M7005 Rundhetsmätning

Matematikföretaget jz www.m7005.metem.se 1500702/SJn M7005 Rundhetsmätning M7005 - Rudhetsmätning 1 (23)

Innehåll 1 Allmänt... 3 1.1 Ring... 4 1.2 Axel... 4 2 Att komma i gång - En mätning... 5 3 Programmera mätprogram... 7 4 Mastring... 10 4.1 Mastring genom att rotera Rotationsmastring... 10 4.2 Vanlig mastring... 11 5 Mätning... 12 5.1 Centreringsrekommendation... 12 5.2 Mätning med mätorder = H1, Axel-exemplet... 12 5.3 Mätning då mätorderstart ges av index puls, Ring-exemplet... 12 6 Resultatet... 13 6.1 Toleranserna visas... 13 6.2 Toleranserna visas ej... 14 6.3 Visa resultatet som lista... 15 6.4 Pelarvisningen... 15 6.5 Utskrift av protokoll mätvärdes lista... 16 7 Kopiera mätvärden till/från.txt fil... 17 8 Centrering av detalj... 18 9 Anpassa färger och fonter... 19 10 Att lägga ut Rundhetsikonen på knappanelen... 19 Appendix... 21 A. Exempel på protokoll... 21 B. Exempel på utskrifta av mätvärden... 22 C. Skillnaden mellan ringens centrum och bordets rotationscentrum inverkan på orundheten... 23 Observera Matematikf öretaget jz (Sverker Johansson) är under inga omständigheter ansvarigt för direkta skador eller följdskador uppkomna genom användning av detta dokument eller av programvara eller maskinvara beskriven i detta dokument. M7005 - Rudhetsmätning 2 (23)

1 Allmänt Programmet mäter radien på en roterande detalj under ett varv. Resultatet redovisas grafiskt, se figur 1. De underliggande mätvärdena visas som lista, se figur 2. Figur 1 Grafisk visning av mätresultatet. Figur 2. Mätresultatet som lista. Beskrivning av M7005 finns i handboken: M7005 Användarhandbok och kan laddas ned från M7005:s hemsida M7005.metem.se. Genomgående i handboken används två exempel M7005 - Rudhetsmätning 3 (23)

1.1 Ring T1 I2 Figur 3. Rundhetsmätning av en ring Index Vi mäter en ring som är upplagd på ett bord som roterar. På bordet finns en indexmarkering och en givare (I2) som ger en puls då indexmarkeringen passeras. Genom att låta mätorden vara hög mellan två indexpassager, hämtar vi mätvärden under ett varv. Ringen måste placeras så att T1 arbetar inom sitt arbetsintervall under hela rotationen, men ringens centrum och bordets centrum behöver inte sammanfalla. Programmet klara av att korrigera för en mindre skillnad. OBS: Däremot får inte bordets centrum kasta. Om så är fallet kommer kastet att redovisas om en orundhet hos ringen. 1.2 Axel T2 T1 Figur 4. Mätning av orundheten för en axeldiametrar. Till skillnad från Ring-exemplet har vi här ingen index markering med vars hjälp vi kan ta in mätvärden under ett varv, utan vi får låta programmet, utifrån rotationshastigheten, beräkna hur lång tid ett varv tar. Programmet börjar att ta in mätvärden när vi klickar på Kör knappen i den grafiska bilden och forsätter till den beräknade tiden för att rotera ett varv har gått. M7005 - Rudhetsmätning 4 (23)

