11.5.2016

Princípy

1. Taylorov princíp

2. Abbého princíp

1 Taylorov princíp

V modernej kontrole výroby sa kalibre používajú pomerne zriedkavo. Neposkytujú údaj o nameranej hodnote dĺžky alebo rozmeru, ale umožňujú iba rýchle rozhodnutie o tom, či sa dodržal alebo nedodržal požadovaný rozmer.

Najbežnejším dĺžkovým kalibrom je medzný kaliber (pozri obr. 1).

Na automatické meranie dĺžky a polohy na obrábacích strojoch a meracích prístrojoch (napr. súradnicových meracích strojoch) sa používajú optoelektronické dĺžkové meradlá s číslicovým odčítaním.

 

Obr. 1 Medzný kaliber

1 – dobrá strana (najväčšia prípustná hodnota), 2 – nepodarková strana (najmenšia prípustná hodnota)

 

V súvislosti s medznými kalibrami treba spomenúť všeobecný princíp, ktorý sformuloval anglický expert William Taylor na začiatku dvadsiateho storočia. Aplikoval ho na meradlo – závitový krúžok v roku 1905. Tento princíp znie:

Dobrá strana medzného meradla (maximálny rozmer materiálu) má zodpovedať ideálnej súčiastke, aby bola zabezpečená vzájomná vymeniteľnosť. Nepodarková strana (minimálny rozmer materiálu) má jednotlivé rozmery kontrolovať bodovo, aby sa dali zistiť miestne odchýlky tvaru, ktoré prekračujú tolerančné pole.

Dodržaním tohto princípu sa zabezpečí, že dobrá strana kalibra kontroluje celý geometrický tvar, zatiaľ čo nepodarková strana kontroluje jednotlivo, dvojbodovou metódou. Potom kalibre podľa Taylorovho princípu majú rôzne požiadavky závisiace od toho, či sa kontroluje diera alebo hriadeľ.

Kontrola priemeru diery

Pri rešpektovaní Taylorovho princípu sa diera kontroluje zasunutím kalibra podľa obr. 2 

Obr. 2 Taylorov princíp pri kontrole diery valčekovým kalibrom

1 – dobrá strana kalibra (Go side), 2 – nepodarková strana (No go side), 3 – minimálny rozmer, 4 –  maximálny rozmer

Použitie Taylorovho princípu v prípade kalibra na dieru značí, že dobrá strana bude valec s minimálnym prípustným priemerom a s dĺžkou najmenej takou, akú má kontrolovaná diera.

Nepodarková strana musí mať na meracej tyčke (dvojbodové meranie) guľové meracie plochy s maximálnym prípustným rozmerom.

Ako vidno na obr. 2, minimálny prípustný rozmer sa kontroluje úplným valcom. Aby sa dali identifikovať miestne odchýlky tvaru (napr. valcovitosť diery alebo súdkovité zväčšenie) na nepodarkovej strane sa použije dvojbodová kontrola po celej diere tyčkou s guľovým zakončením. Valcom sa takéto odchýlky nedajú zistiť.

Kontrola priemeru hriadeľa

Pri dodržaní Taylorovho princípu sa hriadeľ kontroluje kalibrom takto:

–    dobrá strana bude mať tvar krúžku s maximálne prípustným priemerom a s dĺžkou najmenej takou istou, ako je dĺžka hriadeľa,

–    nepodarková strana bude mať tvar strmeňa s minimálne prípustným rozmerom .

Zhrnutie

Bezproblémová zmontovateľnosť odpovedajúcich súčiastok sa zabezpečí iba vtedy, keď sa pri kontrole použije kaliber, ktorý rešpektuje Taylorov princíp. To sa však z praktických dôvodov nedá vždy dodržať. Zvlášť v prípade hriadeľových súčiastok s priemerom presahujúcim 100 mm vznikajú ťažkosti s dodržaním Taylorovho princípu:

–    veľká hmotnosť meradla, hlavne dobrej strany a následné ťažkosti pri manipulácii s ňou,

–    veľká meracia sila pri dobrej strane, ktorá môže poškodiť dokončený povrch,

–    rýchle opotrebovanie meracích plôch na nepodarkovej strane,

–    ak sa súčiastka opracováva medzi hrotmi, nedá sa vykonať priebežná kontrola.

Preto sa ako kompromis pre praktické priemyselné aplikácie používajú strmeňové kalibre.

 

2. Abbého princíp

1 Všeobecný opis

Ernst Abbe (1840 – 1905) sformuloval v roku 1890 princíp, ktorý sa dodnes volá podľa neho Abbého princíp, alebo niekedy aj komparačný princíp. Tento princíp má zásadný význam pre meracie prístroje:

Aby sme sa nedopustili chyby prvého rádu, meraný rozmer a miera alebo stupnica miery musia ležať na priamke.

Niektoré meracie prístroje dodržiavajú tento princíp a hlavne veľmi presné merania ho rešpektujú, viaceré prístroje ho však porušujú. Abbého princíp rešpektujú:

–    mikrometre,

–    hĺbkomery,

–    číselníkové odchýlkomery,

–    presné odchýlkomery,

–    Abbého komparátor.

Na druhej strane Abbého princíp porušujú:

–    posuvné meradlá,

–    dĺžkové odmeriavacie systémy obrábacích strojov,

–    zariadenia na rezanie závitu, v ktorých sa stúpanie odvádza od otáčania vretena,

–    súradnicové merania vo viac ako v jednej osi.

Princíp usporiadania Abbého komparátora znázorňuje zjednodušená schéma na obr. 3.

Obr. 3 Abbého komparátor

1 – meraná súčiastka, 2 – stupnica, 3 – odčítací mikroskop

 

Naklonenie stupnice o uhol β má za následok vznik chyby druhého rádu, a tak spôsobuje iba menšiu komplikáciu pri dosahovaní vysokej presnosti merania.

„Nedostane-li žena koho chce, běda tomu, koho dostane.“ Mark Twain