Hassas Ölçü Aletleri
Transkript
Hassas Ölçü Aletleri
PRE TY 1389 İçin Kısa Rehberlik TÜRKÇE SÜRÜMÜ Hassas Ölçü Aletleri Içindekiler Kalite Kontrol 2 Mikrometreler 4 Mikrometre Kafası 11 İç çap mikrometreleri 14 Kumpaslar 15 Mihengirler 18 Blok mastarlar 20 Saatli Komparatörler ve Dijital Komparatörler 21 Doğrusal Ölçüm Probları 24 Laser Tarayıcılı Mikrometreler 26 Doğrusal Cetveller 28 Profil Projektörleri 31 Mikroskoplar 32 Video Ölçüm Makineleri 34 Surftest (Yüzey Pürüzlülük Testi) 36 Contracer (Kontur Ölçüm Cihazı) 38 Roundtest (Form Ölçüm Cihazları) 40 Sertlik Ölçüm Cihazı 42 Koordinat Ölçme Tezgahları 44 Quick Guide to Measurement Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber 1 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber ■ Kalite Kontrol ■ Histogram Ürünlerin ve hizmetlerin, müşteri şartlarını karşılayan kaliteyle ekonomik üretimi için oluşturulan sistem. Ölçülen en büyük ve en küçük değerlerın oluşturduğu aralığı bir kaç bölüme ayırarak,her bir bölüme dahil olan ölçüm sonucu adedini ( vukubulma frekansı) çubuk grafik şeklinde gösteren diyagram. Bu diyagram, yaklaşık ortalama değerin veya takribi dağılımın durumunun anlaşılmasını kolaylaştırır. Teorik örneklerde daha ziyade, kolayca hesaplanabilan karakteristiklerinden dolayı normal dağılım adı verilen çan profili şeklindeki simetrik dağılım kullanılır. Ancak bir çok gerçek proses normal dağılıma uygun değildir, uygunluk varsayıldığı takdirde hata ortaya çıkacağı için dikkatli olunmalıdır. ■ Proses kalitesinin kontrolü Prosesin çıktısı olan ürünlerdeki değişkenliği azaltmaya ve düşük tutmaya yönelik faaliyetler. Proses iyileştirmenin ve standartlaştırmanın yanısıra teknolojik birikimin seviyesi de bu tür faaliyetlerle yükseltilir. ■ İstatistiksel proses kontrolü İstatistiksel metotlar yardımıyla proses kalitesinin kontrol edilmesi ■ Proses yeteneği Proseslerin ve ürünün kalitesini iyileştirmek ve kontol etmek için karakteristikleri dikkate alınacak parçaların tümünün oluşturduğu grup. Bir proses yeterli düzeyde standardize edilip, hatalı işleyişine yol açan sebepler ortadan kaldırıldılarak istatistiksel kontrol durumu sağlandığında, prosesin performansı açığa çıkar. Prosesin çıktısı olan kalite kararkteristiği normal dağılım gösteriyorsa, prosesin yeteneği, ±3 veya 6 değeriyle temsil edilir. " " (sigma) işareti standard sapmayı ifade eder. ■ Parti ■ Proses yeteneği indeksi Aynı sartlar altında üretilen parçaların toplamı. Prosesin, hedef karakteristiğin tolarans limitleri dahilinde ne kadar başarılı işleyebildiğini gösteren bir ölçüttür. Bu indeks her zaman "1" den oldukça büyük değerde olmalıdır. İndeksin değeri, hedef karakteristiğin toleransının proses yeteneğine (6 ) bölünmesiyle hesaplanır. Tek yönlü toleransın olduğu hallerde bu indeks, tolerans limitiyle ortalama değer arasındaki farkın 3 değerine bölünmesinin sonucu olarak kullanılabilir. Proses yeteneği indeksi hesabında, karakteristiğin normal dağılım yaptığı varsayılır. ■ Yığın ■ Numune Karakteristikleri incelenmek üzere yığından alınan bir birim (veya daha fazla) üretilmiş parça ■ Numune büyüklüğü Numunenin ihtiva ettigi üretilmiş parça sayısı Notlar: Eğer bir karakteristik, normal dağılıyorsa sonuçların %99,74 ü ortalama değerden ±3 sınırlarının belirlediği aralığın içindedir. ■ Sistematik hata Gerçekleştirilen çok sayıdaki ölçümden elde edilen sonuçların ortalamasından, gerçek değerin çıkarılmasıyla hesaplanan değer. Üst spesifikasyon limiti (USL) Ortalama Hedeflenen proses ortalaması Variation in the values of a target characteristic in relation to the mean value. Standard deviation is usually used to represent the dispersion of values around the mean. Alt spesifikasyon limiti (LSL) İki yönlü tolerans ■ Dağılım Frequency 2 Kalite Kontrol Dagılma / hata Tolerans (USL - LSL) Uygunsuzluk Sistematik hata Ölçülen degerler USL-LSL Cp = — 6 USL: Üst spesifikasyon limiti LSL: Alt spesifikasyon limiti Tek yönlü tolerans Sadece üst limit tayin edilmişse USL-X Cp = — 3 Tek yönlü tolerans Sadece alt limit tayin edilmişse X-LSL Cp = — 3 Proses yeteneği indeksine (Cp) dair örnekler (iki yönlü tolerans) LSL USL P ro s e s l i m i t i 6 s i g m a tolerans limitleriyle çakışık olduğundan proses yeteneği güçlükle sağlanmıştır. Cp = 1 6 LSL USL Proses yeteneği, tolerans limitlerine 1 sigmadan daha yakın olmadığından genel kabul gören minimum değerdedir. Cp = 1.33 6 8 LSL Proses yeteneği, tolerans limitlerine 2 sigma değerinden daha yakın olmadığından yeterli durumdadır. 6 10 Cp nin sadece tolerans limitleriyle proses dağılımı arasındaki ilişkiyi temsil ettiğine, proses ortalamasının yerleşimiyle ilgisi olmadığına dikkat edilmelidir. Notes: Genellikle gerçekleşen proses ortalamasıyla hedeflenen proses ortalaması arasındaki farkı esas alan ve Cpk olarak anılan proses yetenek indeksi olarak, üst toleransın (USL den ortalama değerin çıkarılmasıyla bulunur) 3 ile (proses yeteneğinin yarısı) bölünmesi veya alt toleransın ( ortalama değerden LSL nin çıkarılmasıyla bulunur) 3 ile bölünmesi ile bulunan sonuçlardan küçük değerde olanı alınır. ■ Kontrol grafiği Proses değişkenliğini tesadüfi sebeplerden kaynaklanma ve hatalı işlem yapılmasından kaynaklanma şeklinde ayırarak prosesin kontrol edilmesinde kullanılır. Kontrol grafiği, bir merkezi hat (CL) ve bunun alt ve üstünde belirlenmiş kontrol limit çizgilerinden (UCL ve LCL) oluşur. Proses çıktısı olan karakteristiğin değerlerini temsil eden noktalar grafiğe işlendiğinde dikkat çeken bir temayül yoksa ve bütün noktalar alt ve üst limitlerin arasındaysa, prosesin istatistiki olarak kontrol altında bulunduğu ifade edilebilir. Kontrol grafiği proses çıktısını ve buna bağlı olarak da kaliteyi kontrol için faydalı bir araçtır. Üst kontrol limiti (UCL) Merkez hattı (CL) Alt kontrol limiti (LCL) 2 3 ■ Tesadüfi sebepler 4 5 Altgrup sayısı 6 Bir kontrol grafiğinde bulunması istenmeyen tipik temayülleri gösteren ardışık nokta konumlanmaları aşağıda gösterilmektedir. Bu temayüller, prosesin çıktısı üzerinde etkisi olan bir özel sebebin varlığı şeklinde algılanır ve proses operatöründen durumu düzeltmesi için tedbir alması istenir. Aşağıdaki belirleme usulleri sadece rehberlik sağlamak içindir. Belirleme usullerini gerçekte oluştururken prosese özgü değişkenlik dikkate alınır. Alt ve üst kontrol limitlerinin merkez hattından 3 uzaklıkta olduğunu varsayarak, kontrol grafiğini 1 genişlikte altı bölgeye ayırıp aşağıdaki usuller uygulanır. Bu usuller X kontrol grafiği ve ortalama değer kontrol grafiğine uygulanmalıdır. Burada değinilen X "tedbir alımı için temayül belirleme usulleri" normal dağılımın mevcut olduğu varsayılarak formüle edilmiştir. Başka bir dağılım türüne uygun olan usuller de formüle edilebilir. UCL X+3 X+2 X+1 7 Değişkenliğe yol açan bu tür sebeplerin önemi görece olarak azdır. Tespit edilebilseler dahi tesadüfi sebepleri, teknolojik ve ekonomik uygulamayla ortadan kaldırma imkanı yoktur. ■ X-R kontrol grafiği Prosese dair pek çok bilgiyi sağlayan ve proses kontrolü için kullanılan bir kontrol grafiğidir. Bu kontrol grafiği, proses ortalamasını normal olmayan sistematik hata için izleme amaçlı ve kontrol için her bir alt grubun ortalamalarından yararlanan X (üzeri çizgi) kontrol grafiği ile normal olmayan değişkenliği izleme amaçlı ve kontrol için aralık değerini kullanan R kontrol grafiğinden oluşmaktadır. X+3 X+2 X+1 UCL X X USL Cp = 1.67 1 ■ Kontrol kartı nasıl okunur X−1 X−2 LCL X−3 (1)Her iki kontrol limiti çizgisinin (±3σ) ötesinde bir nokta mevcuttur. X−1 X−2 LCL X−3 (2) dokuz ardışık nokta merkezi hattın bir tarafında bulunmaktadır UCL UCL X+3 X+2 X+1 X X X−1 X−2 LCL X−3 (3) Altı nokta ardışık olarak artış veya azalış göstermektedir UCL X+3 X+2 X+1 X+3 X+2 X+1 X X−1 X−2 LCL X−3 (5) Her üç ardışık noktadan ikisi merkezi hattan itibaren ±2σ genişliğindeki bölgenin dışında bulunmaktadır. X−1 X−2 X−3 LCL (4) 14 nokta bir artan bir azalan şekilde sıralanmıştır. UCL X+3 X+2 X+1 X X−1 X−2 LCL X−3 (6) Her beş ardışık noktadan dördü merkezi hattan itibaren ±1σ genişliğindeki bölgenin dışında her iki tarafta bulunmaktadır. X+3 X+3 UCL UCL X+2 X+2 X+1 X+1 X X X−1 X−1 X−2 X−2 LCL LCL X−3 X−3 (8) Merkezi hattan itibaren ±1σ genişliğindeki (7) Merkezi hattan itibaren ±1σ genişliğindeki bölgenin dışında 8 ardışık nokta bulunmaktadır. bölgede 15 ardışık nokta bulunmaktadır. 3 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Mikrometreler ■ Parça listesi Standard Mekanik Dış Çap Mikrometresi 4 Ölçme yüzeyleri Ölçme mili Kovan Ayar somunu Çene Gövde Tambur Tambur taksimatı Hızlı hareket verici Kovan taksimatı Referans çizgisi Sıcaklık için ısıl izolasyon tabakası Mil sabitleme pimi Digimatic Dış Çap Mikrometresi Ölçme yüzeyleri Hareketli çene Referans çizgisi Tambur Hızlı hareket verici / cırcır Kovan Sabit çene Gövde Tambur taksimatı Kovan taksimatı Çıkış bağlantısı ( basit dijital modelde yoktur) Mil sabitleme pimi Gösterge sabitleme düğmesi SIFIRLAMA (artımlı mod) /ABS (mutlak mod) ayar düğmesi Sıcaklık için ısıl izolasyon tabakası Sıfırlama düğmesi ■ Özel Amaçlı Mikrometre Uygulamaları Bıçak agızlı mikrometre Kumpas tipi iç çap mikrometresi Kanal ölçme mikrometresi 5 Dar oluklarda çap ölçümü için Küçük iç çap ve oluk genisligi ölçümü için Frezeli millerde çap ölçümü için Boru mikrometresi Ýgne uçlu mikrometre Vida mikrometresi Boru et kalınlıgı ölçümü için Taban çapı ölçümü için Vida disi efektif çapı ölçümü için Disk çeneli dıs çap mikrometresi Bilya ile dis kalınlıgı ölçme mikrometresi V-çeneli mikrometre Düz ve helisel dislilerde taban tegeti uzunlugu ölçümü için Dislide pin üstü çapı ölçümü 3veya 5 agızlı kesici takımların ölçümü için Ölçümde Kullanımı ■ Kuvvet Sınırlayıcı İşlemdeDüzeneğin Tek el ■ Taksimat nasıl okunmalı Standard taksimatlı mikrometre (taksimat : 0.01 mm) (1) 0 45 5 40 35 (2) 7 mm 0.37 mm Mikrometrede okunan değer 7.37 mm Not) 0.37mm (2) kovandaki referans çizgi tamburdaki taksimat çizgisiyle hizalandığında okunur. 30 Resimde gösterildiği gibi tambur taksimatı, doğrudan 0.01mm olarak okunabilir, veya refrerans çizgiyle yaklaşık bir çakışması varsa taksimat çizgisi kalınlığı iki taksimat arsındaki boşluğun 1/5 i kadar olduğundan 0.001 mm ye kadar hassas tahmini okuma yapılabilir. Yaklaşık +1μm (1) kullanım uygunluğu Notlar Tek el kullanım uygunluğu Evet Uygun değil Duyulabilen cırcırlar ve sesli islem mikroşoklara yol açar Hayır Uygun Ses ve şokun olmadığı düzgün işlem Evet Uygun Duyulabilir sesli işlem sabit ölçme kuvvetini teyit eder. Evet Uygun Duyulabilir sesli işlem sabit ölçme kuvvetini teyit eder. Cırcırlı Sürtünmeli kovan (F tipi) Cırcırlı kovan (T tipi) Yaklaşık +2μm 30 25Referans Tambur taksimatı Referans çizgi (2) 20 çizgi 0 5 (taksimat:0.001mm) Verniyer göstergeli mikrometre 15 0 8 Cırcırlı kovan 6 4 2 Tambur taksimatı Kovandaki referans çizginin üst tarafında10yer alan verniyer taksimatı 0.001 mm ye kadar hassas doğrudan okuma yapılmasını temin eder. 5 10 (1) 6.000mm 0.210mm 0.003mm 6.213mm Not) 0.21mm (2), referans çizgi iki taksimat çizgisi arasında (bu örnekte 21 ve 22 arasında) yerleşmiş durumdayken okunur. 0.003 mm (3) değeri, verniyer 30 8 6 taksimat çizgilerinden biri tamburun25taksimat çizgilerinden bir tanesiyle 4 (3) hizalandığında okunur. 2 20 (2) ■ Ölçme yüzünün detayı 30’ 0 0 Karbür uç 30’ 5 5 6 4 2 0 (1) 0 2 0 9 mm 45 9 Verniyerden okuma 0.004mm (2) Referans çizgi Üçüncü ondalık hane 0.004mm (2) Ýkinci ondalık hane 0.090mm Birinci ondalık hane 0.900mm (1) Milimetre 2.000mm + mm nin 10 lu katı 00.000mm *dört hane gösterir Sayaç okuması 2.994mm Not) 0.004mm (2) bir verniyer taksimat çizgisinin tambur taksimat çizgilerinden biriyle hizalanması sonucunda elde edilmiştir. Hareketli çene ø8 15 Mekanik sayaç göstergeli mikrometre (sayaç adımı:0.001mm) 10 Üçüncü ondalık hane (0.001(1) mm birimli) verniyer taksimatından gelir Hareketli çene ø6.35 6 4 2 ø6.3 8 0 (1)Kovan taksimatı okuması (2)Tambur taksimatı okuması (3)Verniyer taksimatı ve tambur taksimat çizgilerinden yapılan okuma + 30 25 20 (2) 15 0 (3) ø7.95 6 (1)Kovan taksimatı okuması (2)Tambur taksimatı okuması + ses duyma Karbür uç Yukarıdaki çizimler ölçeksizdir ve sadece açıklama içindir Genleşme (µm) ■ Mikrometre Gövdesinin Çıplak Elle Tutulması Sebebiyle ■ Destekleme ve Konumlama Metodunun Değişmesinin Etkisi (birim: µm) Genleşme 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Sıfır ayarı yapıldıktan sonra mikrometrenin desteklenme ve/veya konumlandırma metodu değiştirilirse müteakiben yapılacak ölçümler etkilenir. Aşağıdaki tablolar, merkezden ve alttan desteklenmiş konumda sıfır ayarı yapılmış mikrometreden üç farklı durumda beklenen ölçüm hatalarını göstermektedir. Elde edilmiş bu sonuçlar, mikrometrenin ayarlandığı konum ve destek pozisyonunda kullanılmasının en iyi uygulama olduğunu ortaya koymaktadır. 300 200 Destekleme metodu 50 2 4 6 8 10 15 20 30 En büyük ölçme uzunluğu (mm) ■ Sıcaklık değişmesinden Dolayı Ayar Çubuğunun Genleşmesi (200mm uzunlukta ve ilk sıcaklığı 20˚C) 20 325 0 −5.5 425 0 −2.5 525 625 725 825 925 1025 0 0 0 0 0 0 −5.5 −11.0 −9.5 −18.0 −22.5 −26.0 Destekleme metodu Yatay konumda ortadadan destek Elle aşağıya doğru tutma +1.5 +2.0 −4.5 0 −9.5 −5.0 −14.0 −5.0 −4.5 −10.5 −10.0 −5.5 −19.0 −35.0 −27.0 −40.0 Durum 31°C 15 10 En büyük ölçme uzunluğu (mm) 27°C 5 21°C 0 1 2 3 4 5 6 Zaman (dakika) 7 8 9 Yukarıdaki deneysel grafik, belli büyüklükteki bir mikrometre ayar çubuğunun ucundan 20°C oda sıcaklığında, elinin sıcaklığı farklı (grafikte gösterilmiştir) olan kişilerce tutulduğu zaman nasıl genleştiğini açıklamaktadır. Bu grafik, mikrometre ayar çubuğunun doğrudan elle tutulup mikrometre ayarının yapılmaması, eldiven giyerek veya çubuğun sıcaklık izolatöründen hafifçe desteklenerek ayarlama yapılmasının önemini göstermektedir. Bir ölçüm yapıldığında, genleşmiş olan mikrometrenin orijinal haline dönüşü için belli bir süre gerektiği unutulmamalıdır. (Grafikteki değerlerin deneysel sonuçlar olduğu ve garanti edilmediği bilinmelidir) ■ Mikrometre ve Ayar Çubuğu Arasındakı Isıl Genleşme Farkı +3 +2 +1 0 -1 -2 -3 325 425 525 625 725 825 925 1025 10 0°C 20°C ■ Abbe Prensibi Abbe prensibine göre; "en yüksek doğruluk, gösterge ve ölçme ekseni müşterek olduğunda elde edilir". Bu θ sebeple kumpas veya mikrometre gibi bir aletin hareketli ölçme çenesinin ( ) bağıl açısını değiştirecek şekilde yerinden oynaması, aletin skalasında ölçülebilir olmayan bir deplasmana sebep olur ve Abbe hatası ortaya çıkar (diyagramdaki = − L). Hareketli çenenin doğrusallık hatası, hareketli çene milinin yuvasında oynaklık veya ölçme kuvvetinin değişkenliği ( ) açısının değişmesine yol açar, R büyüdükçe hata da büyür. ℓ L ε R Isıl Genleşme (µm) 7 Durum Yukarıdaki grafikte görüldüğü gibi mikrometre gövdesi çıplak elle tutulduğunda sıcaklıktan kaynaklanan gövde genleşmesinden dolayı önemli bir ölçme hatası ortaya çıkmaktadır. Eğer mikrometrenin ölçüm esnasında elle tutulması zarureti varsa en kısa tutma süresi için gayret gösterin. Gövdedeki bir sıcaklık izolatörü veya eldiven giyilmesi bu etkiyi önemli ölçüde azaltacaktır. (Yukarıdaki grafik tipik etkileri göstermekte olup kesinlik taşımaz) Genleşme farkı (µm) Merkezden destekleme 100 Zaman (dakika) 0 Merkezden ve alttan destekleme ■ Hooke Kanunu 10°C 125 225 325 425 525 Nominal uzunluk (µm) Yukarıdaki deneysel çalışmada, mikrometre ve onun ayar çubuğu sıcaklık kararlılığını sağlamak için 20ºC sıcaklıktaki bir odada 24 saat civarında bırakıldıktan sonra ayar çubuğu kullanılarak başlangıç noktası ayarlanmıştır. Daha sonra mikrometre ve ayar çubuğu birlikte aynı süre için 0ºC ve 10ºC sıcaklıkta tutularak başlangıç noktasındaki kayma test edilmiştir. Yukarıdaki grafik, 125 mm'den 525 mm'ye kadar olan ölçülerdeki mikrometre ve ayar çubukları için her sıcaklıktaki sonuçları göstermektedir. BU grafik, mikrometre ve ayar çubuğunun, başlangıç noktası ayarı yapılmadan önce birkaç saat süreyle aynı mekanda bulundurulmasının gerekliliğini göstermektedir. (Grafik değerlerinin deneysel sonuçlar olduğu ve garanti edilmediği dikkate alınmalıdır) Hooke Kanunu, bir elastik malzemedeki elastik uzamanın onu meydana getiren gerilme ile orantılı olduğunu, bu tür uzamanın malzemenin elastikiyet sınırına kadar var olacağını açıklmaktadır. ■ Hertz Formülleri Hertz formülleri, düzlem yüzeyler arasında ölçülmekte olan kürelerin veya silindirlerin, elastik kompresyondan dolayı çapında meydana gelen azalmayı verir. Bu formüller, bir iş parçasının noktasal ve çizgisel temas durumunda maruz kaldığı ölçme kuvvetinin yol açtığı deformasyonun tespit edilmesinde kullanışlıdır. P P L SøD 2 δ øD 2 2 (a) Ýki düzlem arasındaki küre 2 δ (b) Ýki düzlem arasındaki silindir Aşağıdaki özellikleri olan çelik malzeme kullanımı varsayılmıştır. Elastiklik modülü: E =205 GPa Deformasyon miktarı: (µm) Kürenin veya silindirin çapı: D (mm) Silindirin uzunlugu: L (mm) Ölçme kuvveti:: P (N) a) Kürenin çapındaki görünür azalma 3 1=0.82 √P2/D b) Silindirin çapındaki görünür azalma 3 2 =0.094·P/L √1/D ■ Taban teğeti uzunluğu ■ Vida hatve çapının ölçümü ●Üç tel metodu: Vidanın hatve çapı üç tel metoduyla sekilde gösterdiği gibi ölçülebilir. Hatve çapı (E) , (1) ve (2) denklemleriyle hesaplanır. Metrik veya unifiye vida (60°) E=M−3d+0.866025P .......(1) Whitworth vida (55°) E=M−3.16568d+0.960491P .......(2) d (×3) Mil P Sm E M Screw D için optimum tel ölçüsü Metrik veya ünifiye diş (60°) 0.577P Whitworth diş (55°) 0.564P Taban teğeti uuzunluğunun ihtiva edeceği diş sayısının hesabı için formül (Zm): Zm' = Z·K (f) + 0.5 (Zm Zm' ye en yakın tamsayıdır.) 1 K (f) = { sec 0 √ (1 + 2f) 2 − cos 2 0 − inv 0 − 2f tan 0} Örs ve, f = X Hatve hatası (iş parçası) Tedbire rağmen giderilemeyen hatalar Hataları giderme tedbirleri Olası hata 1. Hatve hatasını düzelt ( p = E) Hatve hatası = 0,02 mm için ±18µm ±3μm ±0.3μm ±0.3μm ±8μm ±1μm 3. Tek hatve hatalarını azalt Yarı açı hatası 1. Optimum tel çapını kullan. (iş parçası) 2. Düzeltme gerekli değildir. 1. Optimum tel çapını kullan. Çenenin farklı olmasından gelen 2. Ortalamaya yakın çapı olan teli tek telin olacağı tarafta kullan hata 1. Hatve için uygun olduğu öncedenbelirlenmiş çlçme kuvveti kullan Tel çapı hatası 2. Önceden belirlenmiş ölçüm ucu genişliği kullan 3. Sabit ölçme kuvveti kullan Kümülatif hata m : Modül 0: Baskı kuvveti açısı Z : Diş sayısı X : Addendum modifikasyon sabiti Sm : Taban teğeti uzunluğu Zm : Taban teğeti uzunluğuna dahil diş sayısı Z inv 20° 0.014904 inv 14.5° 0.0055448 ■ Üç tel metodunda başlıca ölçüm hataları Hata sebebi −3μm −1μm En kötü durumda +20μm −35μm Dikkatli ölçüm yapıldığında +3μm −5μm ■ Dişli ölçümü Pin üstünden ölçme metodu dp dp 90º Z (a) (b) Diş adeti çift olan bir dişli için: dg dm = dp + cosø = dp + z·m·cos cosø 0 ●Tek tel metodu Tek sayılı kesme ağzına sahip olan bir kılavuzun çapı V çeneli mikrometreyle tek tel metodu kullanarak ölçülür. M1 değerini ölçüm yaparak bulun ve M yi (3) veya (4) no.lu denklemle hesaplayın Diş adeti tek olan bir dişli için: dg dm = dp + cos ø ·cos 90° = dp + z·m·cos cosø z ancak, dp X dp invø = – = – – inv z·m·cos 0 2z dg 2 M1=Tek tel ile ölçümde mikrometreden okunan değer D =Ağız adeti tek olan kılavuzun çapı ø(invø) evolvent fonksiyon tablosundan alınır 3 kesici ağızlı kılavuz :M= 3M1−2D ···························(3) 5 kesici ağızlı kılavuz :M= 2.2360M1−1.23606D ·······(4) bulunan ağızlı değerini denklem (1) de veya (2) de kullanıp hatve çapı (E) yi hesaplayın. Çene Hareketli çene Agız adedi tek olan kılavuz 0 dm Diş tipi Taban teğeti uzunluğunun hesabı için Formül (Sm): Sm = m cos 0 { (Zm − 0.5) + Z inv 0 } + 2 X m sin dm 8 d =Tel çapı E=Vida hatvesinin çapı M=Üç telle birlikte mikrometreden okunan deger P=Vida hatvesinin değeri (Ünifiye vida için inch değerini milimetreye çevirin) Tel ( ) ( 0 0 ( ) · cos 90° z ) + 2tanz 0 ·X z : Diş sayısı 0 : Diş basınç açısı m : Modül X : Addendum modifikasyon sabiti ■ Mikrometrenin Ölçme Yüzeylerinin Paralellik Testi ■ Mikrometre kullanımına dair genel notlar 1. Uygulamanız için uygun modeli seçmek amacıyla mikrometrenin tipi, ölçme aralığı, doğruluğu ve diğer özelliklerini kontrol ediniz. 2. Sıcaklıklarının eşitlenmesi için, ölçümden önce mikrometreyi ve iş parçasını yeterli süre boyunca oda sıcaklığında bekletin. 3. Tamburdaki taksimatlardan okuma yaparken referans çizgiye dik konumda bakın. Eğer taksimat çizgilerine açılı bir pozisyondan bakılırsa, paralaks hatası oluşacağından çizgilerin hizalanması doğru biçimde tespit edilemez. Hareketli çene için okuma yönü Optik paralel cam (b) Hareketli çenede girisim saçakları (a) Paralellik, çeneler arasında tutturulan optik paralel cam kullanılarak tahmin edilir. Öncelikle, paralel cam sabit çeneye yapıştırılır. Daha sonra hareketli çene normal ölçme kuvvetiyle camın üzerine basacak şekilde ilerletilir ve beyaz ışık altında hareketli çenenin yüzeyinde görülen kırmızı renkli girişim saçakları sayılır. Her bir şaçak yükseklikte yarım dalgaboyu değişikliği temsil eder (kırmızı saçaklar için bu değer 0.32 µm) (c) 9 Tambur Kovan (a) Referans çizginin üstünden bakış アンビル側 Yukarıdaki resimdeki yüzey için yaklaşık1µm paralellik (0.32 µm x3) elde edillir. ■ Mikrometrenin Ölçme Yüzeylerinin Düzlemsellik Testi Bir yüzeyin düzlemselliği ona optik düz (veya paralel) cam uygulanarak tahmin edillebilir. Beyaz ışık altında, ölçme yüzeyinde görülen kırmızı girişim saçakları sayılır. Her bir saçak yükseklikte yarım dalgaboyu değişikliği temsil eder (kırmızı saçaklar için bu değer 0.32 µm) (b) Referans çizginin karşısından bakış Girisim saçaklarını okuma yönü (c) Referans çizginin altından bakış 4. Sabit ve hareketli çenelerin ölçme yüzeylerini lif bırakmayan kağıtla silin ölçüme başlamadan önce sıfırlama ayarı yapın Optik düz cam Optik düz cam Çene Çene Ölçme yüzeyinin yaklaşık eğriliği 1.3μm. (0.32μm x 4 eşleşmiş kırmızı saçak) Ölçme yüzeyinin yaklaşık içbükeyliği / dışbükeyliği 0.6μm (0.32 μm x 2 kesintisiz saçak) 5. Günlük bakım kapsamında bir işlem olarak hareketli çenenin çevresinden ve ölçme yüzeyinden toz, talaş ve diğer artıkları temizleyin. 6. Buna ilaveten leke ve parmak izlerinin bulunduğu yerleri kuru kumaş parçası kullanarak temizleyin. 7. Mikrometreyi bir tablaya bağlarken mikrometreyi orta bölgesinden tablaya tutturun. Bunu mikrometreyi çok sıkarak yapmayın . 10 8. Mikrometreyi düşürmemeye ve başka bir cisme çarpmamaya dikkat edin. Mikrometrenin tamburunu aşırı kuvvet uygulayarak döndürmeyin. Bir mikrometrenin kazara yanlış kullanıldığı için hasarlanmış olabileceğini öngördüğünüzde, daha sonraki işlerde kullanmadan önce doğruluk muayenesinden geçmesini temin edin. 9. Uzun bir depolama döneminden sonra veya üzerinde koruyucu yağ filmi olmadığını gördüğünüzde anti korozyon yağı emdirilmiş bir kumaşla mikrometreyi silin. 10. Depoda saklamaya dair açıklamalar: Mikrometreyi direkt güneş ışığı altında muhafaza etmeyin. Mikrometreyi havalandırması olan düşük rutubetli yerde saklayın. Mikrometreyi az tozlu ortamda muhafaza edin. Mikrometreyi zeminde bulunmayan kutu veya sandık içinde saklayın. Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Mikrometre Kafası Seçmeyi Etkileyen Başlıca Faktörler Bir mikrometre kafasının seçilmesinde önem taşıyan faktörler, ölçme aralığı, mil ucunun yüzeyi, sap kısmı, taksimatlar, tambur çapı vb. ■ Sap Düz sap ■ Sabit kuvvet düzeneği Kilitleme somunlu sap ●Mikrometre kafasını monte etmek için kullanılan sap kısmı yukarıda gösterildiği gibi düz veya kilitlemeli tipte olabilir. Sapın çapı, h6 toleransında nominal metrik veya imperial ölçüde işlenir. ●Kilitleme somunlu sap, mikrometre kafasının hızlı ve emniyetli monte edilmesini sağlar. Düz sap ise kelepçeli bağlantı veya tutkalla sabitleme gerektirmesine rağmen daha yaygın uygulama ve eksenel yönde konum ayarlamasının küçük olması avantajına sahiptir. ●Genel amaçlı bağlama fikstürleri opsiyonel aksesuarlar olarak mevcuttur. ■ Ölçme yüzeyi Düz yüzey Küresel yüzey Anti rotasyon tertibatı ●Ölçme uygulamaları için düz ölçüm yüzeyli mikrometre kafası sıkça kullanılır. ●Mikrometre kafası ilerletme aleti olarak kullanıldığında, küresel ölçme yüzeyli olanlar hizalama hatalarını azaltırlar(Şekil A). Alternatif olarak da mikrometre kafasının milinin düz ölçme yüzeyi bir karbür küreye dayandırılabilir (Şekil B). ●İş parçasında burma etkisi istenmediğinde, mili dönmeyen veya mile takılı devir engelleyici düzeneği olan düzeneği olan (Şekil C) tipteki bir mikrometre kafası kullanılabilir. ●Mikrometre kafası bir durdurucu olarak kullanıldığında, milin ölçme yüzeyinin ve onun temas ettiği yüzeyin düz olması dayanıklılık sağlar. Şekil A Şekil C ●Sabit kuvvet düzenekli mikrometre başlığı (kilit yada sürtünme yüksüklü) ölçüm uygulamaları için tavsiye edilir. ●Eğer mikrometre kafası durdurucu olarak kullanılacaksa yada yerden kazanmak önceliğimiz ise kilitsiz kafa en iyi seçimdir. Sabit kuvvet düzenekli mikrometre başlığı Sabit kuvvet düzeneği olmayan mikrometre başlığı (cırcırsız) ■ Mil sabitleme düzeneği ●Mikrometre kafası bir durdurucu olarak kullanılacaksa, mil sabitleme vidası olan bir kafa seçilerek tekrarlı çarpma durumlarında dahi yapılmış ayarın değişmemesi temin edilir. ■ Ölçme Aralığı (Strok) ●Bir mikrometre kafası için ölçme aralığını belirlerken kullanımı umulan ölçme strokunu dikkate alarak uygun bir fazlalık verilir. 5mm'den 50 mm'ye kadar olan mikrometre kafaları için altı strok boyu mevcuttur. ●Eğer kullanımı beklenen strok boyunun kısalığı mesela 2mm'den 3mm'ye kadarsa, monte edilmesi için yeterli boşluk mevcut olduğunda strok boyu 25 mm olan bir kafa uygun maliyet sağlar. ●Eğer 50 mm'den uzun bir strok boyu gerekirse tamamlayıcı olarak aynı zamanda blok mastar kullanılması efektif ölçme aralığını büyütecektir (Şekil D). Şekil D Şekil B Blok mastar Strok boyu Strok + Mastar ■ Dönmeyen mil ● Dönmeyen milli mikrometre kafası, bazı uygulamalarda önemli bir faktör olan burma etkisini iş parçasına tatbik etmez. ■ Mil Vidası Hatvesi ●Standard tipteki kafanın hatvesi 0.5 mm'dir. ●1mm hatveli tip: standard tipe göre daha çabuk ayarlanır ve 0.5 mm okuma hatası ihtimalini önler. Vida dişi daha büyük olduğundan yük alma karakteristiği mükemmeldir. ●0.25 mm veya 0.1 mm hatveli tip: Bu tip hassas ilerleme ve hassas poziyonlama uygulamaları için çok uygundur. ●Bu rehber dokümanda, tamburun ölçme yapma aralığı (veya strok sonu) kesikli çizgiyle gösterilmektedir. Strok sonu için tamburun, jigin tasarlanması sırasında belirlenen hatla gösterilen konuma kadar hareket ettiği itibara alınır. ■ Çok Hassas İlerletmeli Uygulamalar ●Çok hassas ilerletme veya mil ayarı gerektiren yönlendirme uygulamaları için hususi mikrometre kafaları mevcuttur. 11 ■ Tambur Çapı ■ Taksimat Tarzları ●Tambur çapının, kullanışlılık ve pozisyonlanma "hassasiyeti" üzerinde büyük etkisi vardır. Küçük çaplı tambur hızlı bir pozisyonlama sağlarken, büyük çaplı tamburla hassas pozisyonlama ve taksimatların daha iyi okunması mümkün olur. Bazı modellerde büyük çaplı bir tamburun üzerinde kaba ilerletme tamburu (hızlı hareket ettirici) monte edilerek her iki özelliğin avantajları bir araya getirilmiştir. ●Bir mikrometre kafasından okuma yaparken, kullanıcı, aletin modelinin yabancısıysa özellikle dikkat gerekir. ●B i r d ı ş ç a p m i k r o m e t r e s i n d e k i n e b e n z e r o l a n " n o r m a l taksimatlandırma" standart tarzdır. Bu tarz taksimatlandırmada mil gövdeye doğru girdikçe okunan değer büyür. ●Bu duruma karşıt olarak "ters taksimatlandırma" tarzında, mil gövdeden dışarı çıktıkça okunan değer büyür. ●İki yönlü taksimatlandırma" tarzında her iki yönde de ölçüme imkan vermek maksadıyla siyah rakamlar normal, kırmızı rakamlar ters yönde operasyon için kullanılır. ●Doğrudan okuma yapılmasına imkan veren mekanik veya dijital göstergeli mikrometre kafaları mevcuttur. Bu tipler, yanlış okuma hatalarına yol açmaz. Elektronik dijital göstergeli tipin bir diğer avantajı da ölçme verilerinin bilgisayar ortamında depolanması ve istatistiki prosesinin yapılmasıdır. 12 20 80 10 90 5 0 45 25 20 5 0 0 45 5 Normal taksimat 0 5 25 20 0 0 90 10 Ters taksimat 80 20 İki yönlü taksimat ■ Özel İmalat Bağlama Düzenekleri Bir mikrometre kafası, sap kısmına aşırı yük uygulamayan bir bağlama metotdu kullanılarak, hassas olarak işlenmiş bir deliğe sapından monte edilmelidir. Aşağıda gösterildiği gibi üç genel montaj metodu mevcuttur. Metod 3 önerilmemektedir: Mümkün olduğunca (1) ve (2) numaralı metodlar benimsenmelidir. (Birim:: mm) (1) Tespit somunuyla bağlama Montaj metodu Uyarılar (3) Tespit vidasıyla bağlama A面 Dikkate alınacak hususlar Mil çapı Bağlama deliği Geçme toleransı (2) Kelepçeli montaj ø9.5 ø10 G7 +0.005 +0.020 ø12 ø18 G7 +0.006 +0.024 ø9.5 ø10 G7 +0.005 +0.020 ø12 ø18 G7 +0.006 +0.024 ø9.5 H5 0 +0.006 ø10 ø12 ø18 H5 0 +0.008 M3x0.5 veya M4x0.7 tespit vidası için uygun A yüzünün montaj deliğine dikliğini temin etmek için Montaj deliğinin yüzeyinde oluşan çapakları dilme ölçülerdir. Fikstürün kalınlığı yeterliyse, sapın dikkatli olunmalıdır . hasarlanmasını önlemek için tespit vidasının alında operasyonuyla temizleyin Sap 016/6.5 diklikte problemsiz şekilde bağlanabilir. pirinç tapa kullanın ■ Mikrometre Başlıklarının En Büyük Yüklenme Kapasiteleri Bir mikrometre kafasının en büyük yüklenme kapasitesi, montaj şekline ve yükün statik veya dinamik olmasına bağımlıdır (mesela bir durdurucu olarak kullanımı). Bu sebeple her bir modelin en büyük yüklenme kapasitesi kesin olarak tayin edilemez. Mitutoyo tarafından önerilen yüklenme limitleri ( Doğruluk sınıfı dahilinde kullanımı halinde ,100.000 den düşük devirlerde) ve küçük mikrometre kafaları kullanılarak yapılan statik yükleme testlerinin sonuçları aşağıda sunulmaktadır 1. Önerilen En Büyük Yüklenme Limitleri Standart tip (mil hatvesi: 0.5mm) mil hatvesi: 0.1mm/0.25mm mil hatvesi: 0.5mm Yüksek işlevselliği mil hatvesi: 1.0mm olan tip Dönmeyen mil 110 Serisi mikro hassas beslemeli tip (diferansiyel mekanizmalı) Yaklaşık 19,613N / 2 kgf' ye kadar (sadece çok küçük modeller için) Maksimum yüklenme limiti Yaklaşık 39,227N / 4kgf * Yaklaşık 19,613N / 2kgf Yaklaşık 39,227N / 4kgf Yaklaşık 58,840N / 6kgf Yaklaşık 19,613N / 2kgf Yaklaşık 19,613N / 2kgf 2. Mikrometre Başlıkları İçin Statik Yük Testleri (Bu test için kullanılan 148-104 / 148-103) (1) Tespit somunuyla bağlama (2) Kelepçeyle montaj (3) Tespit vidasıyla bağlama P P Tespit Vidası Tespit Somunu P Kelepçe Test Metodu Mikrometre kafaları şekilde gösterildiği gibi yerleştirilerek, P yönünde statik yük uygulanmış ve kafanın hasarlandığı veya fistürden dışarı itildiği durumdaki kuvvet ölçülmüştür. (Testlerde kafanın doğruluk sınıfı dikkate alınmamıştır) Montaj metotu Hasarlanma / yerinden çıkma yükü* (1) Tespit somunlu Monte edilenin hasarlanma yükü 8.63 - 9.8kN (880 - 1000kgf). (2) kelepçeli montaj Monte edilenin yerinden çıktığı yük 0.69 - 0.98kN (70 - 100kgf). (3) Tespit vidalı Tespit vidasının hasar gördüğü yük 0.69 - 1.08kN (70 - 110kgf). * Bu yük değerleri yaklaşık olarak fikir vermek için kullanılmalıdır 13 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Temas noktası İç çap mikrometreleri Koni ■ Terminoloji 14 Kovan Mil ■ Taksimat Nasıl Okunmalı X Dış kovan 5 10 L L (1) 0 45 35.015 mm 0 45 45 45 a a 0.577 ) Bessel noktaları (a Hata (eksenel offset için pozitif, radyal offset için negatif) (mm) 4 1DIV. 0.005mm Baslama noktası ayarı İs parçası Çubuk şeklindeki bir uzunluk standardı veya iç çap mikrometresi yatay durumdayken iki noktasından desteklendiğinde kendi ağırlığı sebebiyle eğilerek destek noktaları arasındaki mesafeye bağlı olarak bir şekil alır. Bu deformasyonu fayda sağlayacak şekilde kontrol eden aşağıda gösterilmiş iki mesafe değeri mevcuttur. Airy noktaları (a シンブル ラチェットストップ : Ölçülecek iç çap : Ölçülecek iç çap L: X eksenel kaydırmasıyla ölçülecek uzunluk L: X eksenel kaydırmasıyla ölçülecek uzunluk X:Radyal yönde kaydırma (offset) X:Radyal yönde kaydırma (offset) ∆ : Ölçme hatası ∆ : Ölçme hatası ∆ :L− =√ 2+X2 − ∆ :L− =√ 2+X2 − Ölçme yapıldığında eğer bir iç çap mikrometresi, Şekil 1 ve Şekil 2 de olduğu gibi eksenel ve radyal yönlerde X kadar kayma (offset) ile hizalanırsa, ölçme içinde aşağıdaki grafikte gösterilen hatalar (yukarıdaki formüllerden hesaplanarak) bulunacaktır. Hata eksenel yönde hatalı hizalama için pozitif, radyal yönde hatalı hizalama için negatif olur. 5 0 4 ■ Airy ve Bessel Noktaları 1DIV. 0.005mm Ölçmek için çene ucunu kullanacaksanız, başlama noktasını çene ucunu kullanarak ayarlayın. 