog i osnovnog koraka

4. Kontrola profila evolvente

5. Mjerenje debljine zuba i širina međuzublja

6. Kontrola pravaca zuba zupčanika

7. Kontrola ekscentričnosti ozubljenog vijenca

8. Kontrola traga nošenja

9. Kontrola šuma zupčanika

sadržaj

Kontrola oblika i površina

1. Tolerancije oblika i površina i metode kontrole

2. Metode kontrole

3. Kontrola položaja

4. Kontrola uravnjenosti površina

5. Kontrola hrapavosti površina

sadržaj

Optička mjerenja

1. Optički i optoelektronički elementi

2. Laserska metrologija

3. Optička mjerna sredstva

sadržaj

Koordinatna metrologija

1. Osnovi CMM

2. Sistemi i komponente i konstrukcija CMM

3. Primjena CMM

4. Greške mjerenja i obrada rezultata

sadržaj

Kontrola mjerila

1. Tejlorov princip

2. Tipovi kontrole mjerila

3. Standardi za kontrolu mjerila

4. Sljedivost

5. Upravljanje mjernom opremom

Uvod

Šta su proizvodna mjerena?

Proizvodna mjerenja predstavljaju skup aktivnosti koje povezuju dijelove procesa putem mjerenja, ispitivanja i kontrole.

Ako se pod razvojem proizvoda podrazumijevaju sve faze u razvoju od ideje do proizvoda u rukama kupca, može se reći da se mjerenje vrši u svim fazama razvoja proizvoda.

Šta se postiže mjerenjima?

Mjerenjima se postiže optimizacija: proizvodnje, ispitivanja, konstrukcije. Optimizacija proizvodnje direktno je povezana sa

cijenom proizvoda, pa je za svakog proizvođača važno znati odgovore na niz pitanja koja se odnose na tačnost rada mašina. Radna gotovost mašine također se procjenjuje mjerenjem.

Da li je postojeće tehnologija dobra i isplativa ili treba mijenjati postojeću, opet se odgovor dobiva korištenjem mjerenja.

Optimizacija ispitivanja

Svakoj proizvodnji prije početka prethodi faza ispitivanja i analize troškova koje će pratiti proizvodnju.

Proizvod u mašinstvu se analizira i ispituje višestruko, naročito tolerancije. Svako povećanje tolerancija smanjuje troškove izrade i pojednostavljuje i pojeftinjuje kontrolu.

Adekvatna mjerna sredstva dodatno smanjuju troškove izrade proizvoda. Bespotrebna i skupa mjerenja treba reducirat i uskladiti sa realnim potrebama ispitivanja proizvoda.

Optimiranje konstrukcije

Optimiranje konstrukcije obuhvata smanjenje mogućnosti i granice do kojih se može mijenjati neko konstruktivno rješenje, a da ne dođe do promjene osnovnih karakteristika proizvoda i njegove funkcionalnost.

U postupku optimiranja treba sagledati tolerancije alata, materijale proizvoda pa tek onda donositi odluke o proizvodnji date konstrukcije, odnosno proizvoda.

Mjerenja vode ka automatizaciji

U općem slučaju mjerenja u proizvodnji vode ka visokom stepenu automatizacije, smanjenju broja operacija u proizvodnji i povećanim zahtjevima za postizanje kvaliteta. Sve pomenute aktivnosti optimizacije su funkcije i

ciljevi proizvodnih mjerenja. Ne smije se zaboraviti ni činjenica da je pojam kvaliteta proizvoda neodvojiv od postupaka mjerenja.

Postupci mjerenja su važne karike u kontroli kvaliteta.

Osnovna uloga proizvodnih mjerenja

Osnovna uloga proizvodnih mjerenja je postizanje kvaliteta proizvoda što se postiže provođenjem mjerenja.

Proizvod koji se; mjeri, ispituje, testira, kontrolira ili poredi, može biti radni komad, alat, mašina ili mjerno sredstvo koje treba provjeriti.

Proizvodna mjerenja i kontrola proizvoda su dio procesa zasnovanih na istim principima proizvodnih mjerenja.

Funkcije i ciljevi proizvodnih mjerenja

Svaki proizvod karakteriziraju njegove osobine koje se zovu parametri proizvoda.

Parametri proizvoda su dimenzije, boja, težina, materijal, mehaničke karakteristike, stanje i kvalitet površine i druge

Osnovni zadaci proizvodnih mjerenja

Dijagram zadataka mjerenja

Konrola procesa u cilju poboljšanja kvaliteta procesa

Planiranje proizvodnje,podaci za

određivanje troškova

Kalibracija mjerilaISO 100152

Kontrola oblika radnog komada

Osnovni zadaci proizvodnih

mjerenja

Parametri proizvoda

Parametri proizvoda su mjerljivi i oni određuju kvalitet proizvoda.

Svi parametri mogu se svrstati u: osobine materijala, karakteristike geometrije, funkcionalne karakteristike proizvoda.

Ispitivanje materijala

Modul elastičnosti E, Modul klizanja G, Tvrdoća, Mikrostruktura Pukotine

Ispitivanje funkcionalnosti

- Statička ispitivanja- Dinamička ispitivanja- Vibracione karakteristike- Mjerenje buke

Kontrola geometrijskih osobina

- Oblika- Dimenzije- Položaja- Kvaliteta površine

Ispitivanje materijala

Ispitivanje materijala se obavlja prije samog procesa proizvodnje pa se svi ovi koraci i postupci mogu smatrati predprocesnim mjerenjima. Prije proizvodnje treba ispitati karakteristike materijala od kog je proizvod napravljen.

Te karakteristike su najčešće moduli elastičnosti i klizanja, mikrostruktura materijala, pukotine, količina i vrsta uključaka, hemijski sastav, termičke karakteristike i sl.

Ispitivanje materijala spada u predprocesna ispitivanja i nije predmet razmatranja u oblasti proizvodnih mjerenja.

Funkcionalnost proizvoda

Funkcionalnost proizvoda se ispituje nakon što je proizvod izrađen, sklopljen u sklop poslije čega na njemu nema planiranih zahvata. Ispitivanja funkcionalnosti proizvoda mogu se vršiti ručno ili automatski.

Dosta funkcionalnih testova vrši se na specijalnim mašinama i uređajima namjenski dizajniranim za određeni proizvod ili ispitivanje neke karakteristike. Na specijalnim uređajima i probnim stolovima ispituju se karakteristike pumpi. Zupčanici se ispituju spregnuti u parovima.

nastavak

Funkcionalna ispitivanja mogu biti i vremenski određena ukoliko to zahtijeva postupak provjere neke od funkcionalnih karakteristika proizvoda.

Kontrola funkcija proizvoda vrši se poslije proizvodnje pa su to istovremeno i postprocesna ispitivanja. Najčešća ispitivanja funkcionalnih karakteristika obuhvataju statička ispitivanja, dinamička ispitivanja, provjeru vibracionih karakteristika ili mjerenje buke. Ispitivanje funkcionalnosti proizvoda ne pripada oblasti mjerenja i ispitivanja geometrijskih karakteristika proizvoda.

Proizvodna mjerenja su mjerenja u toku izrade proizvoda Proizvodna mjerenja obuhvataju sva mjerenja koja se

vrše u toku izrade proizvoda od početka do kraja izrade radnog komada.

Ponekad se proizvodna mjerenja označavaju i kao procesna mjerenja. Mjerenja se vrše direktno na radnom komadu.

Oko 90 % svih mjerenja obuhvata mjerenja geometrijskih karakteristika proizvoda. To je mjerenje i kontrola oblika, dimenzija, položaja i kvaliteta površina proizvoda.

Mjerenja su uvijek tijesno povezana sa uslovima proizvodnje i sve većim zahtjevima za poboljšanje kvaliteta proizvoda.

