base metrology

تمحمدرضا محسن دخ: تهيه و تنظيم اندازه گيری دقيق ابعادی

1

:تهيه و تنظيم محمدرضا محسن دخت املشي

[email protected]

اندازه گيری دقيق ابعادی


2

مقدمه

به منظور جلوگيري از ضايعات ، افزايش بهره وري در واحد هاي توليدي و خدماتي ، جلب رضايت مشتري و افزايش صادرات ايجاب مي كند تا براي اخذ تصميمات مختلف در طول فرآيند توليد از سيستم هاي اندازه گيري كه به عنوان

.ود ممعروفند استفاده نابزار دقيق قطعات را در مجموعه ای از می توان خانواده ايی ازبا امکان انجام اندازه گيری های دقيق ، سريع و همزمان

امروزه . در کنار هم قرار داده و از آن برای مقاصد مختلف توليدی استفاده نمود... های مکانيکی و الکترونيکی و محيط ی مثال ، شناخته عنوانب. گيري به عناوين مختلف و بيشتر از گذشته مورد استفاده قرار مي گيرند ارقام حاصله از اندازه

از اينكه فرآيند توليد تحت كنترل مي باشد يا خير ؟ ارقام آماري كه از فرآيند بدست . معموال با استفاده از آماري كه از فرآيند جمع آوري مي شود اجرا مي گردد اين امر حدوده هاي كنترل آماري محاسبه شده ، مقايسه مي گردند و چنانچه اين ارقام خارج از محدوده كنترلي مي آيند با م

.يابدي مادامهقرار گيرند ، فرآيند نياز به تنظيم خواهد داشت در غير اين صورت ، فرآيند بدون انجام يافتن اصالحات الزم ند چ ؛ بين دو يا Regressionي تعيين اينكه ارتباط و همبستگي ؛ ارقام حاصل از اندازه گيري ممكن است برا

مطالعاتي كه شناخت اينگونه ارتباطات را امكان پذير مي كنند ، . ر گيرند امتغير وجود دارد يا خير ، مورد استفاده قر . مطالعات تحليلي ناميده مي شوند

فرآيند را در ارتباط با داليلي كه در فرآيند تاثير خواهد به طور كلي ، مطالعات تحليلي درجه آگاهي افراد مرتبط با .گذاشت ، شناسايي مي كند

.در شکل زير فرآيند اندازه گيری و تحليل نتايج آن را مشاهده می کنيد


3

: اندازه گيريعلم اندازه گيري و واژه به معنايMetros واژه ،يك كلمه فرانسوي مي باشد كه از دو واژه يوناني Metrologie واژه

Logosواژه . ده استتشكيل ش ، به معناي علمMetrology در زبان انگليسی نيز يعني علم اندازه گيري . از اهميت ويژه ايي در دنيا همه چيز قابل اندازه گيري مي باشد و در صنعت ، بخصوص صنعت خودرو سازي ،

.برخوردار است

:يستم های اندازه گيری س متداول می باشد و از آنها ،در حال حاضر در کل دنيا دو سيستم متريک و اينچی به صورت استاندارد شده و مشخص

. گردد استفاده می اجسامدر اندازه گيری

:سيستم متريک که برخی از آنها تعاريف مختلفی برای واژه متر صورت گرفته. می باشد)) متر (( سيستم متريکمرجع و رفرنس در :به شرح ذيل می باشد

. ربع دايره نصف و النهار زمين1 / 10000000 : 1793در سال - .منشور استاندارد با مقطع مستطيل از جنس پالتين : 1889در سال - .86 برابر طول موج نور نارنجی تشعشع يافته در خالء از گاز کريپتون 1650763.73 : 1960در سال - . ثانيه طی می کند1 / 299792458مسافتی که نور در خالء در مدت زمان : 1983در سال -

. ، قبل و بعد از مميز به صورت ذيل می باشد سيستم متريکنگارش اعداد در

7 6 5 . 4 3 2 مميز

يکان يکم

ده گان صدم

صدگان هزارم

به عنوان مثال در اندازه گيری ابعادی ميکرومتر ، . شوند صورت ده دهی بيان میواحدهای سيستم متريک به .ميليمتر ، سانتی متر ، دسی متر ، متر ، کيلو متر را نام برد


4

:سيستم اينچی

هر يارد برابر . اين سيستم در کشور انگلستان و اياالت متحده آمريکا و برخی ديگر از کشورها استفاده می شود اينچ است پس می توان نتيجه گرفت يک اينچ برابر 12که چون هر يارد سه فوت و هر فوت . متر می باشد0.9144

. ميليمتر می باشد25.4

:اختالف بين اندازه گيري و كنترلولي عددي در . نسبت به يك داده و با يك قضاوت جواب صادر مي شود . در كنترل هدف گفتن بله يا خير است

اما اندازه گيري ، قطعات را با ابزار مخصوص مي سنجد و عدد استخراج مي شود كه با . د اختيار كاربر قرار نمي ده . مي توان قطعات را كنترل نمود و اعداد بدست آمدهاستفاده از اين داده ها

:شرايط آزمايشگاه اندازه گيری زيرا تغييرات دمايي در دقت . شد درجه سانتی گراد با20 ±2دمای اتاق اندازه گيری بايد در حدود : دمای اتاق -

.ابزار های اندازه گيری تاثير گذار بوده و باعث می شود نتايج اندازه گيری يکنواخت نباشندتغييرات رطوبت نيز باعث . می باشد% 55و % 45رطوبت استاندارد برای اتاق اندازه گيری بين : رطوبت اتاق -

.اعمال خطا در نتايج اندازه گيری می گرددوجود ارتعاشات . تا حد زيادی بايد اتاق اندازه گيری را از ارتعاشات موجود در محيط ايزوله نمود: عاش اتاق ارت -

.باعث خرابی و عدم دقت الزم در ابزارهای اندازه گيری می شودی وارهای اتاق اندازه گيری از صفحات برنزی استفاده می شود تا مغناطيس بر رويمعموال در د: مغناطيس اتاق -

.قطعات و ابزارهای اندازه گيری تاثير نداشته باشند


5

:واژه شناسي

:استاندارد اندازه گيري -

Measurement standard Etalon

سنجه مادي ، دستگاه اندازه گيري ، ماده مرجع يا سيستم اندازه گيري كه هدف آن تعريف ، تحقيق ، ابقاء يا باز

.از آن است كه به عنوان مرجع به كار گرفته مي شود ) يا مقاديري ( يا مقداري توليد يكايك كميت .استاندارد جرم يك كيلو گرمي ) الف . مقاومت استاندارد صد اهمي ) ب .استاندارد طول يك متري ) ج :استاندارد بين المللي اندازه گيري -

International measurement standard Etalon international

استانداردي كه در توافق بين المللي به عنوان مبناء براي كميتي به رسميت شناخته مي شود تا براي مشخص شدن

.مقادير ساير استاندارد هاي كميت مورد نظر در سطح جهاني به كار گرفته شود :كاليبراسيون -

Calibration Etalonnage

يك دستگاه يا سيستم اندازه گيري ، يا مقدار يك نده، ميان نشاندهمجموعه عملياتي كه تحت شرايط مشخص

.سنجه مادي يا ماده مرجع و مقدار منتاظر آن كه از استانداردهاي اندازه گيري حاصل مي شوند رابطه بر قرار مي كند يبراسيون نتيجه كاليبراسيون ممكن است در مدركي ثبت شود كه آن را گواهي نامه كاليبراسيون يا گزارش كال

.مي نامند :مقدار نامي -

Nominal value Valeur nominale

دازه گيری يک اندازه قرار داد مبناء در ان به صورتمقداری که در اندازه گيری از روی نقشه استخراج می گردد و

.شوديم


6

:فرآيند اندازه گيري -

Measurement process

اي مدون شده ، ابزار دقيق ، نرم افزار ها و افرادي كه در ارتباط با كار اندازه مجموعه فرآيند دستورالعملها ، رويه ه .گيري هستند به عنوان فرآيند اندازه گيري شناخته مي شوند

