Měření tvarově složitých ploch

Radek Hrubý

Doctoral thesis

Measuring of Complicated Shape Surfaces

Abstract:

Předložená disertační práce se zabývá měřením vybraných lineárních a geometrických rozměrů na dílech vyrobených dvěma různými způsoby pomocí technologie rapid prototyping. Hlavním cílem práce je porovnání možností nasnímání požadovaných elementů pro následnou inspekci daných rozměrových charakteristik a posouzení jejich výsledných hodnot. Na základě naměřených hodnot analyzovat příčiny rozdílných výsledků. Práce je rozdělená do několika kapitol. Po úvodní kapitole jsou definované cíle disertační práce. V první části je obsáhlý přehled současného stavu hodnocení délkové a geometrické přesnosti při použití kontaktní a bezkontaktní metody měření. V podkapitolách jsou popsány jednotlivá měřicí zařízení. Dále jsou popsány metody měření jednotlivých elementů, strategie měření a souřadné systémy. Jednou z podkapitol je i hodnocení chyb měření a nejistoty měření. Další dvě kapitoly se věnují výhradně experimentální činnosti, které komplexně zahrnují oblast hodnocení lineární a geometrické přesnosti. Jsou zde publikované výsledky měření průměru kružnice, vzdálenosti dvou bodů, rovinnosti a kolmosti, které byly nasnímány na zařízeních jako souřadnicový měřicí stroj, optické skenery a počítačový tomograf. Předmětem experimentálních měření je zkoumání rozdílnosti výsledných hodnot získaných pomocí různých měřicích objemů u optických skenerů a v různých vzdálenostech dílu od zdroje záření u počítačového tomografu, vůči referenčním hodnotám získaných ze souřadnicového měřicího stroje. Na závěr jsou uvedené získané výsledky a přínosy pro vědní obor Strojírenská technologie a praxi. Výsledky budou dále publikované a budou sloužit pro další výzkum v této oblasti.

Abstract:

This dissertation thesis deals with the measurement of selected linear and geometric dimensions on parts manufactured in two different ways using rapid prototyping. The main objective is to compare the possibilities of scanning the required elements for subsequent inspection of the given dimensional characteristics and to assess their resulting values. The thesis is divided into several chapters. After the introductory chapter, the objectives of the thesis that I want to achieve are defined. In the first part, a comprehensive review of the current state of the art of length assessment is and geometric accuracy using contact and non-contact measurement methods. In the subchapters the individual measuring devices are described. In addition, the measurement methods for individual elements, measurement strategies and coordinate systems are described. One of the subchapters is the evaluation of measurement errors and measurement uncertainty. The next two chapters are devoted exclusively to experimental activities that comprehensively cover the area of linear and geometric accuracy evaluation. The results of measurements of circle diameter, distance between two points, flatness and perpendicularity, which were taken on equipment such as a coordinate measuring machine, optical scanners and a computer tomograph, are published. The object of the experimental measurements is to investigate the differences in the resulting values obtained with different measuring volumes in optical scanners and at different distances of the part from the X-ray source in the case of a computed tomography scanner, with respect to reference values obtained from a coordinate measuring machine. Finally, the results obtained and the contributions to the discipline of Mechanical Engineering Technology and practice are presented. The results will be further published and will be used for further research in this field.

Keywords

Měření, průměr, rozměr, rovinnost, kolmost, souřadnicový měřicí stroj, optický skener, počítačový tomograf.

Keywords

Measuring, diameter, dimension, flatness, perpendicularity, coordinate measuring machine, optical scanner, computed tomograph.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 2. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 19. 5. 2022
• Supervisor: Robert Čep
• Reader: Jozef Dobránsky, Štěpánka Dvořáčková, Michal Staněk

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie