calibración de planitud

Técnicas de medición y equipos de precisión Prácticas. Curso 2003-2004

Página

1

Horas: Título: Práctica:

3 Calibración avanzada en metrología dimensional 1

ÍNDICE

1. Descripción.

1.1. Calibración de un nivel electrónico.

1.2. Calibración de un comparador.

1.3. Calibración de un perfilómetro.

1.4. Calibración de una mesa de planitud.

2. Procedimientos de calibración

3. Documentación a presentar.

4. Anexos

1. Descripción.

Esta práctica se divide en cuatro partes:

1.- Calibración de un nivel electrónico con bloques patrón longitudinales y regla de senos. Después de realizar la calibración se realizarán los cálculos y se obtendrán los resultados.

2.- Calibración de un reloj comparador con una medidora horizontal (soporte del comparador) y un interferómetro láser. Después de realizar la calibración se realizarán los cálculos y se obtendrán los resultados.

3.- Calibración de un perfilómetro con bloques patrón longitudinales y un patrón de rosca. Después de realizar la calibración se realizarán los cálculos y se obtendrán los resultados.

4.- Calibración de una mesa de planitud con un nivel electrónico ó un interferómetro láser. Después de realizar la calibración se realizarán los cálculos y se obtendrán los resultados.

2, Procedimientos de calibración.

Los procedimientos de calibración se realizarán según los Anexo-A, B, C y D.

Se realizarán los cálculos y se obtendrán los resultados.

Para la realización de dichos cálculos se tendrá en cuenta que las incertidumbres de los patrones son:

Práctica 1


Página

2

· Para los bloques patrón de grado 2: I(k=2) = (0,4 + 0,008*L) µm (L en mm)

· Para la regla de senos: ID (k=2)= 0.0008 µm

· Para el interferómetro láser: I(k=2) = (0,29 + 0,23*L) µm (L en m)

· Para el Nivel Electrónico WYLER-3446:

· Escala 1, división de escala 0.01 mm/m: I(k=2; n=1) = 2.3 mm/m


· Para el Nivel Electrónico WYLER-10029:



· Para el patrón de rosca I(k=2) = 0,0002 mm (para cualquier distancia entre picos de rosca).


- Resultados y gráficas de las calibraciones:

· Nivel electrónico.

· Comparador

· Perfilómetro

· Mesa de planitud.

- Comentarios sobre la realización de la práctica y los resultados obtenidos.

4. Anexos.

- Anexo A: Procedimiento de calibración para nivel electrónico

- Anexo B: Procedimiento de calibración para comparador

- Anexo C: Procedimiento de calibración para perfilómetro

- Anexo D: Procedimiento de calibración para mesas de planitud

Práctica 1


Página

3


3 Medición avanzada con instrumental de laboratorio Fundamentos de sistemas de medición por

coordenadas (I)

2

ÍNDICE

1. Descripción.

2. Manejo de una máquina de redondez.

3. Manejo de una medidora vertical de alta precisión (0,1 µm).

4. Manejo de una Máquina de Medir por Coordenadas.

5. Calibración de una regla de senos.

6. Plano de la pieza a medir con la MMC.

7. Documentación a presentar

1. Descripción.

Se pretende que el alumno tenga una visión general de la capacidad y de la metodología de medición de este tipo de máquinas.

En la primera parte se explicará el manejo y uso de una medidora de redondez.

En la segunda parte se explicará el manejo y uso de una medidora vertical de altas prestaciones.

En la tercera parte se verán cada una de las partes de la MMC y se explicará el proceso de medición manual y por control numérico. Debido al poco tiempo que se dispone para la realización de esta práctica, se pretende que el alumno tenga una visión general de la capacidad y de la metodología de medición de este tipo de máquinas (en la práctica 3 y 4 se hará más hincapié en la medición por coordenadas). Se medirá un pieza modelo. Y por último se generará el programa de medición desde un PC de una pieza de revolución y se simulará gráficamente en el mismo para corregir posibles errores y colisiones.

