The errors of surface topography measurement using stylus instruments

Palus, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

The errors of surface topography measurement using stylus instruments

Autorzy

Palus P.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

Identyfikatory

Warianty tytułu

Przyczyny niedokładności pomiarów przyrządami stykowymi

Języki publikacji

Abstrakty

This paper presents the analysis of measurements uncertainty of surface topography using stylus instruments. From the errors typical for stylus instruments the following factors are considered: the shape and size of stylus tip and the effect of skid. Errors caused by digitisation: sampling and quantisation are also analysed. The effect of digital high-pass and low-pass filtration is studied. At the end of the paper, some differences between 2D and 3D surface topography characterisation are also mentioned.

W artykule zaprezentowano analizę niepewności pomiaru topografii powierzchni za pomocą przyrządów stykowych. Z błędów typowych dla przyrządów stykowych rozważono szczegółowo kształt i wymiary wierzchołka końcówki pomiarowej oraz wpływ ślizgacza. Przeanalizowano również błędy spowodowane digitalizacją, wynikające z próbkowania i kwantyzacji. Omówiono wpływ zastosowania filtrów cyfrowych górnoprzepustowych i dolnoprzepustowych. W końcowej części artykułu pokazano niektóre różnice pomiędzy chropowatością w ujęciu 2D i 3D.

Słowa kluczowe

surface topography errors of measurement

topografia powierzchni niedokładności pomiarów

Wydawca

Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN

Czasopismo

Metrology and Measurement Systems

Rocznik

2002

Tom

Vol. 9, nr 3

Strony

273--289

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Palus P.

Rzeszów University of Technology, Department of Automotive Vehicles and Internal Combustion Engines

Bibliografia

1. L. Mummery: Surface Texture Analysis - the Handbook. Hommelwerek GmbH 1992.
2. T. V. Vorburger, J. A. Dagata, G. Wilkening, K. Iizuka: Characterization of surface topography. In Beam Effects. Surface Topography and Depth Profiling in Surface Analysis, edited by Czanderna et al.. Plemum, Press, New York 1998, Chapter 4, pp. 275-354.
3. V. A. Mendeleyev: Dependence of measuring errors of rms roughness on stylus tip size for mechanical profilers. Applied Optics 36/34, 1997, pp. 9005-9009.
4. J-J. Wu: Spectral analysis for the effect of stylus tip curvature on measuring rough surfaces. Wear 230, 1999, pp. 194-200.
5. T. R. Thomas: Rough Surfaces. Second Edition. Imperial College Press. London 1999.
6. J. Song, T. V. Vorburger: Stylus flight in surface profiling. ASME Trans. J. Manuf. Sci. Engr., 118 (1996), pp. 188-198
7. D. J. Whitehouse: Handbook of surface metrology. Bristol and Philadelphia: Inst. of Physics, 1994.
8. M. Wieczorowski, A. Cellary, J. Chajda: Charakterystyka chropowatości powierzchni, przewodnik. Zakład Graficzny Politechniki Poznańskiej, Poznań 1996.
9. H. Ishigaki, I. Kawaguchi: Effect of a skid on the accuracy of measuring surface roughness. Wear 68, 1981, pp. 203-211.
10. M. Wieczorowski: Stereometryczna ocena porównawcza powierzchni przy zastosowaniu różnych układów odniesienia profilometrów. Praca doktorska, Politechnika Poznańska, Poznań 1996.
11. D. J. Whitehouse: The digital measurement of peak parameters on surface profiles. Journal Mechanical Engineering Science, IMech 1978, 20, pp. 221-227.
12. E. Mainsah E., P.J . Sullivan, K. J. Stout: The effect of quantisation on 3D topography characterisation. Measurement Science and Technology, Vol. 5, No. 2, pp. 172-181, 1994.
13. D. J. Whitehouse, J. F. Archard: The properties of random surface of significance in their contact. Proc. R. Soc. A 316 (1970), pp. 97-121.
14. T. Y. Lin, L. Blunt, K.J, Stout: Determination of the proper frequency bandwiodth for 3-D topography measurement using spectral analysis. Part I: Isotropic surface. Wear 166, 1993. pp. 221-232.
15. P. Pawlus, D.G. Chetwynd: Efficient characterization of surface topography in cylinder bores. Precision Engineering 1996, 19, pp. 164-174.
16. W. P. Dong, E. Mainsah, K. J. Stout: Determination of appropriate sampling conditions for three-dimensional microtopography measurement. Int. J. Mach. Tools Manufact. 36/12, 1996, pp. 1347-1362.
17. J. Tomasik, R. Rudziński: Badania charakterystyk filtrów cyfrowych oferowanych w programie Talyprofile. VIII Konferencja Naukowo-Techniczna: Metrologia w Technikach Wytwarzania Maszyn, Szczecin'99, s. 295-301.
18. X. Chen, J. Raja, S. Simanapalli: Multi-scale analysis of engineering surfaces. Proc. of 6th Int. Conf. Metrology and Properties of Eng. Surfaces, Birmingham, UK, pp. 231-239.
19. D. J. Whitehouse, P. Vanherck: Survey of reference lines in the assessment of surface texture. Annals of the CIRP, 21(2)(I972), pp. 267-273.
20. K. J. Stout, P. J. Sullivan, W. P. Dong, E. Mainsah, N. Luo, T. Matnia, H. Zahouani: The development of methods for the characterisation of roughness in three dimensions, EUR 15178 EN Report, 1993.
21. E. Mainsah, J. A. Greenwood, D. G. Chetwynd (Ed.): Metrology and Properties of Engineering Surfaces, Kluwer 2001.
22. P. R. Nayak: Random process model of rough surfaces. Transactions of the ASME. Journal of Lubrication Technology, 93, 1971, pp. 398-407.
23. J-J. Wu: Simulation of rough surfaces with FFT. Tribology International 33 (2000), pp. 47-58.
24. Sanna Reddy H., Raja J., Chen K.: Characterization of surface texture generated hy multi-process manufacture. Transactions of the 7th International Conference on Metrology and Properties of Engineering Surfaces. Gothenburg, (1997), pp. 111-118.
25. Pawlus: Struktura geometryczna powierzchni cylindrów podczas eksploatacji silnika spalinowego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1999.
26. P. Pawlus: Digital filtering of the surface texture measurement on inner cylindrical surfaces. Measurement 24, 1998, pp. 139-159.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BSW1-0004-0004