:درستي دستگاه اندازه گيري -

Accuracy of measuring instrument Exactitude d’un instrument de measure

.يري در دادن پاسخي نزديك به مقدار واقعي توانايي دستگاه اندازه گ :تكرار پذيري -

Repeatability of a measuring instrument Fidelite d’un instrument de measure

توانايي دستگاه اندازه گيري در نشان دهي نسبتا يكسان در هنگامي كه اندازه گيري اندازه ده در شرايط يكسان تكرار

:يط يكسان عبارتند از اين شرا. شود .همان روند اندازه گيري

.همان ناظر .همان تجهيزات اندازه گيري ، تحت همان شرايط به كار گيري

.همان محل .تكرار در يك فاصله زماني كوتاه

:تجديد پذيري نتايج اندازه گيري -

Reproducibility of resulta of measurement Reproducibilite des resultas de mesurage

نزديكي توافقي ميان نتايج اندازه گيري هايي تحت شرايط تغيير يافته اندازه گيري روي همان اندازه ده انجام

:شرايط تغيير يافته ممكن است موارد زير با شند . مي شود .اصل اندازه گيري .روش اندازه گيري

.ناظر .دستگاه اندازه گيري

.مرجع استاندارد .محل


7

:خطاي اندازه گيري -

Error of measurement Erreur de mesure

.ندازه گيري منهاي مقدار واقعي اندازه ده انتيجه :انحراف -

Deviation Ecart

.مقدار بدست آمده منهاي مقدار مرجع آن :خطاي نسبي -

Relative error Erreur relative

. بر مقدار واقعي اندازه ده خطاي اندازه گيري تقسيم

:خطاي تصادفي -

Random error Erreur aleatoire

محدودي اندازه گيري يك اندازه ده در شرايط تكرار گين نتايجي كه از انجام تعداد نانتيجه اندازه گيري منهاي ميان

د محدود است ، خطاي تصادفي را فقط با از آنجا كه تعداد اندازه گيري هايي كه مي توان انجام دا. پذيري بدست مي آيد .تخمين مي توان تعين كرد

:خطاي سيستماتيك -

Systematice error Erreur systematique

ميانگين نتايج حاصل از تعداد نامحدودي اندازه گيري يك اندازه ده در شرايط تكرار پذيري منهاي مقدار واقعي آن

.اندازه ده


8

:ندازه گيری ابزار های ا

: )Surface Plate ( ميز اندازه گيری

زيرا کليه عمليات اندازه برداری . ميز اندازه گيری يکی از وسايل مهم و اوليه در يک آزمايشگاه اندازه گيری می باشدير را دارا يک ميز خوب بايد شرايط ز. ميزها در طرح ها و اندازه های متفاوتی توليد می شوند. روی آن صورت می پذيرد

:باشد .بايد به اندازه کافی سنگين باشد تا در محيط کار بتوان آن را خوب مستقر نمود - .طرح پايه های آن به صورتی باشد که بتوان ارتفاع آن را تنظيم نمود - .ارتعاش پذير باشد - .تراز پذير باشد - .حالت تراز شده خود را سريع از دست ندهد - .ت شده باشداز يک سطح صاف و يکنواخت درس - .سطح آن نور را منعکس نکند - .سطح آن با توجه به ابعاد قطعاتی که می خواهند روی آن اندازه گيری شوند وسيع باشد -

هر کدام از اين مدل ها در . می باشند) گرانيت ( يا سنگی ) آلياژ چدن ( معموال ميزهای اندازه گيری از جنس فلزی . رايط مختلف می توان از آنها استفاده نمودجاهای مختلفی کاربرد داشته و در ش


9

: )Level ( تراز ها

اگر چند لوله داشته باشيم با قطرهای متفاوت و طول های متفاوت، در صورتی که اين لوله ها از يکطرف به هم يعی مانند آب ريخته شود، نها ماصورتی که داخل آمتصل باشند و از سمت ديگر فشار جو بر روی آنها اعمال گردد ، در

. قانون ، قانون سطوح هم فشار گوينداين به. سطح آب در کليه لوله ها تا يک ارتفاع باال می آيد

خاصيت مايعات استفاده شده است که صرف نظر از فرم ظرفشان ، سطح آنها در کنار اين ها از در طراحی ترازحال اگر ظرف در يک حالت زاويه دار و يا شيب دار قرار گيرد باز . قرار می گيردهمديگر و در راستای افق در يک سطح

مايع تمايل دارد در حالت افقی قرار گيرد و اين عامل باعث می شود سطح مايع در يک لوله باال رفته و در لوله ديگر .پايين بيايد

اب هوايي وجود دارد که اگر اين حباب هوا در همانگونه که مشاده می شود در داخل ساختمان تراز در درون مايع حبمرکز لوله باشد سطح تراز بوده و در حالت کامال افقی است ولی اگر سطح زاويه دار باشد حباب به يک سمت متمايل می

.شود و اين امر نشان می دهد که سطح افقی نبوده و شيب دار است

:اشته باشد مايع درون لوله يا کپسول تراز بايد خواص ذيل را د .جداره کپسول را تر نکند - .به آن نچسبد - .تبخير نشود - .يخ نزند -


10

:درجه بندی روی کپسول تراز

اين . درجه بندی به گونه ايي انجام می شود که هر فاصله معرف مقدار معينی انحراف در طول مشخص می باشد

يعنی هر فاصله ) m / mm 0.1( مثال اگر نوشته بود . ويسندمقدار را دقت تراز می گويند و آن را روی بدنه تراز می نبا توجه به اينکه وقتی حباب در وسط است ، . متر را نشان می دهد1ميليمتر در طول 0.1روی کپسول انحرافی معادل

ا اندازه گيری سطح کامال افقی می باشد ، می توان با توجه به تغيير مکان حباب ميزان زاويه ايي بودن سطح مورد نظر ر .نمود

:انواع تراز ها

:انواع آن عبارتند از . ها را در انواع مختلفی درست می کنند و به کار می برندظر ظاهری و موارد استفاده ، ترازاز ن

)با اين تراز فقط افقی بودن سطح را در يک جهت می توان اندازه گيری نمود ( تراز افقی يک جهته - )با اين تراز می توان افقی بودن يک سطح را در دو جهت کنترل نمود ( تراز افقی دو جهته - )توسط اين تراز می توان افقی بودن سطح را در دوجهت و همچنين تعامد سطوح را کنترل نمود ( تراز قابدار - )ن تراز ها ، تراز های کروی و استوانه ايي هم گفته می شود يبه ا( تراز قوطی - )ی توان توسط آن مقدار انحراف يا شيب سطح را اندازه گيری نمود م( تراز زوايه سنج - تراز لوله ايي -


11

: )Ruler ( خط کش های اندازه گيری

خط کش ها به دليل کوتاه بودن و محدوديت ابعادی . خط کش ها هستند، يکی از وسايل اندازه گيری طول . ميليمتر قرار می گيرد0.5 تا 1دقت آنها معموال در رنج . ی هستندخودشان دارای محدوده اندازه گيری مشخص

.و می توان از هر دولبه آنها استفاده نمود. خط کش ها نيز دارای درجه بندی به صورت ميليمتر و اينچ می باشند

: ) Meter ( مترهاارد مترها نيز از وسايل اندازه گيری طول می باشند که در مو

دقت اندازه . مختلفی کاربرد دارند و از آنها استفاده می شوندانواع . ميليمتر قرار می گيرد0.5 تا 1گيری مترها نيز در رنج

:مترها عبارتند از متر نواری فلزی - متر نواری پارچه ای -

. ه گيری استفاده می کنندبرای اندازه گيری طول های بلند و مستقيم به جای متر از وسيله ايی به نام چرخ انداز .مبناء محاسبه محيط چرخ است و تعداد دوری که می زند

1 inch = 25.4 mm


12

:وسايل انتقال اندازه

در برخی موارد به داليل خاص امکان اندازه گيری مستقيم وجود ندارد و نياز است اندازه از روی قطعه برداشته شده :از اين وسايل عبارتند . اندازه گيری منتقل گرددابزارو به

پرگار اندازه گير خارجی - پرگار اندازه گير داخلی - پرگار فنری - پرگار خط کشی -


13

: )Caliper ( کوليس يک مهندس فرانسوی به نام پير ورنيه وسيله ايي برای اندازه گيری طراحی کرد که بر اساس اختالف 1631در سال