La última parte de la práctica se pretende calibrar un patrón (regla de senos ) con la MMC. El procedimiento de calibración se realizarán según el Anexo-A. Se realizarán los cálculos y se obtendrán los resultados.

Para la realización de dichos cálculos se tendrá en cuenta que las incertidumbres de los patrones son: I(k=2, n=1) = 9 micrómetros

Práctica 2


Página

4

2. Manejo de una máquina de redondez.

Los fundamentos del funcionamiento de dicha máquina se mostrarán en la práctica.

3. Manejo de una medidora vertical de alta precisión (0,1 µm).

Los fundamentos del funcionamiento de dicha máquina se mostrarán en la práctica.

4. Manejo de una Máquina de Medir por Coordenadas (MMC).

Descripción de la máquina.

En la parte inferior de la máquina se encuentra la cimentación. Más arriba la mesa de planitud sustentada neumáticamente, sobre la que se colocarán los utillajes y la pieza de trabajo. Sobre la mesa desliza un pórtico que sustenta una columna vertical. En su extremo inferior, hay una configuración de palpadores esféricos que detectan el contacto con la superficie a medir gracias a un sensor piezoeléctrico. Tanto la mesa, el pórtico y la columna extensible son de granito.

Se dispone de un panel de control desde el que se puede gobernar la máquina manualmente con dos palancas: una para mover el palpador en dirección vertical (eje Z) y otra para mover el palpador en las direcciones X e Y.

Toda la información se procesa en el ordenador de la máquina, dando los resultados de las mediciones por pantalla o impresora.

Método de medición.

Se presenta la secuencia completa de operaciones a realizar para medir una pieza o conjunto de piezas con una MMC. No se pretende explicar detenidamente cada apartado ya que se entenderán mejor en la realización de la práctica.

1. MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE LA M.M.C.

2. PREPARAR LA MEDICIÓN. a) Estudiar la pieza: - Examinar plano: cotas, tolerancias, observaciones. - Elegir sistema de referencia: origen, ejes. - Definir puntos de registro y sujeción. - Elegir palpador: direcciones, longitudes, diámetros. - Definir trayectorias: aproximaciones, palpados, seguridad. b) Definir y preparar utillaje: - Definir registro de piezas. - Comprobar accesibilidad a pieza.

Práctica 2


Página

5

- Definir sujeción y modo de cambio de piezas. - Definir registro y sujeción en máquina. c) Definir y preparar palpador o combinación: - Examinar problemas de palpado y acceso a pieza. - Componer sistema palpador. - Calibrar palpadores. - Archivar datos de calibración. d) Preparar M.M.C. y sistema informático: - Arrancar sistema. - Definir periféricos. - Cargar ficheros de palpadores, referencia, etc. - Preparar modo y/o programas. - Instalar utillaje. - Instalar palpador o combinación. - Capturar sistema de referencia de utillaje.

- Situar máquina en condiciones iniciales. 3. PROGRAMACIÓN DE LA PIEZA O SERIE DE PIEZAS.

a) Identificar programa.

b) Definir soporte de archivo de datos.

c) Crear programa C.N.C. para capturar posición serie.

d) Colocar cada pieza en utillaje.

e) Crear programa C.N.C. para medir cada pieza.

f) Simular o realizar medición de comprobación.

g) Evaluar resultados de medición y validar programa.

h) Identificar y archivar ficheros de datos y programa.

i) Documentar programa.

j) Documentar condiciones de medición y evaluación.

4. MEDIR LA PIEZA O SERIE DE PIEZAS.

5. EVALUAR Y DOCUMENTAR LA MEDICIÓN.

6. RESTABLECER LAS CONDICIONES INICIALES.

Práctica 2


Página

6

Programas UMESS-300.

Para la realización de estas tareas se dispone de un conjunto de programas (UMESS-300) implementados en un ordenados personal HP-300. Aquí se esquematizan sus funciones más importantes:

GEOMETRÍA DE LA PIEZA

a) ELEMENTOS GEOMÉTRICOS:

- Punto.

- Recta.