45 ■ Farklı ölçme noktalarında ölçülen değerlerin değişmesi 5 スピンドル 外筒 Holtest kullanılırsa aletin mekanizmasından dolayı, ölçülen değer, çenenin tamamıyla yapılan ölçümde ve çenenin ucuyla yapılan ölçümde farklı olur. Ölçümden önce aynı şart altında başlangıç noktası ayarı yapın. X Şekil 2 (2) 40 Okunan Tambur 35 mm 0.015 mm 9 35 (2) Tambur 8 (1) Dış kovan ■ Sapma Hataları Şekil 1 7 0.005mm コーン 6 Taksimat 測定子 Cırcır Tambur ℓ=200mm 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 ℓ=500mm ℓ=1000mm 1 2 0.559 ) a Çubuğa (veya mikrometrenin) uçlarına, yukarıdaki şekilde belirtilen aralıkta sağlanan simetrik iki destek ile çubuğun uçları tam düşey yapılır. Bu destek noktaları, Airy noktaları olarak bilinir ve bir uzunluk çubuğunun uçlarının birbirine paralelliğini sağlar. Böylece uzunluk iyi olarak belirlenir. Bir çubuktaki (veya mikrometredeki) eğilmeden dolayı uzunluk değişmesi yukarıda gösterilen mesafeye sahip iki simetrik destekle en az tutulabilir. Bu destek noktaları Bessel noktaları olarak bilinir ve uzun iç çap mikrometrelerinin kullanımında fayda temin edebilir. 3 4 5 6 7 8 9 10 Mikrometrenin bir ucunun hatalı hizalanması (mm) ■ Delik Mastarları ●Küçük delikler için kullanılan Mitutoyo delik mastarlarının büyük kavisli dokunma elemanları mevcuttur böylece çapı doğru ölçmek için bir deliğe (a- a’doğrultusunda ) kolayca yerleştirilebilirler. Gerçek çap, delik mastarı okla gösterilen yönde ileri geri oynatılırken göstergede Çene görülen en küçük değerdir. Çene a a İs parçası İs parçası a ■ Mikrometrenin sıcaklığını değişmesinden gelen ölçü hatası İş parçasıyla mikrometre arasındaki sıcaklık farkından dolayı önemli bir ölçme hatasının oluşmasını önlemek için operatörden mikrometreye olan ısı transferi asgari düzeyde tutulmalıdır. Eğer mikrometre ölçüm esnasında doğrudan elle tutulacaksa eldiven kullanılmalı veya (varsa) sıcaklık izolatöründen kavranmalıdır. a' a' Kılavuz plaka Kılavuz plaka Temas noktası Temas noktası ●Mitutoyo imalatı iki noktalı delik mastarında bulunan yaylı kılavuz plakası otomatik şekilde radyal hizalanma sağlar ve böylece okunacak en küçük değeri (gerçek çap) bulmak için eksenel sallama hareketine gerek duyulur. Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Kumpaslar ■ Terminoloji Taksimatlı Kumpas Kızak yatağı ayar vidası Kızak yatağı Sürgü tespit vidası Kızak yatağı baskı vidası Gövde İçten ölçme yüzeyleri Basamak ölçme yüzeyleri Derinlik kılıcı Sürgü stoperi İçten ölçme çeneleri Dıştan ölçme çeneleri Esas cetvel Dişli teker Derinlik ölçme yüzeyleri Referans yüzey Verniyer taksimatı Sürgü Dıştan ölçme yüzeyleri Absolute Digimatic Kumpas İçten ölçme yüzeyleri Basamak ölçme yüzeyleri Sürgü Tespit vidası Veri çıkış bağlantısı Derinlik kılıcı Gövde İçten ölçme çeneleri Esas cetvel Dıştan ölçme çeneleri Referans yüzey Baskı makarası Sıfırlama / ABSOLUTE düğmesi Derinlik ölçme yüzeyleri Dıştan ölçme yüzeyleri ■ Gösterge nasıl okunur ●Verniyeli kumpas 0 ■ Ölçme örnekleri ●Saatli kumpaslar Esas cetvel ① 10 20 30 40 90 0.01mm 70 505-666 10 60 1 2 3 4 5 6 7 9 50 60 30 (2) 70 3. Basamak ölçme 4. Derinlik ölçme 30 505-666 80 70 MADE IN JAPAN 40 50 40 Esas cetvel 10 Saatin yüzü 0.05mm Bölüntü (1) Esas cetvelden okuma (2) Vernierden okuma Kumpastan okuma MADE IN JAPAN (2) 0.01mm 70 ② Verniyer skalası Bölüntü 8 20 10 20 2. İçten ölçme 10 80 0 80 0 0 0 90 (1) 1. Dıştan ölçme 0.01mm (1) Esas cetvelden okuma (2) Saatten okuma Saatli kumpastan okuma 4.00 mm 0.75 mm 4.75 mm 16 mm 0.13 mm 16.13 mm Not: Yukarıda solda (2) 0.75 mm ölçüsü esas cetvelin bir taksimat çizgisinin verniyerdeki bir taksimat çizgisiyle çakıştığı pozisyonda okunmuştur. ■ Özel Amaçlı Kumpas Uygulamaları Ucu sivri çeneli tip boyu farklı tip Derinlik ölçen tip ■ How to Read theÇene Scale ●Vernier Calipers Bıçak çeneli tip (1) 0 10 20 0 1 30 2 (2) 3 4 40 5 6 50 7 8 Düzensiz yüzeylerde ölçüm için Graduation (1) Main scale (2) Vernier 9 60 1 30 2 3 4 40 5 6 50 7 8 9 60 70 (1) (2) Main scale Basamaklı parçaların ölçümü için Vernier scale 0.05mm 16 mm 0.15 mm 90 0 0.01mm 505-666 10 60 MADE IN JAPAN 50 Derinlik ölçümleri için Graduation (1) Main scale (2) Dial face 20 10 70 80 30 505-666 60 30 (2) (2) 0.01mm 70 20 70 0 10 80 80 10 70 10 0 90 20 0 10 Tüp kalınlığı ölçen tip ●Dial Calipers (1) 0 Girinti ölçen tip MADE IN JAPAN 50 70 40 40 Main scale Dar olukların çapını ölçmek için Oyulmus yerlerde dış çap ölçümleri için Dial face 0.01mm 16 mm 0.13 mm Boruların et kalınlığını ölçmek için 15 ■ Standard bir kumpasla küçük delik ölçümü Verniyer taksimatı kumpasın sürgüsüne takılıdır ve taksimat çizgilerinin aralığı 0.05 mm olup 1 mm olan esas cetvel taksimat çizgileri aralığından kısadır. Bu durum, kumpasın çeneleri açılırken her 0.05 mm'lik ardışık harekette, birbirini takip eden verniyer taksimat çizgilerinin esas cetveldeki bir çizgiyle çakışmasını ve böylece 0.05 mm'lik birimlerin sayısının gösterimini sağlar. (Cetvel kolaylık olması için bir mm'nin kesirleri şeklinde numaralanmıştır. Alternatif olarak uzun bir verniyer taksimatı yapmak için bir verniyer bölüntüsü esas cetvelin iki bölüntüsünden 0.05 mm kısa yapılabilir. Bu uygulama taksimatın daha kolay okunmasını sağlar, ancak prensip ve taksimatlandırma aynıdır.) Küçük bir deliğin iç çapı ölçüldüğünde, yapısal hata d meydana gelir. ●Standart Vernier skalası (derecelendirme 0.05mm) 0 10 20 30 ●U z u n V e r n i e r s k a l a s ı (derecelendirme 0.05mm) 40 30 40 50 60 øD:Gerçek iç çap ød:Bulunan iç çap d: Ölçme hatası (øD – ød) Gerçek iç çap (øD: 5mm) H d 0.3 0.5 0.7 0.009 0.026 0.047 70 0.05mm 2 4 6 8 10 0 1 2 3 19 Okuma 1.45mm 4 5 6 7 8 9 10 H 0 39 Okuma 30.35mm ■ Uzun Çeneli Kumpaslar Hakkında Uzun iş parçalarını kabaca ölçmede genellikle çelik cetveller kullanılır ancak daha iyi bir doğruluk gerektiği zaman bu ölçüm için uzun kumpas daha uygundur. Uzun kumpas kullanıcısı için kullanımı bakımından çok uygundur ancak biraz dikkat gerektirir. Öncelikle, çözünürlükle doğruluk arasında bir ilişki bulunmadığının anlaşılması gereklidir. Detaylar için katalogda verilen değerlere bakabilirsiniz. Çözünürlüğün sabit bir değer olmasına karşın elde edilebilecek doğruluk, kumpasın nasıl kullanıldığına bağlı olarak kayda değer şekilde değişir. Esas cetvelin distorsiyonu büyük miktarda ölçme hatasına yol açtığından bu aletle uygulanacak ölçme metoduna dikkat edilmelidir. Çünkü ölçüm sırasında kumpası destekleme metoduna bağlı olarak doğrulukta önemli değişme olur. Bununla birlikte dıştan ölçme yüzeylerini kullanıp ölçüm alırken çok fazla ölçme kuvveti kullanılmamalıdır. Zira bunlar hataların en büyük miktarda ortaya çıkacağı ana cetvelden en uzak konumda bulunurlar. Bu uyarı, uzun çeneli kumpasların dıştan ölçme yüzeylerinin uçlarının kullanılması durumu için de gereklidir. ød øD İçten ölçme yüzeyleri çenelerin ucunda bulunduğundan, ölçme yüzlerinin paralelliği ölçme kuvvetinden çok fazla etkilenir ve bu olgu elde edilecek ölçme doğruluğunda önemli bir faktör oluşturur. Standard kumpasa karşıt olarak çenesi uçlu kumpas çok küçük delik çaplarını ölçemez. Çünkü basamaklı çenelerin büyüklüğü bunu sınırlar. Ancak bu tür bir kumpasla çok küçük deliği ölçmek olağandışı bir iş olacağından bu durum bir yetersizlik değildir. İçten ölçme yüzeylerinin eğriliğinin yarıçapı delik çapı ölçümlerini her zaman en aşağı sınır değere kadar (çenelerin kapalı hali) doğru yapmayı mümkün kılan küçüklüktedir. Mitutoyo'nun çenesi uçlu kumpasları iç çap ölçümleri için sürgü üzerinde bulunan fazladan bir taksimata sahiptir ve böylece hesap yapma gereği olmadan bir dıştan ölçümde olduğu gibi sonuçlar doğrudan okunabilir. Bu faydalı özellik, tek taksimatlı bir kumpasta yapılan içten ölçüm çenelerinin kalınlığını ilave etme işleminden gelen hata ihtimalini ortadan kaldırır. t1 16 ■ Verniye Skalası takılıdır ød øD Sadece içten ölçümlerde Sadece dıştan ölçümlerde ■ Kumpas Kullanımına Dair Genel Açıklamalar L øD L < øD 5. Hareketli çenenin eğiklik hatası Hareketli çene, sürgüye aşırı kuvvet uygulanmasından ya da gövdenin referans kenarının doğrusallığının yetersizliğinden dolayı sabit çeneye göre paralelliği bozulacak şekilde eğilirse, şekilde gösterildiği gibi bir ölçme hatası oluşur. Bu hatanın büyüklüğü kumpasın Abbe Prensipine uygunsuz hale gelmesi sebebiyle önemli olabilir. h a f=h =h·a/l 17 h 1. Hataların temel sebepleri Kumpasla ölçüm yapıldığında bir dizi faktör hataya yol açabilir. Paralaks etkileri, aşırı ölçme kuvveti sebebiyle kumpasın Abbe prensibine uygunluk sağlamayışı, iş parçası ve kumpas arasındaki sıcaklık farkından doğan farklı ısıl genleşme ve bıçak yüzlü çenelerin kalınlığının etkisi ve küçük delik çapı ölçümünde bu çenelerin arasındaki boşluk önemli faktörler arasındadır. Taksimat doğruluğu, referans kenarın doğrusallığı, ana gövde üzerindeki esas cetvelin düzlemselliği ve çenelerin dikliği gibi başka faktörlerin mevcut olmasına rağmen, bunlar alet hatası toleransı kapsamındadır. Bu sebeple bu faktörler kumpas, kumpas alet hatası toleranslarına uygun olduğu sürece problem teşkil etmezler. Kullanıcıların kumpasın yapısından ileri gelen hata faktörlerini değerlendirebilmesini sağlayan kullanım açıklamaları çok önemlidir. Bu açıklamalar ölçme kuvvetine değinerek "Kumpasın sabit kuvvet düzeneği bulunmadığından iş parçasını uygun ve istikrarlı ölçme kuvveti ile ölçünüz. Parçayı çenenin kökü veya ucuyla ölçerken azami derecede dikkat edin. Çünkü bu gibi durumlarda büyük bir hata ortaya çıkabilir" bildiriminde bulunur. f Örnek: Sürgünün 50 mm'de 0.01 mm eğilmesinin çenelerin hata eğimini teşkil ettiğini ve çene boyunun 40 mm olduğunu varsaydığımızda çene ucundaki hata (40/50)x 0.01mm=0.008 mm olarak hesaplanır. Eğer referans yüz aşınmışsa doğru ölçme kuvveti kullanılsa dahi hata ortaya çıkabilir. 6. Ölçme işi ve sıcaklık arasındaki ilişki Kumpas çeneleri keskindir, bu sebeple kişisel yaralanmaları önlemek amacıyla alet dikkatle kullanılmalıdır. Dijital kumpasın skalasının hasarlandırılmasından kaçınılmalı ve üzerine elektrikli kalem kullanarak tanımlayıcı numara veya diğer türden bilgi kazınmamalıdır. Bir kumpasın sert cisimlere çarpması, tezgah üstüne yahut zemine düşürülmesi sonucu hasarlanmasından sakınılmalıdır. 7. Koruma Kumpas çeneleri keskindir, bu sebeple kişisel yaralanmaları önlemek amacıyla alet dikkatle kullanılmalıdır. Dijital kumpasın skalasının hasarlandırılmasından kaçınılmalı ve üzerine elektrikli kalem kullanarak tanımlayıcı numara veya diğer türden bilgi kazınmamalıdır. Bir kumpasın sert cisimlere çarpması, tezgah üstüne yahut zemine düşürülmesi sonucu hasarlanmasından sakınılmalıdır. 2. İç çap ölçümü Ölçümden önce içten ölçme çenelerini olabildiği kadar derine yerleştirin. İçten ölçümde elde edilen en büyük değeri kaydedin. Kanal genişliği ölçümünde elde edilen en küçük değeri kaydedin. 3. Derinlik ölçme Derinlik ölçümünde elde edilen en küçük değeri kaydedin. 9. Kullanmadan önce sıfır noktası kontrolu ve ayarı Dıştan ölçümde kullanılan çenelerin arasına bir parça temiz kağıt sıkıştırıp yavaşça çekerek kumpasın ölçme yüzeyleri temizlenmelidir. Kullanımdan önce çeneler kapatılıp vernier taksimatında (veya göstergede) sıfır okunduğundan emin olunmalıdır. Digimatic kumpas kullanıldığında, pil değiştirildikten sonra orijin (ORIGIN Düğmesi) reset yapılmalıdır. ORIGIN Düğmesi göstergeyi sıfırlar ORIGIN H H B 4. Taksimat okumada paralaks hatası Vernier taksimat çizgilerinin esas cetvelin taksimat çizgileriyle hizalanmasını kontrol ederken, vernier taksimat çizgilerine tam karşısından bakın. Eğer vernier taksimat çizgilerine yandan bakarsanız (A), taksimat çizgilerinin A vernier taksimat düzlemiyle ana cetvel taksimat düzlemi hizalanma pozisyonu, A arasındaki basamak yüksekliğinden (H) dolayı oluşan paralaks etkisi sebebiyle X kadar kayar ve ölçülen değere ait bir okuma hatasıyla elde edilir. 8. Gövdedeki kayma yüzeylerinin ve ölçme yüzeylerinin bakımı Kullanmadan önce kuru ve yumuşak kumaşla, kumpasın kayar yüzeyleri kir ve tozdan temizlenmelidir. Çeneleri tamamen kapatın Pil Δf Δf 10. Kullanımdan sonraki işlemler Kumpası kullandıktan sonra, üzerindeki su ve yağ tamamen silinmelidir. Daha sonra hafif şekilde anti-korozyon yağı tatbik edilmeli ve depolanmadan önce kuruması beklenmelidir. Paslanabileceğinden dolayı su geçirmez kumpasın da üzerindeki suyu silmek gereklidir. A ΔX 11. Depolamaya dair açıklma Muhafaza edilirken direkt gün ışığından, yüksek sıcaklıklardan, düşük sıcaklıklardan ve yüksek nemden sakınılmalıdır. Eğer bir dijital kumpas üç aydan fazla süreyle kullanılmayacaksa depoya koymadan önce pil çıkarılmalıdır. Depolanan kumpasın çenelerini tam kapalı vaziyette bırakmamak gerekir. Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Mihengirler ■ Terminoloji Vernierli Mihengirler Mekanik Göstergeli Mihengir Destek Ana skala hassas ayarı 18 Ana sütun Gövde Yardımcı sütun Sütun Ana skala Sürgü Vernier taksimatı Kilitleme tertibatı Hassas ayar tertibatı kelepçe Hareket ettirme kolu Reset düğmesi Kızak Ölçme ve çizme ucu Yukarı yön sayacı Asağı yön sayacı Kilitleme tertibatı Uç tespit vidası Ölçme ve çizme ucu Çizici uç Uç tespit vidası Prob kolu El ibresi Gösterge yüzü Çizici uç Ucun ölçme yüzeyi Tespit tertibatı Ucun ölçme yüzeyi Tespit düzeneği Gövde referans yüzeyi Tablanın referans yüzeyi Sütun Tablanın referans yüzeyi Taşıyıcı tabla Taşıyıcı tabla Digimatic Mihengirler Destek Ana sütun Yardımcı sütun Besleme kolu Kızak Sütun Ön ayar modu,bilya uç çapı telafi modu dügmesi Güç AÇMA/KAPAMA Düğmesi Sıfırlama / ABS (Absolute) dügmesi Prob bağlantısı Ölçme ve çizme ucu Digimatic veri soketi Tutma / Veri düğmesi Pil kapağı Uç tespit vidası Rakam ön ayarlama düğmesi Çizici uç Yön anahtarı / dijit kaydırma, ön ayar dügmesi Ucun ölçme yüzeyi Tespit düzeneği Taşıyıcı tabla Tablanın referans yüzeyi Kızak hareket tekeri Kızak sabitleme kolu Ergonomik taşıyıcı tabla ■ Vernierli mihengir nasıl okunur ●Vernier Height gage ●Mekanik Göstergeli Mihengir 6 Referans yüzeyden yukarı yöne ölçme 11 5 4 7 6 Çizici uç 3 11 5 2 4 10 10 90 1 0 9 80 20 1 (1) 0 122.11 7 Taksimat (2) Vernier mm 30 60 8 7 8 40 50 50 1 2 2 122 mm Kadran 0.11 mm Okuma 122.11 mm mm Referans yüzey Esas taksimat 19 Referans yüzeyden asağı yöne ölçme Referans yüzey mm 0.36 mm Okuma 80 20 70 40 79 10 90 0.01mm 60 0.02mm (1) Ana taksimat 0 70 30 7 Vernier taksimatı 0 10 3 2 Sayaç 9 90 0 0 10 80 20 79.36 mm Sayaç 10 90 80 20 0.01mm 8 7 5 mm 1 2 4 mm 124.11 70 30 70 40 Çizici uç ■ Mihengir kullanımına dair genel açıklamalar 1. Hatanın potansiyel sebepleri Paralaks etkileri, mihengirin Abbe Prensipine uygunluğunu bozan aşırı ölçme kuvveti ve mihengirle iş parçası arasındaki sıcaklık farkından doğan farklı termal genleşme, tıpkı kumpasta olduğu gibi hata faktörleri arasında bulunur. Mihengirin yapısından ileri gelen başka hata faktörleri de mevcuttur. Özellikle eğrileşmiş referans kenarlara ve aşağıda açıklanan çizici uç montajıyla ilgili hata faktörlerinin kullanımdan önce üzerinde durulmalıdır. 60 60 50 50 40 30 124 mm Kadran 0.11 mm Okuma 124.11 mm 4. Doğruluk birkaç sıcaklık değeri arasındaki ilişki Mihengirler bir kaç malzeme kullanılarak yapılır. İş parçasının malzemesi, oda sıcaklığı ve iş parçasının sıcaklığı eğer düzeltici hesaplamalar yapılarak etkisinin önü alınmazsa kombinasyon halinde ölçme doğruluğuna tesir edebilir. 5. Mihengirin çizici ucunun burnu çok keskindir. Kişisel yaralanmaların önlenmesi için dikkatle kullanılmalıdır. 6. Dijital mihengirin skalası, elektrikli yazıcı uç kullanarak tanımlayıcı numara veya başka bilgi kazımak suretiyle hasarlandırılmamalıdır. 7. Düşürmemek veya başka bir cisme çarptırmamak için mihengiri elle tutarken dikkatli olunmalıdır. 2. Referans kenarın (sütunun) eğriliği ve çizici uç bağlama Kumpasta olduğu ve aşağıda da gösterildiği gibi, mihengir kullanılırken kızağı taşıyan referans sütun eğer eğikse ölçme hatası ortaya çıkar. Bu hata, Abbe prensibini ihlal etmekten doğan hataların hesabındaki formül tarafından aynen temsil edilir. f =h =ha h l f ■ Mihengir kullanımı hakkında uyarılar a h l f h Çizici ucun (veya mafsallı komparatörün) bağlanmasında dikkatli olunması gerekir. Çünkü eğik referans sütundan dolayı ortaya çıkan hata, yukarıdaki h formülde yer alan "h" mesafesinin artmasına bağlı olarak büyür. Diğer bir ifadeyle daha uzun çizici uç seçilir veya mafsallı komparatör kullanılırsa hata daha büyük olur. Örnek: Ölçme noktasının etkisi h h= 150 mm olursa, hata h=100 mm ye göre 1.5 kat büyük olur h 3. Taşıyıcı tablanın referans düzlemden yukarı kaldırılması Bir blok mastar istifine veya iş parçası karakteristiğine göre çizici uç yüksekliği ayarlandığında eğer kızağa aşağı yönde aşırı kuvvet uygulanırsa, taşıyıcı tabla oturduğu referans yüzeyden kalkar ve ölçme hatasına yol açar. Doğru ayarlama için kızağın yavaşça aşağıya hareketinde çizici ucun burnu ileri geri hareket ettirerek blok mastarın (iş parçasının) yüzeyine yerleştirilir. Çizici ucun hafifçe yüzeye dokunur durumu hissedildiğinde ucun yüzeyin kenarı boyunca hareket ettirilmesi doğru ayarlamayı temin eder. Kullanımdan önce yüzey pleytinin ve mihengirin taşıyıcı tablasının referans yüzeyinin toz ve çapaktan temizlenmiş olduğunun bilinmesi önemlidir. a 1. Kızağı taşıyan sütun temiz tutulmalıdır. Toz veya kir birikmesi halinde kızak zorla hareket ettirilir. Bu da ölçme ve ayarlamada hataya yol açar. 2. Çizme işleminde çizici uç mevcut bağlama düzeneğini kullanarak güvenli biçimde sabitlenmelidir. Sabitlemeden sonra ayar durumunun doğrulanması önerilir. Çünkü bazı mihengirlerde sabitleme sonucu ayar hafifçe kayabilir. Bu durumda bu etkiyi hesaba alarak pay verilmelidir. 3. Çizici ucun ölçme yüzü ve taşıyıcı tablanın referans yüzeyinin birbirine paralelliği 0.01 mm veya daha iyi olmalıdır. Ölçümden önce, çizici ucu veya mafsallı komparatörü bağlarken oturma yüzeylerindeki toz ve çapak temizlenmelidir. Ölçüm sırasında çizici uç ve diğer parçalar yerlerinde emniyetli şekilde bağlı durumda bulunmalıdır. 4. Eğer mihengirin esas taksimatı hareket ettirilebiliyorsa, istenilen sıfır ayarı için hareket ettirin ve tespit somunlarını emniyetli şekilde sıkın. 5. Paralaks olgusundan meydana gelen hatalar ihmal edilir değildir. Bir değer okurken taksimata daima dik konumdan bakılmalıdır. 6. Kullanımdan sonra, su ve yağ tamamen silinerek temizlenmelidir. İnce bir tabaka halinde anti korozyon yağı sürülmeli ve depolanmadan önce kurumaya bırakılmalıdır. 7. Depolama için uyarılar: Depolama sırasında direkt gün işığından, yüksek sıcaklıktan, düşük sıcaklıktan ve yüksek nemden kaçınılmalıdır. Bir dijital mihengir üç aydan fazla süreyle kullanılmayacaksa depolanmadan önce pili çıkarılmalıdır. Koruyucu kılıf varsa depolama sırasında mihengire takılmalı ve sütunlara yapışacak toza mani olunmalıdır. Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Blok mastarlar ■ Metrenin tanımı ■ Blok mastarları mükemmel yapıştırmak için a.Kalın mastarları yapıştırma b.Bir kalın mastarı ince bir mastara yapıştırma c.İnce mastarları birbirine yapıştırma İnce mastarın bir tarafını kalın mastarın yüzeyine bindirin. İnce mastarın eğilmesini önlemek için önce ince mastarı kalın mastara yapıştırın. • Yapıştırma işlemi daima temiz ve yumuşak bir zemin üzerinde yapılmalıdır. Blok mastar elinizden kayarsa hasarlanmamalıdır. • Yumuşak kumaş ve petrol eteri kullanarak blok mastarın üstündeki yağ filmini temizleyin. • Blok mastarları silmek için mikro lifli kumaş en uygunudur. • Temizlenmiş blok mastarlarda pas ve çizik olup olmadığı kontrol edilmelidir. • Eğer ölçme yüzeylerinde çapak görürseniz bunları blok mastarlar için özel imal edilmiş ceraston taşıyla temizleyin. Kuru haldeki blok mastarı çok az basınç uygulayıp ceraston üzerinde hareket ettirin. • Ölçme yüzeylerinin iyi durumda olması halinde dahi yapıştırmada zorluk çekilirse, yüzeyleri pamuklu bez ile silebilirsiniz. Bezin muhtevasındaki yağlı komponentler ince bir film meydana getirerek ölçme yüzeylerinin birbirini daha iyi tutmasını temin eder. mm 14 mm 23 • Temizleme sıvısı olarak alkol ve benzin kullanmayın. Bildiğimiz benzinde bir çok kirletici kalıntı vardır, alkol ise korozyona yol açabilecek su ihtiva eder. 23701534 Blok mastarları ölçme yüzeylerinin ortasından birbiriyle 90° açı yapacak şekilde üst üste konumlandırın. 237015 • Bu kaba temizlikten sonra, ölçme yüzeyleri petrol eterinde yıkanmış bir kozmetik fırçasıyla temizlenmeli ve hava üfleyiciyle hava püskürtülmelidir. Blok mastarlara az bir kuvvet uygulayıp birbiri üzerinde döndürün.Blok mastarları kaydırırken, birbirine yapışmasını da hissedeceksiniz. 23 mm 1237690 İnce blok mastarı, bindirilmş yüzeyinden bastırarak kaydırın ve ölçme yüzeylerinin tam olarak birbiri üzerine oturmasınıı sağlayın. Daha sonra diğer ince mastarı, önce yapıştırılan ince mastara yapıştırın. 14 mm 12376 Ölçme yüzeylerini birbiriyle hizalı hale getirin. Son olarak, kalın mastarı istiften ayırın yapışmaya uygunluk kontrolü için ince blok mastarlardan birinin yüzeyine bir optik düz cam uygulayın. Düzensiz girişim saçakları ■ Isıl Dengelenme Süresi Aşağıdaki şekil, 100 mm ölçüsündeki çelik blok mastar çıplak elle tutulduğu zaman gerçekleşen boyutsal değişimi göstermektedir. Uzama (µm) Mastarın elden bırakıldığı zaman 1 2 3 7 6 9 0 2 9 8 7 6 5 4 3 2 1 m 3 m 20 Ölçüler ve Tartılar 17. Genel Konferansı, 1983 yılında, ışığın vakumda saniyenin 1/299792458 ine karşılık gelen zaman aralığı içinde aldığı mesafeyi, uzunluk birimi metre için yeni bir tanım olarak belirlemiştir. Bu birim pratikte blok mastar şekilinde gerçekleştirilirilerek endüstride yaygın şekilde kullanılmaktadır. Blok mastarın beș parmakla kavranması hali Blok mastarın üç parmakla kavranması hali Dışta kalan ölçme yüzeylerini silin ve istenen uzunluk tamamlanana kadar yukarıda anlatıldığı gibi istifleme yapmaya devam edin. 5 10 20 30 40 50 Geçen süre (dakika) 60 70 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Saatli Komparatörler ve Dijital Komparatörler ■ Nomenclature Başlık Bilezik tespit vidası 21 Tolerans işaretleyici İbre Bilezik Devir sayma tertibatı Sap Ölçme pimi Ölçme ucu ■ Kadran sablonları 0.01mm 0.001mm Tek yönlü gösterge (İki yönlü taksimatlandırma) İki yönlü gösterge(çoklu dönüşlü) Tek yönlü gösterge (Standard taksimat aralıklı) İki yönlü gösterge (çoklu dönüşlü) Tek yönlü gösterge (Ters yönden okumalı) İki yönlü gösterge ( tek dönüşlü) Tek yönlü gösterge (İki kat taksimat aralıklı) İki yönlü gösterge (Tek dönüslü) Tek yönlü gösterge: Doğrudan okuma için İki yönlü gösterge: Bir referans yüzeyden olan farkı okumak için Tek dönüşlü: Küçük farkları hatasız okumak için. For error-free reading of small differences ■ Bir saatli komparatörün bağlanması Bir vidayla doğrudan saptan bağlama Metod e mv 8m Saptan bağlama Sapın yarıklı kelepçeyle bağlanması la az ya f • Bağlama deliğinin toleransı: ø8G7(+0.005 to 0.02) • Bağlama vidası: M4 to M6 Açıklama • Bağlama pozisyonu: Sapın alt ucundan itibaren 8 mm veya daha fazla • En büyük sıkıştırma torku: Tek bir M5 vida kullanıldığında150N·cm • Aşırı sıkıştırma torku ölçme piminin hareketini olumsuz etkileyebilir. 22 • Bağlama deliğinin toleransı: ø8G7(+0.005 to 0.02) M6 vida Düz pul Metod Kulptan bağlama • Uygulamaya göre kulpların konumlandırılması 90 derece farklı açıda olabilir. ( Kulp yatay pozisyonda piyasaya verilir.) Açıklama • Bazı Seri 1 modellerinde (No.1911,1913-10&1003), kulpun pozisyonu yatay yapılamaz. • Kosinüs etkisi hatasını önlemek için saatli veya dijital komparatörler, ölçme pimleri hedeflenen ölçme yönüne uygun olacak şekilde bağlanmalıdır. ■ Ölçme ucu Ölçme pimi 5 • Vida dişi M2.5x0.45 (Uzunluk: 5mm) olarak standardize edilmiştir. • Bir ölçme ucunu imal ederken vidasının dibinde diş çekilmeden kısım 0.7 mm den fazla bırakılmamalıdır. M2.5 × 0.45 Tamamlanmamıs dis bölgesi 0.7mm den kısa olmalıdır M2.5 × 0.45, derinlik 7mm ø3 havsa, derinlik1 mm ■ Yönelimin ölçme kuvvetine etkisi Pozisyon Notlar 2 3 Ölçme ucu aşağıya dikey 1 0 9 4 5 6 8 7 — normal pozisyon 4 5 6 2 3 1 0 9 8 7 Zemin Ölçme ucu yatay ufki pozisyon Zemin 2 3 4 5 6 1 0 9 8 7 Ölçme ucu yukarıya dikey Ölçme işi komparatör yatay konumda veya ölçme ucu yukarıya dönük olarak yapılırsa, ölçme ucunun aşağı yönde olduğu duruma göre daha düşük ölçme kuvveti uygulanır. Bu durumda kadranın veya dijital göstergenin işleyişi ve tekrarlanabilirliğinin kontrol edildiğinden emin olunmalıdır. Dijital ve saatli komparatörlerin pozisyonlarına göre çalıştırma spesifikasyonları için genel katalogdaki ürün açıklamalarına baş vurulmalıdır. baş aşağı pozisyon Zemin Strok sonundan itibaren 0.2 mm aralığı için dijital kumpaslarda spesifikasyon garantisi verilmez. Sıfır noktasını veya spesifik bir değeri set ederken ölçme milinin strok sonundan 0.2 mm yukarıda bulunduğundan emin olunmalıdır. 0.2mm 0.2mm ■ Dijital Komparatörün başlama noktasının ayarı ■ Ölçme piminin bakımı •Ölçme milini yağlamayın.Yağlandığında üzerinde toz birikmesi olabilir ve hatalı çalışmaya yol açılır. •Ölçme mili iyi hareket etmiyorsa, kuru veya alkol emdirilmiş bir bezle ölçme milinin üst ve alt taraftaki yüzeylerini silin. Bu temizlik işlemine rağmen harekette iyileşme yoksa tamir işlemi için Mitutoyo ile irtibat kurun. •Bir ölçme veya kalibrasyon yapılmadan önce ölçme milinin aşağı ve yukarı kusursuz halde hareket ettiği, sıfır noktasının kararlı olduğu görülmelidir. ■ Mafsallı Komparatörler ve Kosinus Etkisi İs parçasının hareket yönü Ucun hareket yönü L2 θ İs parçasının hareket yönü Ucun hareket yönü L1 Kullanım sırasında, hareket yönleri arasındaki açının daima en küçük olmasını sağlayın L1 : Ölçüm sonucu L2 : Gösterge değeri L1=L2×Cos Eğer herhangi bir komparatörün ölçme yönü, hedeflenen ölçme yönüyle hizalanmamışsa (kosinüs etkisi) doğru sonuç elde edilmeyecektir. Bir mafsallı komparatörün ölçme yönü, mafsallı kolun dokunma ucundan pivota doğru çekilen çizgiye dik olduğundan, kosinüs etkisinin en aza indirilmesi, mafsallı kolun, açısı en küçük olacak şekilde ayarlanmasıyla (şekilde görüldügü gibi) mümkün olabilecektir. Gerekli olduğunda, göstergeden okunan değer, ölçümde cari olan değeri için aşağıdaki tablo kullanılmak suretiyle telafi edilerek ölçümün sonucuna ulaşılır. Ölçümün sonucu= gösterge değeri x telafi katsayısı Sıfırdan farklı açının telafi edilmesi Açı Tolerans değeri Örnekler 10˚ 0.98 20˚ 0.94 30˚ 0.86 40˚ 0.76 50˚ 0.64 60˚ 0.50 Eger è açısının farklıdeğerleri için göstergede , 0.200 mm okunursa sonuçlar: = 10˚ için 0.200mm×.98 = 0.196mm = 20˚ için 0.200mm×.94 = 0.188mm = 30˚ için 0.200mm×.86 = 0.172mm Açıklama: Otomatik olarak telafi etmek için evolvent formlu bir özel ölçme ucu kullanılabilir ve böylece 0 dan 30 dereceye kadar olan è açıları için manuel telafi etme gerekmeden ölçüm gerçekleştirilebilir ( Bu tür ölçme uçları özel imalattır) 23 24 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Doğrusal Ölçüm Probları Kafa Gösterge Birimi ■ Düz sap ve Tespit Somunlu Sap ■ Sıfır ayarı Bir doğrusal ölçüm probunun kafasının bağlanmasına yarayan sapın, "düz sap" veya "tespit somunlu sap" olmak üzere aşağıda gösterilen iki tipi mevcuttur. Tespit somunlu sap, doğrusal ölçüm probunun kafasının hızlı ve emniyetli olarak bağlanmasını sağlar. Düz sap ise daha geniş uygulama ve yarıklı kelepçe tertibatı veya yapıştırıcı ile bağlama usullerini kullanmak şartıyla nihai bağlantıda eksenel yönde hafif konumsal ayarlama yapma avantajı sağlar. Bununla birlikte sapa aşırı kuvvet uygulanmamasına dikkat edilmelidir. Prob milinin herhangi bir pozisyonunda gösterge değeri 0 (sıfır) yapılabilir. 0.000 0.000 0.000 ■ Ön ayar Ölçmenin baslangıcı olacak herhangi bir nümerik değer gösterge ünitesinde set edilebilir. Tespit somunlu sap ナット付ステム Düz sap ストレートステム ■ Ölçme Kuvveti Doğrusal ölçüm probunun kafasının ölçme sırasında temas ettiği noktadan iş parçasına, strok sonunda uygulanan ve birimi newton olan kuvvettir. ■ Karşılaştırmalı Ölçüm Bir iş parçasıyla, iş parçasının nominal ölçüsünü temsil eden bir mastarın arasındaki farkı ölçmek suretiyle iş parçasının ölçüsünün bulunmasını temin eden ölçme metodu. 