.اين وسيله را به نام مخترع آن ورنيه ناميدند. بين دو تقسيم بندی کار می کرددقت اين وسايل رابطه مستقيم با . به وسيله ورنيه خواندن کسری از تقسيمات اصلی خط کش امکان پذير می شود

.نحوه تقسيم بندی آن داردت ثابت و کوليس از دو قسم. کوليس ورنيه دار يکی از ابزارهای مهم و کاربردی در اندازه گيری طول می باشد

يک خط کش مدرج منتهی به فک ثابت و قسمت محرک شامل کشويي است قسمت ثابت آن . متحرک ساخته شده استدر محل حرکتش از برای کم کردن لقی ميان کشويي . که فک متحرک و همچنين تقسيمات ورنيه روی آن قرار دارد

. استاجزای کوليس در شکل زير نشان داده شده. ضامن استفاده می کنند

از قسمت های مختلف کوليس به منظور اندازه گيری ابعاد خارجی ، ابعاد داخلی و عمق سوراخ ها يا شيار ها استفاده .ن کوليس ها در طرح های متفاوتی ساخته می شوند که هرکدام کاربرد خاصی دارنداي. می شود

:کوليس ها در گروه های ذيل طبقه بندی می شوند

کوليس های يونيورسال - کوليس های کارگاهی - کوليس هايي برای مصارف ويژه - کوليس های ارتفاع سنج -

فک ثابت

خط کش مدرج کشويي ورنيه دار

متحرکفک زبانه عمق سنج ضامن


14

:سه نوع کلی کوليس عبارتند از

کوليس های اندازه گير ديجيتالی -1

کوليس های مکانيکی با ساعت اندازه گيری -2

کوليس های مکانيکی ورنيه ای -3


15

: mm 0.1 ای با دقت هيورن سيکول

برای رسيدن .باشديم mm 0.1 ی برابر بايزنمايهر ر و م شده استيقسمت تقس 10به 1mm کيستم متريدر س

بنابراين فاصله هر کدام از تقسيم بندی ها . قسمت مساوی تقسيم می کنند10 را به mm 9 ،به اين دقت روی ورنيه0.1 mmمی شود .

: mm 0.05 ای با دقت هيورن سيکول

برای رسيدن .باشديم mm 0.05 ی برابر بايزنمايهر ر و م شده استيقسمت تقس 20به 1mm کيستم متريدر س بندی ها بنابراين فاصله هر کدام از تقسيم. قسمت مساوی تقسيم می کنند20 را به mm 39 به اين دقت روی ورنيه

0.05 mmمی شود .


16

: 0.02mm هيس ورنيکول

برای رسيدن .باشديم mm 0.02 ی برابر بايزنمايهر ر و م شده استيقسمت تقس 50به 1mm کيستم متريدر س

ه هر کدام از تقسيم بندی ها بنابراين فاصل. قسمت مساوی تقسيم می کنند50 را به mm 49 به اين دقت روی ورنيه 0.02 mmمی شود .

:نحوه خواندن کوليس

هميشه دارای 0.02يس مثال اعداد خوانده شده توسط کول. با توجه به دقت کوليس مقدار اعشاری آن بيان می شود يا 0.00 هميشه 0.05قم اعشار کوليس می باشد و يا ر0.00 يا 0.08 ، 0.06 ، 0.04 ، 0.02 يعنی يا اعشار زوج

.بنابراين بايد دقت نمود اعدادی که خوانده می شوند در محدوده های ذکر شده باشند. می باشد0.05مقدار صحيح عددی است که . برای خواندن مقدار دقيق نشان داده شده ابتدا بايد مقدار صحيح اندازه خوانده شود

رد 19چون از . قرار گرفته است20 و 19مثال در تصوير باال ، صفر ورنيه بين عدد . استصفر ورنيه بعد از آن قرار گرفتهبنابراين مقدار صحيح در اين اندازه . کوچکتر باشد20 بزرگتر و از 19 نرسيده ، پس اندازه بايد از 20شده و هنوز به

. می شود19گيری مندرج روی ورنيه با خطوط مندرج روی خط کش در يک برای خواندن مقدار اعشار بايد ديد کدام يک از خطوط

سپس با توجه به دقت کوليس استفاده شده مقادير را از صفر شمارش کرده تا به آن خط هم راستا با . راستا قرار دارندار قر0.56روی عدد به عنوان مثال در تصوير باال . اين مقدار ، مقدار اعشاری اندازه مورد نظر است. خط کش برسيم

. گرفته استپس با توجه به مقدار صحيح و اعشاری بدست آمده مقدار اندازه گيری شده را به صورت جمع آن دو عدد يعنی

. ميليمتر بيان می کنيم 19.56 .در بقيه کوليس ها با دقت های متفاوت نيز به همين شکل بيان می شود


17

:لف برخی از کاربرد های کوليس در اندازه گيری نواحی مخت


18

با . ساده کوليس های ديگری وجود دارند که برای اندازه گيری نواحی خاص استفاده می شوندبغير از کوليس های

. نتيجه اندازه گيری را می خوانند و ثبت می کنندتوجه به آن کوليس ها

کوليس برای اندازه گيری دنده های چرخ دنده کوليس با فک های متفاوت

کوليس برای اندازه گيری عمق شيار يا خار روی شفت

کوليس ارتفاع سنج ديجيتالی

کوليس ارتفاع سنج مکانيکی


19

:سنج کوليس با نيرو

زيرا هر کسی می تواند کوليس را بيش از حد فشرده کرده . يکی از مشکالت کوليس ها در تکرارپذيری آنها می باشد .و مقدار خوانده شده از قطعه اندازه گيری شده متغير گردد و تفاوت داشته باشد

اين . نج دار استفاده می کنندبرای رفع اين ايراد و يکسان شدن مقدار اندازه خوانده شده از کوليس های نيرو سکوليس ها به يک نيرو سنج متصل هستند و هنگامی که به دو فک آن به جايی برخورد می کنند نيرو سنج از خود عکس

در . بايد به قدری نيرو وارد نمود و فک ها را به قطعه چسباند که عقربه نيرو سنج در وسط بماند. العمل نشان می دهد .براي اندازه گيري قطعات پالستيكي بسيار كار آمد مي باشد .ست آمده قرائت می شوداين موقع اندازه بد

:کوليس های ارتفاع سنج اين وسيله با فک اندازه گيری تيغه ايي شکل و مونتاژ شده در جلوی خود به سرعت بر روی سطح مورد اندازه گيری

.تا لبه يا پله مورد نظر اندازه گيری نمود) ح ميز اندازه گيری روی سط( قرار گرفته و می توان اندازه را از کف


20

: )Micromerer ( ميکرومتر

در بسياری از موارد ، . در وسايل اندازه گيری عالوه بر کوليس ها ، ميکرومترها نيز به صورت وسيعی حضور دارندبنابراين به علت اهميت . ر حوزه عملکردی کوليس ها قرار نمی گيرداشکال هندسی نياز به اندازه گيری هايي دارند که د

:ميکرومتر از اجزای ذيل تشکيل شده .جدی ، تفاوت ، درجه کار و دقت بيشتر از ميکرومترها استفاده می شود

فته و با سفت کردن پيچ اصول کار در ميکرومترها به اين صورت است که قطعه مابين دو فک ثابت و متحرک قرار گربرای اينکه فک متحرک کامال به قطعه . جلوبرنده آنقدر فک متحرک را جلو می بريم تا به قطعه کار تقريبا مماس شود

متصل شود بايد از پيچ سفت کننده هرزگرد استفاده کرد تا به محض برخورد فک متحرک با قطعه از جلوتر رفتن آن . ز روی خط کش مدرج و ورنيه روی آن می خوانيم اندازه را امقدار سپس. جلوگيری کند

قسمت مساوی تقسيم می کنند و 50محيط استوانه ورنيه را معموال به . می باشد ) mm 0.01( دقت ميکرومترها

. فک متحرک را به اندازه نيم ميليمتر به جلو يا عقب حرکت می دهد) در هر گام ( اين پيچ در هر يک دور که می گردد اين کار دقيقا . خواندن مقدار اندازه گيری شده ، همانند کوليس ابتدا بايد مقدار عدد صحيح استخراج گرددبرای

سپس بايد ببينيم خط صاف روی خط کش مرکزی با کدام يک از خطوط مدرج روی . همانند کوليس انجام می شود . ورنيه می خوانندسپس مقدار اعداد اعشاری آن را از روی. ورنيه در يک راستا قرار دارد