- Círculo.

- Arco.

- Elipse.

- Plano.

- Esfera.

- Cilindro.

- Cono.

- Retrollamada.

b) SISTEMAS DE REFERENCIA:

- Punto cero.

- Giro en el espacio.

- Giro en el plano.

- Posición pieza.

- Desplazamiento.

- Plano fijo.

c) CÁLCULOS GEOMÉTRICOS:

- Estadística, Matemática.

- Media aritmética.

- Dispersión, puntos extremos.

- Fórmulas.

- Conversión de unidades.

- Distancias

- Entre puntos del espacio.

- Entre elementos.

- Conversión de coordenadas.

Práctica 2


Página

7

- Operaciones con ángulos.

- Simetría.

- Intersección.

d) ERRORES MACROGEOMÉTRICOS:

- Rectitud.

- Redondez.

- Planitud.

- Cilindridad.

- Angularidad.

- Paralelismo.

- Perpendicularidad.

- Posición.

- Concentridad.

- Simetría.

- Oscilación.

- Valores extremos.

TECNOLOGÍA: M.M.C.

a) SISTEMA DE REFERENCIA:

- Restablecer sistema inicial.

- Memorizar posiciones-pieza.

b) OPERACIONES CON REFERENCIAS :

c) GEOMETRÍA DE PALPADORES:

- Soltar palpador.

- Sujetar palpador.

- Calibración CNC de palpadores.

- Listar datos de palpadores.

- Seleccionar palpadores.

- Memorizar o leer datos de palpadores.

- Borrar datos sobre palpadores.

- Obtener datos para calibración C.N.C.

- Borrar palpadores excepto el de referencia.

Práctica 2


Página

8

INFORMÁTICOS

a) ARRANQUE Y PREPARACIÓN:

- Arrancar sistema (desde DD o FD).

- Listar funciones.

- Copiar resultados de medición.

- Almacenar resultados de medición.

- Recuperar resultados de medición.

b) MODOS DE PROGRAMACIÓN:

- Manual.

- Por aprendizaje.

- Programa C.N.C.

c) EJECUTAR PROGRAMAS

- Parar, continuar, terminar.

- Cambio de modo C.N.C/manual.

d) SALIDA DE DATOS:

- Seleccionar dispositivo de salida.

- Definir formato de impresión.

- Cambiar protocolo.

- Salida gráfica de resultados.

- Listar datos de palpadores.

5. Calibración de una regla de senos.

Se pretende calibrar un patrón (regla de senos ) con la MMC. El procedimiento de calibración se realizarán según el Anexo-A.

6. Plano de la pieza a medir con la MMC.

Se muestra en la página siguiente:

Práctica 2


Página

9

Práctica 2


Página

10


1. Resultados de medición con las diferentes máquinas (redondez, vertical)

Máquina Redondez Med. vertical Medida - 1 Medida - 2 Medida - 3 Medida - 4 Medida - 5 Medida - 6 Medida - 7 Medida - 8 Medida - 9 Medida - 10

Tabla de resultados

2. Resultados de la medición de al menos 10 cotas variadas con la MMC, indicando si están o no dentro de tolerancias (T=0,05mm).

Incertidumbre de la máquina de medir por coordenadas: I(k=2; n=1) = 9 micrómetros

Si/No Cota nº - 1 Cota nº - 2 Cota nº - 3 Cota nº - 4 Cota nº - 5 Cota nº - 6 Cota nº - 7 Cota nº - 8 Cota nº - 9 Cota nº - 10

Tabla de resultados

3. Resultados de calibración de la regla de senos.

Práctica 2


Página

11


3 Fundamentos de sistemas de medición por coordenadas (II)

3

ÍNDICE

1. Descripción.

2. Manejo y uso de un brazo de medida marca FARO.

3. Calibración de una MMC y del brazo de medida.


1. Descripción.

Se pretende que el alumno tenga una visión general de la capacidad y de la metodología de medición de este tipo de máquinas.

