Millimar: Přesné výsledky měření díky teplotní kompenzaci

V pozadí je přirozený fyzikální jev: většina materiálů se při zahřátí rozpíná a při ochlazení opět smršťuje. Cílem zkušebního postupu ve výrobní metrologii je určit skutečnou velikost obrobku. Na základě první normy ISO 1 z roku 1931 se automaticky předpokládá, že tato teplota je 20 °Celsia. Jen málo měřicích systémů však sleduje teplotu obrobku nebo se dokonce pokouší naměřené hodnoty korigovat.

Četné faktory teplotních odchylek velikosti

Mnoho manažerů kvality předpokládá, že jakákoli tepelně vyvolaná velikostní odchylka měřeného obrobku je kompenzována odpovídajícím rozšířením měřicího zařízení a nastavením standardů: Všechny součásti se rozšiřují nebo smršťují ve stejné míře, takže výsledek je nakonec správný. Ve skutečnosti tomu tak však není. Měřicí zařízení, nastavovací etalon a obrobek - tři hardwarové součásti měřicího systému - mohou být vyrobeny z různých materiálů, takže se při působení tepla chovají také různě - i když mají všechny stejnou teplotu. Teplota jednotlivých komponent se však ve skutečnosti může navzájem lišit:

• Obrobky, které právě vyšly z procesu suchého obrábění, mohou být o několik stupňů teplejší a zůstat tak po několik hodin.
• Součásti, které byly opracovány s chladicí kapalinou, mohou být chladnější.
• Měřicí zařízení nebo seřizovací předloha mohou stát na pracovním stole na přímém slunci nebo pod topným či chladicím ventilem, a proto mohou být teplejší nebo chladnější.
• Teplotní rozvrstvení v místnosti může vést k teplotním rozdílům mezi součástkami u podlahy a součástkami na vysoké polici.
• Rozdíl může být také v relativní hmotnosti součástí: například blok motoru potřebuje delší dobu k vyrovnání teploty na teplotu okolí než měřidlo otvoru.

V některých případech mohou mít opačný účinek také tepelné výkyvy měřicího zařízení a obrobku, které chybu měření spíše zvyšují, než aby ji vyrovnávaly. Například vysoké teploty způsobují, že se kontakty měřidel otvorů prodlužují. To následně způsobuje, že vnitřní průměr je menší, než se ve skutečnosti měří. Na druhé straně se vnitřní průměr tenkostěnné součásti při vyšších teplotách zvětšuje.

Kontrola prostředí v měřicích laboratořích

Některé výrobní společnosti se snaží tento problém řešit kontrolou prostředí v místnosti. To zahrnuje například instalaci sofistikovaného řízení vytápění, větrání a klimatizace (HVAC) nebo stavební úpravy. Tato opatření jsou účinná v měřicích laboratořích, ale ne ve strojních halách. Tyto budovy jsou příliš velké, obsahují příliš mnoho zařízení nebo strojů generujících teplo, a tudíž celkově příliš mnoho proměnných.

Řešení od společnosti Mahr

Je účelnější měřit teplotu měřicího zařízení, nastavovacího masteru a obrobku a kompenzovat tepelné výkyvy na základě známých koeficientů roztažnosti. Společnost Mahr nabízí pro tuto aplikaci vhodné řešení: Pro rodinu výrobků Millimar spočívá v kombinaci softwaru Millimar Cockpit s komerčně dostupným externím měřicím zařízením teploty. V měřicí sestavě jsou nainstalovány dva snímače: jeden pro měření teploty nastavovací předlohy a druhý pro měření teploty obrobku. Software Mahr lze nyní naprogramovat pro různé koeficienty roztažnosti různých součástí. Zaznamenává výsledky a vypočítává teplotně kompenzovaný výsledek měření. Uživatelé mohou v softwaru Mahr zadat i další kompenzační faktory, například neobvyklé geometrie nebo rozdíly mezi povrchovou a vnitřní teplotou obrobku. Zákazníci tak mají k dispozici vysoce efektivní řešení: systém teplotní kompenzace tohoto typu obecně snižuje teplotně indukované chyby měření o 90 až 95 %.

Chcete získat více informací o softwaru Millimar Cockpit? Pak se podívejte na naše webové stránky.

Nebo nás kontaktujte, pokud máte nějaké dotazy.