Podjela i zadaci proizvodnih mjerenja

mjerni zadaci u mašinstvu

proizvod funkcije proizvoda, sklopova i

mašina

resursi i procesi

oprema za ispitivanje

praćenje operativnih podataka

dimenzije + oblik

-Mikrostrukturahrapavost, valovitost-Makrostruktura, veličina, oblik, lokacija, ugao

materijal i konstitucija-Čvrstoća, hemijski sastav-oblik-modul elastičnosti-kristalna struktura

karakteristika površine

-tvrdoća-pukotine-naprezanje...

cca. 85%

cca. 10% cca. 5%

pravilna geometrija

uglavnom:-prizmatični oblici-rotaciono simetrični oblici-ostali komadi nastali kombinovanjem pravilnih geometrijskih oblika

zakrivljene površine

-navoj-zupčanik-matematski opisano

na cca. 80-90% proizvoda udio vrsta

površina

pravilne površine nepravilne površine

na cca. 10-20% proizvoda

-mikrostruktura (npr. hrapavost)-makrostruktura-dimenzije, udaljenosti, uglovi, oblik, orijentacija

-mikrostruktura-makrostruktura-oblik-orijentacija

"stvarno" nepravilne površine-eksperimentalni dizajn-dizajnerov opis

-mikrostruktura-digitalizacija površina za CAD ili proizvodnju

ostale nepravilne površine-izvedene-posude za tok fluida-lopatice turbina

-hrapavost-odstupanje od oblika, odstupanje od položaja

Automatizacija postupaka mjerenja

Današnja proizvodnja je u velikoj mjeri automatizirana, pa su i postupci mjerenja automatizirani. Time se smanjuje vrijeme izrade proizvoda.

U globalnom tržištu proizvod se u cijelosti ne izrađuje na jednom mjestu. Najčešće se složeni proizvodi sklapaju na jednom mjestu od dijelova koji se proizvode na različitim stranama svijeta. To se radi zbog ubrzanja procesa izlaska proizvoda na tržište i niza drugih razlgoa.

Proizvodi izrađeni na različitim mašinama i kontrolirani različitom opremom moraju činiti jednu funkcionalnu cjelinu. Da bi se to ostvarilo teba zadovoljiti osnovne uslove razmjenljivosti prikazane na slici

Uslovi za razmjenjivost proizvoda

SI sistem jedinica metrički sistem definicija referentne geometrije standardne serije brojeva Sistem usklađivanja određivanje lanca dimenzije određivanje veza između tolerancija i i

sklopova

Uslovi za razmjenjivost proizvoda

ISO sistem tolerancija određen sistem tolerancije određen stepen tačnosti dimenzije i dozvoljena odstupanja Sistem ispitivanja metod pregleda pregled karakteristike i granice odabir mjerenja ispitnog i kontrolnog sistema

Dodatna mjerenja i kontrola

Mjerenja i kontrole koje se vrše na radnom komadu i proizvodu često nisu dovoljni da ispune zahtjeve sve tržišta. Osim propisanih često se vrše i dodatne kontrole kako bi se izbjegle neke greške, a minimizirale one koje je nemoguće izbjeći.

Danas se smatra da se prihvatljiva greška kreće u ppm (parts per milion).

Takav kvalitet se može ostvariti samo provođenjem dodatne kontrole i provođenje slijedećih mjera:

Zadaci dodatne kontrole proizvoda

kontrola u toku cijelog procesa, minimizacije nivoa grešaka u procesu, postavljanja automatske kontrole gdje god je

to moguće u procesu.

Proizvodna mjerenja i kvalitet

Proizvodna mjerenja su u direktnoj vezi sa nivoom automatizacije i promjenom uslova proizvodnje sa čijom promjenom se mijenja i kvalitet. Visok kvalitet proizvoda i rast kvaliteta su zahtjevi tržišta.

Sa automatizacijom proizvodnje raste i potreba za većim kvalitetom proizvoda i manjim vremenom potrebnim za proizvodnju. Takvi zahtjevi utiču na proizvodni proces i stalno poboljšavanje procesa razvoja proizvoda

Kontrola putem povratne sprege

Kontrola je dio procesa u kome se putem povratne sprege kontroliraju podaci dobiveni mjerenem. Informacija o mjerenoj veličini se šalje nazad, kako bi se vršilo planiranje i to predstavlja jedan vid zatvorene sprege.

Čak i u ranoj fazi razvoja proizvoda definiraju se kriteriji bitni za kvalitet proizvoda i planiraju sredstva za mjerenje i kontrolu, prikupljanje i registraciju podataka vezanih za mjerne rezultate.

Proizvod i kvalitet

Sami po sebi rezultati mjerenja nisu i ne znače poboljšanje kvaliteta proizvoda .

Veliki krugovi kontrole kvaliteta i intervencije prilikom pojave negativnih trendova u procesu proizvodnje vode povećanju kvaliteta.

Odgovarajuće mašine i procesom orijentirano konstruiranje proizvoda daje proizvod povećanog kvaliteta.

Proizvodna mjerenja su dio kruga kvaliteta

Putem protoka informacija o mjerenim veličinama ili karakteristikama proizvoda koji se dobiju u toku proizvodnog procesa, proizvodna mjerenja omogućavaju da se proizvodni proces odvija bez zastoja i daje proizvod željenih karakteristika.

Danas je to početna tačka za sva poboljšanja mjerenih dimenzija i oblika kao sastavnog dijela kruga kvaliteta. Mjerenje se provodi u svim fazama razvoja proizvoda,

nastavak

Proizvodna mjerenja kao dio aktivnosti koje povezuju funkcije mjerenja sa procesom izrade proizvoda predstavlja savremeni pristup mjerenjima.

Prevaziđeno je shvatanje proizvodnih mjerenja kao mjernih tehnologija u industrijskoj proizvodnji.

Proizvodna mjerenje su dio kruga kvaliteta

Krug kvaliteta

Sve faze razvoja proizvoda

ON-LINEosiguranje kvaliteta

OFF-LINEosiguranje kvaliteta

1920-te"Sortiranje"

1930-teStatističke metode za praćenje i kontrolu procesa i za nasumične provjere

1990-teTotal Quality

razmišljanje o adaptaciji poslovne

kulture kroz npr. integrisano

osiguranje kvaliteta

1980-tePrevencija grešaka u

području planiranja (npr. FMEA konstruisanja,

FMEA procesa)

petlje kontrole kvaliteta

upotreba

testiranje

proizvodnja montaža

prikupljanje planiranje

razvoj konstruiranje

analiza tržišta

Historijski razvoj proizvodnih mjerenja

Mnogo prije industrijske ere ljudi su iskazivali potrebu da porede geometrijske veličine kojima su se karakterizirali različiti proizvodi. Od najranijeg razdoblja starog i srednjeg vijeka koristile su se mjere kao osnovna. U 17-om i 18-om vijeku izvršene su pripreme i usvojena jedinica za dužinu.

Prametar je prvi metar koji je napravljen i to je bio početak u razvoju definicije metra.

nastavak

Mjerna sredstva prvo u vidu pomičnog mjerila datiraju od 9-og vijeka.

U Evropi su se koristila precizna mjerila za dužine prilikom konstrukcije astronomskih instrumenata.

U 17-om stoljeću pomična mjerila i mikrometri se također koriste u astronomske svrhe.

nastavak

U vrijeme industrijske revolucije dolazi do masovne proizvodnje i razvoja mjernih sredstava naročito kontrolnih mjerila za direktno poređenje mjerila i radnog komada. Tada su razvijene i mašine za mehanička mjerenja i sredstva za kalibraciju.

Od tada datira i set kalibracionih mjerila napravljen u Švedskoj.

Istovremeno su se razvijale i optičke metode, u prvo vrijeme da bi se lakše vršilo očitavanje tj. da se povećaju skale.

nastavak

Prvi profil projektor razvijen je 1920. godine, a prvi pneumatski mjerni uređaj razvijen je tridesetih godina.

Početkom sedamdesetih se razvijaju elektronski mjerni uređaji za proizvodna mjerenja.