En la primera parte se explicará el manejo y uso de un brazo de medida marca FARO. Se medirá la pieza modelo que se midió en la práctica 2 con la MMC comparando los resultados obtenidos con las dos máquinas.

En la segunda parte se explicará cómo se calibran estos sistemas de medición por coordenadas de altas prestaciones, mediante varios métodos (bloques patrón, placa de ensayos y patrón de muescas y esferas).

Para la realización de dichos cálculos se tendrá en cuenta que las

incertidumbres de los patrones son:I(k=2, n=1) = 9 micrómetros

2. Manejo y uso de un brazo de medida marca FARO.

El manual de funcionamiento del brazo de medida se encontrará en el puesto de

prácticas

Práctica 3


Página

12

3. Calibración de una MMC y del brazo de medida.

CLASIFICACION DE ERRORES EN UNA MMC

RESPECTO A LA NATURALEZA DE LOS MISMOS:

SISTEMATICOS

ALEATORIOS

RESPECTO AL TIPO DE ERROR

TRASLACION

GIRO

PERPENDICULARIDAD

CLASIFICACION POR TIPO

3 errores traslación por eje x 3 ejes ( X,Y Z ) = 9 errores

3 errores rotación por eje x 3 ejes ( X,Y Z ) = 9 errores

3 errores de perpendicularidad en 3 planos = 3 errores

21 errores

Traslación posición

rectitud

cabeceo

Rotación rumbo

vuelco

Práctica 3


Página

13

Errores de perpendicularidad

Errores de traslación:posición y rectitud.

X Y

Zxry

xrz

Errores de cabeceo y rumbo en el eje X

X Y

Z

yrz

yrz Errores de cabeceo y rumbo en el eje Y

X Y

Z

zrx

zry

Errores de cabeceo y rumbo en el eje Z

X Y

Z

xrx

Vuelco en eje X

X Y

Z

yry

Vuelco en eje Y

X Y

Z

zrz

Vuelco en eje Z

Definición de errores paramétricos

Práctica 3


Página

14

CALIBRACION DE : MAQUINA DE MEDIR POR COORDENADAS -¿QUE ES ?

CALCULO DE DESVIOS DE UN EQUIPO DE MEDIDA

DESVIOS SISTEMATICOS

DESVIOS ALEATORIOS

INCERTIDUMBRE

-¿ COMO SE REALIZA ?

METODOS CONVENCIONALES

NUEVOS METODOS

ELIPSOISE DE INCERTIDUMBRE 3D

y

z

x

Pa

xu (Pa)

zu (Pa)

yu (Pa)

Pa

ERROR GLOBAL EN EL ESPACIO POR LA CONTRIBUCION DE CADA EJE

Error eje X = (Σεxi2) 1/2

Error eje Y= (Σεy i2 ) 1/2

Error eje Z = (Σεz i2 ) 1/2

ERROR GLOBAL ε = (εx2 + εy2 + εz2 ) ½

Práctica 3


Página

15

TABLA DE COMPOSICION ESPACIAL DE LOS ERRORES

eje desviación factor para la desviación total

XR YR ZR ywz -z xwz -z xwy -y ytx 1 ypy 1

Y ytz 1 yrx -z-zp yp

yry z+zp yrz -yp x+xp -x-xp

xpx 1 xty 1

X xtz 1 xrx -z-zp yp

xry z+zp -xp

xrz -yp xp ztx 1 zty 1

Z zpz 1 zrx -zp yp

zry zp -xp

zrz -yp xp sistema v1 1

de v2 1 palpado v3 1

Práctica 3


Página

16

METODO POR BLOQUES PATRON

MEDIDA DE BLOQUES PATRON

Eje

PROCESO DE CALIBRACION

zy

x

zy

x

xy

z

pos-pzapos-pza

pos-pza Colocación de los bloques y posiciones pieza.

