Hassas Ölçü Aletleri

Transkript

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
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.
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
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
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.
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.
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
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
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.
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
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)
(Standard taksimat aralıklı)
İki yönlü gösterge (çoklu dönüşlü)
(Ters yönden okumalı)
İki yönlü gösterge ( tek dönüşlü)
(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
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
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
kısa
kısa
350mm (13.78") veya daha
kısa
kısa
kısa
kısa
kısa
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 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 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
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
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
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
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
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
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)
%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)
%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
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.
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
t
∅
t
Silindiriklik
Silindiriklik sapması minimum radyus farklılığı ve elde edilen silindir yüzeyini
kapsayan iki eş eksenli silindir arasındaki radyus farklılığıdır . Özellik t
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
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
∅
Salgı (Radyal)
Radyal Salgı sapması datum ekseni ile elde edilen geometrinin merkezi
arasındaki maksimum radyal farklılıktır . Özellik t değerinde sapma limiti ile
∅
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
∅
Toplam Salgı (Eksenel)
Toplam Eksenel Salgı sapması Eksene dik düzlem ile elde edilen düz
yüzey arasındaki eksenel farklılıktır. Özellik t değerinde sapma limiti ile
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
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
■ 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
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: [email protected]
www.bilginoglu-endustri.com.tr

Hassas Ölçü Aletleri

Transkript

Benzer belgeler

Ekte - TİAK

97-003 Bir boyutsal metroloji lab kurulması için

FOTOGRAMETRİ ANABİLİM DALI Fotogrametri eski Yunancadaki

Kullanma Kılavuzu

Antropometriye Giriş

PDF Indir

Bu PDF dosyasını indir