Kasnije se razvijaju sredstva koordinatne metrologije koja koriste elektronske i optičke komponente, slika

Razvoj mjerila za proizvodna mjerenja

Periodi razvoja mjerila

%

Ručna mjerna sredstvaElektrična,

Univerzalna mjerna sredstva, automatska sredstva za ispitivanje

Mjerna soba, komparatoriKontrola oblika

Pneumatskiindikatori

CMM

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 godina

Postizanje kvaliteta kroz razvoj mjerila

Osiguranje kvaliteta proizvoda može se postići na liniji i izvan linije proizvodnje.

Postupci u toku proizvodnje su sortiranje i statističke metode, kontrola dimenzija i uopšte geometrijskih karakteristika.

Postupci osiguranja kvaliteta koji se provode izvan proizvodnje kroz osiguranje TQM (Total quality management) ili ukupnog kvaliteta i prevencija pojave grešaka u planiranom području.

Stariji postupci osiguranja kvaliteta

Stariji postupci osiguravanje kvaliteta su promijenjeni 20-tih godina i to je sortiranje,

30-tih su uvedene statističke metode uzimanja slučajnog uzorka ili monitoringa procesa.

Noviji postupci osiguranja kvaliteta

Novije metode kontrole kvaliteta se koriste izvan proizvodne linije.

Tokom 80-tih kontrola kvaliteta se ogledala u prevenciji pojave grešaka u području planiranja FMEA (failure manufacturing error analysis).

Od 90-tih TQ (total quality), ukupni kvalitet se ogleda u praćenju promjena kroz integrirani sistem kvaliteta.

Tržište i mjerenje

Stanje na tržištu i zahtjevi za povećanje pouzdanosti proizvodnje i proizvoda te porast kvaliteta stvorili su takmičarsku klimu.

Proizvodne organizacije su svjesne činjenice da je neophodno implementirati sistem kvaliteta unutar svih procesa koji se provode u proizvodnji i oko nje. Cilj je postizanje kvaliteta koji utiču na proizvod, a rezultat je tehnoloških i ekonomskih ograničenja. Ove aktivnosti odnose se ne samo na mjerenja nego i na sve aktivnosti i sva područja u jednoj oganizaciji. Sve zajedno čini funkcije upravljanja kvalitetom nekog sistema.

Norme i mjerenje i kvalitet

Zahtjevi koje organizacija mora ispuniti u sistemu kvaliteta su određeni skupom normi DIN EN ISO 9001/ 2000.

Norme DIN EN ISO 45000 su zahtjevi sistema kvaliteta u području akreditacije i certifikacije i uslovima koji se moraju ispuniti za akreditaciju i certifikaciju laboratorija.

Proizvodna mjerenja i ISO standardi

Metodi kontrole kvaliteta prema resursima i procesu

Proizvodna mjerenja igraju primarnu ulogu u

upravljanju sistemom kvaliteta. Glavni naglasak je i na funkciji ispitivanja proizvoda.

Standardi serije 9001 su direktno u vezi sa proizvodnim mjerenjima.

Npr. DIN EN ISO 9001 i 9004 -1 su vodilje koje ne sadrže zahtjeve dok DIN EN ISO 9001 do 9003 sadrže modele za upravljanje sistemom kvaliteta.

Oni obuhvataju: Nadgledanje ispitnih sredstava, Status ispitivanja, Kontrola zabilješki o kvalitetu.

Kontrola i dokazivanje kvaliteta

U okviru tačke "ispitivanja" unutar navedenih standarda, upravljanje sistemom kvaliteta zahtijeva postavljanje kontrole za početna ispitivanja, procesna i završna kontrola i ispitivanja.

Početna ispitivanja štite organizaciju od plaćanja dijelova čiji je kvalitet nedovoljan.

Toliko dugo dok se može dokazivati kvalitet proizvoda kroz vlastite procedure ispitivanje ili dokazivanje mogućnosti proizvodnih procesa u sklopu certificiranog sistema kvaliteta dotle se početna ispitivanja mogu široko korištena.

Procesna i završna ispitivanja

Ispitivanja u toku procesa daju informacije o stanju kvaliteta unutar proizvodnog procesa. Da bi se ovo uradilo provode se različiti testovi ocjene procesa.

Završna ispitivanja osiguravaju da proizvod koji dođe do kupca potpuno zadovolji postavljene zahtjeve tržišta.

Za ovu vrstu ispitivanja koristi se slučajni uzorak ili se uopšte i ne vrši ako je kvalitet proizvoda osiguran kroz odgovarajuće mjere predviđene unutar procesa proizvodnje.

Nadgledanje mjernih sredstava

Nadgledanje mjernih sredstava obuhvata provjere, kalibraciju i održavanje svih mjernih sredstava koja se koriste za ispitivanje.

Cilj nadgledanja mjernih sredstava je obezbjeđenje tačnih rezultata ispitivanja.

To se može postići samo strogom kontrolom nadgledanja mjernih sredstava

Status ispitivanja

Status ispitivanja odnosi se na proizvod koji pokazuje da je u skladu ili nije sa dobivenim kvalitetom i koji mora biti priznat kroz identifikaciju.

Unutar okvira kontrole za upravljanje kvalitetom podataka uspostavlja se dokumentaicja ili i druge stvari koje su u direktnoj vezi sa proizvodnim mjerenjima.

Procedure proizvodnih mjerenja

Proizvodna mjerenja nisu samo tehnologije mjerenja i registriranje rezultata mjerenja. Njima se određuju načini i biraju optimalni sistemi i procesi za različite vrste mjrenja i kontrola koji se mogu ukomponirati u proizvodnju, a da se ne poveća vrijeme izrade proizvoda.

Metode proizvodne metrologije obihvataju klasičnu kontrolu kvaliteta proizvoda, slika

Metode proizvodne metrologije

Cilj klasične kontrole kvaliteta proizvoda je obezbjeđenje najboljeg kvaliteta proizvoda koji se postiže kroz ispitivanje kvaliteta za vrijeme ili neposredno nakon proizvodnje.

Ova ispitivanja uključuju planiranje ispitivanja, mjerenje i dobivanje podataka mjerenja i analizu podataka koja kaže da se kvalitet ne ispituje nego da se on

stvara. Stavovi o kvalitetu su se mijenjali.

nastavak

Danas se smatra da se pravi kvalitet može postići usvajanjem pravih procesa od samog početka, otkrivanjem promjena u kvalitetu i trenutnim reagiranjem mijenjajući proizvodni proces korektivnim mjerama.

Statistička kontrola procesa

Statistička kontrola procesa,(SPC), je statistička ocjena karakteristika proizvoda. Ovaj vid kontrole omogućava brzu korekciju proizvodnog procesa prije nego što se završi radni komad.

Ispitivanjem procesa ili mašine može se osigurati stabilan i pouzdan proizvodni proces.

Pouzdanost mjernih sredstava

Proces osiguranja kvaliteta može se postići ako se mjerna i ispitna sredstva drže u ispravnom stanju tj. u stanju u kome će pokazati pouzdane podatke.

Zbog toga je ispitivanje mjernih uređaja jedan od najvažnijih zadataka proizvodne metrologije.

Planiranje kontrole

Planiranje kontrole se uglavnom koristi u vezi sa ispitivanjem radnog komada. Ovaj je način da se planira u cijelosti ispitivanje koje treba da obuhvati:

šta treba ispitati (koje karakteristike radnog komada treba izabrati),

kada treba vršiti ispitivanje (u koje vrijeme u toku proizvodnje i u kojoj tački),

kako treba ispitati (mjerenjem, poređenjem, kontrolom),

nastavak

koliko uzoraka treba ispitati )100 % ili slučajni uzorak),

gdje treba vršiti ispitivanje (u pogonu ili radionici),

sa kojim mjernim sredstvima treba vršiti ispitivanje, izabrati odgovarajuća mjerna sredstva,

kakvu analizu rezultata treba napraviti.

nastavak

Planiranje kontrole se odnosi na radni komad i ispitnu opremu.

Zasniva se na dokumentaciji, crtežima, normama i sl.

Ako se koriste CAD sistemi plan se lakše izrađuje.

Kontrola i prikupljanje podataka

Podaci dobiveni mjerenjem mogu biti vrlo različiti.

Razlikuju se prema:

preciznosti i

brzini mjerenja,

nivou automatizacije i sl.