2 Att komma i gång - En mätning Sätta upp mätprogram I mätprogrammet måste man ange att måttet skall vara ett rundhetsmått. Man måste också ange rotationshastighet, samplingsfrekvens och om mätprogrammet skall mastras genom rotation. Se avsnitt 3 Programmera mätprogram Ta upp rundhetsmätningens visningsbild Bilden i figur 1 får man upp via M7005:s rullgardinsmeny Tillämpningar / Rundhetsmätare. Bilden har en egen knapp som man via Verktyg / Anpassa Status- och Knappanelen kan lägga ut på Knappanelen. Mastra Om man bara är intresserad av orundheten, dvs skillnaden mellan största och minsta radie, behövs ingen mastring och man har då ingen användning av toleranserna. Vill man däremot veta måttens absoluta värde, måste man som alltid mastra. Mastringen kan ske på två sätt, antingen genom att låta en masstringsring rotera ett varv (rotationsmastring), eller att en master placeras mellan rotationscentrum och givavren (vanlig mastring). Se avsnitt 4 Mastring. Mätning Placera detaljen i mätläge. För Ring-exemplet måste ringen centreras. Till hjälp för centreringen finns ett fönster Centreringshjälp av detalj se avsnitt 8. I Axel-exemplet mäts radien av två motstående givare och då krävs ingen centrering. OBS: Centreringen behöver inte vara absolut utan programmet kompenserar för avikelsen mellan ringens centrum och bordets rotationscentrum. Men denna avvikelser får inte blir för stor, då ca 4% av avvikelsen går in som orundhet. Se Appendix C. Mätningen startas för Ring-exemplet av indexpulsen och fortgår till nästa indexpuls. För Axel-exemplet startas mätningen då man klicka på Kör och håller på den tid som ett varv beräknas ta. Se avsnitt 5 Mät. Resultatet Resultatet visas som en graf och de olika framräknade radierna i rutan Testresultat se figur 1. De enskilda mätvärdena kan ses i bilden som visas om man klicka på knappen Som lista se figur 2. M7005 - Rudhetsmätning 5 (23)

Om man så vill kan resultatet sparas på en text fil. Man kan också hämta tidigare sparade mätningar. Se avsnitt 7 M7005 - Rudhetsmätning 6 (23)

3 Programmera mätprogram Axel-exemplet I Figur 5 nedan visas Definiera mätprogram formuläret för Axel exemplet Figur 5. Mätprogrammet för Axel-exemplet Om något mått i mätprogrammet har Mätmod = Rundhet så visas Här anger man Rotationshastigheten i varv/minut, hur ofta programmet skall hämta in mätvärden per sekund och om mastringen skall ske genom att rotera mastern ett varv. Samplingsfrekvens För höga samplingsfrekvenser ( mer än ca 5 ggr/sek) skiljer sig önskad frekvens från erhållen. Detta beror på att Windows har en minsta upplösning mellan två tidshändelser ( typ 16 ms). M7005 gör om samplingsfrekvensen till det tidsintervall som skall vara mellan två mätningar. Windows gör i sin tur om intervallet till en multippel av dess minsta tidsintervall. Om Windows minsta tidsintervall är 16 ms så är det näst minsta 32 ms nästa 48 ms osv. Det är därför som erhållen frekvens oftas är mindre än önskad.. Anm: En samplingsfrekvens större än 35 ggr/sek klarar inte Windows av. Tiden det tar att rotera ett varv (Varvtiden) = 1 /Rotationshastigheten. I exemplet = 30 sek. M7005 - Rudhetsmätning 7 (23)

Mätmod Mätmod skall vara Rundhet Mätorder = H1 Om man vill att mätorden skall gå hög när man klickar på Kör knappen och gå låg efter att den beräknade tiden som ett varv tar, skall mätorden vara H1. Om mätorden = H1 visas knappen i Rundhetsbilden och det är genom att klicka på den som mätnings startas. Mätningen avsluta sedan automatiskt när den beräknade tiden för ett varv har förflutet. Övriga parametrar Övriga parametrar sätts om för ett vanligt M7005 mätprogram. I exemplet är registrerings orden = I2, Toleranserna +- 0.05. osv Ring-exemplet I Figur 6 nedan visas Definiera mätprogram formuläret för Ring-exemplet Figur 6. Mätprogrammet gör Ring exemplet Mätmod = Rundhet Registreringsorden = I8. Vidare antar vi att vi har en knapp (Starta mätning )som påverkar I7. Det roterande bordet har en indexmarkering som ger en kort puls på I2 varje gång som markeringen passerar sensorn. M7005 - Rudhetsmätning 8 (23)