Eje X 800, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150

Eje Y 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150

Eje Z 500, 400, 300, 250, 200, 150

Bloques elegidos en cada eje

OBSERVACIONES

��

bloques

mesa

choque

cabecalmordaza

��

choque

cabecal

¡No hay palpado!

mesa

��

mesa¡No hay choque!

hay palpado

Práctica 3


Página

17

METODO DE LA PLACA DE ENSAYO

-Patrón:

Bidimensional

Placa patrón calibrada compuesta de una serie de casquillos esféricos.

Posicionamiento de los casquillos es conocida

-Fundamento:

6 medidas de la placa en 4 posiciones del volumen de la máquina

Análisis de todas las medidas y cálculo del error usando el modelo espacial

-Ventaja:

Capacidad de calcular todos los errores sistemáticos con solo 6 medidas

-Inconveniente:

Cada una de las medidas lleva mucho tiempo

Cálculo complicado de los errores

PLACA PATRON REALIZACION DE UNA

MEDIDA

1 2 3 4 5 6 7 8 9

2

3

4

5

6

7

8

9

POSICION DE LAS CUATRO MEDIDAS

Práctica 3


Página

18


1. Resultados de la medición de al menos 10 cotas variadas con el brazo de medida, indicando si están o no dentro de tolerancias (T=0,005mm).

Incertidumbre del brazo de medida: I(k=2; n=1) = 0,1 mm

Si/No Cota nº - 1 Cota nº - 2 Cota nº - 3 Cota nº - 4 Cota nº - 5 Cota nº - 6 Cota nº - 7 Cota nº - 8 Cota nº - 9 Cota nº - 10

Tabla de resultados

Práctica 3


Página

19

2. Resultados de calibración de la MMC y del brazo de medida.

Bloques

Medidas Bloque de mm Bloque de mm Bloque de mm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Media

Corrección

Desv. Típica

Incertidumbre

Práctica 3


Página

20

Anexo-A

Procedimiento de calibración MMC.

Práctica 3


Página

21

CALIBRACION BLOQUES PATRON

RESULTADOS DE LA CALIBRACION 1.- En cada uno de los ejes de la medidora se determinan las medias aritméticas (X ci) de las indicaciones (Xcij) obtenidas para la longitud del bloque i-ésimo. Es decir:

X Xci cijj=1

= ∑110

10

y las correcciones de calibración ∆X ci dadas por:

∆X X Xci oi ci= −

2.- Se admite la aplicación de algún criterio de rechazo sobre las medidas Xcij, siempre que se especifique en el certificado de calibración y que sólo se emplee para rechazar una medida, a lo sumo.

3.- Se obtienen los estimadores de las varianzas de repetibilidad (Sci2) en cada

punto de calibración mediante:

S Xci2

cij cij 1

= −=∑1

9210

X

4.- La incertidumbre (w = 2) asignada a cada punto de calibración cuando la medidora determina una longitud similar palpando una vez en cada extremo (n = 1) es:

2ci

2ci

2oii X4S4,4U4=1) =n 2;=(kI ∆+⋅+⋅

en donde Uoi es la incertidumbre, para un factor de incertidumbre ko = 1, de los bloques patrón empleados en cada punto de calibración. Para calidad 0 se tiene Uo (k=3) = 0,1 + 0,002*L µm (L en mm)

5.- Alternativamente, puede decidir un valor de incertidumbre para todo el campo de medida obtenido mediante:

2ci

2ci

2oii XS4,4U4=1) =n 2;=(kI ∆+⋅+⋅

6.- Se admite una reducción de incertidumbre por reiteración de medidas, siempre que su número sea n ≤ 3, empleando las siguientes expresiones como alternativas de las dos anteriores, respectivamente:

[ ] 2ci

2ci

2oii XSn

11,04U4 = 2)=(kI ∆+⋅+⋅+⋅

[ ] 2ci

2ci

2oi XSn

11,04U4máx =2)=(k I ∆+⋅+⋅+⋅

Práctica 3


Página

22

Anexo-B

Procedimiento de calibración Brazo de medida.

