Orientacja układu współrzędnych

We wszystkich raportach z pomiarów położenia otworów przyjąłem ujednolicony sposób lokalizacji początku oraz orientacji układu współrzędnych detalu. Jest to zawsze prawoskrętny kartezjański, ortogonalny układ współrzędnych z początkiem umieszczonym w osi detalu, z osią X poziomą, osią Y pionową co automatycznie orientuje oś Z tak aby wskazywała w kierunku od stożka. Dla poniższych rozważań położenie początku UW w osi Z jest nieistotne.

Takie umiejscowienie oraz orientacja układu współrzędnych skutkuje automatycznie przyjęciem zera dla wymiarów kątowych na płaszczyźnie X-Y na godzinie trzeciej, oraz kierunkiem wzrastania kątów (zgodnie z prawoskrętnym, kartezjańskim układem współrzędnych) przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Układ ten jest zgodny w układem współrzędnych ustawianym na obrabiarce HCW2.

Patrząc na detal od strony płaskiej widzimy ten układ współrzędnych detalu w lustrzanym odbiciu.

Wykonując pomiary Trackerem, pomiarowcy przyjmują jednak inną orientację układu współrzędnych. W przypadku pomiarów detali obrabianych na HCW pomiar wykonywany jest od strony płaskiej (strona wyjścia wiertła) z początkiem na godzinie dwunastej i kierunkiem przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

To powoduje całkowitą niezgodność orientacji układów współrzędnych detalu oraz pomiarowego. Na poniższej ilustracji układ pomiarowy zgodny z programem Trackera jest oznaczony indeksem T.

Wyniki pomiarowe z Trackera są jednak zawsze przeliczane na przyjęty układ współrzędnych detalu i w taki sposób są prezentowane w przygotowywanych raportach.

W przypadku wiercenia detali na obrabiarce HTB detal jest wiercony od strony płaskiej i dodatkowo mocowany po odwróceniu o 180°. To powoduje kolejną niezgodność układów współrzędnych, tym razem detalu oraz obrabiarki. Na poniższej ilustracji układ współrzędnych ustawiany na obrabiarce jest zaznaczony z indeksem M.

Natomiast pomiar wykonywany jest od strony stożka, począwszy od godziny dwunastej, w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. W efekcie pomiarowy układ współrzędnych względem przyjętego układu współrzędnych detalu jest zorientowany dokładnie tak samo (niezgodnie) jak w przypadku detali mierzonych po obrabiarce HCW.

Ten fakt jest również uwzględniam w opracowywanych raportach, a wyniki z Trackera zawsze odpowiednio przeliczam na układ współrzędnych detalu.

Test przeliczeń

Aby ułatwić proste, wizualne sprawdzenie poprawności wszystkich przeliczeń na wszystkich wykresach w opracowywanych raportach jest zawse zaznaczany pierwszy punkt pomiarowy (okrąg z krzyżykiem) oraz są numerowane niektóre punkty pomiarowe (zgodnie z numeracją na raportach Trackera) tak aby łatwo można było sprawdzić poprawność tych przeliczeń.

W przypadku pomiarów detali obrobionych na obrabiarce HCW i przy uwzględnieniu orientacji zarówno maszynowego jak i pomiarowego układu współrzędnych, pierwszy pomiar dla okręgu podziałowego Ø1900 powinien być wykonany na kącie 90° (dla układu detalu), dla okręgu podziałowego Ø1720 powinien być wykonany na kącie 86.667° a każdy kolejny pomiar powinien być wykonany na mniejszym kącie niż poprzedni.

Można to potwierdzić na powyższym, przykładowym wykresie odchyłek promieni detalu obrobionego na HCW.

Podobnie w przypadku pomiarów detali obrobionych na obarbiarce HTB pierwszy pomiar dla okręgu podziałowego Ø1900 powinien być również wykonany na kącie 90° (dla układu detalu), dla okręgu podziałowego Ø1720 powinien być wykonany na kącie 86.667° a każdy kolejny pomiar również powinien być wykonany na kącie mniejszym niż poprzedni.

Całkowicie potwierdza to przykładowy wykres wyników pomiarowych detalu wierconego na obrabiarce HTB.

Mocowanie detalu na HTB

Analizując wyniki pomiarowe detali wierconych na obrabiarce HTB można zauważyć, że w wielu przypadkach odchyłki są mocno zbieżne. Dla przykładu na poniższym wykresie zebrałem wektory odchyłek położenia otworów dal okręgu podziałowego Ø1720 dla detali FA095, FA020 oraz FA022.

Jak można zauważyć przekroczenia (oznaczone dodatkowym czerwonymi okręgami) występują głównie w zakresie kątów 0 - 135°

Wobec powyższego bardzo trudno było wytłumaczyć dlaczego, na niektórych detalach wierconych na HTB odchyłki te występowały w zupełnie innym miejscu. Było tak w przypadku detali o numerach seryjnych FA027, FA025 oraz FA026.

Jak widać w przypadku tych trzech detali przekroczenia występowały w zakresie kątów 180 - 315°.

Połączenie tych wyników na jednym wykresie uwidoczni trudny do wytłumaczenia efekt.

Jedynym sensownym wytłumaczeniem takiego zachowania było przyjęcie założenia , że albo pomiary Trackerem rozpoczynały się nie na godzinie dwunastej ale na godzinie szóstej albo, że detale zostały zamocowane na obrabiarce odwrotnie niż wszystkie pozostałe (odwrócone o 180°). Po rozmowie zarówno z pomiarowcami jak i operatorami doszedłem do wniosku, że czasami detale są mocowane odwrotnie (odwrócone o 180°). Dotyczy to wyłącznie detali w wersji E3.

Jednak z punktu widzenia występujących niezgodności bardziej istotne jest uchwycenie tego co dzieje się na obrabiarce. Dla tego też zdecydowałem aby dla takich detali odwrócić wyniki pomiarowe o 180° tak, aby można było łatwiej porównywać wyniki z poszczególnych detali pomiędzy sobą.

Po odwróceniu wyników wektory odchyłek dla detali FA027, FA025 oraz FA026 prezentują się jak na poniższym wykresie.

Natomiast połączenie wyników dla wszystkich tych detali na jednym wykresie uwidoczni często występujący efekt.

Jeżeli zaś uwzględnimy orientację układu współrzędnych detalu oraz obrabiarki to można dojść do wniosku, że w przypadku okręgu podziałowego Ø1720 przekroczenia występują prawie zawsze na ostatnich wierconych otworach (końcówka programu).

W każdym takim przypadku (odwrócenie detalu przez operatora na obrabiarce) będę zawsze odwracał wyniki prezentowane w przygotowywanych przeze mnie raportach. Raport 5 został więc przygotowany na nowo z odwróceniem wyników dla detali FA027, FA025 oraz FA026. Zostało to jednak wyraźnie zaznaczone w raporcie.