Trendy rozvoje strojírenské metrologie dnes určuje hlavně automobilový průmysl a nové poznatky se neodkladně uplatňují také u subdodavatelů, hlavně v ložiskovém, plastikářském, gumárenském a elektrotechnickém průmyslu; obvykle až pak následují další průmyslová odvětví. Příspěvek je zaměřen na metrologii pro hromadnou výrobu, typickou pro produkci autodílů. Uvádíme ale i některé novinky, např. pro kontrolu neautomobilních ložisek. Smělé cíle for mulovaly automobilky Nové požadavky na vývoj metrologie byly formulovány dost odvážně na přelomu tohoto desetiletí německými automobilkami na stuttgartském veletrhu CONTROL. Počáteční obavy, jestli vytčené cíle příliš nepředbíhají dobu, však brzy opadly. Dnes je automaticky akceptují jak vývojáři měřicí techniky, tak i pracovníci řízení jakosti uživatelů, přičemž platí: » na montážní linku nesmí přijít zmetek » preferuje se 100% kontrola » kontrolu je nutno realizovat přímo ve výrobním procesu, často s nepříznivými podmínkami » přesnost nových provozních měřicích zařízení musí být na úrovni donedávna používané laboratorní techniky » rychlost kontroly musí být v souladu s taktem výroby » zkontrolovat se musí co největší část měřené plochy » výsledky musí být dlouhodobě archivovány. CESTY K DOSAŽENÍ CÍLŮ Tyto velké cíle se daří úspěšně naplňovat zejména díky: » účelově – zakázkově koncipovaným měřicím zařízením » novým kontaktním i bezkontaktním snímacím prvkům a vyhodnocovacím jednotkám s vysokou rychlostí zpracování signálu » koncipováním nových snímacích prvků speciálně do nepříznivých provozních podmínek s vibracemi a rázy olejovou mlhou v ovzduší a třeba také s kolísající teplotou, el. napětím a tlakem vzduchu v síti » použitím nových materiálů, např. – uhlíkových kompozitů s minimální nebo dokonce negativní délkovou teplotní roztažností, malou hmotností, vynikajícími mechanickými vlastnostmi a schopností tlumit vibrace, keramiky a tvrdých povlaků – diamantů, v budoucnu hlavně nanokrystalických – nanesených na keramický podklad. » novým stavebním prvkům, a to včetně přesných vřeten a přímovodů. K významným novinkám patří dnes např. vzduchová houbová – porézní uhlíková ložiska » cenové minimalizaci prvků a zařízení, používaných u nově koncipovaných měřicích zařízení. PŘÍKLADY ZAKÁZKOVÝCH MĚŘICÍCH ZAŘÍZENÍ Tato zařízení s vysokou technickou úrovní se v České republice vyrábějí standardně a úspěšně se exportují. Na fotografiích jsou jejich některé příklady, a to s původem na pracovišti autorů příspěvku. Kontaktní metody dosud převládají V nejbližší budoucnosti se ani neočekává jejich ústup do pozadí, spíše naopak. Důvodů je celá řada – přesnost, jednodušší realizovatelnosti, větší vhodnost do nepříznivých provozních podmínek, snadná údržba a servis; důležitou roli tu hrají i obvykle výhodnější cenové relace. Číselníkové úchylkoměry jsou postupně nahrazovány číslicovými a u náročnější techniky přirozeně převládají indukčnostní snímače. Citlivost 0,1 μm se stala standardem a v některých případech se přechází i na měření v řádu 0,01 μm, což dnes řada indukčnostních snímačů a vyhodnocovacích jednotek umožňuje. Některá z těchto zařízení jsou na obr. 1 až 5. Moderní bezkontaktní metody se uplatňují stále více Je to zejména proto, že při velké tvarové, rozměrové i přesnostní rozmanitosti autodílů se jejich kontrola již neobejde bez těchto měřicích metod, které jsou v některých případech dokonce nezastupitelné. Jsou běžně řešena měřicí zařízení jak pro kontrolu rozměrů (obr. 6), tak i třeba vlnitosti, drsnosti a povrchových defektů včetně zábrusů. Tato zařízení se dodávají hlavně ložiskovým firmám ke kontrole oběžných drah kroužků ložisek do drahých automobilů, kde se velký důraz klade na vibrace a hluk. Tvarové úchylky se dnes tímto způsobem vyhodnocují s citlivostí v řádu nm, a to pomocí disperzní metody, která dává identické výsledky jako klasické laboratorní měření pomocí přesného vřetene a indukčnostního snímače. Nově se uplatňuje i při měření oběžných drah kroužků velkorozměrových ložisek, zejména pro větrné elektrárny, a to přímo na karuselu, vybaveném s výhodou brousicím vřetenem (obr. 7). Měření velkorozměrových součástek To stále patří k nelehkým úkolům strojírenské metrologie. Pro tyto účely byla vyvinuta komparační měřidla, využívající výhodné vlastnosti uhlíkového kompozitu s nízkou hmotností a délkovou teplotní roztažností (cca 10krát menší než má ocel), ale i tlumením vibrací. Na obr. 8 je příklad měřidla ø D a ø d přírubových součástek (ložiskové kroužky, příruby motorů, čerpadel atd. Zatím je možné takto měřit součástky do ø D max. 3200 mm). Na obr. 9 je měřidlo hřídelových součástek o ø D 300–500 mm (existují již měřidla i pro větší průměry). DOPLŇK OVÉ ÚDAJE Prezentovaná měřicí zařízení jsou většinou řešena zakázkově v souladu s technickými požadavky a finančními možnostmi uživatele, přičemž jejich realizace vyžaduje těsný kontakt dodavatele a uživatele. Ceny těchto nestandardních zařízení jsou přirozeně vyšší než sériově vyráběných univerzálních měřidel. Ing. Jan Kůr, Ing. Martin Weigl jan.kur@mesing.cz martin.weigl@mesing.cz
