Embed Size (px)
Citation preview
Tillverkningsteknik
Verkstadsmätteknik
Metrologi
Delmoment i
tillverkningsteknik
Tillverkningsteknik
Vem är jag?
Göran Karlsson.
Rum21F216
Tel.054-7001852
Adjunkt vid avdelningen för maskin- och
materialteknik.
Maskiningenjör -99 Kau
Tillverkningsteknik
Verkstadsmätteknik
• Vad mäter vi?
• Måste det bli rätt?
• Hur mäter vi?
• Vem bestämmer måtten?
• Varför ska vi mäta?
Tillverkningsteknik
Verkstadsmätteknik
SI-måttsystemet
Dimensionsmått
Meter – m
Vinklar – ° ’ ’’
Prefix – kilo k 103
deci d 10-1
centi c 10-2
milli m 10-3
mikro µ 10-6
Tillverkningsteknik
Definitioner
• Mätning – handlingar för att bestämma en
storhet
• Mätobjekt – föremål som mäts
• Storhet – egenskaper som ska bestämmas
• Mätetal – numerisktvärde
• Enhet – vad mätetalet anges i
b = 300 mm
h = 200 mm
d = 250 mm
Tillverkningsteknik
Mätfel
• Grova fel – felavläsning, trasiga mätdon
• Systematiska fel
– Kan förutsägas
• Slumpmässiga fel – olika mätkraft,
avläsningsvinkel
– Gauss- eller normalfördelning
Tillverkningsteknik
Mätosäkerhet
• Yttre betingelser , temperatur
• Kalibreringsfel
• Geometriberoende
• Mätkraft
• Avläsningsvinkel
• Abbes komperatorprincip
Tillverkningsteknik
Normalfördelning
• De flesta tillverkningsprocesser och även
mätprocedurer är normalfördelade
• Det går att behandla med statistiska
beräkningar för att få fram sannolika
värden
Tillverkningsteknik
SPC – Statistical Process Control
• Statistiska beräkningar av mätvärden
• Normalfördelning
• Drift i mätvärden
• Larmnivåer
Tillverkningsteknik
Kalibrering
• Säkerställa mätmetoden
• Uppskatta osäkerheten
• Kompensera för systematiska avvikelser
• Referens, normal
• Spårbarhet
• SP i Borås, Paris
Tillverkningsteknik
Passbitar
CE Johansson i Eskilstuna
Bygg med den sista
decimalen först
Tillverkningsteknik
Toleranser
• Numeriska
• Generella
• ISO-toleranser
• Greppassning
• Mellanpassning
• Spelpassning
Tillverkningsteknik
Numeriska toleranserØ
60
Ø20 h
8
Ø40
±0,1
+0,2
–0,3
110
Tillverkningsteknik
Generella toleranserØ
60
Ø20 h
8
Ø40
±0,1
+0,2
–0,3
110SS-ISO 2768-1-m
Tillverkningsteknik
Generella toleranser
Basmått
mm
Tillåtna avvikelser mm
fin
(f)
medel
(m)
grov
(c)
mycket
grov (v)
0,5 – 3
(3) – 6
(6) – 30
±0,05
±0,05
±0,1
±0,1
±0,1
±0,2
±0,2
±0,3
±0,5
–
±0,5
±1
(30) – 120
(120) – 315
(315) – 1000
±0,15
±0,2
±0,3
±0,3
±0,5
±0,8
±0,8
±1,2
±2
±1,5
±2,5
±4
(1000) – 2000
(2000) – 4000
±0,5
–
±1,2
±2
±3
±4
±6
±8
SS-ISO 2768-1
Tillverkningsteknik
ISO-toleranserØ
60
Ø20 h
8
Ø40
±0,1
+0,2
–0,3
110
Tillverkningsteknik
ISO-toleranser Axlar
0
-33
Tillverkningsteknik
ISO-toleranser Axlar, läge
Tillverkningsteknik
Terminologi
basmått
undre gränsmått
övre gränsmått
övre
gräns-
avmått
tolerans(vidd)
undre
gräns-
avmått
Tillverkningsteknik
Exempel: SpelØ
20 F
7
Ø20 h
6
Basmått F7
(10) 18 +34 +16
(18) 30 +41 +20
(30) 50 +50 +25
Basmått h6
(10) 18 0 -11
(18) 30 0 -13
(30) 50 0 -16Hål
Axel
Tillverkningsteknik
Exempel: MellanpassningØ
20 J
7
Ø20 js6
Hål
Axel
Basmått J7
(10) 18 +10 -8
(18) 30 +12 -9
(30) 50 +14 -11
Basmått js6
(10) 18 +5,5 -5,5
(18) 30 +6,5 -6,5
(30) 50 8 -8
Tillverkningsteknik
Exempel: GreppassningØ
20 P
7
Ø20 h
6
Hål
Axel
Basmått P7
(10) 18 -11 -29
(18) 30 -14 -35
(30) 50 -17 -42
Basmått h6
(10) 18 0 -11
(18) 30 0 -13
(30) 50 0 -16
Tillverkningsteknik
Formtoleranser
Rakhet
Planhet
Rundhet
Cylindricitet
Profilform
Ytform
FormFör enskilda element
Tillverkningsteknik
Lägestoleranser
Parallellitet
Vinkelräthet
Vinkelriktighet
Lägestiktighet
Koncentricitet och
koaxialitet
Symmetri
Cirkulärt kast
Totalkast
Rik
tnin
gL
äg
eK
ast
För samverkande element
Tillverkningsteknik
Symbolens utseende
0,1
För enskilda element
För samverkande element
0,1
0,1 A A
Tillverkningsteknik
Cirkulärt kast
0,1mm
0,1 AB
BA
•Två koncentriska cirklar med givet avstånd
•Detaljen ligger i två stöd A och B
•Vid rotation får en mätklocka ge max utslag 0,1mm
Tillverkningsteknik
Liktjocking
Diametermätning med tex.