123.456 1.234 ■ Yön değiştirme Probun ölçme milinin ölçüm yönü, baslangıç değerinden artı(+) veya eksi (-) sayım yapılacak şekilde ayarlanabilir. Referans düzlem ■ Giriş Koruma Kodu +/- IP54 Koruma Kodu Tip Seviye Açıklama İnsan vücuduyla temasa ve yabancı cisimlere karşı korur 5 : Tozdan koruma Zarar verici tozdan korur Suya maruz kalmaya karşı korur 4: Dökülmeden Gövdenin dışına herhangi yönden dökülen koruma suyun zararlı etkisi olmaz ■ MAKS, MIN, TIR Ayarlamaları Gösterge ünitesi, en büyük (MAKSİMUM) ve en küçük (MİNİMUM) değerleri ve MAKSİMUM değerini ölçüm sırasında saklayabilir. IP66 Koruma Kodu Tip Seviye İnsan vücuduyla temasa ve yabancı 6: Toz geçirmez cisimlere karşı korur Suya maruz kalmaya karşı korur 6: Su geçirmez tip Açıklama Salgı değeri(TIR)= MAKSİMUM 振れ値=最大値-最小値 Toz girmesinden korur Temasa karşı tamkoruma MAX Herhangi bir yönden gövdenin dısına yönelen su jetinin zararlı etkisi olmaz MIN ■ Prob Kafasının Bağlanması Hakkında Uyarılar ●Doğrusal ölçüm probunun sapı, bir ölçme ünitesinin veya bir tablalı ayağın bağlama kelepçesine takılarak, kelepçe vidası sıkılmalıdır. ● Sapın aşırı derecede sıkılmış olmasının ölçme milinin hareketine problem çıkarabileceği dikkate alınmalıdır. ● Sapın bir vidayla doğrudan temasta olduğu bir bağlama metodu asla kullanılmamalıdır. ● Bir doğrusal ölçüm probu, sap dışında başka bir yerinden bağlanmamalıdır. ● Doğrusal ölçüm probunu ölçme yönüyle ile hizalı olacak şekilde bağlayın. Ölçme yönüyle açılı şekilde bağlama, ölçme hatasına yol açacaktır. ● Doğrusal ölçüm probuna kablosundan iletilen bir kuvvet uygulamamaya dikkat edilmelidir. ■ Tolerans Ayarlama ■ Laser Hologage'in Bağlanması Hakkında Uyarılar Ölçü aletlerinin çıktı sinyallerini, muhtelif Mitutoyo veri işleme ünitelerine iletmek için kullanılan bir iletişim protokolu. Bu protokol, çıktıyla ilgili çeşitli istatistiki hesaplamalar yapılması ve histogramlar vb. oluşturulması için Digimatic Mini Processor DP-1VR ile bağlantıyı sağlar. Laser Hologage'i sabitlemek için sapı özel standına yada kelepçeye yerleştirin. Sap Kelepçe vidası Sap Kelepçe vidası Bir ölçüm sonucunun, limitler arasında olup olmadığının otomatik olarak gösterilmesi için tolerans limitleri birkaç gösterge ünitesinde set edilebilir. ■ Açık Kollektör Çıktısı Tolerans Değerlendirme sonucu vb. tarafından kontrol edilen bir iç transistörün kollektör çıkışından sağlanan röle veya mantıksal devre gibi bir dış yük ■ Röle çıkıs sinyali Açık/kapalı durumunu ortaya koyan kontakt sinyali ■ Digimatic Kodu ■ BCD Çıktısı Verilerin ikili sistemde kodlanmış ondalık notasyonda sunumunu sağlayan sistem Kelepçe Kelepçe Bağlama tarafındaki delik için önerilen çap : 15mm +0.034/-0.014 ● Bağlama deliği, ekseni ölçme yönüyle paralel olacak şekilde imal edilmelidir. Probun açılı şekilde bağlanmış olması ölçme hatasına yol açacaktır. ● Laser Hologage cihazı, sapından çok sıkı olarak bağlanmamalıdır. Sapın aşırı şekilde sıkılması prob milinin kayma yeteneğini bozar. ● Laser Hologage cihazı ölçüm sırasında hareket ettirilecekse, cihaz uygun biçimde bağlanarak kablosu gerdirilmemeli ve cihaza gereksiz kuvvet tatbik edilmemelidir. ■ RS-232C Çıktısı EIA Standartlarına göre iki yönlü olarak veri taşınabilen bir seri iletişim arayüzü. Veri taşıma prosedürü için her bir ölçü aletinin spesifikasyonlarına bakılmalıdır. RS Bağlantı Fonksiyonu Birden fazla EH veya EV göstergesi RS kablolarıyla bağlanarak çok noktalı ölçümler gerçekleştirilebilir. ■ EH Tipi Dijital Gösterge için RS Bağlantısı Gösterge ünitelerinden en çok 10 tanesini irtibatlandırmak ve çoklu nokta ölçümlerinde bir defada 20'ye kadar kanalla çalışmak mümkündür. Bu tür bağlantı için No.02ADD950 (0.5 m), No.936937 (1 m) veya No. 965014 (2 m) RS bağlantı kablosu kullanılır. ( Sistemin tümü için RS bağlantı kablolarının toplam uzunluğu 10 m'ye kadardır.) Sonuncu gösterge Birinci Gösterge ÇIKIŞ GÝRÝS RS-232C arayüzü GÝRÝS ÇIKIŞ RS-232C arayüzü GÝRÝS 25 ÇIKIŞ RS-232C arayüzü RS-232C kablosu* Bilgisayar USB kablosu bağlandığında sadece Mitutoyo'nun SENSORPAK yazılımı kullanılabilir Prob numarası 01 02 03 04…… ■ EV Tipi Dijital Gösterge için RS Bağlantısı Gösterge ünitelerinden en çok 10* tanesini irtibatlandırmak ve çoklu nokta ölçümlerinde bir defada 60'a kadar kanalla çalışmak mümkündür. Bu tür bağlantı için No.02ADD950 (0.5 m), No.936937 (1 m) veya No. 965014 (2 m) RS bağlantı kablosu kullanılır. ( Sistemin tümü için RS bağlantı kablolarının toplam uzunluğu 10 m'ye kadardır.) * Eğer serinin içinde bir EH göstergesi mevcut ise bağlanabilecek gösterge birimlerinin sayısı 6 (altı) ile sınırlı kalır. Ünite 2 Ünite 1 GÝRÝS ÇIKIŞ GÝRÝS ÇIKIŞ RS-232C connector RS-232C kablosu GÝRÝS Ünite 1' in H arici göstergesi Bilgisayar 01 …… 06 GÝRÝS ÇIKIŞ Ünite 2'nin Harici göstergesi …… Prob numarası ÇIKIŞ RS-232C connector 07 12…… 26 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Laser Tarayıcılı Mikrometreler ■Uyumluluk ■ Taban tablasından sökme ve tekrar bağlama Laser tarayıcı Mikrometre, ölçme ünitesiyle beraber verilen ID Ünitesiyle birlikte ayarlanmıştır. Ölçme ünitesiyle aynı kod numarası ve seri numarasını taşıyan ID Ünitesi gösterge ünitesinin içine monte edilmelidir. Bu demektir ki, ID ünitesi değiştirilirse, ölçme ünitesi kendisiyle uyumlu olan başka bir üniteye bağlanabilir. Işın yayıcı ve alıcı ünitelerin söküldükten sonra tekrar tablaya bağlanmaları sırasında, laserin optik ekseninin alıcı üniteyle hatalı hizalanmasından oluşacak ölçme hatalarını en aza indirmek için aşağıdaki tabloda verilen limit değerler gözetilmelidir. ■ İş parçası ve ölçme sartları Laserin görünür veya görülemez olması, iş parçasının şekli ve yüzey pürüzlülüğüne bağlı olarak ölçme hataları oluşabilir. Böyle bir durumda, ölçülen iş parçasıyla aynı şekle, yüzey pürüzlülüğüne ve boyuta sahip olan bir mastar iş parçasıyla kalibrasyon gereçekleştirilir. Eğer ölçme şartlarından dolayı, ölçüm sonuçları büyük bir saçılma gösterirse tarama adedi artırılarak bulunan ortalama ölçüm doğruluğunu iyileştirmek için kulanılır. ■ Elektriksel girişim İşletim hatalarından sakınmak için Laser tarayıcı Mikrometrenin sinyal kablosu ve röle kablosu, bir yüksek gerilim hattı veya etrafındaki iletkenlerde parazit akım oluşturabilecek başka kablo hatlarıyla yanyana bulundurulmamalıdır. Bütün kablo koruyucu kılıfları ve gerek görülen üniteler topraklanmış olmalıdır. ■ Yatay düzlemde hizalama a. Referans çizgiler C ve D arasındaki paralel sapma: X (enine doğrultuda) Referans çizgi D Referans çizgi C X b. Referans çizgiler C ve D arasındaki açı: θx (açı) Referans çizgi D Referans çizgi C ■ Bilgisayara bağlama x Laser Tarayıcı Mikrometre, bir RS-232C arayüzü üzerinden harici bir kişisel bilgisayarla bağlantılıysa, kablo bağlantılarının ilgili spesifikasyona uygunluğu temin edilmelidir. ■ Düşey düzlemde hizalama ■ Laser güvenliği c. Referans düzlemler A ve B arasındaki paralel sapma: Y (yükseklik) Referans düzlem B Mitutoyo Laser Tarayıcı Mikrometreler, ölçüm için düşük güçlü görünür laserden istifade ederler. Laser, EN/IEC 60825-1'e göre 2 Sınıfına dahildir. Laser Tarayıcı Mikrometrelere uygun uyarı ve açıklama etiketleri konulmuştur. Referans düzlem A Y d. Referans düzlemler A ve B arasındaki açı: θy (açı) Referans düzlem B Referans düzlem A y ● Optik eksenin hizasızlığı için müsade edilen limitler Model LSM-501S LSM-503S LSM-506S LSM-512S LSM-516S Işını yayıcı ve alıcı üniteler arasındaki mesafe 68mm ( 2.68") veya daha kısa 100mm ( 3.94") veya daha kısa 130mm ( 5.12") veya daha kısa 350mm (13.78") veya daha kısa 273mm (10.75") veya daha kısa 700mm (27.56") veya daha kısa 321mm (12.64") veya daha kısa 700mm (27.56") veya daha kısa 800mm (31.50") veya daha kısa X ve Y θx ve θy arasında 0.5mm (.02") arasında 0.5mm (.02") arasında 0.4˚ (7mrad) arasında 1mm (.04") arasında 0.4˚ (7mrad) arasında 1mm (.04") arasında 0.16˚ (2.8mrad) arasında 0.2˚ (3.5mrad) arasında 0.08˚ (1.4mrad) arasında 0.18˚ (3.6mrad) arasında 0.08˚ (1.4mrad) arasında 0.09˚ (1.6mrad) arasında 1mm (.04") arasında 1mm (.04") arasında 1mm (.04") arasında 1mm (.04") arasında 1mm (.04") arasında 0.3˚ (5.2mrad) ■ Ölçme örnekleri Fiber glas veya küçük çaplı tellerin üretim hattında ölçümü Silindirde dış çap ölçümü Silindirde dış çap ve yuvarlaklık ölçümü Çap Çap Yuvarlaklıktan sapma Referans kenar Entegre devre yongası bağlantılarının arasındaki boşlugu ölçme Elektrik kablolarında ve fiberlerde X ve Y eksenleri ölçme Film ve levha kalınlığı ölçme Referans kenar Film levhası kalınlığı ölçme Makaralar arası boşluk ölçme Laser diski ve magnetik disk kafa hareketi ölçümü Boşluk Referans kenar Form ölçme Referans kenar Bant kalınlığı ölçme Optik konnektörler ve kılıf dış çapı ölçme Büyük dış çap ölçümü için dual sistem 27 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Doğrusal Cetveller Doğrusal Cetvelleri Değerlendirme Testleri 1. Çalışma sıcaklığı aralığı içinde test etme 4. Titreşim testi ( İvmelenme testi) 2. Sıcaklık çevrimi (dinamik karakteristik) testi 5. Gürültü testi Cetvel ünitesinin çalışma sıcaklığı aralığı içerisinde bir performans bozukluğu göstermediğini ve veri çıktısının standarda göre olduğunu teyit eder. 28 Cetvel ünitesinin çalışırken tabi olduğu sıcaklık çevriminde bir performans bozukluğu göstermediğini ve veri çıktısının standarda göre olduğunu teyit eder. 3. Titreşim testi (salınma testi) Salınımsız belli frekanstaki titreşimlere maruz olan cetvelin, performansında herhangi bir olağandışılık ortaya çıkmadığınının teyit edilmesidir. Bu test EN61326-1+A1:1998 EMC Direktifine uygundur. 6. Ambalaj düşürme testi Bu test JISZO200'e uygundur. (Ağır iş malzemesi düşürme testi) Cetvel ünitesinin çalışma sırasında, 30 Hz'den idn 300 Hz'den değerine kadar değişen frekanstaki titreşimlere maruz kaldığında bir performans bozukluğu göstermediğini teyit eder. Terimler ■ Mutlak Sistem Her noktasal ölçümün, sabit bir başlangıç noktasına göre yapıldığı ölçme modu. ■ Adımlamalı sistem Her noktasal ölçümün, bellekte tutulan bir referans noktasına göre yapıldığı ölçme modu. ■ Başlangıç noktası kaydırma Bir koordinat sisteminin orijin noktasının, sabit başlangıç noktasından kaydırma yapılarak başka bir noktaya aktarılmasını temin eden fonksiyon. Bu fonksiyonun çalışması için, sistemin, kalıcı şekilde bellekte tutulan bir başlangıç noktasına ihtiyacı vardır. ■ Başlangıç noktasına gelme Monte edilmiş limit anahtarlarının yardımıyla, tezgahın her bir ekseninin hareketini yavaşlatarak tezgah için tanımlı pozisyon doğruluğunda durmasını temin eden fonksiyon. ■ Sıralı kontrol Tanımlanmış bir düzene uygun şekilde sıralı kontrol adımları uygulayan kontrol türü. ■ Nümerik kontrol Kodlanmış komutları bir bilgisayarın desteğiyle (CNC) oluşturup uygulamak suretiyle bir makinanın hareketlerini kontrol etme usulü. Bir komutlar dizisiyle, bir tezgaha, iş parçası üzerinde tam bir operasyon yapması talimatını veren tipik bir "parça programı" oluşturulur. ■ İkili çıktı Numaraları, 2'nin tamsayılı kuvvetleri olarak temsil eden, ikili tabanda (birler ve sıfırlar) şekillendirilmiş veri çıktısını ifade eder. ■ RS-232C Birbirine göreceli olarak yakın konumlanmış vericiler arasında veri değişimi için, dengelenmemiş veri taşıma hattında verilerin seri halinde iletiminde asenkron metot kullanan bir arayüz standardı. Bu arayüz, bir kişisel bilgisayarı çevre birimleriyle bağlamak için kullanılan başlıca iletişim aracıdır. ■ Line driver çıkış sinyali Bu çıktı, onun birkaç katı nanosaniyeden birkaç yüz nanosaniyeye varan süratle operasyonu ve birkaç yüz metrelik oldukça uzun iletim mesafesini karakterize eder. Bir diferansiyel voltmetre line driver (RS422A uyumlu), doğrusal cetvel sistemindeki nümerik kontrol ünitesine I/F olarak kullanılır. ■ İkili Kodlanmış Ondalık 0 ile 9 arasındaki rakamlardan oluşan bir sayının her bir basamağını dört bitlik ikili tabanda ifade eden bir notasyondur. Veri taşınması TTL veya açık kollektör vasıtasıyla tek yönlüdür. ■ RS-422 Dengelenmiş bir iletim hattı boyunca, bitlerin diferansiyel formda seri taşınmasını kullanan bir arayüz standardıdır. RS-422'nin, veri iletimi karakteristikleri ve +5V gücündeki tek bir kaynak kullanması itibarıyla üstünlüğü mevcuttur. ■ Doğruluk Cetvelin doğruluk spesifikasyonu, 20˚C sıcaklıkta, cetvelin ölçme aralığı içindeki herhangi bir noktadaki gerçek konum ve okunan konum arasında beklenen en büyük hata ifadesi olarak verilir. Cetveller için uluslararası bir standard tayin edilmemiş olduğundan, her üreticinin doğruluk belirlemek için özgün yolu vardır. Kataloğumuzda verilen doğruluk spesifikasyonları, laser interferometri metoduyla belirlenmiştir. ■ Dar aralık doğruluğu Cetvelin türüne göre değişkenlik gösterse de normal olarak bir cetvel ünitesindeki optik çizgiler 20 µm adımlıdır. Dar aralık doğruluğu kavramı, her optik çizginin bir adımını çözünürlük sınırında (mesela 1 µm) ölçerek tespit edilen doğruluğa atfen kullanılır. ■ Absolute Doğrusal Cetvelin Prensipi (Örnek: AT300, 500-HS/H) AT500 MADE IN JAPAN Fotoelektronik tip Elektrostatik kapasitans tipi Sinyal çevrimi Çözünürlük (Enterpolasyon) COA 3768mm (512) 7.36mm MED 58.88mm (512) 0.115mm FIN 0.92mm (512) Yaklaşık 1.8µm 20µm (400) (4096) 0.05µm 0.005µm OPT 29 Bir doğrusal cetvele güç bağlanınca, üç tane kapasitans tipi alt skaladan (COArse, MEDium, FINe) ve bir fotoelektrik skaladan (OPTical) okuma yapılır. Bu alt skalalar öylesine adım kombinasyonları kullanır ve birbirilerine göre o şekilde konumlanmıştır ki herhangi bir konumda yapılan okuma benzeri olmayan bir set oluşturur ve mikroişlemcinin, okuma kafasının cetvel üzerindeki pozisyonunu 0.05 μm (0.005 μm) çözünürlükle hesaplamasını sağlar. 