بنابراين همانند کوليس ، محدوديت در بيان مقداری . ميباشدmm 0.01فاصله هر خط از همديگر روی ورنيه برابر

.اعشاری اندازه وجود ندارد

نيهپيچ جلوبرنده فک و ور فک متحرک

هرز گرد

فک ثابت

بدنه ميکرومتر

ضامن قفل کننده


21

: گروه کلی زير تقسيم می شوند سهميکرومترها به

خارج سنج ميکرومترهای ورنيه ايي مکانيکی-

رهای ديجيتالی خارج سنج ميکرومت- ميکرومترهای داخل سنج -


22

:برخی از کاربرد های ميکرومتر در اندازه گيری نواحی مختلف

ميکرومتر در سايزهای مختلف برای اندازه گيری اندازه های متفاوت

ميکرومتر عمق سنج

نجنوعی ميکرومتر داخل س


23

.در اشکلهای باال نحوه استفاده از ميکرومترهای مختلف برای اندازه نواحی متفاوت مشاهده می شود


24

: )Indicator or Dial Gauges ( ساعت های اندازه گيری

مکانيزم . گيری می باشندنيز يکی ديگر از ابزارهای مهم در اندازه ) Dial Gauges( ساعت های انديکاتور دقت اندازه گيری اين ابزار در . عملکردی اين ابزار بر اساس متد مکانيکی موجود بين چرخ دنده و فنر طراحی شده است

.ای مختلف يک ساعت نشان داده شده استزدر زير اج. می باشدmm 0.01حدود

کت کردن ساق متحرک در اثر برخورد نوک ساعت با قطعه کار ، به سمت مکانيزم ساعت به گونه ايی است که با حر

دهم ( مقدار صحيح و يک رقم بعد از اعشار . باال يا پايين می توان ميزان حرکت آن را بر روی صفحه مدرج شده خواند مثال .ستفاده می شود اکوچکرا بر روی صفحه مدرج بزرگ می خوانند و برای خواندن رقم دوم اعشار از عقربه ) ميليمتر

با بيرون آمدن ساق . در تصوير باال اگر ساق متحرک تا انتها به داخل ساعت هدايت شود عقربه بزرگ روی صفر می ايستد .متحرک عقربه بزرگ حرکت کرده و شروع به چرخش می کند

اندازه گيری محدوده اين ساعت قابليت. با عبور از روی هر يک از خطوط مدرج شده عقربه کوچک يک دور می زند . ميليمتر را دارددهصفر تا

برای اين کار . يعنی می توان نقطه صفر را روی ساعت جابجا نمود. اندازه گيری با ساعت يک اندازه گيری نسبی استساعت را روی قطعه کار ثابت کرده و توسط گيره يا پيچ صفحه مدرج را چرخانده و عدد صفر را روی عقربه تنظيم می

اين ساعت ها حتما بايد به صورت عمود با قطعه .سپس با جابجا شدن ساعت می توان ميزان تغييرات را ثبت نمود. يمکن .کار تماس داشته باشند

نوک ساعت

پيچ صفحه چرخان و صفحه عقربه ميليمتر مدرج

عقربه اعشاری

گيره صفحه چرخان

ساق ثابت

ساق متحرک


25

:انواع ساعت ها و نحوه استفاده از آنها در اندازه گيری های مختلف

در . بلکه به صورت چرخشی عمل می کنند. برگشتی نيستندنوع ديگری از ساعت های انديکاتوری به صورت رفت واين نوع ، نوک ساعت که به استايلی معروف است با قطعه کار تماس پيدا می کند و در اثر باال و پايين رفتن قطعه کار

.استايلی حول محور لواليي خودش می چرخد و عقربه روی صفحه مدرج چرخيده و ميزان تغييرات را نشان می دهدبه دليل نسبی بودن اندازه گيری ساعت های انديکاتور را حتما بايد در نقطه ايي ثابت و فيکس نمود و بر اساس يک

.مبناء خاص اندازه گيری را انجام داد .اين ساعت ها حتما بايد به صورت مايل با قطعه کار تماس داشته باشند


26

: )Protec Protractors (خط كش هاي زاويه سنج

لبه يك طرف خط . معموال از اين خط كش ها براي اندازه گيري زاويه بين دو خط و يا دو صفحه استفاده مي شودكش را با سطح اول همراستا كرده و سپس لبه ديگر خط كش را آنقدر باز و يا آنقدر جمع مي كنيم كه به سطح دوم

.دسپس مقدار زاويه بين آن دو صفحه خوانده مي شو. برسد

: )Protec Square ( درجه90گونيا فلزي درجه ساخته مي 90گونيا ها در حالت زاويه . براي كنترل سطوح قائم نسبت به هم از اين وسيله استفاده مي كنند

يگر نحوه كنترل كردن به اين صورت است كه ابتدا يكي از لبه هاي گونيا به سطح اول مماس شده و سپس لبه د. شونددر صورت قائمه بودن آن دو سطح نسبت به هم ، هر دو سطح گونيا نيز به آنها مي . آن را به سطح دوم نزديك مي كنيم

.ودج ها ، گيج های مويي هم گفته ميش به اين گي.چسبد و نور يكنواختي از درز آن عبور مي كند


27

) :Radius Gauge(گيج های شعاع سنج

فرو ( و مقعر ) برجسته ( می تواند قوس های محدب اين ابزاراين گيج ها در دو دسته دارای شعاع های . را اندازه گيری کند) رفته

اين شعاع های مختلف روی ورق های . برجسته و فرو رفته می باشندبا قرار دادن اين شابلونها بر روی قوس مورد . مختلف ايجاد می شوندهنگامی که شابلون روی قوس . ه گيری نمودنظر می توان آن را انداز

مورد نظر قرار می گيرد عبور نور از اطراف آن بايد يکنواخت و يکسان .باشد و شابلون بايد کامال بر روی قوس مورد نظر بنشيند

) :Thickness Gauge(گيج های ضخامت سنج ه اين گيج ها می تواند فاصله باريک و شکاف های نازک را انداز

ورق های . نيز گفته می شود) فيلر گيج ( به اين گيج ها . گيری کند ميليمتر 1فلزی با ضخامت های متفاوت که از بسيار نازک تا حدود .ساخته می شوند کار اندازه گيری را برای ما انجام می دهدند

) :Screw Pitch Gauge(گيج های گام سنج در پيچها نحوه . از اين گيج ها جهت سنجش رزوه و گام پيچها استفاده می شوند. گوناگونی هستندپيچها امروزه دارای انواع

.استفاده از آنها همانند گيج های شعاع سنج می باشد


28

) :Go-No Go Gauge(گيج های حدی

. هستندیسی توليدنرو يکی از ابزارهای پايه در واحدهای کنترل کيفی و بازر -گيج های حدی يا شابلون های بروآنها به سرعت عمل کرده و کار تشخيص را بر روی قطعات . نقش اين وسايل در نوع خود بسيار مهم و تسريع کننده است

.از اين ابزار در توليد انبوه استفاده می شود. پيچيده به اتمام می رساننددر اين رابطه . ياز در محصوالت می باشد نرو بر تعريف فاکتورهای عددی و دقت مورد ن–پايه کار سيستم های برو

لرانس های موجود و مورد نياز يک قطعه از نقشه ها استخراج شده و متناسب با اندازه کلی قطعه و مقادير تدقت ها و ساخته می شوند و اين مقادير يعنی مقدار حداکثر و حداقل اندازه بر روی ) مثبت ( و حد باال ) منفی ( تلرانس حد پايين

در صورتی که گيج از سمت اندازه کوچک از قطعه رد شود و از سمت اندازه بزرگ از قطعه . و سر گيج ساخته می شودد .در غير اين صورت قطعه خراب است. رد نشود قطعه درست ساخته شده است

. ق بدست نمی آيد نرو اندازه قطعه به صورت دقي- تفاوت اين ابزار با بقيه ابزارهای ديگر در اين است که در گيج برو .در اينجا هدف گفتن بله يا خير است. بلکه فقط وضعيت آن از نظر محدوده تلرانسی کنترل می گردد