Mätning av en ring till går i exemplet så Detaljen läggs på bordet och centreras Operatören trycker på Starta mätning knappen. Operatören startar rotationen För att bordet och detaljen skall hinna accelerera upp till jämn fart låter vi bordet snurra minst 2 varv ( två index passager skall ske innan mätning startas. Mätorden går hög vid tredje index pulsen Mätningen avslutas av fjärde index pulsen. Det hela ordnar vi med ett plc program. Klicka på Editera Plc-program i menyn och bilden i figur 7 visas. Vi editerar in koden enligt bilden Figur 7. Plc-program för att generera mätorder H11 = counter(i7, I2, 3, 1) När I7 går hög aktiveras räknaren så att när I2 ger en puls räknar räknaren upp ett steg. Tredje gången I2 går hög, blir H11 hög. H11 förblir hög tills nästa puls på I2, dvs under ett varv. Hur man programmerar M7005: plc-funktion finns beskrivet i handboken: M7005 Plc programmering. Handboken kan laddas ned från M7005:s hemsida M7005.metem.se Anm: I den vanliga pelarvisningsbilden redovisas mätvärden kontinuerlig så länge som mätorden är hög. När sedan mätningen avslutas (mätorden går låg) beräknas resultaten och rundhetsmåtten visar då detaljens rundhet. Dvs skillnaden mellan största och minsta radie (R- Max - R-Min) M7005 - Rudhetsmätning 9 (23)

4 Mastring Det finns två typer av mastring, mastra genom rotation (här kallad rotationsmastring) och vanlig mastring. Vilken typ väljer man via rutan Mastra genom att rotera när man sätter upp sitt mätprogram. Ett mätvärde = (de numeriska värde som måttets måttformel ger) + (nolldifferensen) där Nolldifferenser = (Masterns uppmätta avvikelse från nominellt mått) (det numeriska värde som måttets måttformel ger vid mastringstillfället) Anm. Om man bara är intresserad av ringens form och dess orundhet = R-Max R-Min behöver man inte mastra. 4.1 Mastring genom att rotera Rotationsmastring Mastringen sker genom att rotera master ett varv. Under rotationen samlas mätvärdena in och alla mätvärdenas medelvärde är det nummeriska värde som måttformeln gav. Själva mastringen är som en vanlig mätning. Man centrera masterdetaljen Klickar på mastringsikonen på knappanelen. Skylten nedan visas Klicka OK Bilden i figur 8 visas Om H1 är mätorder (dvs ett mätprogram som Axel-exemplet) klickar man med musen på Starta knappen och masten roterar ett varv. Har man ett mätprogram typ Ring-exemplet, startas mastringen av indexpulsen och pågår till nästa indexpuls När mastringen gått ett helt varv får man klicka på Åter knappen och Skylten nedan visas M7005 - Rudhetsmätning 10 (23)

Figur 8. Rotationsmasstring 4.2 Vanlig mastring Om inte Mastra genom att rotera är markerat. Mastrar man på vanligt sätt dvs Placera mastern mellan rotationscentrum och givaren Klicka på mastringsikonen på knappanelen. Skylten nedan visas Klicka OK Efter några sekunder kommer skylten nedan upp och mastringen är klar. M7005 - Rudhetsmätning 11 (23)

5 Mätning Förutsättning för att rundhet skall mätas är att Rundhetsbilden figur 10 visas. Bilden kommer upp via M7005:s rullgardinsmeny Tillämpningar / Rundhetsmätare. Medan mätning pågår (mätorden är hög) visas bilden i figur 9. När mätningen är avslutad (mätorden går låg) försvinner bilden. Och resultatet redovisas, se figur 10. Figur 9. Mätning pågår. 5.1 Centreringsrekommendation Ca 4% av skillnaden mellan rotationscentrum och detaljcentrum går in i orundheten Skillnaden mellan de båda centra är = roten ur ((Centrumoffset X i kvadrat) + (centrumoffset Y i kvadrat))_ Låt säga att skillnaden mellan de båda centra är 20 my då bör man räkna med ett fel i orundheten < 0,8 my. Se appendix C.. 5.2 Mätning med mätorder = H1, Axel-exemplet Centrera detaljen Klicka på Efter att den beräknade tiden för ett varv löpt ut, avslutas mätningen och resultatet redovisas, se figur 10. 5.3 Mätning då mätorderstart ges av index puls, Ring-exemplet Centrera detaljen Starta mätningen. I Ring-exemplet o Ge en puls på I7 o Starta rotationen Vid tredje index passagen startas mätningen (mätorden går hög) När nästa indexpuls kommer avslutas mätningen, mätorden går låg Resultatet beräknas och redovisas, se figur 10. M7005 - Rudhetsmätning 12 (23)