Često se kontrola je provodi u svim fazama proizvodnje, a na kraju se vrši objedinjavanje podataka.

Postprocesna mjerenja

Mjerenja poslije izrade proizvoda - postprocesna mjerenja, predstavljaju skup ispitivanja geometrijskih karakteristika proizvoda koje vrši izvršilac mjerenja uz pomoć ručnih sredstava ili automatski, pomoću mjernog uređaja pri čemu se podaci skupljaju u računaru.

Postprocesna mjerenja

Mjerenja poslije izrade proizvoda - postprocesna mjerenja, predstavljaju skup ispitivanja geometrijskih karakteristika proizvoda koje vrši izvršilac mjerenja uz pomoć ručnih sredstava ili automatski, pomoću mjernog uređaja pri čemu se podaci skupljaju u računaru.

Kontrola mobilnom opremom

Mobilni mjerni uređaji se koriste u slučaju kada je skupa mjerna oprema i uređajida se koriste samo na jednom mjestu i kada je potrebno istu koristiti na više mjesta.

Podaci se skupljaju u laptopu. Ovaj tip mjerenja koristi se za statističku kontrolu, za male serije i slučajni izbor ispitivanja.

Kontrola složene geometrije

Ako se vrši kontrola složene geometrije radnog komada, u kratkom vremenskom intervalu, tada se moraju koristiti mjerna sredstva koja daju informaciju o rezultatu mjerenja istovremeno u više mjernih tačaka.

Ovakva mjerna sredstva su specijalne izrade i koriste se za tačno određene zadatke. Uglavnom se koriste u velikoseirjskoj proizvodnji.

Osnovni dio ovakvih mjernih uređaja su senzori koji rade na različitim principima. Sastavni dio su i računari koji služe za pohranjivanje i analizu podataka.

Mjerenja rade na principu zatvorene sprege. U proizvodnji se danas često koristi ova vrsta mjerenja.

CMM

Koordinatne mjerne mašine CMM, su fleksibilni mjerni sistemi za mjerenje dimenzija geometrijski složenih radnih komada.

Taktilni i optički mjerni alati su dijelovi CMM sistema. Ako se želi ostvariti visoka tačnost mjerenja ovakvih mašina, one se smještaju u radne sobe u kojima postoje posebni uslovi.

Ocjena podataka dobivenih mjerenjem

Na bazi podataka dobivenih mjerenjem karakteristika radnog komada gradi se krug kontrole kvaliteta.

Najniži nivo ocjene sadrži početne rezultate i podatke o mjernim sredstvima koja se koriste u statističkoj kontroli.

Privremeni podaci o ocjeni sadrže srednju vrijednost , varijansu s i rang R za jednu seriju.

Podaci o mjerenju

Podaci koji se dobiju dugoročnim mjerenjem karakteristika proizvoda su kombinacija kvaliteta kako procesa tako i proizvoda. Jedan od ciljeva mjerenja su slabe tačke u procesu.

Baza podataka dobivena mjerenjem obuhvata kvalitet procesa, proizvoda i mašina, a sadrži statitičke podatke za različite faze.

Podaci mjerenja su nezamjenljivi u planiranju i donošenju odluka. Osnovne su one koje se odnose na odluke i proces i troškove proizvodnje, mada se na osnovu rezultata mjerenja donose i druge poslovne odluke u cilju poboljšanja kvaliteta

Statistička kontrola kvaliteta

Osim klasične kontrole kvaliteta postoji i proces statističke kontrole kvaliteta, SPC, koji koristi kontrolne karte, ispitivanje sposobnosti procesa i ispitivanje mjernih i kontrolnih sredstava.

Ovi testovi se vrše kako na procesu tako i na resursima za razliku od klasičnih koji su okrenuti prema proizvodu. na slici su prikazane i ove metode proizvodnih mejrenja

nastavak

To je jedna od najčešće korištenih tehnologija za nadgledanje i regulaciju mogućnosti proizvodnog procesa. Kontrolne karte opisuju proces i kojim sistemom se može kontrolirati samo proces.

Provjera mogućnosti odnosi se na mogućnosti mašina, opreme i procesa.

Ispitivanje radne sposobnosti

Obuhvata ispitivanje tri različite sposobnosti: procesa, mašine i ispitne opreme. Ova vrsta ispitivanja treba da pokaže da izabrana

oprema jeste u stanju da prati odgovarajuće parametre procesa. Istu opremu, mašine i ostala sredstva za proizvodnju treba pregledati u odgovarajućim intervalima kako bi se utvrdilo da li su im karakteristike onakve kakve treba da budu

nastavak

Mašine u procesu proizvodnje iz različitih razloga ne rade idealno.

Proces će se izvršavati i zavisiće direktno od karakteristika mašina na kojima se izrađuje proizvod. Zbog toga je bitno imati informacije o karakteristikama radnih mašina.

Radna gotovost je karakteristika koja se daje u statističkoj ocjeni mjerenja onoga što se proizvodi

Pregled ispitne i mjerne opreme

Pregled mjerne i ispitne opreme obuhvata kontrolu karakteristiku mjerne i ispitne opreme. To se vrši da bi radni komad koji se kontrolira mjernom i ispitnom opremom bude tačnih dimenzija.

Ovaj proces kontrole usko je povezan sa proizvodnim procesom. Kvalitet proizvoda, u najvećoj mjeri je rezultat stanja mjernih sredstava kojima se kontroliraju dimenzije i druge karakteristike proizvoda.

Zavisno od nivoa automatizacije proizvodnje, sredstva za kontrolu i mjerenje, mogu biti unutar ili izvan proizvodnog procesa.

Podjela mjerila za dužinuMJERNA SREDSTVA ZA MJERENJE DUŽINA

JEDNOOKORDINATNI DVOKORDINATNI TROKORDINATNI

MEHANIČKI PNEUMATSKI

OPTIČKI ELEKTRONSKI

JEDNOSTRUKI

VIŠESTRUKI

ETALONIKALIBRITOLER. MJERILAGRANIČNAMJERNE GLAVE

LENJIRTRAKESKALE

MJERILA

POMIČNAMJERILAMIKROMETRIMJERNI SATOVIMJERNI APARATI

NISKOG PRITISKAVISOKOG PRITISKADIFERENCBRZINSKI

SA LUPAMASA OGLEDALIMAABBEOVASA STAKLENIM LENIROMSA PRIZMOMKONTAKTNI INTERFEROMETINTERFEROMKOMPARATORLASERI

MJERNE MAŠINE

OPTIČKA ELEKTRONSKA

OPTIČKA

MJERNI MIKROSKOPMJERNI PROJEKTORALATNI MIKROSKOPMJERNA MAŠINA

MJERNI MIKROSKOPMJERNA MAŠINA

MJERNI CENTRI

Mjerenje dužina

Mjerila za dužine mogu se razvrstati na različite načine i prema različitim parametrima. U principu mogu biti:

Jednostruka i Višestruka U jednostruka mjerila spadaju mjerila koja se koriste

za mjerenje i kontrolu samo jedne veličine. To su: Granična mjerila, Tolerancijska mjerila, Lenjiri bez skale,

Mjerenje dužina

Mjerne ploče, Šabloni i kalibri. Višestruka mjerila koriste se za mjerenje više

vrijednosti mjerne fizičke veličine ili mjernog odstupanja. To su:

Lenjiri sa skalom, Mjerila sa nonijusom, Mikrometarska mjerila, Komparatori, Mjerni mikroskopi.

Podjela mjerila za dužinu prema principu rada Prema principu na kom je zasnovana

konstrukcija uređaja mjerenja mogu biti: Mehanička, Optička, Električna, Hidraulička Pneumatska itd.

Granična mjerila-etalon

Etalon je objekat ili proizvodni fenomen koji predstavlja utjelovljenu dimenziju sa tačnom konstantnom karakteristikom.