: ) Shadowgraph projectors (دستگاه هاي سايه نگار معموال از اين دستگاه ها براي اندازه گيري قطعات بسيار كوچك و يا

م ديده نمي شوند و ابزار اندازه گيري نواحي كه به راحتي با چشبه عنوان مثال براي اندازه گيري رزوه . مخصوصي ندارند استفاده مي شود

دندانه پيچ ها و يا نواحي كه انحناي و يا شيب بسيار كوچكي دارند ، مي .تواند استفاده شود

با قرار دادن جسم روی صفحه اصلی دستگاه ، با استفاده از المپی که ر آن قرار دارد می توان سايه جسم را روی صفحه نمايش مشاهده در زي

نمود و با استفاده از خطوط رفرنس روی آن عمل اندازه گيری را انجام .داد


29

) :Height Measuring Gauges( گيج های اندازه گيری ارتفاعی

آنها . بر روی ارتفاع قطعات می باشدهمانگونه که از نام اين وسايل پيداست ، قابليت آنها سنجش و اندازه گيری عمليات کنترل و اندازه گيری در اين وسايل به وسيله . صرفا قادرند ارتفاع های مختلف موجود در قطعات را بدست آورند

داده های مربوط به ارتفاع های مختلف با توجه به موقعيت صفر دستگاه بدست آمده و . پروب دستگاه صورت می پذيرد .شوند و در آنجا محاسبات مربوطه صورت گرفته و نتايج اندازه گيری بدست می آيندمل دستگاه ارسال می به سيستم عا

) : Height Master ( های مستراين ابزار برای کاليبره کردن برخی ابزارهای اندازه گيری يا از

ايجاد يک سطح رفرنس برای ساعت های اندازه گيری در ارتفاع های در اصل اين دستگاه به خودی خود قابليت . مختلف استفاده می شود

بلکه يا ابزار اندازه گيری را کنترل می کند و يا . اندازه گيری نداردابزاری به آن منتقل نموده و مقدار دقيق آن را از روی اندازه را توسط

.اين دستگاه می خوانند


30

: دستگاه های اندازه گيری تلرانس های هندسی

) : Round - Test( دستگاه تست دايروی

اما . ودبرای اندازه گيری برخی از تلرانس های هندسی می توان از ابزار قبل همانند ساعت های انديکاتور استفاده نم .برخی ديگر از اين تلرانس ها شرايط خاصی دارند و نياز است از ابزارهای متفاوتی استفاده نمود

حوزه تلرانس دايروی محدود شده در دو دايره هم مرکز . يکی از اين دستگاه ها ، دستگاه تست گرد بودن است . Tبزرگتر و کوچکتر با حداکثر انحراف از حالت دايروی

:ه از اجزاء زير تشکيل شده است اين دستگا مجموعه ستون - دتکتور يا تستر با پروب مربوطه - سه نظام - پردازشگر اطالعات -

مراحل انجام کار بدين صورت است که قطعه به سه نظام بسته شده و دتکتور بر روی سطح استوانه ايي قطعه تماس با . رخاندن قطعه حول محور استوانه ايي آن می کنيمسپس مقدار خوانده شده را صفر کرده و شروع به چ. پيدا می کند

توجه به اينکه مرکز ثابت است در صورت انحراف روی سطح يا فرم دايره ايي بودن آن ، می توان مقدار انحراف را اندازه ستگاه با تغيير مکان سوزن دتکتور اندازه های متفاوتی به واحد پردازشگر ارسال می گردد و در نهايت د. گيری نمود

.مقدار دايره ايي بودن را تشخيص داده و آن را نمايش می دهد


31

) : Run-out Test ( هم محوریدستگاه تست

اجزای تشکيل دهنده اين دستگاه نيز تقريبا . برای اندازه گيری تلرانس هم محوری از اين دستگاه استفاده می شوداوت که به جای کنترل حالت دايره ايی بودن يک سطح ، محور دايره ها نسبت به هم با اين تف. شبيه دستگاه باال است

.محور اصلی ميان دو مرغک قرار گرفته و پروب دتکتور با سطح ديگری تماس برقرار می کند. کنترل می شوند .ت آوردبا چرخاندن قطعه حول محور قفل شده می توان مقدار انحراف آن محور و محور دايره ديگر را بدس


32

:CMMدستگاه هاي اندازه گيري سه بعدي

قرن بيستم 60 پس از انقالب فرانسه در قرن هيجدهم ابزار هاي اندازه گيري شروع به پيشرفت كردند و در اوخر ده مخفف كلمه هاي التين ذيل CMM واژه. ، اختراع گرديدند و ساخته شدند CMMدستگاه هاي اندازه گيري سه بعدي

.مي باشد

به علت نداشتن تكنولوژي باال براي ثابت . به صورت جدا از خط توليد كار مي كردند CMM در قديم دستگاه هاي

در اين موارد براي . مي بايستي آنها را در شرايط خاص نگهداري مي كردند CMMنگه داشتن دقت دستگاه هاي وليدات خط توليد مي بايستي قطعه را از خط جدا كرده و پس از گذراندن شرايط خاص به اتاق اندازه گيري كنترل ت

.ارسال نمود در اين حالت به علت طوالني شدن پروسه اندازه گيري به راحتي نمي توان خط توليد را كنترل نمود و در صورت

. باشد بروز مشكل امكان ايجاد ضايعات فراوان بالشك مي ابتدا به كنار هاي خط توليد و سپس به داخل CMM پس از گذشت چند سال و پيشرفت تكنولوژي دستگاه هاي

كنترل مي كنند و توليد ضايعات را به % 100خط توليد انتقال پيدا كردند و با اين حالت وضعيت خط را به صورت .صفر مي رسانند

هر محور روي. ايجاد مي كند را X , Y , Zر عمود برهم مي باشد كه صفحات سه محوداراي CMM دستگاه يك

.يك خط كش اندازه گيري نصب شده كه به صورت پيوسته جابجايي هر محور را نسبت به يك رفرنس ثابت ثبت ميكند گاه ها به يك دارد ولي روش كار براي كل دستوجود CMM بندي هاي مختلفي براي ماشين هاي اندازه گيري پيكر

. صورت مي باشد

XY

Z


33

: CMM های دستگاه هدپروب

وب هد ها مي توان ابزار آالت و تجهيزات عالوه بر پر . پروب هد ها نصب مي شوند روي CMM دستگاه حسگرهاي

. ساعت هاي اندازه گيري را نصب نمود و Drilling Headصنعتي ديگر مانند سوزن هاي خط كشي ، : هد ها از اجزاء ذيل تشكيل شده اند پروب

ي مختلفي را تواند بچرخد و زوايامي B و Aاين موتور با استفاده از سيستم چرخ دندانه ايي در دوجهت : موتور - . ايجاد كند

.از اين ميله ها براي افزايش فضاي اندازه گيري استفاده مي كنند : ميله هاي رابط - .سيستم حسگر در داخل اين قسمت مي باشد : پروب ها -گوي قرمز رنگي كه با قطعه كار تماس حاصل ميكند و موقعيت اندازه گيري را براي كنترلر ارسال : استايلي - :در اشكال ذيل مدلهاي مختلف پروب هد را مشاهده مي نماييد .کندمي

PH10MQ & TP6 PH10M & TP20 PHS & TP2

GEO Scan RDS DSE


34

: CMMمختلف مدلهاي انواع

: ) Cantilever( طره ايي نوع -و كندحركت تواند مي Z شده و در راستاي محور متصل Z محور به اين نوع دستگاه پروب به صورت عمودي در

، با ابعاد دارنداه ها به علت دقت بااليي كه دستگاين . ميشودجابجا Y و Xخود ستون نيز در راستاي محورهاي كوچك و دقيق از نظر تلرانسي ، استفاده مي ساخته شده و معموال در آزمايشگاه ها براي اندازه گيري قطعات كوچك . شوند

: )Bridge( دروازه ايي نوع - تواند حركت كند و مي Zو در راستاي محور شده متصل Z محور به نوع دستگاه پروب به صورت عمودي ايندر

پل مانند اين دستگاه ها باعث افزايش صلبيتشانساختمان . ميشود جابجا Y و Xخود ستون نيز در راستاي محورهاي اين دستگاه ، مي توان اندازه گيريدر air bearing سيستمبا توجه به وجود . و از دقت بااليي برخوردار هستندشده