6 Resultatet 6.1 Toleranserna visas När toleranserna skall visas i diagrammet, tar programmet hänsyn till det när skalningen räknas fram. Figur 10. Rundhetsmätningen, toleranserna visas Skala anger avståndet mellan två ringar, i figur 10 är det 10 my. Centrum offset anger hur mycket ringens centrumavviker från rotationscentrum. I figuren skiljer sig de båda centrana från varandra med 49 my i x-led och -35 my i y-led Samplingsfrekvens Programmerad är det som angavs som samplingsfrekvens då man satte upp mätprogrammet. M7005 - Rudhetsmätning 13 (23)

Erhållen = totalt antal mätvärden dividerat med tiden mätningen pågick. Att Erhållen frekvens är mindre än programmerad frekvens beror på att Windows har en minsta upplösning mellan två tidshändelser ( typ 16 ms). M7005 gör om samplingsfrekvensen till det tidsintervall som skall vara mellan två mätningar. Windows gör i sin tur om intervallet till en multippel av dess minsta tidsintervall. Om Windows minsta tidsintervall är 16 ms så är det näst minsta 32 ms nästa 48 ms osv. Anm: En samplingsfrekvens större än 35 ggr/sek klarar inte Windows av. Rotationshastighet (redovisas ej för mätprogram med mätorder = H1) Programmerad är det som angavs vid programmeringen av mätprogrammet. Erhållen = 1 / tiden mellan de två indexpulserna som startade respektive avslutade mätningen. Toleranser är de som gavs vid programmeringen av mätprogrammet. Resultatet När mätningen är avslutad räknar programmet om mätvärdena med hänsyn till skillnaden mellan ringens centrum och rotationscentrum (kordinatsystemet flyttas distansen som anges av Centrum offset) R-Max = största uppmätta radien R-Min = minsta uppmätta radien R-Medel minsta kvadrat = radien framräknad med minstakvadratmetoden R-Medel aritmetisk = Radien som det aritmetiska medelvärde av alla mätvärden Orundhet (R-Max - R-Min) = skillnaden mellan största och minsta radie. 6.2 Toleranserna visas ej Om toleranserna ej skall visas skalar programmet visningen så att hela området används för att visa grafen. Upplösningen per skalring blir här 2 my i stället för 10 my i figur 10. Figur 11. Rundhetsmätningen, toleranserna visas ej M7005 - Rudhetsmätning 14 (23)

6.3 Visa resultatet som lista Klickar man på kommer bilden i figur 12 upp. Figur 12. De enskilda mätvärdena Här redovisas de enskilda mätvärdena (radierna) efter att de är kompenserade för skillnaden mellan rotationscentrum och detaljcentrum (Centrum offset): 6.4 Pelarvisningen Figur 13. Måttvisningsbilden M7005 - Rudhetsmätning 15 (23)

Så länge som mätorden är hög visar måttvisningsbilden måttens värden så som måttformlerna räknar fram dem. Men i och med att mätorden går låg och mätningens resultat beräknas, visar måttvisningsbilden detaljens rundhet, R-Max R-Min. Dvs samma värde som visas i rundhetsmätningens bild. 6.5 Utskrift av protokoll mätvärdes lista Via rundhetsmätningens grafiska bilds rullgardinsmeny kan man skriva ut ett protokoll från den aktuella mätningen. Ett exempel finns i Appendix A De enskilda mätvärdena kan skrivas ut från l List bilden. Man kan i bildens T.o.m, F.o.m panel välja vilka mätvärden som skall listas. Se bild 14 nedan. Exempel finns i Appendix B. M7005 - Rudhetsmätning 16 (23)

