Калибровка резьбовых калибров посредством 2D cканирования Sander Galestien André Aarntzen IAC Geometrical Engineers Klazienaveen, Нидерланды OOO «Призма» - презентация

1 Калибровка резьбовых калибров посредством 2D сканирования Sander Galestien André Aarntzen IAC Geometrical Engineers Klazienaveen, Нидерланды OOO «Призма» 14 Октябрь 2014

2 Краткое содержание О компании IAC Опыт в 2D сканировании Традиционные методы измерений и известные проблемы Калибровка резьбовых калибров

3 IAC Geometrische Ingenieurs BV Основана в 1984 аккредитация NKO на измерение длины Калибровочный сервис по ISO аккредитация RvA Разработка и производство измерительного оборудования

4 Калибровка резьбовых калибров

5 Как получить фактическое значение среднего диаметра? Для расчета фактического значения среднего диаметра d 2 или D 2 из измеренного значения необходимо использовать формулу Берндта ( EA-10/10 EA Guidelines on the Determination of Pitch Diameter of Parallel Thread Gauges by Mechanical Probing )

6 От M к d 2 или D 2 Формула расчета

7 Стандартные методы измерения Метод двух/трех проволочек калибровки калибр пробок

8 Стандартные методы измерения Метод двух/трех проволочек калибровки калибр колец

9 Значения 'm' не достаточно Хорошо известный метод расчета Берндта, рекомендованный для расчета среднего диаметра приводит к ошибкам в случае, если значение шага и угла наклона боковой стороны резьбы отличаются от номинальных. Таким образом, для получения достоверного результата необходимо измерить фактическое значение шага и угла.

10 В случае, если прямолинейность поверхности не соответствует параметрам идеального профиля формула Берндта не дает правильного результата Однако, даже зная фактическое значение шага и угла наклона боковой стороны, практически невозможно получить достоверное значение среднего диаметра, так как в формуле Берндта не учитывается реальное значение отклонения от прямолинейности бокового профиля резьбы в следствие износа или качества изготовления. Таким образом, метод Берндта не может дать достоверный результат измерения!

11 Решение: 2D Сканирование Метод 2D сканирования был разработан компанией IAC Geometrische Ingenieurs для автоматического контроля газовых систем подушек безопасности. В соответствии с техническим заданием было необходимо проводить контроль всех параметров, в том числе и прямолинейность боковой стороны профиля, резьбы Батресса. Время измерения не должно было превышать 30 секунд на одну деталь. Компания IAC с успехом решила поставленную задачу, разработав технологию 2D сканирования профиля резьбы.

12 2D Сканирование с MasterScanner Дальнейшие исследования позволили разработать прибор для контроля резьбовых и гладких калибров – MasterScanner, который выпускается с 1995 года.

13 Преимущества: 2D Сканирования Основным преимуществом метода 2D сканирования является получение результатов измерения всех параметров резьбы: Cредний диаметр, Наружный диаметр, Внутренний диаметр, Шаг, Угол, Половина угла наклона боковой стороны резьбы, Прямолинейность, Конусность.

14

15 Для калибров свыше 160 мм: MasterScanner XPL

16 Видео MasterScanner XPL

17 Неопределенность измерения с MasterScanner Точность измерения достигается благодаря : 1) Калибровке с использованием установочных калибров 2) Компенсации формы щупа 3) Стабильности температуры в лаборатории 4) Выравниванию калибров

18 Наши Заказчики:

19 Спецификация: 2D-Scanner Внутренний диаметр (мм)Внешний диаметр (мм) отдоотдо MasterScanner XP2, MasterScanner XPL

20 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

21 Example Overview uncertainty sources M30-6g ring gauge 1.1 To be measured object Reference Ring Steel 35 mm Uncertainty Certficate 0,3 µm + 1,0*10E-6*L change diameter due to material drift mm 1.2 To be measured object in the measurement environment Deviation ambient temperature from 20°C Diameter variation due to Standard deviation thermal exp. Coef. ppm/°C Diameter variation due to temperature variation on ambient temp. °C 1.3 Transfer of information Standard Deviation Master Scanner Parallel deficiency of the probe styli correction 1.4 Processing of information Internal rounding Process 1: intermediate calibration of setting ring 35 mm

22 Example Overview uncertainty sources M30-6g ring gauge Process 2: calibration of effective diameter 2.1 To be measured object Pitch Diameter to be calibrated Ring Gauge M30 Defeciency of the contact surfaces mm 2.2 To be measured object in the measurement environment Deviation ambient temperature °C Diameter variation mm due to Standard deviation thermal exp. Coef. ppm/°C Difference Nominal Diameters Diameter variation due to temperature variation of Ring °C

23 Example Overview uncertainty sources M30-6g ring gauge Process 2: calibration of effective diameter (continued) 2.3 Transfer of information Standard Deviation Master Scanner Excentricity error E Heidenhain Glass Scales displacement mm Variation Heidenhain Scales due to Standard deviation thermal exp. Coef. ppm/°C Variation Heidenhain Glass Scales due to temperature variation °C Linear deviation Heidenhain Glass Scales Upper and lower contour Flank positions of intersection actual profile with pitch lines: axial X Meas.Uncertainty Residual stylus radiuscorrection uncertainty/s due to Master Gauge 2.4 Processing of information Internal rounding

24 Example Overview uncertainty sources M30-6g ring gauge Process 1 + 2: Uncertainty effective diameter : 1,9 μm This estimation of uncertainty is based on a standard uncertainty multiplied by a coverage factor k = 2, and on the working conditions of a MasterScanner XP10025 in our Laboratory. For a MasterScanner XP we specify: 2,5 μm

25 The series 2D-Scanners are covering the following range: 2D-ScannerInternal Diameter (mm)External Diameter (mm) smallestlargestsmallestlargest MasterScanner XP2, MasterScanner XPL

26 2D-Scanning versus 3-Wires and 2 Ball methods In this presentation it is made clear that the 2D-Scanning method has many advantages over the conventional methods. The requirements of new guidelines as VDI 2618 Blatt 4.8 and 4.9 can in fact only feasibly be met by application of 2D-Scanning.