Práctica 3


Página

23

Práctica 3


Página

24

Práctica 3


Página

25

Práctica 3


Página

26

Práctica 3


Página

27

Práctica 3


Página

28


3 Ingeniería Inversa 4

ÍNDICE

1. Descripción.

2. Funcionamiento de un programa de medición frente a CAD (Metrolog XG).

3. Medición frente a CAD de una pieza.

4. Exportación de los puntos medidos.

5. Obtención del diseño de la pieza a partir de los puntos medidos.


1. Descripción.

Tras haber trabajado con sistemas de medición por coordenadas en las prácticas anteriores, en esta práctica se muestra un procedimiento de medición avanzada con Máquinas de Medir por Coordenadas. Se muestra también el principio de la Ingeniería Inversa, para lo cual, a partir de los datos tomados de la medición de una pieza, se procederá a obtener su CAD.

En la primera parte se explicará el funcionamiento y los conceptos básicos del programa Metrolog XG. Dicho programa ofrece la posibilidad de realizar mediciones frente a CAD.

En la segunda parte se medirá una pieza de la que se tiene su CAD utilizando dicho programa. Se obtendrán así puntos de su superficie.

En la tercera parte se exportarán los puntos medidos al formato adecuado para que un programa de Diseño Asistido por Ordenador (Unigraphics NX) sea capaz de interpretarlos. En la última parte de la práctica se utilizará dicho programa de CAD para obtener el diseño de la pieza a partir de los puntos medidos.

2. Funcionamiento de un programa de medición frente a CAD (Metrolog XG).

En la sesión de prácticas se muestra el funcionamiento de un programa actual para el manejo de una MMC. Se muestran los conceptos fundamentales (calibración de palpadores, alineamientos, herramientas de medición, etc.) y se explica en qué consiste el concepto de medición frente a CAD.

Práctica 4


Página

29

3. Medición frente a CAD de una pieza.

1. Calibración del palpador en su posición vertical utilizando la esfera patrón.

2. Establecimiento del sistema de coordenadas para la medición:

La pieza a medir se trata de medio bolo montado sobre una base plana. Dicho bolo se orienta con su eje de rotación paralelo al eje +Y de la máquina. Se utiliza un alineamiento maqueta inicial en la base con X=+10,5mm (el CAD y la pieza no son exactamente iguales). Posteriormente se optimiza el sistema de referencia con el método de los 6 puntos utilizando la cara superior de la base.

3. Medición de la pieza utilizando filas de puntos distribuidas radialmente en su superficie:

Para ello se utiliza la estrategia de palpado U-V dentro de “punto de superficie”. Para obtener una adecuada precisión se miden 16 filas de 64 puntos cada una a lo largo de la coordenada U del bolo (paralela a su eje de rotación).

Debido a la geometría de la pieza el palpador no es capaz de alcanzar a medir puntos en toda su superficie, sobre todo en la parte cercana a la base. Así, en lugar de cubrir los 180º, se cubren sólo 160º alrededor del eje de rotación. Las filas se distribuyen sobre la superficie desde el 10% al 96% en la dirección U y desde el 10% al 90% en la dirección V para evitar colisiones del palpador.

Práctica 4


Página

30

4. Exportación de los puntos medidos.

Los puntos medidos se almacenan en formato IGES para su intercambio con el programa de CAD (Unigraphics NX)

En Unigraphics se importan dichos puntos directamente.

4. Obtención del diseño de la pieza a partir de los puntos medidos.

En Unigraphics se utiliza la opción de “Crear superficie a través de puntos”. Dentro de ella se le indica que tome los puntos de un fichero.

Para comprobar el resultado final se utilizan diversas herramientas de análisis del programa.

Práctica 4


Página

31


3 Verificación de la precisión de una máquina-herramienta

5

ÍNDICE

1. Descripción.

2. Realización de la práctica.

3. El interferómetro láser y sus accesorios.


1. Descripción.

La verificación de la precisión de máquinas herramientas y máquinas de medir por coordenadas se puede realizar por diversos métodos. Uno de ellos consiste en la verificación de cada uno de sus ejes o guías por separado con un láser y posteriormente se componen los errores encontrados.

