Makro- i mikrometrologia współrzędnościowa

• Autorzy: Sładek J. , Krawczyk M , Biernat P.

Warianty tytułu

EN

Macro- and micro-metrology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współrzędnościowe maszyny pomiarowe na przestrzeni ostatnich lat ugruntowały swoją pozycję jako najbardziej uniwersalne narzędzia metrologiczne. Ich typowe zakresy pomiarowe pozwalają na realizację pomiarów w przestrzeni 1 metra sześciennego, przy niepewności pomiarów w przedziale (0.5 ÷ 5.0)μm. Rozwój przemysłu oraz wzrost wymagań odnośnie dokładności pomiarów stawiają nowe zadania dla metrologii współrzędnościowej w XXI wieku. Współrzędnościowa technika pomiarowa rozwija się w ostatnich latach intensywnie zarówno w obszarze makro jak i mikro. Jako makrometrologię współrzędnościową rozumiemy pomiary obiektów sięgających nawet kilkunastu metrów przy zapewnieniu niepewności pomiarów od 10μm - l00μm. zaś zadania mikrometrologii to możliwości techniczne pomiarów współrzędnościowych cech geometrycznych o wymiarach od 1mm - 5mm (przy μiepewności pomiaru poniżej 0.1 μm). W artykule zaprezentowano rozwiązania techniczne, które pojawiły się w ostatnich latach. Poruszono też takie kluczowe dla opracowania nowych konstrukcji zagadnienia jak: układy pomiarowe, wzorce długości, rodzaj zastosowanych materiałów konstrukcyjnych czy metody kalibracji. Praca ta jest też próbą oceny aktualnego stanu rozwoju makro i mikrometrologii współrzędnościowej w kontekście wyżej wymienionych zastosowań.

EN

Within several recent years coordinate measuring machines have established themselves as the most flexible measuring devices. Their typical measuring ranges allow them to make measurements in the space of 1 cubic meter with the uncertainty of (0.5 ÷ 5.0) μm. Industry's development and growth of demands concerning measurements' accuracy are reasons for new tasks for coordinate metrology of 21th century. At the moment, coordinate metrology is evolving rapidly towards macro- and micro-metrology. Macro-metrology means measurements of objects with dimensions reaching even over ten meters at the accuracy of 10 - 100 μm. Tasks of micro-metrology include coordinate measurements of geometrical feature with dimensions ranging from 1 mm to 5mm (at the accuracy below 0.1 μm). In the article, technical achievements in coordinate metrology within last few years are presented. Also, such essential for elaboration of new construction issues like: length gauges, probing systems, constructional materials or calibration methods are raised. Moreover, report tries to assess current stale of development of coordinate metrology with reference to applications mentioned above.

Słowa kluczowe

PL

współrzędnościowa maszyna pomiarowa; mikrometrologia; makrometrologia

EN

coordinate measuring machines; micro-metrology; macro-metrology

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 9, z. 3/4
• Strony: 13--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Sładek J.

autor

Krawczyk M

autor

Biernat P.