. و قطعات را با سرعت بااليي انجام داد هاه مجموع


35

: ) arm Horizontal( بازويي افقي نوع -پروب را هم مي توان به صورت افقي و هم به صورت . شود مي نصب Y اين نوع دستگاه پروب روي محور درفضاي كاري شده و مي توان قطعات ن صليبي شكل اين دستگاه ها باعث بزرگتر شدساختمان .نصب نمود عمودي

. نمود گيري اندازهبزرگ را به راحتي

: محوره 6 پرتابل نوع -چرخش مي محور قابل6 دستگاه بروي يك پايه سوار مي شود و شامل اين

عمليات اندازه گيري همانند . گردد مي پروب بر روي آخرين بازو نصب. باشد اين دستگاه ها در سايز هاي مختلف توليد . مي گردد جامان CNCماشين هاي

ميليمتر را 3600 اندازه گيري فضايي به قطر قابليتآنها مي شوند و بزرگتريننيز قابل ميليمتر4500در صورت نياز مشتريان محدوده اندازه گيري تا دارد و

به راحتي علت چرخشي بودن بازو ها و متحرك بودن پايه آنبه. افزايش است مجموعه ها و يا مي توان در خطوط توليدي براي اندازه گيري موقعيتي روي

پذير امكان CMMبه اتاق تنظيم جيگ هاي سنگيني كه امكان حمل آنها . نيست ، استفاده نمود


36

نحوه اندازه گيري قطعات و مجموعه ها

:اندازه گيري قطعات و مجموعه هاي قطعات داراي چند مرحله است كه عبارتند از

:تنظيم نمودن وضعيت فيزيكي قطعات ) الف

قطعات فلزي صلب را مي توان با استفاده از مگنت ثابت . ن به چند صورت امكان پذير مي باشند اين تنظيم كرد ، استند موقتي ساخته مي شود و پس از Alufixتوسط . استفاده كرد Alufixو يا مي توان براي تنظيم آنها از . نمود

ها Alufixيكي از معايب . طعه ديگري اسنتد ساخت اتمام اندازه گيري مي توان آن را خراب نمود و براي اندازه گيري قاين است كه براي ثابت نمودن قطعات قابل ارتجاع بايد خيلي پايه استفاده نمود و در نهايت جز اتالف وقت و هزينه باال

گيچ از پنل ) مانند رويه درب موتور و يا سقف ( به همين دليل براي ثابت كردن چنين قطعاتي . چيزي در بر ندارد عيت صحيح ق توانند كليه سطوح قطعه را در موپنل گيج ها به علت دارا بودن فرم كلي قطعه ، مي. استفاده مي شود

.قرار دهند براي اندازه گيري قطعات بزرگ و يا قطعاتي كه نياز به اندازه گيري مداوم و روزانه دارند مي توان استندهاي ثابت و

.مخصوص ساخت

)ات جهت اندازه گيري قطعAlufix ساخته شده توسط هاینمونه از استند(


37

:نكاتي در مورد استندها

. هر استند داراي دو سري موقعيت است . استند در كل حالتي كه قطعه در بدنه قرار ميگيرد را شبيه سازي مي كند

. كردن يك قطعه استفاده مي شوند Alignmentبراي : Referenceموقعيت هاي -1 .براي ثابت نگه داشتن يك قطعه در فضا استفاده مي شوند : Physicalموقعيت هاي -2

اين نقاط با توجه به نوع توليد قطعه و يا نحوه قرار گيري آن در جيگ ، براي مجموعه شدن با قطعات ديگر قابل .تغيير مي باشد

يت قطعاتي كه روي آنها براي استندها بنا به اهمكليه .اندازه گيري مي شوند ، تلرانس تعريف مي گردد

پايه هاي طراحي شده براي يك استند بايد در محدوده به عنوان مثال شركت . تلرانس تعريف شده باشند

PSA فرانسه براي استندهاي قطعات و مجموعه هاي . را در نظر گرفته است 0.1 ± تلرانس 206پژو

ا عالوه بر دقت بايد قابليت تكرار پذيرياستنده )Repeatability ( يعني اگر قطعه . نيز داشته باشند

ايي چند بار ، البته با شرايط محيطي يكسان ، اندازه گيري شود ، نتايج بدست آمده از اندازه گيري ها بايد

.شبيه هم باشند " كامال


38

:قطعه نمودن يك Alignment) ب

براي اندازه گيري يك قطعه نياز است طبق محورهاي مختصاتي كه براي آن تعريف شده ، موقعيت قرار گيري قطعه

به عبارت ديگر تعريف . كردن يك قطعه گويند Alignmentاين عمل را . را براي دستگاه اندازه گيري مشخص نمود . كردن گويند Alignmentختصاتي قطعه را محورهاي مختصاتي دستگاه اندازه گيري طبق محورهاي م

شامل جهت و راستاي Car line خاصي از سوي طراحان تعريف مي شود كه اين Car lineبراي هر بدنه . و نقطه صفر و صفر مي باشد X , Y , Zمحورهاي مختصاتي

نيم آن را در هر موقعيتي روي ميز دستگاه هنگامي كه مي خواهيم يك قطعه را اندازه گيري نماييم ، مي توااندازه گيري قرار دهيم و نياز نمي باشد كه محورهاي قطعه مورد اندازه گيري با محورهاي دستگاه موازي و هم راستا

ساعت با وجود نرم افزارهاي جديد و پيشرفته قابليت اندازه گيري قطعات بسيار باال رفته و مانند قديم نياز به . باشند .نمي باشد ) موازي كردن محورهاي قطعه با محورهاي دستگاه اندازه گيري ( كردن قطعات

اين شش نقطه سه چرخش و سه تغيير . كردن يك قطعه بايد شش نقطه براي آن تعريف نمود Alignmentبراي . مكان را از قطعه مي گيرند و موقعيت آن قطعه براي دستگاه اندازه گيري مشخص مي شود

سه نقطه از شش نقطه براي تعريف يك سطح و دو نقطه از آن براي تعريف يك خط و يك نقطه براي تعريف يك .كنج استفاده مي شوند


39

: كردن يك قطعه بايد به نكات زير توجه داشت Alignmentبراي

چون سه . قرار مي گيرد در ابتدا بايد تشخيص داد بزرگترين سطح قطعه موازي با كدام يك از صفحات مختصاتي سپس طول قطعه مورد بررسي قرار مي گيرد و دو نقطه ديگر در راستاي اين . نقطه اول روي اين سطح بايد تاچ شوند

.طول تاچ مي شوند و نقطه آخر بايد در صفحه ايي كه عمود به دو صفحه قبل است تاچ شود : يك قطعه به صورت زير مي باشد Alignmentتعريف رياضي

نقطه يك صفحه تعريف مي شود كه از اين صفحه يكي از محورهاي مختصاتي بدست مي آيد كه 3 با تاچ نمودن -1 .عمود به صفحه تاچ شده است " دقيقا

بايد در يك راستا باشند ، يك خط ايجاد مي گردد كه از آن خط صفحه " نقطه ديگر كه دقيقا2 با تاچ نمودن -2 X , Y , Zدر اين موقع سه محور مختصاتي . ده و دو صفحه متقاطع بدست مي آيد ايي به صفحه اولي عمود ش

.بدست آمده است با تاچ نمودن نقطه سوم محل تقاطع سه محور مشخص مي شود و يك كنج بدست مي آيد كه مختصات آن صفر -3

.و صفر است

:م بايد به صورت زير عمل نمود نماييAlignmentبه عنوان مثال اگر بخواهيم يك مكعب مستطيل را در ابتدا فرض بر اين است كه محورهاي مختصاتي دستگاه اندازه گيري آزاد هستند و مي توانند حول مبداء خود

.چرخش داشته باشند و به هر موقعيتي كه بخواهند منتقل شوند عمود به اين صفحه Zه محور بدست مي آيد كXYبا تاچ نمودن سه نقطه اول روي بزرگترين سطح مكعب ، صفحه

اما محور مختصات دستگاه هنوز . را ثابت كنيم ) Y و محور Xحول محور ( تا به حاال توانسته ايم دو چرخش . است . چرخش دارد Z حركت مي كند و حول محور XYآزاد است و در روي صفحه

