LUNGHEZZA. Metro: Lunghezza del tragitto compiuto dalla luce in un intervallo di tempo di 1/ di secondo

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1 MISURE DIMENSIONALI

2 LUNGHEZZA Metro: Lunghezza del tragitto compiuto dalla luce in un intervallo di tempo di 1/ di secondo FISSATA PER DEFINIZIONE LA VELOCITÁ DELLA LUCE C = m/s riproducibilità del campione per lunghezze da 10-7 a 1 m

3 STANDARD di LUNGHEZZA 10 8 Laser part in) Uncert tainty (one 10 7 Interferometric Comparison, Krypton 86 Wavelenght Gage Block Calibration End Standards Line Standards Geodetic Tapes NBS 5M Meter Bar Steel Tapes Length, inch Length,meter

4 part in) Precis sion* (one Angular Measurement by Direct Interferometry Angle Gage Blocks by angular Subdivision Polygons by Complete Circular Closure STANDARD ANGOLARI Direction of Constant 1 3 Angular Error Lines Degrees *Based on 3 standard deviations. Systematic errors may be of the same order of magnitude as the precision of determination Seconds Minutes

5 MISURE DIMENSIONALI Strumenti di base per controlli di officina Regolo graduato o metro Risoluzione 1 mm Metro + Amplificatore meccanico = Calibro

6 CALIBRO corsoio Foto parte fissa 1/28 inch /20 mm Lettura: 6.45 Nonio ventesimale (20 tacche=19 mm) Risoluzione = 1/20 mm = 5/100 mm

7 CALIBRO Calibri i Ventesimali Cinquantesimali (R=1/20 mm=5/100 mm) (R=1/50 mm=2/100 mm) Incertezza L 25 + ( μm) 50 (per tutti i calibri) da norme UNI

8 PALMER o MICROMETRO CENTESIMALE Pezzo Frizione Disco graduato (50 tacche) Tli Telaio Risoluzione = 1/100 mm Vite micrometrica (p=0.5 mm) Campo di misura : mm Foto

9 COMPARATORI MECCANICI Comparatore a quadrante Foto Amplificazione meccanica Risoluzione = mm

10 COMPARATORI PNEUMATICI Principio di funzionamento G G s n d = π 4 = πd G s = G n 2 s n x 2 ρ a 2 ρ ( p p ) a s o ( p p ) o amb p p 0 = 16d 1+ d s 2 n 2 x 4 s G s, p s, d s x x G n, p o, d n Vantaggi Misura senza contatto Elevata risoluzione 0.1 μm Svantaggi Strumento non lineare

11 Taratura degli strumenti per misure dimensionali Blocchetti pianparalleli li Hanno la forma di un parallelepipedo e sono realizzati in acciaio stabilizzato. I blocchetti hanno le superfici lappate e possono essere sovrapposti in modo da ottenere un determinato valore di lunghezza. Oltre che per la taratura possono o essere e impiegati anche per effettuare misure dimensionali dirette o indirette di elevata precisione. Il grado indica la classe di precisione: GRADO TOLLERANZA (μm) 0 ± ± ± ±

12 MISURE DIMENSIONALI Strumenti per controlli nella produzione industriale La necessità di eseguire il collaudo dimensionale di manufatti sempre più complessi ha indotto l uso di macchine per la misura delle coordinate ( CMM ). Vengono utilizzate con: - macchine a controllo numerico - sistemi di produzione flessibili - tecniche di produzione senza asportazione di trucciolo (piegatura, imbutitura, stampo etc.).

13 Macchine per misura di coordinate CMM (Coordinate Measuring Machines) Disposizione degli assi di movimentazione nelle CMM

14 Macchine per misura di coordinate CMM (Coordinate Measuring Machines) Disposizione degli assi di movimentazione nelle CMM

15 Macchine per misura di coordinate CMM (Coordinate Measuring Machines) Disposizione degli assi di movimentazione nelle CMM

16 Macchine per misura di coordinate CMM (Coordinate Measuring Machines) Sensore tattile per CMM

17 Macchine per misura di coordinate CMM (Coordinate Measuring Machines)

18 ESEMPIO: misura della distanza tra i fori di una piastra mediante CMM. Una testa sensibile con geometria troncoconica è connessa ad un sistema di movimentazione cartesiano sui cui assi (3) sono montati sensori di posizione. Grazie alla geometria della testa sensibile si ha l auto centraggio rispetto ai fori. Registrando le misure di posizione in corrispondenza degli assi negli istanti in cui la testa viene centrata, si ottiene la misura delle coordinate dei centri dei fori.

19 Se la geometria del misurando è più complessa, si utilizzano teste sensibili sferiche, realizzate con rubini. testa L effetto geometrico della testa sferica, nella misura dimensionale, viene compensato a posteriori se è nota l orientazione della superficie. c Una sfera infatti tocca una r superficie alla stessa distanza ed P ortogonalmente ad essa. superficie Il sensore tattile è in genere munito di un supporto con tre appoggi sferici che interrompono un circuito elettrico all istante del contatto. La misura è effettuata registrando all istante del contatto la posizione dei 3 assi di movimentazione della testa.

20 Esistono anche sensori tattili più sofisticati progettati allo scopo di ridurre l effetto di carico sull oggetto e la flessione della testa di misura. Tali sistemi fanno uso di molle collegate in modo da realizzare un parallelogramma articolato. La lettura L è data dalla somma di L P (parallelogramma) e di L A (asse di movimentazione) L a =100 mm L a =99,9 mm SENSORE TATTILE DI PRECISIONE L P = 0 mm L = 100 mm L P =0,1mm L =100 mm L = L P + L A