Etalon za dužinu

Utjelovljenje mjere nemaju dijelovi koji se mogu mijenjati za vrijeme mjerenja. Utjelovljene geometrijske mjere mogu se podijeliti na: materijalne i nematerijalne. Materijalna mjera predstavlja dimenziju geometrijskog oblika dok nematerijalna tu dimenziju izražava svojom prirodom kao npr. talasna dužina svjetlosti.

Definicija prema DIN 94 gdje se materijalizirana mjera može definisati kao sredstvo čija je namjena da reproducira ili snabdijeva na stalan način tokom upotrebe jednim ili više poznatih vrijednosti date veličine.

Ubaciti BIPM šemu AW.23.04.2001.

Jednostruka mjerila

Granična mjerila Etalon je mjerilo ili proizvodni fenomen koji

predstavlja utjelovljenu dimenziju sa tačno određenom karakteristikom.

Utjelovljene mjere nemaju dijelovi koji se mogu mijenjati za vrijeme mjerenja. Zavisno od njihove namjene granična mjerila mogu biti paralelna u vidu blokova ili paralelna granična mjerila ili u obliku štapića cilindričnog oblika.

Jednostruka mjerila

Paralelna granična mjerila Najčešće se koriste mjerila za provjeru dužina.To su

granična mjerila. Zovu se i etaloni za dužine i koriste se u industriji i u labaratorijama. Korištenjem ovih mjerila postiže se zadovoljavanje tačnosti u procesu mjerenja dužinskih veličina.

Granična mjerila imaju visok nivo tačnosti i stabilnosti pa ukoliko se koriste na ispravan način rezultat dobiven korištenjem graničnih mjerila može se smatrati da je tačan, odnosno,da je istinita vrijednost mjerene veličine

Granična mjerila

Najčešće korištena mjerila za provjeru dužina su granična mjerila. To su etaloni za dužine koji se koriste i u industriji i u labaratorijama.

Korištenjem ovih mjerila postiže se zadovoljavanje tačnosti u procesu mjerenja dužinskih veličina.

Granična mjerila imaju visok nivo tačnosti i stabilnosti pa ukoliko se koriste na ispravan način rezultat dobiven korištenjem graničnih mjerila može se smatrati da je tačna, odnosno, istinita vrijednost mjerene veličine.

Jednostruka mjerila

Materijal graničnih mjerila

Blokovi graničnih mjerila izrađuju se od visokougljeničnog čelika ili keramike u obliku pravougaonika. Isporučuju se u kompletima, slika

Jednostruka mjerila

Dimenzije blokova u kompletu su različite,a broj blokova u kompletu je različit.

Broj blokova je uvijek toliki da se može složiti željena dužina.

Dimenzije blokova su najčešće 9 x 30 mm za blokove dužine do 10 mm, a 9 x 35 za blokove preko 10 mm dužine.

Klasa tačnosti graničnih mjerila

Klasa tačnosti graničnih mjerila Granična mjerila za dužine izrađuju se u pet

klasa tačnosti za određene namjene i to: 00, kalibraciona K, 0, I, II.

Tačnost graničnih mjerila

Granična mjerila za dužine izrađuju se u pet klasa tačnosti i to: 00, kalibraciona, 0, I, II. Mjerila klase tačnosti 00 su ona koja služe za kalibraciju na početku postupka kalibracije svakog kompleta graničnih mjerila. Osnovna uloga graničnih mjerila ove klase tačnosti je da posluže kao etalon proizvođačima graničnih mjerila kao i u labaratorijama gdje se umjeravaju mjerila. Koriste se u kalibracionim labaratorijama.

Zbog njihove ekskluzivne i ograničene upotrebe ne proizvodi se mnogo ovih kompleta i zato su dosta skupa.

Kalibracioni kompleti graničnih mjerila omogućavaju najviši nivo tačnosti koja se zahtijeva u normalnom inženjersko poslu za kalibraciju drugih kompleta graničnih mjerila uz korištenje i odgovarajućih za tu priliku potrebnih komparatora

nastavak

Kalibracioni kompleti granični mjerila koriste se tamo gdje su tolerancije 2 µm ili manje i nisu namijenjene za opću provjeru mjerila. Osnovna razlika između mjerila klase 00 i K ili kalibracionih mjerila je u toleranciji. Kalibraciona mjerila imaju šire tolerancije nego mjerila klase 00, dok su im geometrijske tolerancije ravnost i paralelnsot jednake. date tolerancije ove dvije klase pomičnih mjerila.

Tolerancije graničnih mjerila određene su(DIN 861)

Tabela

Tolerancije paralelnih graničnih mjerila

Jednostruka mjerila

Mjerila klase tačnosti 00 su ona koja služe za kalibraciju na početku postupka kalibracije svakog kompleta graničnih mjerila. Osnovna uloga graničnih mjerila ove klase tačnosti je da posluže kao etalon proizvođačima graničnih mjerila kao i u labaratorijama gdje se umjeravaju mjerila. Koriste se u kalibracionim labaratorijama.

Kalibraciona granična mjerila se koriste za kalibraciju drugih mjerila jer se njihovim korištenjem mogu ispuniti zahtjevi koji se traže od mjerila za kalibraciju.

Jednostruka mjerila

Klase graničnih mjerila 0, I, II tačnosti koriste se opću provjeru mjerila.

Klasa 0 koristi se za provjeru mjerila kojima se želi postići velika preciznsot.

Klasa I se koristi u provjeri mjerila kojima se vrše mjerenja u proizvodnji od kojih se zahtijeva velika tačnost.

Korištenje i zaštita paralelnih graničnih mjerila

U toku korištenja etalona treba paziti da ne dođe do njihovog oštećenja ili loma, ali i da se sačuva tačnost reprodukcije mjere. Zbog toga treba poduzimati slijedeće mjere zaštite:

Zaštita mjerila od prašine, prljavštine i vlage, Izbjegavati magnetizaciju, Ne dirati blokove rukama da se izbjegne nagrizanje kiselinama

sa kože ruke, Obrisati prašinu neposredno prije korištenja čak i kada se

koriste kontinuirano, Uvijek poslije upotrebe obrisati mjerne blokove i vratiti u kutiju.

Ne držati blokove na, mjestima gdje se mogu ošteti.

Slaganje blokova paralelnih graničnih mjerila na poznatu dužinu.

Obično se kompleti blokova sastoje od 32 do 112 komada datih u odgovarajućim veličinama sa osnovnim dimenzijama 1 mm i 2 mm. Na slici je prikazan način slaganja poznate veličine kako bi se mogla provjeravati mjerila

Jednostruka mjerila

Slaganje mjerki

1,008

1,020

1,300

2,000

5,328

fe

Držanje granične mjerke

držač

Setovi graničnih mjerki

Jednostruka mjerila Postoji pet grupa blokova Svaka grupa ima po devet mjerki Podjela u (mm) 0,001 0,010 0,100 1,000 10,00 Veličina blokova u (mm) 1,001-1,009 1,100-1,090 1,100-1,900 1,000-9,000 10,00-90,00

Jednostruka mjerila

Ukoliko se želi dobiti poznata veličina od 5.328 mm, za njeno slaganje može se iz kompleta prikazanog prethodno, uzeti određeni broj blokova.

Prvo se iz kompleta uzme blok iz grupe blokova 1 čija je dužina 1,008,

zatim iz grupe 2 blok 1,020, iz grupe 3 blok 1,350 i grupe 4 blok 2.000.

Traženje nepoznate veličine pomoću graničnih mjerila

Iznalaženje nepoznate veličine pomoću graničnih mjerila određuje se tako što se smatra da je veličina približno poznata. Takva dužina se procijeni pomoću pomičnog mjerila i dobije da je npr. 44,92 mm.

Odredi se zona čija veličina mora ležati unutar 44,5±0,4 mm i onda se proba dok se ne dobije odgovor kao u tabeli

Tabela

Probna rezultat probati 45 ne ide 44.8 44,8 ide 44,9 44,9 ide 44.95 44,95 ne ide 44,92 44,92 ide 44.93 44,93 ne ide prihvata se 44,92

Tačnost i kontrola graničnih mjerila

Odstupanje od mjere paralelnih graničnih mjerila računa se po izrazu

i direktno zavisi od nominalne vrijednosti rastojanja mjernih površina L i stvarnog rastojanja m.