. به آن عمود مي شود Y مي آيد و محور بدستXبا تاچ نمودن دو نقطه روي بزرگترين طول مكعب راستاي محور و در راستاي XY نيز گرفته مي شود و محورهاي مختصاتي مي توانند روي صفحه Zدر اين حالت چرخش حول محور

با تاچ نمودن نقطه آخر اين حركت نيز گرفته مي شود و يك كنج با مختصات صفر و صفر بدست . حركت كنند Xمحور .مي آيد


40

نقاط اندازه گيري -

:براي اندازه گيري يك قطعه يا يك مجموعه چند سري اطالعات وجود دارد كه عبارتند از

:نقشه ) الف از نقشه ساخت يك قطعه مي توان ابعاد و . هر قطعه داراي يك نقشه ساخت و يك نقشه موقعيت مي باشد معموال

و توسط نقشه موقعيت ، مي توان وضعيت . ت اندازه گيري را استخراج نمود اندازه ها و تلرانسهاي مورد نظر ، جه . كردن آن استخراج كرد Alignmentقرار گيري قطعه را در حالت مونتازي مشاهده نمود و نقاط رفرنس را جهت

) :Cad data( اطالعات كامپيوتري ) ب به جاي استفاده از نقشه هاي " زه گيري و سيستم هاي كامپيوتري ، جديدابا توجه به پيشرفت دستگاه هاي اندا

. قطعات جهت اندازه گيري وساخت آنها استفاده مي شود Cad dataكاغذي ، براي باالتر بردن سرعت اندازه گيري از بسياري از خودروها از قطعاتي . اين اطالعات را با استفاده از خود قطعه نمونه و يا نقشه هاي آن ، مي توانند ايجاد كنند

.مي باشند ) Curve( داراي قوس " با شكل هندسي پيچيده ساخته مي شوند و معموال اطالعات اين CMMقطعه نمونه ساخته مي شود و سپس با استفاده از دستگاه " براي ساخت اطالعات معموال

ز اينكه اين اطالعات در نرم افزارهاي خاص مانند سطوح را به وسيله اسكن كردن به كامپيوتر ارسال مي كنند و پس اCatia تجزيه تحليل شدند به صورت يك فايل اطالعاتي قابل استفاده مي گردند و مي توان از آنها براي چك كردن

.قطعات استفاده نمود نياز نمي باشد مقادير Cad dataدر هنگام استفاده از

Nominalاندازه گيري پراتورتگاه اندازه گيري توسط ا براي دس از روي " بلكه كامپيوتر اين اطالعات را مستقيما. تعريف شود

خود فايل استخراج مي كند به همين دليل مي توان بينهايت نقطه روي يك قطعه تاچ نمود و اندازه گيري دقيقي را انجام

.داد


41

:نقاط مشخص شده) ج

قطعات تشكيل دهنده آن مجموعه استفاده نمود ، ولي گاهي Cad dataبراي اندازه گيري يك مجموعه مي توان از " مثال. اوقات به علت سنگين بودن فايل مورد نظر مقرون به صرفه نمي باشد و باعث باال رفتن زمان اندازه گيري مي شود

Cad data نقاط تاچ شده روي مگا بايت حجم دارد و در ضمن به دليل اينكه نياز مي باشد100 يك بدنه كامل حدود يك مجموعه با نقاط تاچ شده روي مجموعه بعدي يكسان باشد ، براي گرفتن گزارشهاي آماري و اصالح خطوط توليد ،

. ها استخراج مي گردند Cad dataاز يك سري نقاط اندازه گيري استفاده مي كنند كه اين نقاط از روي " معموالبراي كنترل مجموعه هاي ) PSA ) Peugeot Societe Automobileبه عنوان مثال كارخانه خودرو سازي

را تهيه نموده است ) EBM ) Expressions de Besoins Metrologiques مدركي به نام 206قطعات بدنه پژو . و كليه اندازه گيري ها طبق اين مدرك انجام مي شود

Alignmentبراي ( Reference، نقاط ) ري براي ساخت استند اندازه گي ( Physicalدر اين مدرك نقاط Thickness، نقاطي كه بايستي اندازه گيري شوند به همراه ضخامت ورقها و جهت ) كردن مجموعه مورد اندازه گيري

.آنها مشخص شده اند در اين مدرك ) PCM) Plan Coordination Methodesدر اين رابطه مدرك ديگري نيز وجود دارد به نام

مشخص شده ، وجود دارد و در ضمن نقاط كنترلي براي قطعه خام و براي EBMنقاط رفرنس و فيزيكالي كه در مدرك .از اين مدرك بيشتر در خط توليد استفاده مي شود . مجموعه قطعات را نيز تعريف گرديده است

:مراحل تهيه اين مدارك به صورت زير مي باشد

تهيه قطعه نمونه -1 قطعهCad dataتهيه -2 تهيه نقشه قطعه -3 PCMتهيه مدرك -4 EBMتهيه مدرك -5

از اين شماره براي شناسايي نقطه . داراي شماره مي باشند EBMتمام نقاط اندازه گيري مشخص شده در مدرك

ي شوند و در براي اين منظور كليه نقاط اندازه گيري روي يك شكل سه بعدي از مجموعه نشان داده م. استفاده مي شود حالت قرينه " نقاط اندازه گيري معموال. پايين آن جدولي وجود دارد كه مختصات مربوط به هر نقطه را بيان مي كند

تا از 5000دارند و براي اينكه نقاط سمت چپ از نقاط سمت راست قابل تشخيص باشند ، شماره نقاط سمت چپ را براي سمت راست باشد ، اين نقطه براي XY 9014اگر نقطه " مثال. د شماره نقاط سمت راست كمتر در نظر گرفته ان

. معرفي مي گردد XY 4014سمت چپ با شماره


42


43


44


45

:رم افزارهای دستگاه اندازه گيري معرفي نهر شرکت سازنده . دارای نرم افزارهای کامپيوتری خاص خودشان هستند" همه دستگاه هاي اندازه گيري معموال

از طريق آن می تواند قطعه مورد CMMبرای دستگاه خود يک نرم افزار اندازه گيری تهيه می کند که اپراتور دستگاه هر نرم افزار اندازه گيری از الگوريتم های محاسباتی يکسان که . ده و خطاهای آن را محاسبه کندنظر را اندازه گيری کر

. تعريف می شوند استفاده می کنند) جبر و هندسه ( در علم رياضی Metrologنرم افزار , را دارد CMMيکی از نرم افزارهای اندازه گيری که قابليت نصب بر روی اکثر دستگاه های

اين نرم افزار از قابليت باالی گرافيکی و محاسباتی . تهيه شده استMetrology groupeاشد که توسط شرکت می ب .برخوردار است و اپراتور به راحتی می تواند با منوها و دستورات آن کار کند

اندازه CNCنامه را داراست و می توان توسط آن برOff-line و On-line اين نرم افزار قابليت استفاده به صورت . نوشتCMM و بدون استفاده از دستگاه Off-lineگيری را شبيه سازی نمود و برنامه های اندازه گيری را به صورت


46

:معرفي گزارش هاي اندازه گيري

.ارند قابليت تهيه سه نوع گزارش اندازه گيري را د" همه دستگاه هاي اندازه گيري معموال

: قطعه Cad dataگزارش نقاط بدون شكل ) الف در اين نوع گزارش اطالعات به صورت عددي مي باشد و فقط شماره يا نام نقاط اندازه گيري به همراه مولفه هايش

نهايي قابل وقتي از يك نقشه براي اندازه گيري استفاده مي شود ، گزارش اندازه گيري به ت" مثال.نشان داده مي شود استفاده و بهره برداري نمي باشد ، بلكه موارد اندازه گيري شده بايد روي نقشه قطعه مورد نظر نشان داده شوند تا بتوان با استفاده از گزارش اندازه گيري و نقشه ، نتايج را تحليل و آناليز نمود و يا زماني كه مجموعه ايي از بدنه اندازه گيري

همان مجموعه استفاده نمود تا آناليزگر بتواند به صورت صحيح و EBMيز ، بايد گزارش را به همراه مي شود ، براي آنال .دقيق نتايج اندازه گيري آن مجموعه را تحليل نمايد

مي باشد و مي توان آن را با استفاده از نرم افزار ) dru.* و txt.*( به صورت " فرمت اين گزارش معموالWordpadدر باالي اين گزارش اطالعات مربوط به قطعه مورد اندازه گيري و اپراتور و شرايط اندازه . اهده نمود مش

.گيري تايپ مي گردد : در زير آن چند ستون عددي وجود دارد كه شرح اين ستونها از سمت چپ به راست به شرح ذيل مي باشد

1 ( Nr. : نقطه اندازه گيري 10اگر روي يك قطعه " مثال. يري شده را نمايش مي دهد اين ستون تعداد نقاط اندازه گ

. ختم مي گردد 10 شروع شده و به شماره 1شده باشد ، اعداد اين ستون از شماره

2 ( Item. : مثال. در اين ستون نام نقاط اندازه گيري شده ثبت مي شوند "XY9014.