3768mm ■ Doğrusal Cetvelin Doğruluğunun Tayini Konum gösterme doğruluğu Bir doğrusal cetvelin doğruluğu, aşağıdaki şekilde gösterilen doğruluk muayene sistemi kullanılarak, doğrusal cetvelin konum ölçüm değerlerinin, laser uzunluk ölçme cihazının düzenli aralıklardaki ölçüm değerleri karşısında kıyaslanmasıyla belirlenir. Bu muayene çalışmasının çevre sıcaklığı 20˚C derece olduğundan , cetvelin belirlenmiş doğruluğu da sadece bu sıcaklıktaki çevre için uygulanır. Diğer ölçüm sıcaklıkları iç standartlara uyumu sağlamak için kullanılabilir. Laser uzunlık ölçme cihazının göstergesi Bilgisayar (1) Dengelenmemiş doğruluk spesifikasyonu: (en büyük hata) - (en küçük hata) Bu basit metot, aşağıdaki doğruluk diyagramında en büyük hatadan en küçük hatanın çıkarılmasıdır. Bu hata E= (α+β L) µm olarak ifade edilir. L etkin ölçme uzunluğu (mm), α ve β her bir model için belirlenmiş faktörlerdir. Mesela, belli bir cetvelin doğruluk spesifikasyonu (3+3L/1000) µm ve etkin ölçme mesafesi 1000 mm olduğunda, E= 6 µm bulunur. Dijital gösterge Aralıgın baslangıcına bagıl olarak aralıgın herhangi bir noktasındaki skala hatası Skala hatasındaki en büyük degisme: E(µm) Hata Laser kaynağı İnterferometre Laser ışınının optik ekseni 0 Kübün köşesi Etkin konumlanma aralıgı Baglama aparatı Cetvel ünitesi Hareketli tabla Doğruluğu iyi bir ölçme sisteminin genel görünümü Doğrusal cetvelin her bir noktasındaki hata, aşağıdaki formülden hesaplanan değer ile ortaya konulur. Hata = (Doğrusal cetvelin gösterdiği değer) − (laserli muayene sisteminin verdiği karşılık değer) Etkin konumlandırma aralığı içindeki her bir noktadaki hatanın işaretlendiği grafik, doğruluk diyagramı olarak adlandırılır. Bir cetvelin doğruluğunu tayin etmek için dengelenmiş veya dengelenmemiş metot olmak üzere aşağıda açıklanan iki metot vardır. X Ölçüm noktası (2) Dengelenmiş doğruluk spesifikasyonu: ± ( ortalama hata) Bu metot, doğruluk diyagramından faydalanarak ortalama hataya bağıl E (μm) olarak ifade edilir. Bu olan en büyük hatayı verir. Bu hata e = ±— 2 ifade başlıca olarak münferit (retrofit) cetvel birimleri için spesifikasyon olarak kullanılır. Hata 0 Ortalama hata Etkin konumlanma aralığı Ortalama hatadan bulunan En büyük hata: ±E/2 (m) X Ölçüm noktası Bir doğrusal cetvel sabit adımlı taksimatlara dayalı olarak yer değiştirme miktarını tespit eder. Taksimatlar okunarak, bunlardan aynı adımlı iki fazlı sinüs dalgası sinyalleri elde edilir. Bu sinyallerin elektrik devresinde interpole edilmesiyle, istenilen çözünürlüğe karşılık gelen darbe sinyalleri üretilerek taksimatlardan daha küçük değerlerde okuma yapılması mümkün olur. Mesela, taksimat adımı 20 µm olursa, enterpole edilmiş değerlerle 1 µm çözünürlük sağlanabilir. Bu işlem hatasız bir doğrulukla mümkün olmaz. Oluşan hataya enterpolasyon hatası denir. Doğrusal cetvelin genel konumlandırma doğruluğu, taksimatların adım hatası ve enterpolasyon doğruluğunun her ikisine bağımlıdır. ■ Görüntü korelasyonu ve MICSYS iki boyutlu kodlayıcı Ölçme prensipi Pürüzlü yüzeyi olan bir cisim laser ışınına maruz bırakıldığında, yüzeyden saçılan koherent ışık, benekli benekli desen halinde görünür olan girişim meydana getirir. Cisim xy düzleminde hareket ettirildiğinde, benekli deseni olan girişimler de hareketlenerek karşılık verir. Cismin yaptığı yer değiştirme, hareketten önce ve sonra elde edilen benekli desene sahip girişimleri, görüntü korelasyonuyla karşılaştırmak suretiyle hesaplanır. Yüksek doğruluğa sahip olan MICSYS ölçme sistemi bu prensipe göre işler. 30 Uygulamalar 1. İmalat teçhizatında ve muayene sistemlerinde kullanılan tablaların değerlendirilmesi Sıcaklık, nem, voltaj dalgalanmaları ve diğer faktörler sebebiyle oluşan konum değişmesinin ölçümü Tahrik edici a) Konumlanma tekrarlılığının değerlendirilmesi b) Duruş kararlılığının ve driftin değerlendirilmesi 2. İş parçalarının yüksek doğrulukta konumlandırılması Yerleştirme ve kaldırma Tahrik edici 3. Çok küçük miktardaki yer değiştirmenin ölçülmesi Yük Yapı elemanı (gövde) Sıcaklık, nem veya diğer faktörlerin yol açtığı yerinden kaymaların ve malzeme bağlamadan meydana gelen yerinden oynamaların ölçümü a) Bir yapı elemanının küçük miktarda yerinden oynamasının ölçümü b) Bir iş parçasının küçük miktardaki oynaklığının ölçümü Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Profil Projektörleri ■ Düz görüntü ve ters dönmüş görüntü ■ Telesentrik Optik Sistem Eğer bir cismin görüntüsü tablada durduğu oryantasyonda bir ekrana yansıyorsa düz görüntü oluşmuştur. Eğer tabladaki cismin sol yöne hareketinde görüntü sağa gidiyorsa, baş aşağı durumdaysa (şekilde gösterildiği gibi) ters dönmüş görüntü (daha doğru olarak ters çevrilmiş görüntü de denilir) oluşmuştur. Projeksiyon Ekranı F F Görüntü tarafındaki odak noktasına diyafram konularak esas ışının optik eksene paralel olarak hizalanması temeline dayanan bir optik sistemdir. Bu sistemin fonksiyonel özelliği cisim optik eksen boyunca kaydırıldığında görüntünün bulanıklaşsa dahi büyüklük olarak değişmemesidir. Ölçme projektörleri ve ölçme mikroskoplarında, kondenser merceğin odak noktasına diyafram yerine lamba filamanı koyarak cisim paralel ışınlarla aydınlatıldığında aynı etki elde edilir (aşağıdaki şekile bakın). Görüntü tarafındaki odak noktası Esas ışın Düz bir görüntü Ters dönmüs bir görüntü Optik eksen F Tablanın üstü F Isık kaynağı (lamba) Cismin yüzeyi İş parçası Kondenser mercek Projeksiyon merceği Telesentrik kontur aydınlatma F İs parçası X-ekseni yönünde hareket Y-ekseni yönünde hareket ■ Büyütme Doğruluğu Projeksiyon ekranının yüzeyi ■ Çalışma Mesafesi Projeksiyon merceklerinin yüzünden odaktaki iş parçasına kadar olan mesafeye denir. Aşağıdaki diyagramda L ile gösterilmektedir. Belirli mercekleri kullanan bir projektörde; referans bir cismin görüntüsünün yansıtılması ve ekranda ölçülen görüntü büyüklüğünün olması gereken büyüklükle (mercekte işaretlenmiş olan büyütme oranından hesaplanır) karşılaştırılması sonucunda aşağıda gösterildiği gibi yüzde (%) büyütme doğruluğu elde edilir. Referans obje genellikle tabla mikrometresi veya standard skala adı verilen, taksimatları olan bir cam cetveldir, bunun yansıtılmış görüntüsü okuma cetveli adı verilen daha büyükçe bir cam cetvelle ölçülmektedir. Projeksiyon merceği L (Büyütme doğruluğu, ölçme doğruluğuyla aynı değerde olmadığında dikkat ediniz) L− M ΔM(%) = ——— X 100 M ΔM(%): Nominal mercek büyütme değerinin yüzdesi olarak ifade edilen büyütme doğruluğu L : Referans objenin yansıtılmış görüntüsünün ekranda ölçülen uzunluğu : Referans objenin uzunluğu M : Projeksiyon merceğinin büyütme değeri İs parçası koyma tablası İs parçası ■ Paralaks hatası Bir cisimle onun arkasındaki düzlem arasındaki sonlu farklılık dolayı gözlemci pozisyon değiştirince cismin sabit arka plana göre kaymış görünmesinden ortaya çıkar. ■ Aydınlatma Tipi ●Kontur aydınlatma: İş parçasının gönderilen ışıkla görülmesi için kullanılan bir aydınlatma metodudur ve iş parçasının büyütülmüş kontur görüntüsünü ölçmekte kullanılır. ●Koaksiyal yüzey aydınlatma: İş parçasının yüzeyinin gözlemlenmesi/ölçülmesi amacıyla iş parçasının merceğe koaksiyal olarak gönderilen ışıkla aydınlatılması metodu. (Yarı ayna veya yarı ayna özellikli bir projeksiyon merceği gerektirir) ●Eğik aydınlatma: İş parçası yüzeyinin eğik şekilde aydınlatılması metodu. Bu metot artırılmış kontrastlı görüntü sağlamak suretiyle, görüntünün üç boyutlu ve net görünmesine imkan verir. Ancak, bu metot kullanıldığında yapılan boyutsal ölçüm hataya yatkın olur. (Eğik ayna gerekir. PJ-H30 serisine dahil modeller eğik aynayla beraber teslim edilir). Paralaks hatası Projektör ekranı ■ Görüş Alanı Çapı Belli bir mercek türü kullanıldığında yansıtılabilecek en büyük iş parçası çapı. Görüş alanı çapı (mm) = Profil projektörün ekran çapı Kullanılan projeksiyon merceğininin büyütmesi Örnek: Ekran çapı ø500 mm olan bir projektörde eğer 5X büyütmeli bir mercek kullanılırsa: Görüş alanı çapı: 500 mm / 5 =100 mm bulunur. 31 32 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Mikroskoplar ■ Sayısal Diyafram (NA) ■ Sonlu Optik Sistem NA çözümleme gücünü gösterir bu yüzden NA rakamı önemlidir. Büyük NA degeri detayları arttırır. Büyük NA ile bir objektif daha fazla ısık toplar ve daha dar bir odak derinligi ile daha parlak bir görüntü saglar. Sonlu bir pozisyonda ara görüntü olusturmak için bir objektif kullanılır. Parça düzleminden gelen ısık lensten geçerek göz bölümü düzlemine yansır. NA = n·Sinθ Yukarıdaki formülde NA, n'e baglı oldugunu göstermektedir. Kırılma açısı, mercek ile ortam arasındaki geçis açısını θ ile temsil eder.(hava için, n=1.0) Objective lens A point-source on the workpiece L1 L2 Light from point source is focused at the intermediate image plane Magnification of the objective = L2/L1 ■ Odak Uzunluğu (f) ■ Çözünürlük Gücü (R) Çözünürlük iki resim noktası arasındaki mesafeyi temsil eder. Çözünürlük Gücü (R), Sayısal diyafram (NA) degeri ve Dalga boyu (λ) ile hesaplanır. l R = (µm) 2·NA l = 0.55μm genellikle referans dalga boyu olarak birim: mm Parça üzerindeki noktasal kaynaktan lense olan uzaklık f1 ve resim resim form tübüne olan uzaklık f2 olarak gösterilirse, büyütme ikisi arasındaki orandır. Resim form lens tübü odak uzaklığı Objective magnification = Lens odak uzaklığı Example: 1X = 200 Example: 10X = 200 200 20 kullanılır. ■ Çalışma Uzaklığı (W.D.) Çalısma uzaklıgı, mikroskobun merceginin ön yüzü ve parça yüzeyi arasındaki en yüksek netlikteki mesafe olarak tanımlanır. ■ Parfocal Mesafe Parfocal mesafe, mercegin cihaza baglantı verinden, parçanın en keskin odak yüzeyine kadar olan mesafeyi temsil eder. Bu mesafe her tarretteki lens için aynı olması fokus gereksinimini azaltır. Working distance Parfocal distance ■ Odak Noktası Isığın lens eksenlerine paralel olarak sistemin içinden geçmesi ile lens önünde olusan keskin noktadır. ■ Odak Derinliği (DOF) birim: mm Görüş derinliği olarak bilinir. Optik eksenlere paralel olarak giden ısığın iki düzlem arasındaki kabul edilebilir odak uzaklığına sahip mesafesidir. NA değeri arttığı zaman odak derinliği azalır: DOF = l 2 l = 0.55μm is often used as the reference wavelength 2·(NA) Örnek: M Plan Apo 100X lens (NA = 0.7) Fokus derinliği 0.55μm = 0.6μm 2 x 0.72 ■ Sonsuz Optik Sistem Sonsuz bosluk elde etmek için bir tüp içine bir optik lens ve resim form lensi yerlestirilir. Bu iki lens arasından geçen ısık tüp eksenine paralel olarak devam eder. Böylece Farklılık Belirleyici Kontrast (DIC) en az etkilenir. Objective lens Image forming (tube) lens Light from point source is focused at the intermediate image plane A point-source on the specimen f1 f2 Infinity space Magnification of the objective = f2/f1 ■ Parlak ve Karanlık Alan Aydınlatma Parlak alan aydınlatması parça yüzeyine tam bir koni şeklinde odaklanma ile gerçekleşir. Optik mikroskoplardaki normal görüştür. Karanlık alan aydınlatması ise yüzeye belli bir koni açısı ile yapılır. Bu aydınlatma yüzeydeki çizik ve tortuları görmek için uygundur. ■ Apochromat ve Achromat Objektif Apochromat objektif : 3 renk uygunamıs lens (kırmızı, mavi, sarı) Achromat objektif : 2 renk uygunamıs lens (kırmızı, mavi) ■ Büyütme Büyütme oranları optik sistemler tarafından yapılır. Büyütme yanal, yatay ve açısal olarak uygulanır. ■ Ray Prensibi Bir noktadan yayılan ısık ve mercek sistemi içerisinde bir açıklıkla diyaframın merkezinden geçen optik eksen sistemidir. ■ Diyafram Diyagramı Dairesel diyafram, lens içerisinden geçen ışık miktarını ayarlar. Işık miktarı, fokus ve parlaklığı etkiler. ■ Alan Durdurma Görüş alanı durdurma kontrolünü yapan optik sistemdir. ■ Telesentrik Sistem Işık, optikal sisteme paralel hareket eder. Büyütme, çalışma aralığı boyunca neredeyse sabittir. (Perspektif hatalar hariç) ■ Dik Resim İş parçasının tabla üzerindeki sağa, sola, aşağı ve yukarı olan hareketleri eşittir. ■ Alan Numarası (FN), Gerçek görüs alanı, Monitör Büyütmesi Çalışma yüzeyi gözlem alanı oküler çapı ile hesaplanır. Bu çap mm biriminden (FN) olarak adlandırılır. Aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır: (1) Mikroskop ile görülebilen parça aralığı (çap) Real field of view = Oküler için FN Objektif lens büyütmesi Example: Gerçek görüs alanı 1X, 24 = Gerçek görüs alanı 10X, 2.4 = (2) Monitör gözlem aralığı Monitor observation range = 24 1 24 10 33 Kamera resim sensör boyutu (diagonal) Objektif lens büyütmesi ● Resim sensörü boyutları Format Diagonal Uzunluk Uzunluk Yükseklik 0,847 cm /1/ 3” 6.0 4.8 3.6 1,270 cm / 1/2” 8.0 6.4 4.8 1,693 cm / 2/3” 11.0 8.8 6.6 (3) Monitör Büyütmesi Monitör Büyütmesi = Objective lens magnification x Monitör diagonal uzunluğu Kamera resim sensörü diagonal uzunluğu Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Video Ölçüm Makineleri ■Optik Ölçüm ■Görüntü Kalitesi Farkı Optik ölçüm makineleri başlıca aşağıdaki yetenekleri sağlar. 2-düzey ve 256-düzey gri ölçekli görüntüler arasındaki fark ■ Kenar yakalama XY Düzleminde kenar yakalama/ölçme 34 2-düzey gri ölçekli görüntüler arasındaki fark 256-düzey gri ölçekli görüntüler arasındaki fark ■Resmin Varyasyonu Eşik Seviyene bağlı ■ Otomatik Fokus Fokus ve Z ölçümleri Bu 3 resim, 2-Level gri skalasında ancak farklı eşik değerlerine sahip. 2-Level gri ölçekli resimde, farklı görüntüler eşik seviyelerinden kaynaklanır. 2-Level gri tonlamalı sayısal değerler ayarlanır ve eşik seviyesine bağlı olarak değişir. Bu nedenle yüksek hassasiyetli optik ölçüm için kullanılmaz. ■ Şablon Tanıma Hizalama, pozisyonlama ve özellik kontrolü ■Resim Yakalama CCD Video signal camera lens ■Boyutsal Ölçüm Display screen High-speed A/D converter Resim piksellere bağlıdır. Ölçülecek olan bir bölümün piksel sayısı sayılır ve bir pikselin büyüklüğü ile çarpılır, daha sonra bölüm uzunluğunda bir sayısal değere dönüştürülebilir. Örnek : Yataydaki piksel sayısı 300 pixels olsun ve iş parçası üzerindeki piksel büyütmesi 10μm ise toplam boy : 10 X 3000 = 3000 mikron = 3 mm olur. 10μm x 300 pixels = 3000μm = 3mm. PC Frame grabber Amplifier 640 pixels 10µm 480 pixels 300 pixels Bir resim düzenli pikseller dizisinden oluşur. Bu aynen bir kağıt üzerine güzel bir şekilde çizilmiş kareler gibidir. ■Kenar Yakalama ■Gri Skalası Bilgisayar resimleri önce sayısal değerlere çevirerek saklar. Her değer bir piksele atanır. Resim kalitesi piksel başına atanan gri skalasına bağlıdır. 2 farklı gri skalası vardır : 2-Level ve Çoklu-Level'dir. Genellikle resimler 256 level ile temsil edilir. İş parçasının kenarını yakalamak için tek renkli resim olarak tanımlanır. Kenar algılama, belirli bir etki alanı içinde gerçekleştirilir. Görsel olarak, bu etki alanını tanımlayan sembol bir araç olarak adlandırılır. Çoklu araçlar, çeşitli çalışma aletlerinin geometrileri veya ölçüm verilerine göre sağlanmaktadır. Şekildeki gibi araç alanı soldan sağa doğru ışık ve gölgeyi algılar. Tool Multi-level gray scale White 1 Gray Black 0 Belirli bir düzeyden daha parlak bir görüntü pikseli beyaz olarak görüntülenir ve diğer tüm pikseller siyah olarak görüntülenir. 244 241 220 193 97 243 242 220 195 94 244 246 220 195 94 255 White Gray 127 Black 0 Her piksel, siyah ve beyaz arasındaki 256 seviyelerinden biri olarak gösterilir. 