Moderní sériová výroba zejména speciálních přesných dílů automobilů a ložisek požaduje kontrolovat i úchylky tvaru a drsnosti přímo ve výrobním procesu. Nároky na citlivost a přesnost měření jsou často přísnější než donedávna zaručovaly málo produktivní laboratorní přístroje, doba měření se připouští několik s, přičemž výsledky nesmí ovlivňovat vibrace, kolísání teploty a třeba také výpary chladicích emulzí. Klasické metody jsou pro tyto účely nepoužitelné. Náročné požadavky splňují až disperzní bezkontaktní optické metody, zaznamenávající nyní velký boom. Shoda výsledků měření se stávající laboratorní technikou je vynikající. Cesta k automatizaci kontroly úchylek tvaru a drsnosti v provozních podmínkách je tak otevřená. Disperzní optické metody Největší technické dokonalosti zřejmě dosáhl systém OptoSurf uznávaného německého fyzika Dr. Brodmanna, který ve velmi krátké době akceptovali výrobci ložisek, kloubních náhrad, polotovarů čipů, ale i normotvorní pracovníci a přední automobilky. Měřicí metoda je relativní. Technika rozptýleného světla vyhodnocuje vyjma lokálního makroúhlu (obr. 1), který je měřítkem úchylky tvaru, také rozložení rozptýleného světla s vazbou na optickou drsnost Aq. Zákonitosti platí pro měření základních rotačních, ale i kulových, rovinných a komplikovaných prostorových ploch (oběžné dráhy kuličkových šroubů atd.). Rychlost vzorkování je mimořádně vysoká a u nových hlavic je až 10 kHz. Úchylky kruhovitosti se proto mohou např. měřit ve standardním rozsahu 2–500 vln/ot, doba měření jednoho řezu kroužku trvá cca 1 s, a to navíc bez nutnosti kroužek přesně středit. Pří klady měření disperzní metodo u Příklad měření nové velmi přesné keramické koncové měrky, a to uprostřed v jejím podélném směru, je na obr. 2; nahoře je záznam průběhů drsnosti Aq, dole je podélný profil. Příklady měření drsnosti Aq celého povrchu různých koncových měrek v podélném i příčném směru jsou na obr. 3; nahoře a uprostřed jsou drsnostní profily použitých měrek, dole nové měrky. Zejména horní obrázek ukazuje rozdílné poškození povrchu měrky v příčném a podélném směru (pracovníci s ní pohybují hlavně v podélném směru a vzniklé nerovnosti – rýhy mají proto také podélný směr; poškození ale vynikne při měření v příčném směru). Na obr. 4 dole jsou dobře viditelné stopy způsobené rubínovým měřicím dotekem ø 3 mm (měřicí síla 0,5 N) na přesně broušené válcové ploše při měření standardním laboratorním přístrojem ke kontrole úchylek kruhovitosti (modré čáry po celé délce; režim Aq). Vysokou citlivost systému demonstruje i drsnostní měření na obr. 5. Stopy vznikly posouváním lapované součástky po stole stojánku a způsobil je keramický dotek ø 3 mm snímače s měřicí silou 0,6 N. Při měření úchylek kruhovitosti se profil zobrazuje pomocí klasického polárního diagramu (obr. 6 nahoře), ale přirozeně i lineárního; Fourierova analýza (obr. 6 dole) je základem hodnocení při měření v automatickém režimu. vlastnostI Disperzní systém OptoSurf umožňuje velmi rychlé měření úchylek tvaru a optické drsnosti Aq s těsnou vazbou na výsledky dosavadními metodami. OptoSurf nevyžaduje přesné polohování měřené součástky; např. při měření úchylek kruhovitosti není nutné součástku na vřeteni přesně a pracně středit. Nároky na přesnost vřeten/přímovodů jsou nižší než u stávajících laboratorních přístrojů. Výsledky minimálně ovlivňují vibrace a teplotní změny (to jsou další důkazy geniálnosti metody). Uvedené vlastnosti předurčily tuto měřicí metodu nejen k rychlému ručnímu měření, ale hlavně pro provozní automatickou kontrolu. Ap likace S růstem informovanosti technické veřejnosti o přednostech a možnostech této metody rostou požadavky na speciální verze hlavic i měřicího SW. Urychleně se např. vyvíjí hlavice s extrémní fokusací pro měření jak malých součástek, tak i pro plošné skenování (zatím s měřicí stopou ø 7 mm). Ověřují se i varianty hlavic s přepínáním fokusace. Rovněž i díky takovým aktivitám se podařilo realizovat v krátké době desítky měřicích zařízení v různých odvětvích průmyslu. Předpokládá se další růst požadavků hlavně na linkové stanice. Taková zařízení se řeší zakázkově a každé je originálem v souladu s požadavkem zákazníků. Ti si všeobecně nepřejí, aby pro ně navržená zařízení byla veřejně prezentována. Nicméně se připravují i speciální varianty ručních přístrojů na měření jak rotačních součástek (otvory a vnější povrchy), tak i plošných (za pomoci x/y stolů). Tato zařízení jsou určena hlavně pro provozní kontrolu menších sérií a nepředpokládá se jimi v žádném případě nahrazovat univerzální laboratorní přístroje. Na těchto pracích aktivně participuje i brněnská společnost MESING, specializovaná hlavně na konstrukci a výrobu zakázkové měřicí techniky. Zde je možné získat podrobné informace. Vývoj této mladé měřicí metody je velmi rychlý a některé zde uváděné informace pocházejí z minulých dnů. Okamžité aplikace nejnovějších poznatků je operativní odpovědí na přísné požadavpožadavky nejnáročnějších odvětví průmyslu. jan.kur@mesing.cz martin.weigl@mesing.cz