7 Kopiera mätvärden till/från.txt fil Både från den grafiska bilden och den som visar mätvärdena på listform, kan man kopiera till/från en textfil. Figur 14. De enskilda mätvärdena Från List bilden (figur 14) kan man välja vilka mätvärden man vill kopiera till.txt fil. För att F.o.m T.o.m panelen skall visas måste Copy/Utskrifts val vara markerat. Man kan även välja ut mätvärden genom att dra med vänster musknapp nedtryckt i Nrkolumnen. Ändra, Ta bort enskilda mätvärden Högerklicka man på numret för ett mätvärde kommer popupmenyn nedan upp Man kan ändra/ ta bort de mätvärden som finns på raden. Är ändringarna OK sparas de när man klickar på Spara. M7005 - Rudhetsmätning 17 (23)

8 Centrering av detalj Programmet har ett fönster (figur 15) som man kan ha till hjälp när man skall centrera detaljen. Målet är att få detaljens centrum så nära som möjliget ( < 50 my) rotationscentrum. Fönstret får man upp genom att klicka på knappen Figur 15. Fönster för centringshjälp Klickar man på Nolla knappen nollas det visade värdet och alla efterföljande värden beräknas utifrån det nollade värdet. Visat värde = Givarens aktuella värde givarens värde vid nollningen. Klickar man på Absolut visas givarens värde rakt av. Vilken givare man vill skall visas väljer man med up/ner pilarna. Att centrera en ring Ett lämpligt tillvägagångssätt för att centrera en ring som i Ring-exempelet är att efter man lagt ringen på mitten så bra man kan, är att göra det i två steg. Först centrera man i en led, här kallad X-led för att sedan centrera i en led vinkelrätt mot den första, här kallad Y-led. Centrering i X-led 1. Nolla visningen 2. Vrid detaljen ett halvt varv 3. Läs av givaren 4. Flytta detaljen i X-led halva det avlästa värdet. Om figur 15 visar värdet efter vridning skall vi flytta detaljen 43 så att vilden visar 43 my. 5. Hoppa till 1 Så håller man på tills man är nöjd, Då vrider man detaljen ett kvarts varv (centrering i Y- led) och upprepar punkterna 1 till 5. Och så får man hålla på tills man är nöjd. M7005 - Rudhetsmätning 18 (23)

9 Anpassa färger och fonter Som för de flesta M7005 bilder och formulär finns två standardutseenden, Klassisk och Färgglad. Se figur 16. Figur 16. Formulär för att anpassa den grafiska bildens färger och fonter. För någon ändring skall vara tillåten måste Tillåta ändring markeras 10 Att lägga ut Rundhetsikonen på knappanelen För att lägga ut rundhetsmätningens ikon på M7005:s knappanel gör följande Genom att klicka på M7005:s rullgardinsmeny Verktyg / Anpassa Status- och Knappanelen visas bilden i figur 17. M7005 - Rudhetsmätning 19 (23)

Figur 17. Markera Tillämpningar Dra och droppa rundhetsikonen på knappanelen Spara ändringarna M7005 - Rudhetsmätning 20 (23)

Appendix A. Exempel på protokoll M7005 - Rudhetsmätning 21 (23)

B. Exempel på utskrifta av mätvärden M7005 - Rudhetsmätning 22 (23)

C. Skillnaden mellan ringens centrum och bordets rotationscentrum inverkan på orundheten Test på glassfär (orunfhet0,2 my) mha CEJ:s rundhetsmätare Datum:150612 x y centrum dif orundhet -0,2 orundhet 0,2-1 0 1,00 0,1 0,3 glassvären är 0,2 my orund 10-18 20,59 0,6 0,8-3 -6 6,71 0,2 0,4-3 -6 6,71 0,1 0,38 1-11 11,05 0,44 0,64 10-18 20,59 0,65 0,85 13-28 30,87 1,42 1,62 0 0 0,00 0,12 0,32 17-26 31,06 1,3 1,5 25-32 40,61 1,53 1,73 31-42 52,20 2,01 2,21 50-52 72,14 3,04 3,24 3,5 3 2,5 2 1,5 Serie1 1 0,5 0 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 Resultat: Cirka 4 % av skillnaden mellan de två centrumen går in som orundhet. M7005 - Rudhetsmätning 23 (23)