En esta práctica se realizará la verificación de una máquina herramienta (fresadora manual universal) con instrumentación convencional y con el interferómetro láser.

2. Realización de la práctica.

Se van a verificar los seis errores de cada una de las tres guías de la máquina, realizando 5 mediciones en sentido creciente y 5 mediciones en sentido decreciente.

Como instrumento patrón se utiliza el interferómetro láser con los accesorios correspondientes.

Conecte el interferómetro láser y espere hasta que aparezca en el display el mensaje LÁSER UP.

Ajuste los elementos ópticos del interferómetro láser de forma que el eje de la máquina y el rayo láser estén alineados.

A continuación se muestra un ejemplo de toma de 3 series de datos crecientes y decrecientes para el error de posición en X:

Práctica 5


Página

32

LECTURAS

Punto Coord X X1ci X1di X2ci X2di X3ci X3di0 0,000 0,000 -0,022 0,000 -0,023 0,000 -0,0231 50,000 49,999 49,978 49,999 49,977 49,999 49,9772 100,000 100,001 99,980 100,000 99,980 100,000 99,9803 150,000 150,005 149,985 150,004 149,985 150,004 149,9854 200,000 200,009 199,989 200,008 199,988 200,008 199,9885 250,000 250,013 249,992 250,012 249,991 250,012 249,9916 300,000 300,017 299,997 300,016 299,996 300,016 299,9967 350,000 350,021 350,002 350,020 350,000 350,020 350,0008 400,000 400,026 400,006 400,025 400,005 400,025 400,0059 450,000 450,031 450,011 450,030 450,010 450,030 450,010

10 500,000 500,035 500,017 500,035 500,016 500,035 500,01611 550,000 550,040 550,022 550,039 550,021 550,039 550,02112 600,000 600,041 600,024 600,041 600,024 600,041 600,02413 650,000 650,049 650,030 650,048 650,030 650,048 650,03014 700,000 700,051 700,033 700,051 700,033 700,051 700,03315 750,000 750,056 750,039 750,055 750,038 750,055 750,03816 800,000 800,060 800,043 800,060 800,042 800,060 800,04217 850,000 850,066 850,050 850,065 850,049 850,065 850,04918 900,000 900,070 900,054 900,070 900,053 900,070 900,05319 950,000 950,074 950,057 950,073 950,057 950,073 950,05720 1000,000 1000,078 1000,061 1000,078 1000,061 1000,078 1000,06121 1050,000 1050,082 1050,065 1050,081 1050,065 1050,081 1050,06522 1100,000 1100,088 1100,070 1100,087 1100,070 1100,087 1100,07023 1150,000 1150,093 1150,076 1150,093 1150,076 1150,093 1150,07624 1200,000 1200,098 1200,081 1200,087 1200,081 1200,087 1200,08125 1250,000 1250,101 1250,086 1250,102 1250,086 1250,102 1250,08626 1300,000 1300,105 1300,091 1300,105 1300,091 1300,105 1300,091

ERROR DE POSICIÓN XpXLÁSERMÁQUINA-HERRAMIENTA

3. El interferómetro láser y sus accesorios.

La unidad de presentación (Display), posee control basado en un microcomputador para dar utilidad y flexibilidad al operador.

Las principales funciones son:

- RESET: Pone el display a cero.

- DISTANCE: Selecciona la medida de distancias.

- VELOCITY: Selecciona la medida de velocidad.

- ANGLE: Selecciona la medida de ángulos.

- STRAIGHTNESS: Selecciona la medida de rectitud.

LONG 1 a 60 m.

SHORT 75 mm a 1 m.

- AUTO RECORD: Envía información al ordenador. La selección del número de envíos por segundo se realiza por el teclado.

- MATL TEMP: Permite introducir el valor de la temperatura del material o leer los datos enviados por el sensor.

- V.O.L. : Recoge las condiciones ambientales de temperatura, presión y humedad relativa.

- DIR SENSE: Modifica el signo de los valores del display.

- EXP COEFF: Recoge el coeficiente de dilatación térmico del material.