skjutmått ger samma värde
var vi än mäter.
Måttoleransen hålls.
Om vi mäter cirkulärt kast
ser vi att axeln inte är rund.
Vi skulle även se det om vi
använder en cirkulär tolk
Formtoleransen hålls inte.
Tillverkningsteknik
Mätmetoder
form- och lägestoleranser
• Tolkar
• Fixturer med mätklockor
• Koordinatmätmaskin och utvärdering med
hjälp av datorprogram
Tillverkningsteknik
Ytjämnhet
• Ytans struktur – jämnhet
• Ytor utan funktion kan göras grova –
snabbt, billigt
• Funktionsytor t.ex. glidlager måste göras
fina – lång tid, dyrt
• Ytjämnheten ska inte vara för fin
Tillverkningsteknik
Tillverkningsprocesser
Tillverknings-
process
Ytjämnhetsvärden i µm
Rz 0,1 0,2 0,4 0,7 1,25 2,2 4 8 12,5 25 50 100 200
Ra 0,012 0,025 0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,3 12,5 25 50
Läppning
Slipning
Svarvning
Fräsning
Borrning
Sågning
Kallvalsning
Varmvalsning
Pressgjutning
Sandgjutning
Mindre normalt utfallNormalt utfall
Tillverkningsteknik
Beräkning av värde
Ra - aritmetisktmedelvärdeA1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
Ra=A1+ A2+ A3+ …
l
l
Tillverkningsteknik
Beräkning av värde
RZ - tiopumktshöjden
A1 A2A3 A4
A5A6
A7A8
A9
A10
RZ=(A1+ A3+ A5+ A7+ A9) - (A2+ A4+ A6+ A8+ A10)
5
l
Tillverkningsteknik
Beräkning av värde
Rmax – maximal ytavvikelse
Rmax
Höjdskillnaden mellan den högsta
toppen och den lägsta dalen
Tillverkningsteknik
Ytjämnhet – symboler
Valfri tillverkningsmetod
Krav på avverkande
bearbetning
Förbud mot avverkande
bearbetning
Tillverkningsteknik
Ytjämnhet – mätning
• Ra, RZ och Rmax mäts alla längs en linje
• Mätning över en yta ger mera information
• Normal
• Släpnål
• Ljusinterferens
Tillverkningsteknik
Ytnormal
Forskningsanknytning
• Ytprofilometer
• S-värden isf R
Tillverkningsteknik
Tillverkningsteknik
Indirekta metoder
Tillverkningsteknik
Direkta metoder
Mätvärdet kan avläsas på mätdonet
Tillverkningsteknik
Fasta mätdon
Tillverkningsteknik
Visande mätdon
Tillverkningsteknik
Skjutmått
tum-skala
huvudskala
nonieskala
mm-skala
Tillverkningsteknik
Skjutmått
FrånvändaLikriktade
Motvända
Tillverkningsteknik
Nonieskala
24 + 0,7 = 24,7 mm
Läs av hela och 1/20-dels millimeter
Tillverkningsteknik
Bygelmätskruv
Mikrometer är den benämning
som används. Mikro syftar på
att det är små saker som mäts,
inte att den mäter mikrometer.
Tillverkningsteknik
Nonieskala – mikrometer
6,20 mm
5,70 mmVar uppmärksam på
om det är hela eller
halva millimetrar!
Tillverkningsteknik
CMM - koordinatmätmaskin
• Manuell eller motoriserad
• Uppkopplad mot dator
• Mäter i x-, y- och z-led
• Längd
• Läge
• Form
Tillverkningsteknik
Mått på detaljen
Beställaren ställer krav som konstruktören
”översätter” med ritningen
Måtten ska utgå från
• Funktion
• Tillverkning
• Kontroll
Tillverkningsteknik
Tillverkningsteknik
Sammanfattning
• Vad mäter vi – ett närmevärde med mätosäkerhet
• Måste det bli rätt – det blir alltid fel, vi måste ha toleranser
• Hur mäter vi – direkt eller inderekt, visande eller fasta mätdon
• Vem bestämmer måtten – beställaren, konstruktören
• Varför ska vi mäta – för att veta att det uppfyller kraven