76 73 75 67 66 64 52 54 56 53 53 51 Araç üzerinde piksellere atanan değerler. Gray scale 2-level gray scale 255 127 0 Tool position (1) (2) (3) (1) Tarama başlama pozisyonu (2) Kenar algılama pozisyonu (3) Tarama sonu pozisyonu 53 55 50 ■ Yüksek-Çözünürlüklü Ölçüm ■ Bir Noktanın Kompozit Koordinatları Vision coordinate system Machine coordinate system When enlarged... M Mz Vx V Tool position Gray scale Gray scale My Kenar yakalama hassasiyetini arttırmak için sub-pixel resim işleme kullanılır. Bir kenar aşağıda gösterildiği gibi komşu piksel interpolasyon eğrisi saptanarak hesaplanır. Böylece ölçüm çözünürlüğü 1 pikselden daha yüksek olur. Gray scale Mx Tool position A position the system recognizes as an edge may be in error by up to one pixel width using normal image processing. This will prevent the execution of high-resolution measurement. Vy Makine tabla pozisyonu ölçümü M = (Mx, My, Mz) Kenar pozisyonu yakalama (optiğin merkezinden) V = (Vx, Vy) Gerçek koordinatları X = (Mx + Vx) ile verilmiş olup, Y = (My + Vy) ve Z = Mz, sırasıyla. Ayrı pozisyonlarda ölçülmüş kenarları makine aynı ekranda olmadan hatasız şekilde gerçekleştirir. ■ Otomatik Odaklama Prensibi Tool position The image signal profile approaches an analog waveform like this. Gray scale Image signal without sub-pixel processing Sistem XY düzlemi ölçümlerini yapar ancak yükseklik ölçümlerini sadece CCD Kamera ile yapamaz. Yükseklik ölçümleri için yaygın olarak Otomatik Odaklama (AF) kullanılır. Aşağıda AF açıklanıyor ayrıca bazı sistemler lazer AF kullanır. Tool position Image signal with sub-pixel processing AF sistemi kamera aşağı yukarı hareket eder resimi analiz eder. Resim kontrastındaki keskin kontrast pik noktası olur. Diğeri ise düşük gösterilir. Bu pik noktası AF yüksekliği olarak seçilir. Z coordinate CCD In-focus height ■ Bir görüntünün bölümleri boyunca ölçüm Ekrana sığmayan büyük özelliklerden bir referans noktası bulmak için hassas CCD sensör ve tabla konumunu kontrol ederek ölçmek gerekir. Yani büyük bir daireyi ölçmek için tablayı hareket ettirerek farklı konumlardan kenar algılanır. Contrast ■ Odak Durumuna Bağlı Kontrast Varyasyon Düşük kontrasta bağlı odaksız kenar High Keskin kontrasta bağlı odaklı kenar High Low Low Contrast in the scanning direction Contrast in the scanning direction 35 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Surftest (Yüzey Pürüzlülük Testi) n Profiller ve Filtreler (DIN EN ISO 4287:1998 ve DIN EN ISO 11562:1998) n Pürüzlülük parametreleri (DIN EN ISO 4287:1998) Ra - Aritmetik ortalama pürüzlülük değeri: Tüm profil değerlerinin Gerçek yüzey profili, bu yüzeye dik olan bir düzlem ile kesişen, iş parçasının toplamlarının aritmetik ortalaması Rmr(c) - Malzeme kısım profili : toplam malzeme profil uzunluğu katsayısı, yüzeyinin gerçek sonucudur. Düzlem, ölçüm ucuna yaklaşık dik olmalıdır. Ölçülen yüzey profili bir prob kullanıldığında gerçek yüzey profilini takip belirtilen parça yüksekliği c (um olarak) ve değerlendirme uzunluğu ln (yüzde eden profilidir. Ölçülen değerler uç çapı (r) kadar filtre edilir. Çatlaklar, çizikler ve olarak belirtilen) ile hesaplanır. 36 ezikler gibi yüzey kusurları, pürüzlülük olarak kabul edilemez ve ölçülmemelidir. Gerekirse, DIN EN ISO 8785 uyarınca toleransı belirtilir. Birincil profil, profilin kesim dalgaboyu λs olan ölçüm değerlerinin düşük geçişli filtreden geçirdikten sonra elde edilir. Bunun için, kısa dalgaboyu profil kesimleri ayrılmıştır. Parametreler P tarafından tespit edilir ve tek tek numune uzunluğu içinde değerlendirilir. Bu durumda, değerlendirme uzunluğu ve ölçülen yüzey profilinin uzunluğu eşittir. RSm - Ortalama kanal genişliği : Profil elemanları Xsi (daha önce Sm) genişliğinin ortalama değeri ; Yatay ve dikey eşik değerlendirmesi için tanımlanmış Rt - Pürüzlülük profilinin toplam yüksekliği : ln değerlendirme profili içindeki en küçük Zv ve en büyük Zp değerinin toplamı Rzi - Pürüzlülük profilinin maksimum yüksekliği : örnekleme uzunluğu lri içinde, en düşük ve en yüksek değerin toplamı Rz1max - Maksimum pürüzlülük derinliği : Değerlendirme uzunluğu ln içinde, 5 örnekleme uzunluğu lri'nin en büyük 5 Rzi değeri Rz - Ortalama pürüzlülük derinliği : Değerlendirme uzunluğu ln içinde, 5 örnekleme uzunluğu lri'nin ortalama 5 Rzi değeri Şekil 1: λs profil filtresi için birincil profil ve ortalama çizgi Pürüzlülük profili, kesme dalgaboyu λc ile birinci profilin yüksek geçiren filtreden geçmesi ile oluşur. Bunun için, uzun dalga profili kesimleri ayrılır. Parametreler R tarafından tespit edilir ve genellikle beş aynı lr numune uzunluğunun analiz edilmesi ile ln oluşur. Örnekleme uzunluğu, profil filtrenin kesme dalgaboyu λc'ye eşittir. Şekil 2: Ortalama çizgi ile Pürüzlülük profili (λc-profil filtresi kullanarak birincil profilinin yüksek geçiren filtre ile filtrelenmesi) Dalga profili, kesme dalgaboyu λc olan birincil profilin alçak geçiren filtreden geçmesi ve dalgaboyu f olan yüksek geçiren filtreden geçmesi ile oluşur. Parametreler W ile tanımlanır ve çok sayıda örnekleme uzunluğu lw'nin değerlendirmesi ile ln elde edilir. Örnekleme uzunluğu lw, yüksek geçiren filtre kesim dalga boyu λf'ye karşılık gelir. Bununla birlikte, numune alma uzunlukları sayısı standart değildir ve bu nedenle her zaman çizim üzerinde belirtilmelidir. Sayı, 5 ile 10 arasında olmalıdır. Şekil 6 : Aritmetik ortalama pürüzlülük değeri Ra Şekil 7 : Pürüzlülük profilinin toplam yüksekliği Rt, ortalama pürüzlülük derinliği Rz ve maksimum pürüzlülük derinliği Rz1max Şekil 8 : Ortalama kanal genişliği RSm, ortalama profil eleman genişliği Xsi'ın ortalama değeridir Şekil 3 : Yüksek geçiren filtreden sonra birincil profilin ve λc profilinin ortalama çizgisi Şekil 4 : λc profil filtresi kullanılarak düşük geçiren filtre ile ortalama çizgi ile dalga profili Filtered Filtered Short-wave profile segments Roughness Waviness Long-wave profile segments Şekil 5 : DIN EN ISO 11562:1998 göre farklı profiller, Gauss filtresi için filtrelerin iletim karakteristikleri Şekil 9 : Malzeme kısım profili Rmr(c)'nin malzeme oran eğrisi, yükseklik bölümü c'nin fonksiyonudur (Abbott-Firestone eğrisi) n Tercih edilen parametreler Maksimum pürüzlülük derinliği Rz1max, yüzey fonksiyonlarını etkiler. Örnek : conta yüzeyleri. Kılavuz yüzeyleri ve karşı conta yüzeyleri için malzeme kısım profili Rmr(c) Ortalama pürüzlülük derinliği Rz genellikle tüm diğer yüzeyler için de geçerlidir. Aritmetik ortalama Ra, tüm profil değerlerden oluşan ortalama tepe ya da vadilere güçlükle etki eder; önemi bu nedenle oldukça düşüktür. n Pürüzlülük ölçüm koşulları (DIN EN ISO 4288:1998) Periyodik olmayan profiller Periyodik profiller n Çizim sembolleri (DIN EN ISO 1302:2002) DIN EN ISO 4288 ve DIN gibi koşullar ölçme rtip Maximum uç yarıçapı lr Taşlama, honlama, lepleme, aşınma veya Tornalama, frezeleme, rendeleme b Ek yüzey gereksinimi Gerekli mekanik işleme yoluyla talaş kaldırma Örnekleme uzunluğu ln Değerlendirme uzunluğu lt a Tek bir yüzey gereksinimi Temel Sembol Hareket uzunluğu (değerlendirme uzunluğu artı hareket öncesi ve sonrası uzunlukları) c Üretim işlemi (örnek: tornalama, kumlama, krom kaplama) d Büküm yönü sembolü (yüzey kanalları) Malzeme kaldırmasız e İşleme payı (mm) Rt, Rz μm Ra μm RSm mm rtip μm Δc=lr mm ln mm lt mm > 0,025…0,1 > 0,006...0,02 > 0,013…0,04 2 0,08 0,4 0,48 > 0,1…0,5 > 0,02...0,1 > 0,04…0,13 2 0,25 1,25 1,5 > 0,5…10 > 0,1…2 > 0,13…0,4 2*) 0,8 4 4,8 Sembol girdileri (üst) > 10…50 > 2…10 > 0,4…1,3 5 2,5 12,5 15 > 50…200 > 10…80 > 1,3…4 10 8 40 48 Büküm yönü sembolü (pozisyon d, alt) Tüm yüzeylerde aynı doku Δ *) Rz > 3 μm veya Ra > 0.5 μm için, uç yarıçapı rtip = 5 μm kullanılabilir. Buna ek olarak, alçak-geçirgen filtre ile ölçüm noktası mesafesi X ve kesim dalgaboyu Δs standardize edilmiştir. Ancak, bu değerler pürüzlülük ölçüm cihazlarına girilmiştir. 37 x Basitleştirilmiş kıyaslama, alanı sınırlı ise Δ = Δ X M C R P Paralel Dikey *) Kesişen Karışık Ortak Merk. Radyal Yönsüz * Pratik ipucu 1: Gerekli tarama uzunluğu lt için malzeme yüzeyi üzerinde yeterli alan yoksa, değerlendirme uzunlukları sayısı azaltılmalı ve çizimde belirtilmelidir.. Pratik ipucu 2: Yetersiz alan hala varsa, birincil profil Pt toplam yüksekliği yerine, Rt veya Rz mevcut uzunluğu boyunca ölçüm yapılır. n Pürüzlülük ölçümlerinin Değerlendirilmesi (DIN EN ISO 4288:1998) Pürüzlülük ölçüm değerleri, özellikle dikey parametreleri Rt, Rz, Rz1max ve Ra için %-20 ve %+30 arasında bir yayılım vardır. Tek bir ölçüm değeri ile parametre toleranslarının uygunluk açısından tam bir açıklaması sağlanamaz. Aşağıdaki prosedür, DIN EN ISO 4288 Ek A'yı belirtir: Max Kuralı 5 örnekleme uzunluğundan, ortalama değeri maksimum "max" olarak tüm pürüzlülük parametrelerinden: yüksek değer beklenen yüzeylerden en az 3 ölçüm ile alın; belirtilen sınırı herhangi bir noktada aşılmamalıdır. %16 Kuralı Beş numune uzunluğu arasındaki ortalama değer olarak "max" ilavesi olmaksızın tüm pürüzlülük parametreler : Ölçülen değerleri %16 sınırını aşabilir; prosedür aşağıda: 1. İlk ölçüm değeri belirtilen limitten %70 az ise, uygun olarak kabul edilir. 2. Sonuç farklı ise, diğer yüzeylerden 2 ek ölçüm alınır; 3 ölçüm değerleri belirtilen limitten daha az ise olumlu sayılır. 3. Sonuç farklı ise, diğer yüzeylerden 9 ek ölçüm alınır; artık ölçülen değerlerin 2'si belirtilen sınırı aşması halinde, bu uyumlu olarak kabul edilir. *)... sembolün girildiği projeksiyon düzlem görünüşü Örnekler Açıklama Hiçbir malzeme kaldırma yok, varsayılan iletim bandı, R profili, %16 kuralı, ortalama pürüzlülük derinliği 5μm (üst sınır) Malzeme kaldırma izini, varsayılan iletim bandı, R profili, max kuralı, maksimum pürüzlülük derinliği 3μm (üst limit); işleme payı 0.2 mm Malzeme kaldırma izini, varsayılan iletim bandı, R profili, değerlendirme uzunluğu 3 örnekleme uzunluğu, %16 kuralı, ortalama pürüzlülük derinliği 4μm (üst sınır); eş merkezli yüzey kanalı Malzeme kaldırma izini, varsayılan iletim bandı, R profili,% 16 kuralı, ortalama pürüzlülük derinliği 5μm; aritmetik ortalama pürüzlülük değeri 1 mikron (üst sınır) Malzeme kaldırma izini, varsayılan iletim bandı, R profili, %16 kuralı, 1μm (alt sınır) ve 3μm (üst sınır) arasında pürüzlülük derinliği ortalaması Malzeme kaldırma izini, λs için varsayılan iletim bandı, λc filtre yok, P profili, değerlendirme uzunluğu parça uzunluğu, %16 kuralı, birincil profil toplam yüksekliği 25 mikron (üst sınır) Malzeme kaldırma izini, varsayılan iletim bandı 0.8 (= λc) 25 (= λf = lw) mm, W profili, 5 örnekleme uzunluğu (ln = 5 * lw = 125 mm ), %16 kuralı, toplam profil yüksekliği 10 mikron (üst sınır) Malzeme kaldırma izini, varsayılan iletim bandı, R profili, %16 kuralı, toplam pürüzlülük profilinin yüksekliği 1 mikron (üst sınır); c = 0.3 μm kesme yüksekliği ise profil malzeme kısmı %90 (alt limit) Malzeme kaldırma izini, varsayılan iletim bandı, R profili, 0.1 mm (alt sınır) ve 0.3 mm (üst sınır) arasındaki ortalama kanal genişliği Alan sınırlı ise, basitleştiriliş(sağ) kıyaslama(sol) ortalamasının açıklaması Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Contracer (Kontur Ölçüm Cihazı) ■İzlenebilir Açı ■Aşırı Yük Güvenlik Şalteri İş Parçasının yüzeyinin uca dik olması veya Parçada çapak bulunması gibi nedenler ile Uca aşırı yük binmesi durumunda, güvenlik şalteri operasyonu durdurur ve alarm çalar. Bu tür cihazlar genellikle X (tarama ekseni) ve Y (Dikey Eksen )eksenlerinde ayrı bir güvenlik cihazı mevcuttur. CV-3200/4500 modelinde güvenlik için kol ve detektör birleşik gelmemektedir. Down slope Up slope 77˚ or less 38 87˚ or less İş parçasının konturu boyunca aşağı veya yukarı yönde ucun izleyebileceği maksimum açı izlenebilir açı olarak isimlendirilir. Bir yanı dik uç açısı 12 derece olan ucun izlenebilir açısı yukarı yönde 77° ve aşağı yönde 87° dir. Konik uç için (30° koni) izlenebilir açı benzerdir. 77° veya daha az açı Yüzey pürüzlülüğü ile 77° den daha fazla etkileyebilir. Yüzey pürüzlülüğü ölçüm kuvvetini etkileyen faktörlerden biridir . CV-3200/4500 modeli için aynı ucun (SPH-71) izlenebilir açısı yukarı yönde 77° ve aşağı yönde 87° dir. ■Uç Radyus Kompanzasyonu Kayıtlı profil iş parçasının yüzeyinde uctaki radyusun merkezini gösterir. (Tipik Radyus 0.025mm) Bu Yüzey profilinin aynısı değildir ve data işlemleri ile uç radyusundan kaynaklanan profil farklılığı kompanze edilir. Stylus RxM Recorded profile RxM Workpiece contour RxM R: Stylus tip radius M: Measurement magnification ■Kol Dönüklüğü için Kompanzasyon Uç kola takılı olup kol sadece Z yönünde hareket etmez aynı zamanda dokunulan yüzey ile beraber dönebilir bu yüzden hassasiyetten emin olmak için X yönünde Kompanzasyon yapılması gerekmektedir. Kol dönüklüğü kompanzasyonu için 3 yöntem vardır. 1: Mekanik Kompanzasyon 2: Elektriksel Kompanzasyon δ Stylus Measuring arm Fulcrum δ: Unwanted displacement in X to be compensated 3:Yazılım İşlemi. İş parçası konturu dikey yönde çok fazla hareket içeriyorsa bu kompanzasyon yöntemlerden biri uygulanmalıdır . ■Basit veya Komplex Kol Klavuzu Basit Kollarda Ucun Dikey hareketi (Z) kolun dairesel bir hareketidir. Bu X te ofsete sebep olur bu sebepten kompanzasyon ihtiyacı vardır. Daha büyük dairesel hareket, Daha büyük istenmeyen X hareketine (δ) neden olur ki bu kompanze edilmelidir. (Figur : Sol Alttaki ) X teki kompanzasyon ihtiyacını kaldırmak için Alternatif olarak komplex mekanik bağlantı kullanılmaktadır. ■Z Eksen Ölçüm Metodu X eksen ölçümü dijital skala ile yapılırken, Z eksen ölçümü dijital skala ve birkaç analog metod (diferansiyel dönüştürücüler kullanılarak v.b.) ile yapılmaktadır. Analog metodlar ile Z eksen çözünürlüğü Ölçüm aralık ve büyütmesine göre değişebilmektedir. Dijital skalada çözünürlük sabittir. Genellikle dijital skalalar analog methodtan yüksek hassasiyettedir. ■Kontur analiz metodları ■Data Birleştirme Kontur , ölçüm işlemini tamamladıktan sonra iki yöntemden biri ile analiz edilebilir. Eğer Kontur izleme açısı nedeni ile tamamı alınamadı ise bir kaç farklı tarama ile ölçülendirilebilir. Bu fonksiyon ile konturler genel elemanlar(çizgi, nokta...) ile birleştirilebilir. Bu fonksiyon ile tüm kontur görüntülenir ve değişik analizler gerçekleştirilebilir. Data işleme bölümü ve analiz programı Ölçülen kontur data işleme kısmına aktarılır , mouse ve/veya klavye kullanılarak analiz yapılır. Açı, radyus, mesafe gibi datalar direkt olarak görüntülenebilir. Koordinat sistemi ile ilgili ölçüler kolayca ölçülebilir. Ölçülen profil grafiği yazıcıdan alınabilir. Data 1 Data 2 39 ■Dizayn Datası ile Tolerans atama Data combination Ölçülen iş parçası kontur datası tek tek ölçümden farklı olarak dizayn datası ile mukayese edilebilir. Bu teknik ile ölçülen kontur ile kayıtlı kontur arasındaki sapma miktarı tespit edilebilir. Aynı zamanda bu yöntemde şahit numune ile diğer numuneler arasındaki sapmalarda tespit edilebilir. Bu teknik parça seklinin performansı etkilediği veya diğer parçaları etkilediği durumlarda gayet kullanışlıdır. ■Ölçüm Örneği ■En Uygun Yerleştirme Eğer Yüzey profil verisi için bir standart varsa dizayn veri toleransı standarda göre gerçekleştirilir. Eğer standart yok ise veya şekil üzerindeki tolerans talep ediliyor ise dizayn verisi ile ölçülen veri en uygun şekilde yerleştirilir. <Before best-fit processing> Measured data Design data <After best-fit processing> Measured data Yukarı ve aşağı ölçüm için çift yönlü uç Yatak iç / dış halka konturu İç Dişli İç diş Formu Dış Diş Formu Mastar konturu Design data En Uygun yerleştirme işlemi Dizayn datası ile Ölçülen data arasındaki koordinat sisteminden kaynaklanan sapmaları en aza indirgemek için ölçülen verinin konumunu ayarlayan bir algoritmadır. Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Roundtest (Form Ölçüm Cihazları) ■ Dairesellik açıklaması Çevresel çizgiler hesaplandıktan sonra Merkezi ve boyu aşağıda açıklanan dört metodtan biri ile hesaplanmış Aynı düzlemde ve Eşmerkezli iki daire arasında kalan mükemmel dairesellikten olan sapmadır .Diagramlar kullanılan metodlar ile sapmanın nasıl elde edildiğini göstermektedir . 