Kontrola paralelnih graničnih mjerila obuhvata provjeru srednje mjere odstupanja u ma kojoj tački, zakošenja i stanja mjernih površina. Izvodi se kontaktnim i bezkontaktnim metodama.

mmLf

Kontrola graničnih mjerila

Kontaktne metode obuhvataju mjerne mašine, optičke, interferometre.

Bezkontaktne metode su interferometrijske metode-plan paralelna stakla i sl.

Stanje mjernih površina koristi se za provjeru planparalelnog stakla. Zavisno od stepena neravnomjernosti površina javljaju se različite referentne linije i stepen neravnomjernosti.

Kontrola graničnih mjerila

Zavisi od talasne dužine svjetlosti λ (µm) λ=0,6·b (m)

za bijelu svjetlost i osnovnih parametara interferometrijskih linija a i b (mm).

mb

afu

2

Kontrola i tačnost graničnih mjerila

Jednostruka mjerila za uglove

Jednostruko mjerilo za uglove

Jednostruka mjerila za uglove

Jednostruka mjerila za uglove-sinusni lenjir

Mjerenje uglova-uglomjer

Tolerancijska mjerilaTolerancijske mjerila

Prema mogućnostima korištenja

Provjera oblika

Provjera broja kontrolisanih parametara

Prema namjeni

-regulirajuće-dvosmjerna

- jednostrane- dvostrane

- diferencijalna- kompleksna

- radna- prijemna- reviziona

Tolerancijska mjerila

Kontrolnici ili tolerancijska mjerila služe za kontrolu proizvoda.Postoje različiti načini kako se mogu razvrstati tolerancijska mjerila, a prikazani su na slici

Tolerancijska mjerila se izrađuju u dva osnovna oblika:

u vidu račvi kontrolu spoljašnjih i u vidu čepova za kontrolu unutrašnjih dužinskih

mjera. Kontrolnicima ili toelrancijskim mjerilima se povjerava

da li se kontrolisana veličina nalazi u granicama dozvoljenih odstupanja, ali se ne utvrđuje vrijednost kontrolisane veličine niti mjerno odstupanje. To su čvrsta mjerila sa stranom „IDE“ i „NE IDE“.

Račve i čepovi

Račve i čepovi

Tolerancijska mjerila

Prema namjeni kontrolnici –tolerancijaska mjerila se dijele na:

Radne Prijemne i Revizione Radionička radna mjerila se koriste neposredno u

proizvodnji, prijemna za prijem, a reviziona za završnu kontrolu proizvoda i kontrolu radnih mjerila.Prije svega, reviziona mjerila služe za provjeru i prijem radnih kontrolnika.

Tolereancijska mjerila

Prema konstrukciji kontrolnici mogu biti: čvrsti i podesivi Podesivi regulacioni omogućavaju

neutralisanje habanja i podešavanje mjerila za kontrolu dimenzija različitih vrijednosti i različitih odstupanja

Tolerancijska mjerila

Prema obliku mjerila mogu biti: jednostrana i dvostrana Korštenjem račve i čepa, može se odrediti da

li je kontrolirana dimenzija u granicama dozvoljenih tolerancija, iznad ili ispod njih. Komadi se na osnovu toga mogu svrstati u dobre, loše i one za doradu.

Tolerancijska mjerila

Ostala jednostruka mjerila

U ostala jednostruka mjerila mogu se ubrojati lenjiri bez skale, šabloni, mjerne ploče i kalibri, sve prikazano na slikama

Ostala jednostruka mjerila

Podjela mjernih sredstava za mjerenje dužina dijagram MJERNA SREDSTVA ZA MJERENJE

DUŽINA

JEDNOOKORDINATNI DVOKORDINATNI

TROKORDINATNI

MEHANIČKI PNEUMATSKI

OPTIČKI ELEKTRONSKI

JEDNOSTRUKI

VIŠESTRUKI

ETALONIKALIBRITOLER. MJERILAGRANIČNAMJERNE GLAVE

LENJIRTRAKESKALE

MJERILA

POMIČNAMJERILAMIKROMETRIMJERNI SATOVIMJERNI APARATI

NISKOG PRITISKAVISOKOG PRITISKADIFERENCBRZINSKI

SA LUPAMASA OGLEDALIMAABBEOVASA STAKLENIM LENIROMSA PRIZMOMKONTAKTNI INTERFEROMETINTERFEROMKOMPARATORLASERI

MJERNE MAŠINE

OPTIČKA

ELEKTRONSKA

OPTIČKA

ELEKTRONSKA

MJERNI MIKROSKOPMJERNI PROJEKTORALATNI MIKROSKOPMJERNA MAŠINA

MJERNI MIKROSKOPMJERNA MAŠINA

MJERNI CENTRI

MJERNE MAŠINEMJERNI ROBOTI

Podjela tolerancijskih mjerila

Prema broju kontrolisanih parametara postoje: jednosmjerna – diferencijalna i kompleksna – integralna mjerila Diferencijalna mjerila se koriste u procesu za

pojedinačnu kontrolu parametara objekata složene geometrije.

Kompleksna mjerila se koriste za istovremenu kontrolu većeg broja parametara kontrolisanog objekta odnosno prijemnu i završnu kontrolu objekata složene konstrukcije (npr. ožljebljenje vratila).

Podjela tolerancijskih mjerila prema obliku površina Prema obliku kontrolisanih površina

kontrolnici se dijele na mjerila za kontrolu cilindričnih otvora i osovina, žljebastih profila, dužina, visina i dubina, rastojanja ose otvora, konusa, zavojnica, zupčanika, kontrolu oblika itd.

Kontrolnici se izrađuju od legiranih alatnih čelika ili čelika za cementaciju. Materijal se može poboljšati termičkom obradom ili nanošenjem prevlake na kontrolne površine.

Račve za kontrolu osovina

Kontrola osovina (spoljašnjih cilindričnih površina) vrši se račvama različitog oblika i konstrukcije.

Kontrola oblika pomožu čepova

Kontrola oblika vrši se pomoću čepova koji mogu biti jednostrani i dvostrani, loptasti, pljosnati itd.

Kontrola žljebova

Kontrola žljebova različitog profila Za kontrolu žljebova različitogf profila koriste se

duferencijalne i kompleksne metode. Diferencijalne metode kontrole zahtijevaju

pojedinačnu kontrolu svih elemenata profila dok se kompleksnim metodama obezbjeđuje provjera zamjenjivosti dijelova bez kontrole pojedinih elemenata profila žljebova.

Tako se npr. pri kontroli parametara ožljebljenosti vratila koriste različiti oblici čepova i račvi za kontrolu osovina i otvora kod diferencijalnih metoda, odnosno čepovi i račve složenog oblika kod kompleksnih metoda kontrole profila složenih konstrukcija.

Mjerila za kontrolu žljebova

Kontrola dužinskih rastojanja

Kontrola dužinskih rastojanja (dužina, visina, dubina) izvodi se različitim tipovima kontrolnika u vidu račvi i čepova izvedenih najčešće od lima.

Mjerila od lima za kontrolu dužine,visine i dubine

Kontrola međuosnih rastojanja

Kontrolnici za provjeru međuosnog rastojanja dva otvora se izrađuju u vidu čepova, račvi ili kombinacije čepova i račvi.

Tačnost kontrole zavisi od tačnosti izrade obima, tačnosti međuosnog rastojanja i tačnosti izrade kontrolnika.

U postupku kontrole međuosnog rastojanja prvo se vrši kontrola tačnosti otvora (pripremu standardnih kontrolnika u vidu čepova, a onda kontrola tačnosti međuosnog položaja otvora).

Kontrola međuosnih rastojanja

Mjerne ploče

Za kontrolu i mjerenje paralelnosti i ravnosti mjernih površi nekih mjernih objekata koriste se mjerne ploče.

One služe kao osnovne referentne površi. Kontrola se vrši uporednim metodama. Materijal mjernih ploča je sivi liv, čelik ili granit.

