Разработка измерительной системы для контроля шероховатости. Методы и средства измерения шероховатости

измерении плоских деталей привод с датчиком закрепляется на кронштейне стойки, а деталь устанавливается на плите;

2)  При измерении цилиндрических деталей на плиту стойки устанавливается и крепится призма;

3)  При измерении конических и призматических деталей, измеряемая поверхность которых не параллельна плоскости плиты, установить поворотный кронштейн таким образом, чтобы нижняя плоскость привода была параллельна измеряемой поверхности и застопорить кронштейн винтом;

4)  При измерении крупногабаритных деталей необходимо снять привод с датчиком с кронштейна стойки и установить их непосредственно на измеряемую поверхность;

5)  При измерении шероховатости малогабаритных деталей, при движении датчика по исследуемой поверхности возможно их смещение. В таких случаях деталь следует закрепить.

2.3.2 Порядок работы

1)  Включите прибор тумблером 2 (положение «сеть»). После включения должна загореться сигнальная лампа.

2)  Опускайте датчик рукояткой 4 на измеряемую поверхность детали до тех пор, пока не совпадут треугольные знаки на штоке и планке 10. Застопорите рукоятками 3 положение датчика.

3)  На переключателе пределов измерений нажмите копку предполагаемого значения шероховатости измеряемой поверхности.

4)  Установите рычажком 9 на приводе требуемую отсечку шага. При этом следует учитывать, что перемещение датчика будет равно:

- при отсечке шага 0,25мм-2 мм (1,5 мм трасса интегрирования+0,5 мм предварительный ход);

- при отсечке шага 0,8 мм-6,4 мм (4,8 мм трасса интегрирования + 1,6 мм предварительный ход);

5) Нажмите кнопу «Пуск» 5 на электронном блоке. При нажатии кнопки загорается сигнальная лампа 6, которая свидетельствует о движении датчика. После остановки датчика (сигнальная лампа погаснет) произведите отсчет параметра Ra по шкале показывающего прибора 7.

6)  В том случае, когда стрелка показывающего прибора уходит за пределы шкалы, переключите прибор на больший предел измерения, если стрелка не доходит до рабочего участка шкалы, перейдите на меньший предел измерения и повторите измерение.

3 Методика обработки результатов измерений 

1.Диапазон полученных результатов измерений делят на r интервалов шириной Хi, (i = 1, 2, ..., r) .

2.Для каждого интервала подсчитывают частоты mi равные количеству результатов, лежащих в каждом i-м интервале.

3.Определяют частость появления величин Рi в каждом интервале. 4.Находят оценку средней плотности распределения pi случайной величины Xi в каждом интервале.

5.Строят гистограмму распределения величины Хi откладывая по оси абсцисс результаты наблюдений в виде интервалов Dв порядке возрастания индекса i, а по оси ординат - оценку средней плотности распределения Р*i, получая тем самым прямоугольник с высотой pi. При построении гистограммы число интервалов г выбирают в зависимости от числа измерений n исходя из соотношений: при n=40...100 r= 7...9, а при n= 100...500 r= 8... 12, а масштабы по осям гистограммы рекомендуется принимать такими, чтобы отношение ее высоты к основанию составляло 5: 8.

6.Соединяя середины отрезков, получают полигон распределения. Характер ломаной линии позволяет сделать предположение о виде распределения, что дает возможность с большей долей вероятности подобрать соответствующую кривую распределения.

Если СКО и математическое ожидание полигона распределения близки к значениям СКО и математическому ожиданию кривой нормального распределения, то этот вид распределения можно положить в основу гипотезы о правомерности такого предположения.

Поскольку предположение основано на результатах опытных данных случайных величин, оно должно быть подтверждено обычными методами математической статистики по критериям согласия. При числе наблюдений более 40 рекомендуется принимать критерий согласия % 2 - Пирсона.

В случае проектируемой нами измерительной системы, результаты измерений (в том числе пункты 1-6) будут обрабатываться при помощи персонального компьютера. Измеряемый сигнал передается через плату АЦП на персональный компьютер. Специальный интерфейс преобразует формат данных с прибора и передает их в программно-статистический комплекс «Statistiсa». Программа «Statistiсa» позволяет построить профилограмму по текущим измерениям, сохранить данные в памяти компьютера или распечатать их при помощи принтера, произвести статистическую обработку результатов измерений (автоматически вычислит СКО, математическое ожидание, среднее, медиану, моду и т. д.).

Рисунок 2.5 – Пример построения профилограммы в программе «Статистика»

Рисунок 2.6 - Опорная поверхность профиля и параметры шероховатости с исходным