Způsobilost měřidel, strojů a procesů Přejímací a periodické zkoušky CMM

1. ČVUT - Fakulta strojní Ústav technologie obrábění, projektování a metrologie Ing. Libor Beránek, Ph.D. Ing. Josef Křepela Strojírenská metrologie Způsobilostměřidel, strojů a procesůPřejímací a periodické zkoušky CMM

2. Požadavek zákazníka Rozdělení procesu USL Ztrátová funkce LSL Velikost ztráty v bodě 2,2 cílový prostor USL - LSL prostor přirozené variability 6 s neshodné jednotky neshodné jednotky Filozofie „cílového prostoru“ a filozofie „ztrátové funkce“ Cp = 2,0 Cp = 1,0

3. . Číselné porovnání povolené variability dané mezními hodnotami LSL a USL a přirozené variability vyjádřené šesti směrodatnými odchylkami 6 s je vyjádřeno ukazatelem způsobilosti Tento ukazatel předpokládá normální rozdělení N(m,s2) se střední hodnotoum směrodatnou odchylkou s, ale nebere zřetel na střední hodnotu ( např. nastavení). Vyjadřuje „ČEHO JSME SCHOPNI DOSÁHNOUT“.

4. LSL USL 0,006% 0,4% 9% 9% 0,4% 50% 50% Znázorněná rozdělení mají všechna Cp = 1,33, ale při tom podíl neshodných se pohybuje od 0,006% až po 50% Mezi toleranční meze USL a LSL se vejde 8 směrodatných odchylek s (s = 0,75).

5. 12 s mezi USL a LSL 10 s mezi USL a LSL 8 s mezi USL a LSL 6 s mezi USL a LSL 4 s mezi USL a LSL Porovnání rozdělení znaku jakosti s různou variabilitou a jim odpovídajícím ukazatelům způsobilosti Cp s vyjádřením podílu jednotek mimo toleranční meze USL LSL Cp = 2,0  0,002 ppm Cp = 1,67  0,57 ppm Cp = 1,33  66,1 ppm Cp = 1  0,27% Cp = 0,67  4,44% p = 2,22%

6. . Obvykle se označuje a . Tento ukazatel rovněž předpokládá normální rozdělení N(m,s2) se střední hodnotoum a směrodatnou odchylkou s, ale závisí na střední hodnotě ( nastavení). Abychom mohli charakterizovat „ČEHO JSME SKUTEČNĚ DOSÁHLI“ musíme použít ukazatele, který zohledňuje střední hodnotu (nastavení). Takovým ukazatelem je ukazatel způsobilosti

7. Znázorněná rozdělení mají všechna Cp = 1,33, ale při tom ukazatel Cpk se pohybuje mezi 1,33 a 0. CpL = CpU = 1,33  66,1 ppm USL LSL CpU = 0,89  0,38 % CpL = 0,89  0,38 % CpL = 0  50 % CpL = 0,44  9,34 % CpU = 0,44  9,34 % CpU = 0  50 % Mezi toleranční meze USL a LSL se vejde 8 směrodatných odchylek s (s = 0,75).

8. ANALÝZA ZPŮSOBILOSTI PROCESU • předpokládá • způsobilost měřidla - měřícího zařízení; • krátkodobou - okamžitou způsobilost výrobního zařízení; • předběžnou způsobilost procesu před náběhem sériové výroby; • dlouhodobou způsobilost procesu.

9. je ukazatel způsobilosti měřidla vzhledem k mezním hodnotám a je ukazatel způsobilosti měřidla vzhledem k celkové variabilitě procesu. • Způsobilost měřidla - měřícího zařízení vyžaduje • prověření opakovatelnosti (kolísání vlivem měřícího zařízení); • prověření reprodukovatelnosti (kolísání vlivem posuzovatele); • stanovení způsobilosti: • opakovaně ( n = 30) proměřit stanovený etalon T, vypočítat výběrový průměr a směrodatnou odchylku sg. potom

10. Chyby v konstrukci CMM 21 geometrických chyb

11. Přejímací a periodické zkoušky CMM komplexní technický systém, pro kvantifikaci měřicích schopností souřadnicových měřicích strojů jsou definovány přejímací a periodické zkoušky. Přejímací zkoušky se provádějí podle specifikací a postupů výrobce v souladu s ISO 10360. Periodické zkoušky se provádějí podle specifikací uživatele a postupů výrobce.

12. ČSN EN ISO 10 360 • Geometrické požadavky na výrobky (GPS) – Přejímací a periodické zkoušky souřadnicových měřicích strojů (CMM) • 7 částí • ČSN EN ISO 10 360-2: Souřadnicové měřicí stroje používané pro měření lineárních rozměrů.