Referentne površine ploče se obrađuju različitim postupcima čime se postiže odgovarajući kvalitet površina.

Mjerne ploče

Metalne ploče su manje pogodne u odnosu na one izrađene od granita, granit je nedeformabilan i dugotrajan materijal velike čvrstoće 450 HB.

Osim toga granit se lako obrađuje, održava. Nedostatak je velika cijena mjernih ploča od granita. Dimenzije ploče se kreću od 300x300 mm do 2000 mm i određene su standardima. Postavljaju se na podesive oslonce.

Mjerne i probne ploče

Mjerne ploče se izrađuju kao mjerne o probne.

Razlika je u tačnosti i namjeni. Osnovni parametar mjernih ploča je uravnjenost (odstupanje profila realne površine nominalne).

Ploče se svrstavaju u pet klasa tačnosti prikazanih na slici:

Klasa tačnosti mjernih ploča

Dozvoljeno odstupanje

Namjena

00 Specijalne

0 Specijalne

1 Za kontrolu alat i dijalova za preciznu tehniku

2 Za tašnu proizvodnju alata i dijelova povećane tačnosti

3 Za mjerenje dijelova u masovnoj i serijskoj proizvodnji

50001

L

10005

L

10000010

L

20002

L

5000020

L

Kontrola mjernih ploča

Osnovna kontrola ploče je kontrola ravnosti. Ova kontrola se provodi na više načina:

Metodom mrlje Korištenjem autokolinciranog durbina Komparatorom Metod mrlje je jednostavan metod. Probna

ploča se premaže bojom. Takva ploča se prevlači preko kontrolisane. Dio boje se prenosi na kontrlisanu ploču na osnovu čega se donose zaključci o ravnosti ploče.

Kontrola ravnosti mjernih ploča

Kod komparativnog metoda koristi se druga površina kao etalon (mjerni lenjir bez skale i mjerni instrumenti).

Mjerni lenjir je većeg stepena tačnosti i postavlja se duž dijagonale mjerne ploče na oslonce formirane od blokova paralelnih graničnih mjerila.

Rastojanja mjerne ploče i lenjira (kontrola tačnosti) se provjerava trećom dužinom od složenih blokova po sistemu „IDE“ i „NE IDE“.

Dužina kontrolnih slogova zavisi od rastojanja ploče i lenjira, dimenzija i klase tačnosti mjerne ploče.

Kontrola ravnosti mjernih ploča komparatorom

Mjerni lenjiri bez skale

Mjerni lenjiri bez skale koriste se za kontrolu ravnosti mjernih ploča ali i drugih površina. Najčešće se izrađuju od čelika, sivog liva ili kamena.

Poprečni presjek lenjira može biti trouglasti, pravougaoni, I ili T profil i dr.

Mjerenje se vrši na principu svjetlosnog procjepa.

Izrađuje se u 4 klase tačnosti, tabela

Klasa tačnosti mjernih lenjira

Naziv lenjira Dozvoljeno odstupanje

Napomena

1 precizni Trougaoni presjek

2 normalni Trougaoni presjek

3 Radionički

Klase I

Razni poprečni presjeci

4 Radionički klase II

Razni poprečni presjeci

5000001

L

2000001

L

1000001

L

500001

L

Mjerni lenjiri

L – nominalna dužina lenjira Nominalna dužina lenjira kreće se od 70 do

1000 mm, za standardnu namjenu, a do 4000 mm za specijalne svrhe.

Kontrola mjernih lenjira se najčešće izvodi komparativnim metodama, korištenjem mjernih ploča veće klase tačnosti od one koju imaju mjerni lenjiri.

Lenjiri sa skalom

To su metalne trake ili čepovi na kojima je naznačena skala za očitavanje izmjerene veličine. Izrađuje se do metala, najčešće čelika.

Mogu se izrađivati i od plastike, tkanine i sl. Kvalitet izrade lenjira zavisi od namjene i

potrebne tačnosti lenjira. Lenjiri se mogu izrađivati kao etaloni, komparatori, kontrolni i radionički/radni.

Klasa lenjira i tačnost lenjira dati su u tabeli.

Klasa lenjira Dozvoljeno odstupanje (μm)

napomena

etalon Kontrola komparativnih (uporednih) lenjira

uporedni Kontrola kontrolnih lenjira

kontrolni-probni lanjiri

Kontrola radioničkih lenjira

Radionički lenjiri I klase

Za izvođenje mjerenja u proizvodnim uslovima

Radionički lenjiri II klase

Za izvođenje mjerenja u proizvodnim uslovima

500000002,0

L

200000005,0

L

100000010,0

L

50000020,0

L

5000050,0

L

Etalon lenjiri

F - µm – dozvoljeno odstupanje rastojanja proizvoljne tačke lenjira

L – mm – rastojanje proizvoljne tačke na skali lenjira Etalon lenjiri se upotrebljavaju u metrološkim

labaratorijama za kontrolu komparatornih (uporednih) mjerila. Debljina oznake na lenjiru je 1-3 µm. Uporedni lenjiri imaju visoku tačnost mjerenja jer se očitavanje vrijednosti vrši pomoću mikroskopa ili lupe. Podjele se nanose tako što se na oba kraja postavlja slobodan prsten veličine 10 mm, a debljina oznake je 3-7 µm. Poprečni presjek je X ili I ili X profil, a dužina do 1000 mm

Kontrolni lenjiri

Kontrolni lenjiri imaju kvadratni poprečni presjek 15x15 mm ili 25x25 mm i dužinu do 2m..

Skala lenjira se nanosi na odstojanu 10 mm od početka i kraja lenjira. Debljina oznake je 20-40 µm.

Radionički lenjiri

Radionički lenjiri se izrađuju u 2 klase tačnosti. Kod prve klase tačnosti debljina oznake je 80-120

µm. Na lenjirima II klase podjele se nanose od početka

dok je zadnja oznaka na rastojanju 10 mm od broja lenjira.

Izrađuju se sa pravougaonim poprečnim presjekom 5x25 mm ili 14x70 mm, dužine 5000 mm. Veličina poprečnog presjeka i dužina zavisi od stepena tačnosti lenjira

Kontrola lenjira sa skalom

Kontrola lenjira sa skalom obuhvata kontrolu umanjenosti i tačnosti podjele skale.

Izvodi se komparatorima, mikroskopima, optikatorima i drugim optičkim mjerilima.

Mjerila sa nonijusom

Mjerila sa nonijusom ili pomična (kljunasta) mjerila imaju dvije skale osnovnu i dopunsku (skala nonijusa).

Osnovna skala ima podjele u mm, dopunska skala nonijusa obezbjeđuje

očitavanje i manjih vrijednosti (dijelova mm). Pomična mjerila se prema namjeni dijele na:

Kljunasta, Dubinomjere i Visinomjere

karakteristike mjerila sa nonijusom

Veličina podjele skale nonijusa

Tačnost očitavanja

Gdje su; a (mm) – veličina podjele osnovne skale b (mm) – veličina podjele skale nonijusa γ (mm) – modul nonijusa u (mm) – broj podioka nonijusa

)(,

1mm

u

uaiab

)(, mmbau

ai

nastavak

Broj podjela skale nonijusa

Dužina skale nonijusa

)(, mmi

a

c

au

)(, mmbul

nonijus

osnovne karakteristike mjerila sa nonijusom zavise od tačnosti očitavanja mjerila, koja zavisi od podjele skale nonijusa i broja podioka tj. modula nonijusa.

Prema DIN-u, mjerila sa nonijusom tipa: 1/10 sa 10 podioka i tačnošću očitavanja 0,1 mm 1/20 sa 20 podioka i tačnošću očitavanja 0,05 mm 1/50 sa 50 podioka i tačnošću očitavanja 0,02 mm i nonijus sa tačnošću očitavanja 0,001´´

Karakteristike mjerila sa nonijusom

Pomično mjerilo

U industrijskim uslovima naročito u industriji prerade metala, pomično mjerilo se koristi za mjerenje spoljašnjih i unutrašnjih mjera; prečnika, dužina, širina, ali i visina, dubina, međuosnih rastojanja itd. Prema konstrukciji pomična mjerila se dijele na:

standardna specijalna. Standardna pomična mjerila, sastoji se od osnovnog

lenjira, sa osnovnom skalom, nonijusa sa dopunskom skalom i mjernih kljunova za mjerenje spoljašnjih i unutrašnjih mjera i produžetaka za mjerenje dubina i visina.