- RESOL: Elige los decimales de resolución del display.

Práctica 5


Página

33

Otros componentes del equipo de medida del láser son:

- Soportes intercambiables: reducen el tiempo de montaje e instalación.

- Retroreflector lineal: utilizado para mediciones lineales.

- Reflector angular.

- Espejo de planitud.

- Kit de bases de desplazamiento.

- Retroreflector de rectitud.

- Soporte y cuadrado óptico.


1. Resultados y gráficas de la verificación convencional y de la verificación con interferómetro láser para cada error medido:

-Desviación media (creciente y decreciente). -Desviaciones típicas. -Juego. -Repetibilidad. -Incertidumbre de posicionamiento.

2. Comentarios sobre la realización de la práctica y los resultados obtenidos. La gráfica se construirá con la media creciente, media decreciente, media y media ± 3 veces la desviación típica.

Se emplearán las siguientes definiciones y símbolos:

Pasada: el desplazamiento a lo largo de todo el eje para su verificación en ambos sentidos.

m: número de ubicaciones o puntos a verificar por eje, (j=1,...,m).

2n: número de pasadas o repeticiones, n crecientes y n decrecientes, (i=1,...n).

(+): sentido de avance creciente.

(-): sentido de avance decreciente.

Xij(+): indicación del equipo de medida en le punto j, pasada i, creciente.

DXij(+): (indicación del equipo de medida) - (valor real o convencionalmente verdadero). Desviación de posicionamiento en el punto j, pasada i y sentido creciente.

DXij: desviación promedio de ambos sentidos, en el punto j de la pasada i.

DXj(+): desviación media en el punto j, de las n pasadas, en sentido creciente:

Práctica 5


Página

34

∆Xj(+) = ∆Xij

npasadasi

npasadas

( )+=∑

1

con i contador de pasadas crecientes.

DXj(-): desviación media en el punto j, de las n pasadas, en sentido decreciente:

∆Xj(-) = ∆Xij

npasadasi

npasadas

( )−=∑

1

con i contador de pasadas decrecientes.

DXj: desviación media en el punto j en ambos sentidos:

∆Xj = ∆ ∆Xj Xj( ) ( )+ + −

2

Sj(+): desviación típica en el punto j en sentido creciente.

Sj(+) = ( ( ) ( ))∆ ∆Xij Xj

npasadas

npasadas

+ − +

−=∑ 2

1

1i

siendo i contador de pasadas crecientes.

Sj(-): desviación típica en el punto j en sentido decreciente.

Sj(-) = ( ( ) ( ))∆ ∆Xij Xj

npasadas

npasadas

− − −

−=∑ 2

1

1i

siendo i contador de pasadas decrecientes.

Sj: promedio de las desviaciones típicas del punto j:

Sj = Sj Sj( ) ( )+ + −2

Sj+-: desviación típica del conjunto de todas las medidas en ambos sentidos para todas las pasadas:

Sj+- = ( ( ) ( )) ( ( ) ( )

*

∆ ∆ ∆ ∆Xij Xj Xij Xj

npasadas

npasadas

i

npasadas

+ − + + − − −

−+= −=∑ ∑2

1

2

1

2 1

)i

donde i+ es el contador de las pasadas crecientes, e i- es el de las decrecientes.

Práctica 5


Página

35

juego (Bj): valor absoluto de la diferencia entre los valores medios de las

desviaciones de posicionamiento en los dos sentidos de avance para el punto j.

Bj = ∆Xj(+) - ∆Xj(-)

incertidumbre, también llamada repetibilidad (Rj): expresión de la

dispersión máxima de las desviaciones de posicionamiento en el punto j.

Rj = 6 Sj

incertidumbre de posicionamiento(Ij): este valor para cada punto indica

el intervalo de confianza del posicicionamiento en cada punto. Su fórmula general

es:

Ij = ( ) ( )∆ ∆X Xj j+ ⋅ − − ⋅3 3s sj max j min

Práctica 5

calibración de planitud

Documents

Transcript of calibración de planitud