• Katedra Inżynierii Procesów Produkcyjnych, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] ARRIBA L., BALSAMO A., BARTCHER M., COSTELLI G., M. FRANKE KITZSTEINER F., San MARTIN F., TORRE S., TRAPET E., Methods and artifacts to calibrate large CMM, EUSPEN, 1999.
• [2] BIERI M., BOTTINELLI S., BREGUET J-M., CLAVEL R., FRACHEBOUD M., MELI F., THALMANN R., High precision, law force 3D touch probe for measurements on small objects, Swiss Federal Office of Metrology and Accreditation, Institut de Production et Robotique, MECARTEX, 2003.
• [3] BRAND U., KLEINE-BESTEN T., SCHWENKE H., Development of a special CMM for dimensional metrology on microsystem components, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, 2000.
• [4] CASKEY G, W., FRONCZEK CJ., PHILIPS S. D., Laser Trackers: Traceability uncertainty and standardization, Raport instytutowy, 1997.
• [5] CHANG S.H., CHUNG T.T., FAN K.C., Design Principles of Developing a Micro-CMM. National Taiwan University, 2001.
• [6] CZETTO R., Koordinatenmeßgeräten für Werkstücke großer Abmeßungen in praktischen Einsatz. VDI Berichte 751. VDI Verlag, Düsseldorf, 1989.
• [7] ENAM. K., HIRAKI M., OZONO S., TAKAMASU K., Development of Nano-CMM and Parallel-CMM-CMM in the 21th Century, Department of Precision Engineering, The University of Tokyo, 1999.
• [8] GOTO Mitsuo, A KIRIT Atsushi, KUROSAWA Tomizo, TAKATSUJI Toshiyuki, TANIMURA Yoshihisa, The relationship between the measurement error and the arrangement of laser trackers in laser trilateration, Measurement Science and Technology, 2000.
• [9] HARTIG F., SCHWENKE H., WALDELE F., WENDT K., Future challenges in co-ordinate metrology: addressing metrological problems for very small and very large parts, PTB 2001.
• [10] KNIEL K., KRAWCZYK M., SCHWENKE H., WALDELE F., WENDT K., Error mapping of large cmms by sequential multi-lateration using a lasertracker, Materials of conference, EUSPEN, 2001.
• [11] KRAWCZYK M., SŁADEK J., Identyfikacja błędów Wielkogabarytowych WMP z uwzględnieniem Laserowych Systemów Nadążnych. Metrologia w Technikach Wytwarzania Maszyn - Częstochowa 2001, IX Konferencja Naukowo Techniczna, Politechnika Częstochowska, Częstochowa, 2001.
• [12] KRAWCZYK M., SŁADEK J., Laserowe Systemy Nadążne w pomiarach współrzędnościowych. Prace Instytutu Technicznego Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Nowym Sączu, Nowy Sącz, 2003. Konferencja Naukowo Techniczna, PWSZ, Referaty przedstawione na posiedzeniu Sekcji Podstaw Technologii w Nowym Sączu 3-4 kwietnia 2003.
• [13] LEACH R.K., LEWIS A., PEGGS G., Measuring the metrology gap - three dimensional metrology at the mesoscopic level, National Physical Laboratory.
• [14] LEWIS A., A fully traceable miniature CMM with sub-micrometre uncertainty, National Physical Laboratory.
• [15] LEWIS A., OLDFIELD S., PEGGS G., Meso-metrology - the NPL Small CMM, National Physical Laboratory.
• [16] ŁABUDZKI R., OCZOŚ K. E., Postępy w technice pomiarowej, Mechanik, (5/6/2003) : 351, 2003.
• [17] Materiały informacyjne Technische Universiteit Eidhoven, http://pe.wtb,tue,n1Ipersonal/boslprobe.htm
• [18] Materiały informacyjne firmy DEA, www.dea.it.
• [19] Materiały informacyjne firmy Faro, www.smxcorp.com.
• [20] Materiały informacyjne firmy Leica, www.leica-geosysterns.com.
• [21] Materiały informacyjne firmy Leitz, www.leitz-metrology.de.
• [22] Materiały informacyjne firmy Wenzel, www.wenzel-cmm.com.
• [23] Materiały formacyjne firmy Zeiss, www.zeiss.de.
• [24] Materiały reklamowe dotyczące maszyny UP-CMM firmy Philips.
• [25] SCHUESSLER. H.-H., Lasermesstechnik zur Abnahme grosser Koordinatenmessgeraete, VDI Berichte 751, VDI r Verlag, Düsseldorf, 1989.
• [26] KIM SEUNG-WOO., New Design of Precision CMM Based upon Volumetric Phase-Meusuring. Interferametry, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 2001.
• [27] SZAFARCZYK. M., Metrologia dużych wymiarów, Mechanik, (5/6/2003) : 360, 2003.