13. ČSN EN ISO 10 360

14. Základní pojmy Snímací systémProbingsystem

15. Základní pojmy Kloubový snímací systém Articulatingprobingsystem

16. Základní pojmy Pojmenování bodů

17. ČSN EN ISO 10 360-2:2002 • Chyba indikace CMM, E, při měření rozměru. MPEE = ± A + L/K [µm] • Chyba indikace CMM, P, snímacího systému. MPEP = B [µm]

18. Druhy kalibračních artefaktů Koncová měrka Stupňová měrka Deska s koulemi Deska s otvory Tyč s koulemi Krychle s koulemi a další

19. ČSN EN ISO 10 360-2:2010

20. ČSN EN ISO 10 360-2:2010 Zavádí nové termíny, definice a značky

21. ČSN EN ISO 10 360-2:2010 Environmentální podmínky Provozní podmínky

22. Přejímací a periodické zkoušky Přejímací zkouška může být použita po dohodě mezi výrobcem a uživatelem jako zkouška k ověření způsobilosti i stavu CMM používaného pro měření lineárních rozměrů podle specifikací pro stanovené maximální dovolené chyby E0,MPE, E150,MPE a maximální dovolenou mez R0,MPL. Periodická zkouška může být použita k ověření způsobilosti CMM používaného pro měření lineárních rozměrů v organizacích s vnitřním prokazováním systému kvality podle specifikací pro maximální dovolené chyby E0,MPE, E150,MPE a maximální dovolenou mez R0,MPL. Uživatel může stanovit maximální dovolené chyby a specifikovat podrobně aplikovaná omezení E0,MPE, E150,MPEa R0,MPL

23. Chyba při měření délky s nulovou vzdáleností osy pinoly od odsazení hrotu snímacího doteku E0 4 z poloh musí být diagonálami Pořadí měření A1B1, A2B2, A3B3 A1B1, B2A2, A3 B3

24. Polohy kalibrované zkušební délky při měření E0

25. Opakované rozpětí chyby při měření délky, R0 Rozdíl největší a nejmenší hodnoty při třech opakovaných měřeních chyby délky pomocí CMM s nulovou vzdáleností odsazení hrotu snímacího doteku od osy pinoly. • Nesmí překročit maximální dovolenou mez opakovaného rozpětí chyby R0,MPL • (extrémní hodnota opakovaného rozpětí chyby měřené délky R0 přípustná specifikací) která je stanovena: • výrobcem, v případě přejímacích zkoušek; • uživatelem, v případě periodických zkoušek. • Opakované rozpětí chyby při měření délky (hodnoty R0) a maximální dovolená mez opakovaného rozpětí chyby při měření délky R0,MPL se udávají v mikrometrech. Pro každou sadu tří opakovaných měření podle E0, se vypočte opakované rozpětí R0, přičemž se vyhodnotí rozpětí tří opakovaných měření délek.

26. Chyba při měření délky pro vzdálenost 150mm odsazení hrotu snímacího doteku od osy pinoly E150 Předem zvolené odsazení hrotu snímacího doteku od osy pinoly je 150 mm (15 mm); E150.

27. Orientace snímacího doteku X: 1A a 1B Y: 2A a 2B -Y -X +X +Y

28. Polohy kalibrované zkušební délky Z 1A a 1B 2A a 2B X Y

29. Vhodná orientace snímacího doteku pro polohu kalibrované zkušební délky 2A a 2B +Y -Y

30. Způsobilost CMM používaného pro měření lineárních rozměrů je ověřena, pokud chyby při měření délky (hodnoty E0) s nulovou vzdáleností odsazení hrotu snímacího doteku od osy pinoly jsou umístěny v rozpětí maximální dovolené chyby při měření délky E0,MPE, jak je specifikováno výrobcem opakované rozpětí chyby při měření délky (hodnoty R0) je umístěno v rozpětí maximálních dovolených mezí opakovaného rozpětí R0,MPL, jak je specifikováno výrobcem chyby při měření délky (hodnoty E150) pro vzdálenosti 150 mm odsazení hrotu snímacího doteku od osy pinoly jsou umístěny v rozpětí maximální dovolené chyby při měření délky E150,MPE, jak je specifikováno výrobcem Pro CMM, které nejsou určeny pro použití s odsazením hrotu snímacího doteku od osy pinoly nebo ty které nejsou způsobilé pro použití s odsazením hrotu snímacího doteku od osy pinoly jakékoliv délky L, není požadováno ověření chyby při měření délky EL.

31. ČSN EN ISO 10360-3:2001Souřadnicové měřicí stroje s osou otočného stolu jako čtvrtou osou

32. ČSN EN ISO 10360-3:2001Souřadnicové měřicí stroje s osou otočného stolu jako čtvrtou osou Dvě koule A a B o průměru 10-30mm, s kalibrací tvaru

33. ČSN EN ISO 10360-3:2001Souřadnicové měřicí stroje s osou otočného stolu jako čtvrtou osou

34. ČSN EN ISO 10360-4:2001Souřadnicové měřicí stroje používané v režimu měření skenováním * H = 0,1mm *L = 1mm

35. ČSN EN ISO 10360-4:2001Souřadnicové měřicí stroje používané v režimu měření skenováním

36. ČSN EN ISO 10360-4:2001Souřadnicové měřicí stroje používané v režimu měření skenováním