3 ( Res. : اگر نتايج مربوط به " مثال. اندازه گيري شده براي هر نقطه نمايش داده مي شود در اين ستون مؤلفه هاي" مي باشد و يا اگر مربوط به اندازه گيري يك فاصله باشد معموالX , Y , Zداراي سه مؤلفه " يك نقطه باشد معموال

. نمايش داده مي شوند Ax , Ay, Az , A3مؤلفه

4 ( Act. : ير واقعي در اين ستون مقاد )Actual ( كه از اندازه گيري بدست آمده اند نمايش داده مي شوند.

5 ( Nom. : در اين ستون مقادير تئوري )Nominal ( كه از نقشه و ياCad data استخراج مي گردند ، نمايش .داده مي شوند

6 ( Diff. : ري نمايش داده مي شود در اين ستون مقدار اختالف بين اندازه واقعي و اندازه تئو.

7 ( Utol. : حد باالي تلرانس نشان داده مي شود.


47

8 ( Ltol. : حد پايين تلرانس نشان داده مي شود. 9 ( Outtol. : اگر " مثال. در اين ستون مقادير خارج از محدوده تلرانسي نقاط اندازه گيري نمايش داده مي شوند

.تلرانسي آن نقطه باشد مقدار خارج تر بودن در اين ستون نشان داده مي شود انحراف يك نقطه بيش از محدوده

:براي آشنايي بيشتر با مفهوم موارد باال به مثال زير توجه نماييد

Act. = ( 102( مقدار اندازه گيري شده - Nom. = ( 100( مقدار تئوري - ) .Diff. = ( 2 102 – 100 = 2 → ) Act. - Nom = Diff( مقدار اختالف - 0.5±= مقدار تلرانس - Outtol. = ( 1.5 Outtol. = Diff. – ( Utol. or Ltol. )( مقدار خارج از تلرانس -

باشد حد پايين اگر مقدار اختالف مثبت باشد حد بااليي تلرانس در فرمول مي نشيند و اگر مقدار اختالف منفي .تلرانس

.در زير نمونه ايي از اين گزارش را مالحظه مي كنيد

OPERATOR :MOHSEN DOKHT IN No. :BODY SHELL RIPORT NUMBER :5 CKD5 PRODUCTION LINE :LUNCH 206 DATE :81/11/22 SIDE :LEFT SIDE Temperature :21.75 ================================================================================= Nr. Item Res. Act. Nom. Deff. Utol. Ltol. Outtol.

================================================================================= 1 Y4700.X X 2521.03 2521.00 0.02 0.00 0.00 0.02 * Y4700.Y Y -581.13 -583.32 2.19 1.00 -1.00 1.19 * Y4700.Z Z 183.01 185.00 -1.99 0.00 0.00 -1.99 * 2 XY4210.X X 2479.02 2480.00 -0.98 1.00 -1.00 XY4210.Y Y -530.52 -530.00 -0.52 1.00 -1.00 XY4210.Z Z 189.08 189.00 0.08 0.00 0.00 0.08 * 3 Z4202.X X 2074.36 2075.00 -0.64 0.00 0.00 -0.64 * Z4202.Y Y -566.57 -565.00 -1.57 0.00 0.00 -1.57 * Z4202.Z Z 124.15 124.95 -0.80 1.00 -1.00 4 XYZ4220.X X 2074.36 2075.00 -0.64 0.00 0.00 -0.64 * XYZ4220.Y Y -581.13 -583.32 2.19 1.00 -1.00 1.19 * XYZ4220.Z Z 183.01 185.00 -1.99 0.00 0.00 -1.99 *


48

:( Cad Data ) قطعه گزارش اندازه گيري با شكل ) ب

ش عالوه بر وجود اطالعات نقاط اندازه گيري يك قطعه ، شكل سه بعدي قطعه نيز وجود دارد و نقاط روي در اين گزار

گرديده و اندازه گيري load قطعه Cad dataدر اين نوع اندازه گيري ابتدا .اين شكل به نمايش گذاشته مي شوند . از جانب اپراتور اندازه گيري نمي باشد Nominal انجام مي شود و نياز به استخراج مقادير Cad dataروي " مستقيما

. مي خواند و نتايج را روي همان شكل نشان مي دهد Cad dataبلكه دستگاه به صورت خودكار مقادير را از روي فايل :اين نوع گزارش از موارد زير تشكيل شده است

شكل كل قطعه ) 12 ( Box هاي اندازه گيري كه درون اين Box، مقادير ها Nom. ، Act. ، Deff. شماره نقطه اندازه گيري شده و ،

ها به صورت رنگي Boxو در ضمن اين . وجود دارند ) D = √ ∆x² + ∆y² + ∆z²( انحراف حجمي كه برابر است با حدوده تلرانسي هستند و نقاطي كه انحراف آنها در محدوده تلرانسي باشد با رنگ سبز و نقاطي كه انحرافشان باالتر از م

.باشد با رنگ قرمز و نقاطي كه انحرافشان پايين تر از محدوده تلرانسي باشد با رنگ آبي نشان داده مي شوند جدول اطالعاتي مربوط به قطعه اندازه گيري شده كه شامل نام قطعه و شماره فني آن ، نام اپراتور ، زمان و تاريخ ) 3

.اندازه گيري مي باشد .نگي سه رنگ كه محدوده تلرانسي قطعه را نشان مي دهد نوار ر ) 4 .شكل محورهاي مختصاتي كه جهت و ديد قطعه را مشخص مي كند ) 5


49

:گزارشهاي آماري ) ج

مپيوتر ها با توجه به باال رفتن قابليت هاي دستگاه هاي اندازه گيري ، مي توان نتايج اندازه گيري قطعات را در كا

12اگر روزانه دو بدنه اندازه گيري شود ، تا پايان يك هفته كاري " مثال. ثبت نموده و از آنها گزارشهاي آماري تهيه نمود نتيجه يك گزارش آماري تهيه نمود و وضعيت تغييرات نقاط 12كه مي توان از اين . نتيجه اندازه گيري بدست مي آيد

.دنه مشاهده و با هم مقايسه نمود ب12اندازه گيري را روي هر نقطه 20اگر در يك مجموعه " مثال. در اين نوع گزارش براي هر كدام از نقاط يك نمودار ترسيم مي گردد

. نمودار جدا از هم ترسيم مي گردد 20 آن Statisticalاندازه گيري شود ، در جدول :ه كار عمده انجام مي دهند كه عبارتند از اين نوع گزارشها به طور معمول س

.نشان دادن تاثيرات سيستماتيك ، به وسيله كنترل آماري ، جهت شروع كردن به اصالح نمودن مشكالت ) 1To show systematical influences by statistical control , to initiate actions .

.لوم مي نمايد صحت و سقم اصالحات انجام گرفته را مع ) 2To verify the efficiency of initiated actions .

.براي پيشگويي كردن وضعيت توليد ) 3To get prediction datas .

:Statistical انواع نمودارهاي ارائه شده توسط نرم افزار )نمودار خطي اوليه ( Original data card) الف

به صورت .Actدر اين نمودار مقادير . نشان مي دهد .Nom را نسبت به .Actدار وضعيت كليه نقاط اين نمو به صورت يك خط نشان داده مي شود كه دو خط ديگر در باال وپايين آن .Nomنقاط روي صفحه وجود دارند و مقدار

. مي باشند .Ltol و .Utolوجود دارد كه همان مقادير


50

xq / s - cardنمودار ) ب

Histogramنمودار ) ج

Probability notنمودار ) د

base metrology

Documents