Pomično mjerilo

Pomično mjerilo

Specijalno pomično mjerilo

Specijalna pomična mjerila su mjerila specijalne namjene.

Razlikuju se prema kljunovima koji zavisno od svrhe korištenja su specijalnog oblika i konstrukcije (pokretnim, suženim, zaobljenim, zašiljenim, preklopni).

Specijalno pomično mjerilo

Različite izvedbe pomičnih mjerila

Pomična mjerila sa satnim mehanizmom

Omogućavaju očitavanje mjerene vrijednosti na osnovnoj skali i na skali mjernog sata. Obezbjeđenje je veća tačnost očitavanja uz smanjenje podioka očitavanja.

Centrimetri

su mjerila za mjerenje međuosnih rastojanja koji omogućavaju direktno očitavanje vrijednosti međuosnih rastojanja.

Skala ima dvostruku podjelu. Isporučuju se s različitim dužinama mjernih skala (100, 200, 300 mm) i dimenzijama i oblicima mjernih pipaka (1,5 do 5 mm).

centrimetri

Dubinomjeri i visinomjeri

Koriste se za mjerenje dubina i visina stepenastih površina. Mogu biti različitih konstrukcija

Dubinomjeri za mjerenje dubina žljebova u koje se postavljaju klinovi imaju specijalne oblike sa naslonima pod uglom od 90º koji obezbjeđuju pravilno postavljanje.

Kao i dubinomjeri i visinomjeri se izrađuju u različitim izvedbama, sa i bez digitalnog očitavanja, manja ili veća tačnost.

Mogu sadržati i mjerni set-komparator.

Dubinomjeri i visinomjeri

Greške i kontrola pomičnih mjerila

Greške mjerenja

Greška mjerenja je funkcija greške paralakse, veličine zazora između osnovnog mjernog lenjira i

skale nonijusa, greške podjele osnovne i dopunske skale odstupanja neravnomjernosti površina mjernih

krakova Ugao između pokretnog kraka i mjernog lenjira je

normiran i iznosi 90º±5´. Usljed zazora između lenjira i nonijusa i habanja elemenata mjerila javlja se zakretanje pokretnog dijela i nastaje greška mjerenja.

Greška mjerila

Provjera mjerila obuhvata kontrolu tačnosti pokazivanja (podjele), ravnosti i paralelnosti mjernih površina krakova tačnosti podjele osnovne i dopunske skale itd.

Kontrola ravnosti i paralelnosti izvodi se preko svjetlosnog procjepa.

Provjera tačnosti vrši se na alatnom mikroskopu. Za kontrolu tačnosti mjerila u opsegu mjerenja koriste se granične mjerke. Formiraju se slogovi različitih veličina. Greška mjerenja je razlika očitane vrijednosti i istinite (slog graničnih mjerila).

Mikrometri

Mikrometarska mjerila obezbjeđuju veću tačnost od mjerila sa nonijusom.

Rade pomoću specijalno izrađenog zavojnog vretena visoke tačnosti i kvaliteta izrade. Korak vretena je 0,5 mm, hod mikrometara sa podjelom u mm.

Tačnost očitavanja zavisi od koraka zavojnice vretena S i broja podjela dopunske skale (u).

)(mmu

Si

mikrometri

To znači da je tačnost očitavanja mikrometara sa milimetarskom podjelom 0,01 mm.

Prema namjeni mikrometri se dijele na mikrometre za:

Spoljašnja Unutrašnja mjerenja To su mikrometri standardne izrade. Pored

njih postoje i mikrometri za specijalne namjene (specijalni mikrometri).

Mikrometri za mjerenje spoljašnjih i unutrašnjih dimenzija

Mikrometar sa komparatorom

Mikrometri za spoljašnja mjerenja

Prema konstruktivnom obliku mikrometarska mjerila za spoljašnja mjerenja se dijele na normalna ili standardna i mjerila za specijalne namjene.

Standardni mikrometri se sastoje od dijelova prikazanih na slici. Mjerni objekat se postavlja između nepokretnog i pokretnog mjernog pipka. Pomjeranjem pokretnog dijela obezbjeđuje se postavljanje mikrometra na mjerni objekat i očitavanje izmjerene vrijednosti pomoću osnovne i dopunske skale.

Mikrometri za spoljašnja mjerenja

Dijelovi mikrometra

Mikrometri sadrže i mehanizam za regulisanje mjerne sile. Sila se regulira a zatim fiksira kočnicom prikazanom na slici.

Mikrometri za spoljašnje mjerenje se sa opsegom mjerenja (od 50 mm do 500 mm). Pokazivanja mogu biti različita 0-25 mm, 25-50 mm, 475-500 mm, 900-950 mm, 950-1000 mm.

Kod mikrometara za mjerenje dužina do 25 mm nalazi se specijalna mjerka, čija je dužina na drugoj vrijednosti pokazivanja. Koristi se za podešavanje nule ovih tipova mikrometara.

Mjerni pipci mikrometara su obično ravni ali mogu biti (loptasti, tanjirasti, složeni, češljasti itd) zavisno od namjene mikrometarskog mjerila.

Pipci mikrometra

Mikrometar sa mjerkom za podešavanje nule

Mikrometri za unutrašnje mjerenje

Koriste se za mjerenje unutrašnjih dimenzija (širina, dužina, prečnika). Nastavci, kljunovi i mjerne glave mogu biti sastavni dijelovi tih mikrometara.

Mikrometri sa nastavcima obezbjeđuju mjerenje otvora većih dimenzija, kada je omogućeno da ruka operatora zajedno sa instrumentom može ući u otvor koji se mjeri. Ovi mikrometri su jednostavni za korištenje, lako se prilagođavaju dimenzijama mjernog objekta, a imaju visoku tačnost mjerenja.

Namjenjeni su za mjerenje dimenzija u granicama od 30-400 mm sa tačnošću 0,01 mm. Izrađuju se u garniturama sa nastavcima različite dužine i oblasti mjerenja (30-35 mm, 35-40 mm, 40-50 mm, 75-100 mm i 100-125 mm). Kombinovanjem osnovnih elemenata i nastavaka sa nepokretnim pipkom moguće je obezbjediti mjerenje dužine do 4000 mm.

Mikrometri sa nastavcima

Osnovni nedostatak ovih mikrometara je nemogućnost očitavanja neposredno po ostvarivanju kontakta mjernih pipaka. Zato se zauzeti položaj fiksira, mjerilo skida i izvodi očitavanje mjere.

Mikrometri sa čeljustima obezbjeđuju direktno očitavanje mjere odmah nakon ostvarivanja kontakta mejernih krakova. Koriste se za mjerenje parametara otvora manjih dimenzija, žljebova i dr.

Tačnost mjerenja je 0,01 mm, a područje pokazivanja 3-30 mm, 25-50 mm. Za veće područje pokazivanja ova mjerila se ne rade zbog otežanog vođenja mjernih kljunova.

Mikrometar sa nastavcima

Mikrometri sa kalibracionom glavom

Mikrometri sa kalibracionom mjernom glavom služe za mjerenje dimenzija otvora na većim dubinama. Ne koriste se nastavci do 150 mm dubine, a preko 150 mm se koriste.

Sastoje se od zavojnog vretena (2), koje povlači nastavak (4) i kalibriranu mjernu glavu (3), što se dalje prenosi na mjerne pipke (1). Mjerno (zavojno) vreteno se završava konusom sa nagibom 8%, tako da aksijalno pomjeranje zavojnog vretena izaziva i pomjeranje mjernih pipaka. Očitavanje mjere se vrši na skali mikrometra sa tačnošću 0,01 mm.

Mikrometar sa kalibracionom glavom

Specijalni mikrometri