40 Minimum Alan Dairesi (MZCI) En Küçük Karekök Dairesi (LSCI) İki eşmerkezli daire pozisyon ve çapı iki daire arasında radyal fark azalana kadar devam eder. Çevresel çizgilerin radyal sapmalarının karelerinin toplamından dairenin boyutu ve konumu belirlenir. Eşmerkezli iki daire bu dairenin merkezinden tüm çizgileri kapsayacak şekilde oluşturulur . reference circle center 90° 90° extracted circumferential line Least squares circle 5,38 µm 4,88 µm 180° 180° 0° 270° 0° 270° Maksimum İç Daire (MICI) Minimum Dış Daire (MCCI) Çevresel çizgilere dokunan maksimum iç dairedir . İkinci eşmerkez daire ise çevresel çizgileri dışarıdan kapsayan dairedir. Çevresel çizgilere dokunan minimum dış dairedir . İkinci eşmerkez daire ise çevresel çizgileri içten kapsayan dairedir. Çevresel çizgilerin merkezinin pozisyonu dört metod ile ayrı çıkarılmış ve sonuç aşağıda gösterilmiştir. Referans dairelerin merkez konumları dört metodta farklılık göstermektedir. 90° 90° Maximum inscribed circle Minimum circumscribed circle 90° 5,49 µm 5,27 µm 180° 180° MICI MZCI 0° 0° 180° 0° LSCI MCCI 270° 270° Karakteristik Sembol* 270° Açıklama Geometrik Tolerans* Dairesellik Dairesel sapma elde edilen çevresel çizgiyi kapsayan iki eşmerkezli daire arasındaki radyus farkıdır .Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. Sonuç t Doğrusallık Doğrusallık sapması minimum genişlikte ve elde edilen doğrusal çizgiyi kapsayan iki parallel çizginin arasındaki mesafe farklılığıdır . Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. t Düzlemsellik Düzlemsellik sapması minimum genişlikte ve elde edilen düzlem yüzeyini kapsayan iki parallel düzlemin arasındaki mesafe farklılığıdır . Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. t ∅ t Silindiriklik Silindiriklik sapması minimum radyus farklılığı ve elde edilen silindir yüzeyini kapsayan iki eş eksenli silindir arasındaki radyus farklılığıdır . Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. Eşeksenlilik Eşeksenlilik sapması, elde edilen silindirik yüzey ekseni ile datum ekseni arasında değerlendirme aralığındaki maksimum radyal mesafedir . Özellik t/2 değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. Test Metodu ∅ ∅t ∅ A A * Following ISO 1101:2012; t = tolerance Referans Eleman Elde edilen Geometri Filtreleme Elde edilen geometrilere gereksiz detayları önlemek veya azaltmak için low-pass filtreler , veya devir başına ondulasyon cut-off değeri uygulanabilir . Farklı upr değerlerinde %50 Gauss fitresi uygulanmış diagramlar aşağıdaki gibidir. Filtresiz 150 upr 90° 4,88 µm 180° 0° 270° 50 upr 90° 15 upr 90° 90° 4,06 µm 180° 0° 180° 0° 270° Karakteristik Sembol* Açıklama 0° 270° Geometrik Tolerans* ∅ ∅t ∅ A Test Metodu Sonuç A t A Paralellik (Düzlem - Düzlem) Düzlem-Düzlem Parlellik sapması Datum düzlem ile elde edilen düzlem yüzeyi arasındaki maksimum mesafedir . Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. Diklik (Düzlem - Eksen) Düzlem - Eksen Diklik sapması datum eksene dik düzlem ile elde edilen düzlem yüzeyi arasındaki maksimum mesafedir . Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. 180° 270° Eşmerkezlilik Eşmerkezlilik sapması datum eleman merkezi ile elde edilen daire merkezi arasındaki maksimum radyal mesafedir . Özellik t/2 değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. A ∅ A ∅ t A R Diklik (Eksen -Düzlem) Eksen-Düzlem Diklik sapması datum düzleme dik eksen ile elde edilen eksen arasındaki maksimum mesafedir . Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. ∅ Salgı (Radyal) Radyal Salgı sapması datum ekseni ile elde edilen geometrinin merkezi arasındaki maksimum radyal farklılıktır . Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. ∅ Salgı (Eksenel) Eksenel Salgı sapması Eksene dik düzlem ile elde edilen geometrinin eksenel yönde maksimum mesafe farklılığıdır.Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. ∅ Toplam Salgı (Radyal) Toplam Radyal Salgı sapması datum eksen ile elde edilen eş eksenli silindir merkezi arasındaki radyus farklılığıdır. Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. ∅ Toplam Salgı (Eksenel) Toplam Eksenel Salgı sapması Eksene dik düzlem ile elde edilen düz yüzey arasındaki eksenel farklılıktır. Özellik t değerinde sapma limiti ile toleranslandırılır. 2,87 µm 3,73 µm ∅t A A ∅ t A ∅ A A t A ∅ t A a b ∅ ∅ A a A t A b ∅ * Following ISO 1101:2012; t = tolerance Referans Eleman Elde Edilen Geometri 41 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Sertlik Ölçüm Cihazı ■ Sertlik Test Metodları ve Sertlik Ölçüm Cihaz Seçimi için kılavuz Test Metodu Malzemel Microhardness (Micro-Vickers) ● Entegre Devre dilimi Vickers Rockwell ▲ Rockwell Superficial ● ● ● ▲ ● ● ● Demir dışı metal ● ▲ ● ● ● ▲ Plastik Brinell Shore Sünger, Kauçuk ve plastik için Taşınabilir geri tepme tipi ● Demir (Isıl işlem görmüş veya ham malzeme) Karbit, Seramik (kesici takım) 42 Mikro yüzey malzeme karakteristiği ● ● ● ● ● ● Taşlanmış Taş ● Döküm ● Sünger, kauçuk Form İnce metal saç(Tıraş bıçağı, metal folyo) ● ● İnce film, kaplama, boyama, yüzey tbk. (nitrürlenmiş katman) ● ● küçük parçalar, sivri parçalar (saat vidası, dikiş makinesi iğnesi) ● ▲ ● ● ● Büyük numuneler (yapılar) Metalik malzeme konfigurasyonu(çok katmanlı alaşımın her aşaması için sertlik) ● ● Plastik Plaka ▲ ▲ ● ● ● ● ● Sünger, Kauçuk plaka Uygulama Malzemenin dayanımı veya fiziksel özellikleri ● ● ● ● Isıl İşlem ● ● ● ● ● Sementasyon derinliği ● ● Dekarbürize tabaka derinliği ● ● Alev veya Yüksek frekanslı sertleştirme tabaka derinliği ● ● ● Sertleştirebilirlik testi ● ● Nokta Kaynağı maksimum sertlik ● Kaynak Sertliği ● Yüksek sıcaklık sertlik (yüksek sıcaklık özellikleri, sıcakta çalışabilirlik) ● ● Kırılma dayanımı (seramik) ● ● ● ▲ ▲ ▲ ● ● ● Key: ● Daha Uygun ▲ Uygun ■ Sertlik Ölçüm Yöntemleri (1) Vickers (2) Knoop Vickers sertlik herhangi bir test kuvveti ile sertlik ölçümüne izin veren ve en geniş uygulama alanı olan bir test metodudur. Bu testin bir çok uygulama alanı vardır özellikle 9.807N (1kgf) altındaki test kuvvetlerinde yapılan sertlik ölçümlerinde.Aşağıdaki formulde görülebileceği gibi,Vickers hardness F (N) test kuvvetinin S (mm2) dokunma yüzeyine oranıdır . Dokunma yüzeyi F (N) kuvveti uygulandığında indenter (kare piramit elmas, karşıt yüz açısı θ=136˚) tarafından oluşan izin çapraz mesafesinden d (mm, ortalama uzunluk) hesaplanır. k konstant (1/ g =1/9.80665). Aşağıdaki formulde görülebileceği gibi, Knoop sertlik, test kuvvetinin Çentiğin yansıtılmış Alanına A (mm2) oranıdır . Yansıtılmış alan F (N) kuvveti uygulandığında baklava biçiminde indenter ( karşıt yüz açısı 172°30' ve 130° ) tarafından oluşan izin çapraz mesafesinden d (mm, ortalama uzunluk) hesaplanır .Knoop sertliği, Sertlik cihazının Vickers indenterı Knoop indenter ile değiştirilerekte ölçülebilir. F F F 2Fsin q HV=k =0.102 =0.102 2 2 =0.1891 2 S S d d F:N d:mm Vickers Sertlik teki hata aşağıda verilen formül ile hesaplanır .Burada Δd1, Δd2 ve a mikroskoptan kaynaklanan hataları , çentik okumasından kaynaklanan hataları, ve indenterın karşı yuzlerı tarafından olusturulan kenar çizgi uzunluğunu temsil etmektedir. Dq nun birimi derecedir. DHV HV DF F -2 Dd1 d -2 Dd2 d - a2 3.5x10-3Dq d2 F F F F HK=k =0.102 =0.102 2 =1.451 2 A A cd d F:N d:mm c:Constant (3) Rockwell ve Rockwell Superficial Rockwell veya Rockwell Superficial sertlik ölçmek için, önyük uygulanıp sonra test kuvveti uygulanır ve ardından tekrar ön yük uygulanır. (Uç koni açısı: 120˚, uc radyusu:0.2mm) veya küre indenter (çelik veya karbit küre ).Bu sertlik değeri sertlik formülündeki önyük ile test yükü arasındaki indenter derinlik h (μm) farkından elde edilir .Rockwell 98.07N , Rockwell Superficial 29.42N önyük kullanır . İndenter tipi, test yükü, Sertlik formulu ile kombinasyonu skala olarak bilinen özel semboller kullanılır. Japon Sanayi standartları (JIS), değişik skalalar tanımlamaktadır. ■ Vickers Sertlik ve Numunenin minimum kalınlığı arasındaki bağlantı F:kgf t:mm 0.001 d h 2000 t F HV=0.1891 2 d t>1.5d h≒d/7 0.2 0.3 0.5 50 30 20 t: Thickness of specimen (mm) d: Diagonal length (mm) h: Depth of indentation (mm) 0.01 98.07x10-3 0.02 0.03 0.05 0.1961 0.2942 0.4903 0.02 0.03 0.05 0.1 0.1 0.9807 0.2 0.3 0.5 1.961 2.942 4.903 0.2 0.3 0.5 1 9.807 1 2 3 5 19.61 29.42 49.03 2 10 98.07 20 30 50 196.1 294.2 490.3 0.01 0.1 100 19.61x10-3 29.42x10-3 49.03x10-3 0.002 0.003 0.005 0.02 0.03 0.05 500 300 200 0.002 0.003 0.005 0.001 0.01 1000 9.807x10-3 d:mm 0.002 0.003 0.005 Vickers hardness HV [Example] Specimen thickness t: 0.15mm 1 Specimen hardness: 185HV1 2 Test force F: 9.807N (1kgf) 3 Diagonal length d: 0.1mm F:N 0.001 Diagonal length of indentation Minimum thickness of specimen Test force 43 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 3.3 3.15 3 2.85 2.7 2.55 2.4 2.25 2.1 1.95 1.8 1.65 1.5 1.35 1.2 1.05 0.9 0.75 1.4 Minimum thickness of specimen (mm) 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Minimum thickness of specimen (mm) Minimum thickness of specimen (mm) ■ Rockwell / Rockwell Superficial Sertlik ve Numunenin minimum kalınlığı arasındaki ilişki 20 30 40 50 60 70 80 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 20 30 40 50 60 70 90 100 Rockwell hardness Rockwell Superficial hardness Rockwell hardness ■Rockwell Superficial Sertlik Skalası ■ Rockwell Sertlik Skalası Skala Uç A D 588.4 Elmas C 588.4 1.5875mm çaplı küre G 588.4 3.175mm çaplı küre K L M P R S V 980.7 Uygulama Scale Karbür, ince çelik levha Yüzeyi sertleştirilmiş çelik Çelik (100HRB den daha büyük ya da 70HRC den daha az) 15N Rulman/yatak metali, tavlı bakır Pirinç Sert alüminyum alaşım, berilyum bakır, fosfor bronz 15T 30N 980.7 1471 Ball with a diameter of 6.35mm 30T Ball with a diameter of 12.7mm 30W 15X Plastic, lead 30X 45X 588.4 15Y Plastic 30Y 1471 45Y Uygulama 294.2 Karburlenmiş veya nitritlenmiş katman gibi çelikte İnce, sert katman 441.3 147.1 1.5875mm çaplı küre 294.2 Yumuşak çelik ince metal sac, pirinç, bronz, v.b.. 441.3 147.1 3.175mm çaplı küre 45W 1471 980.7 Elmas 15W Rulman/yatak metali, taşlanmış taş Rulman/yatak metali Rulman/yatak metali Test Kuv. (N) 147.1 45T 588.4 980.7 Uç 45N 1471 H E 980.7 1471 F B Test Kuv. (N) 294.2 Plastik, çinko, rulman/yatak alaşımı 441.3 Ball with a diameter of 6.35mm Ball with a diameter of 12.7mm 147.1 294.2 Plastic, zinc, bearing alloy 441.3 147.1 294.2 Plastic, zinc, bearing alloy 441.3 ■ Kalibrasyon Blokları: Rockwell ve Rockwell Superficial sertlik test kuvvetleri No. Ön test kuvveti Test kuvveti Rockwell sertlik Rockwell Superficial sertlik N 98,07 29,42 kgf 10 588,4 980,7 1471 147,1 294,2 kgf 60 100 150 15 30 45 A D C 15N 30N 45N Ø 1/16“ / 1.5875 mm F B G 15T 30T 45T 45W Elmas indenter İnç küre / mm küre 3 N 441,3 Ø 1/8“ / 3.1750 mm H E K 15W 30W Ø 1/4“ / 6.3500 mm L M P 15X 30X 45X Ø 1/2“ / 12.7000 mm R S V 15Y 30Y 45Y 80 90 100 Hassas Ölçü Cihazları Hakkında Kısa Rehber Koordinat Ölçme Tezgahları EN ISO10360 serisi standartlar Koordinat Ölçme Tezgahlarının (CMM) performansını değerlendirme prosedürünü açıklamaktadır. Daima en yeni ISO standardlarından alıntı yapmaya önem veren Mitutoyo'nun bu katalogda kullanmış olduğu ISO parametrelerine dair genel bilgiler aşağıdadır. ■ E0, MPE (EN ISO 10360-2) Uzunluk ölçümünde Müsade Edilen En Büyük Hata (MPE) Bu standartta açıklanan test prosedürü; bir koordinat ölçme tezgahıyla (CMM),Şekil 1 de gösterilen yedi yönde beş tane farklı uzunluğun ölçülmesiyle elde edilen 35 ölçümün bulunduğu bir set oluşturmaktan ibarettir. Uygulanan bu ölçüm prosedürü iki defa daha tekrar edilerek toplam 105 ölçüm sonucu temin edilir. Ölçüm belirsizliğinin katkısının da dahil olduğu bu sonuçlar, eğer tezgah imalatçısının belirlemiş olduğu değerlere eşit veya onlardan küçükse koordinat ölçme tezgahının (CMM) performansının spesifikasyonlarını karşıladığı kanıtlanır. Standard, en çok beş tane ölçüm sonucunun tayin edilmiş limiti aşmasına müsade etmektedir (ancak aynı pozisyonda üç defa yapılan ölçümde elde edilen iki uygun olmayan sonuca müsade edilmez). Böyle bir durumun ortaya çıkması halinde söz konusu pozisyonda 10 defa ilave ölçüm çalışması yapılır.Eğer elde edilen ve ölçüm belirsizliği katkısını da ihtiva eden 10 ölçüm sonucu da tayin edilmiş sınır değerin dahilindeyse koordinat ölçme tezgahının(CMM) testte başarılı olduğu kabul edilir. Testte kullanılan uzunluk materyal standardının kalibrasyonu ve hizalanma metodlarıyla ilişkili olan ölçüm belirsizlikleri müsade edilen en büyük ölçme hatasının belirlenmesinde dikkate alınmalıdır (bu iki belirsizlikle birleştirilen ilave bir belirsizliğin de içine girdiği ölçüm sonuçları tayin edilmiş sınır değerden küçük olmalıdır) Test sonuçları aşağıda gösterilen üç formattan bir tanesini kullanarak ifade edilebilir (birim: µm). E0,MPE=A+L/K≤B E0,MPE=A+L/K E0,MPE=B 44 A: Tezgah üreticisi tarafından belirlenen sabit (µm) K: Tezgah üreticisi tarafından belirlenen boyutsuz sabit L: Ölçülen uzunluk (µm) B: Tezgah üreticisi tarafından belirlenen üst sınır değeri (µm) Sekil 1 Koordinat Ölçme tezgahının ölçüm hacmi içindeki tipik ölçme yönleri ■ MPE THP ( EN ISO 10360-4) Taramalı Dokunus için Müsade Edilen En Büyük Hata Tarayıcı prob ile teçhiz edimiş koordinat ölçme tezgahlarının (CMM) doğruluğu için kullanılan standarttır. Test prosedürü, standard küre üzerinde dört tane düzlemde taramalı ölçüm yapılması, bütün ölçüm noktalarının kullanımıyla en küçük kareler metoduna dayalı olarak küre merkezinin hesaplanması ve bütün ölçüm noktalarını ihtiva eden aralığın (Şekil 3 teki A boyutu) hesaplanmasıyla gerçekleştirilir. Yukarıda zikredilen en küçük kareler yöntemiyle hesaplanmış küre merkezi esas alınarak, kalibrasyonlu standart kürenin yarıçapıyla en büyük ölçüm noktası ve en küçük ölçüm noktası arasındaki mesafeler hesaplanır ve bulunan en büyük mesafe değeri (Şekil 3 teki B boyutu) belirlenir. Bulunan A ve B boyutlarının her birine dokunma ucunun form belirsizliği ve standart kürenin form belirsizliğinin kombinasyonuyla bulunan ilave ölçüm belirsizliği eklenir. Sonuç olarak hesaplanan bu iki değer tayin edilmiş sınır değerlerden küçük olursa tarayıcı prob,yapılan testi başarıyla geçmiştir. Dokunma ucu Tarama düzlemi 2 Tarama düzlemi 1 Standard kürenin yarıçapının kalibre edilmis degeri En küçük kareler metoduyla olusturulan küre Tarama düzlemi 3 Küre merkezi Tarama düzlemi4 Ölçüm noktaları Sekil 3 Taramalı dokunus için müsade edilen en büyük hatayı bulma ve degerlendirme için hedef alınacak düzlemler ■ PFTU,MPE (EN ISO 10360-5) Tek Uç için Müsade Edilen En Büyük Form Hatası Bu standartta açıklanan test prosedüründe, standart küre üzerinde belirlenen hedef noktaları ( Şekil 2 de gösterilen 25 nokta) ölçmek için bir dokunma ucu kullanılır ve ölçüm sonuçları küre merkezinin en küçük kareler yöntemiyle hesaplanmasında kullanılır. Daha sonra, ölçülmüş 25 noktanın her birinden küre merkezine olan R mesafeleri hesaplanır ve yarıçap farkı (Rmax-Rmin) bulunur. Hesaplanmış yarıçap farkına dokunma ucunun ve standard kürenin form belirsizliklerinin kombinasyonuyla bulunan ilave ölçüm belirsizliği eklenir. Böylece bulunan son değer, tayin edilmiş sınır değere eşit veya ondan küçük olursa prob yapılan testi başarıyla geçmiştir. Sekil 2 22.5゜ 22.5゜ a 22.5゜ 22.5゜ 22.5゜ Tek Ucun Form Hatasını tespit etmek için standard küre üzerinde hedef alınan noktalar 45 46 BiLGiNOGLU ENDUSTRi MALZEMELERi SAN. ve TiC. A.S. 2824 Sk. No:26 1.Sanayi Sitesi 35110 İzmir Tel : 0232. 433 7230 • Fax: 0232. 457 3769 e-mail: info@bilginoglu-endustri.com.tr www.bilginoglu-endustri.com.tr