Analiza pierwszych wyników

Analiza wyników pomiarowych

Raport zawiera analizę wyników pomiarowych z pierwszego w pełni zmierzonego detalu. Pomiary zostały wykonane w dniu 16.12.2022.

Obrabiany detal był owiercony zgodnie z poniższą ilustracją.

Detal był w kilku miejscach zabrudzony lejem co spowodowało błędy skanowania w wyniku których niektóre otwory nie zostały zeskanowane a w przypadku kilku otworów zauważono znaczne przesunięcie pomiędzy współrzędną środka rzeczywistego okręgu a współrzędną zmierzoną przez skaner. Było to widoczne w postaci nierównomiernej fazki.

Na poniższym wykresie obszary zabrudzone olejem oznaczono czerwonymi elipsami. (Wszystkie wykresy zmierzonych punktów są odwrócone w taki sposób aby widok był zgodny z obserwowanym detalem z miejsca lokalizacji pulpitu).

Kalkulacja odchyłek

Tak uzyskane dane zostały następnie uzupełnione o odchyłki. W przypadku osi X i Y odchyłki były wyznaczone względem teoretycznej siatki z punktem odniesienia we współrzędnych 0,0 oraz modułem w osi Y=23.8mm (moduł w osi X został wyliczony dla siatki trójkątnej równobocznej). Odchyłka w osi Z została wyznaczona względem 0 detalu ustalonego w pobliżu otworu o środku 0,0. Odchyłki promienia zostały wyliczone względem promienia teoretycznego wynoszącego 19.3/2 mm. Dla odchyłek w osi X oraz Y wyznaczono dodatkowo moduł odchyłki oraz jego kąt. Dla każdej z tych odchyłek ustalono także czy jest ona punktem odstającym (punkty odstające to statystycznie wyznaczone wartości znajdujące się poza ogrodzeniami Tukeya)

Statystki odchyłek przedstawiają się następująco

name	min	kwartyl1	mediana	średnia	kwartyl3	max	Ldolny	Lgórny	nodstające
dr	-0.389	-0.090	-0.044	-0.054	-0.012	0.549	-0.207	0.105	38
dx	-3.600	-1.652	-0.745	-1.133	-0.440	0.049	-3.471	1.379	8
dy	-1.194	-0.051	0.178	0.180	0.442	1.156	-0.791	1.182	13
dz	-1.213	-0.948	-0.858	-0.825	-0.723	0.035	-1.285	-0.386	98
moduł	0.034	0.668	0.873	1.246	1.663	3.664	-0.824	3.154	107

Bardzo zaskakujące są odchyłki w osi X które są w zakresie od -3.6 do 0.05 mm! To spowodowało, że moduł odchyłki XY jest również bardzo duży z średnia 1.2 mm i maksimum 3.7 mm!

Odchyłki w osi Z

Odchyłki w osi Z mieściły siew zakresie od -1.21 do 0.04 mm.

Wartości odstające zostały zidentyfikowane wyłącznie z prawej strony detalu (czerwone obwódki).

Odchyłki promienia

Odchyłki promieni miały najmniejszy zakres (0.94 mm) jednak 75% odchyłek mieściło się w zakresie 0.1 mm.

Przy czym było tylko kilka odchyłek większych od 0.2 mm. Jedną z nich był zeskanowany otwór mocujący (o teoretycznej średnicy 20.5)

Większość odchyłek sklasyfikowanych jako wartości odstające miały wartość mniejszą od -0.2 i wynikała z zafałszowanych wyników pochodzących z obszarów zabrudzonych olejem.

Ochyłki w osi X

Odchyłki w osi X miały bardzo duży rozrzut (3.7 mm) oraz tendencję do równomiernego zmniejszania się w stronę większych wartości Y. Stąd wartości odstające zostały wykryte wyłącznie na lewej końcówce detalu.

Mogło to być spowodowane skręceniem detalu względem maszynowego układu współrzędnych. Jednak po wyrysowaniu odchyłek w funkcji współrzędnej Y okazuje się, że otrzymano bardzo nieliniową zależność. Mogło to być spowodowane deformacją detalu lub błędami wykonania. Niestety przy takiej metodologii żaden z otworów w obszarach zanieczyszczonych olejem nie został zaklasyfikowany jako odstający.

Odchyłki w osi Y

Odchyłki w osi Y miały znacznie mniejszy rozrzut niż w przypadku X jednak nadal było to 2.35 mm.

W zdecydowanej większości odchyłki te są spowodowane deformacją detalu. Tym razem kilka wartości odstających zostało sklasyfikowane w obszarze zabrudzonym.

Rozkład odchyłek w funkcji współrzędnej X nie uwidacznia tej nieliniowości jednak należy wziąć pod uwagę duże dysproporcje pomiędzy szerokością a długością detalu.

Moduł odchyłek XY

Tak duży rozrzut odchyłek XY miał oczywisty wpływ na bardzo duże wartości modułu tych odchyłek z maksimum 3.7 mm.

Wnioski

Z powyższej analizy płyną następujące wnioski:

Detal powinien być suchy i nie zabrudzony olejem bądź chłodziwem.
Punkt odniesienia (miejsce zerowe detalu) powinien być wyznaczany w miarę możliwości w środkowej części detalu.
Detale mogą być zdeformowane co nie pozwala na klasyfikowanie odstających odchyłek w na płaszczyźnie XY na podstawie jednego otworu odniesienia oraz teoretycznych wymiarów siatki.
Ewentualną klasyfikację odstających odchyłek na płaszczyźnie XY można próbować wyznaczać wyłącznie dla sąsiadujących otworów.

Analiza na podstawie sąsiednich otworów

Dla sprawdzenia czy można będzie sklasyfikować odstające odchyłki na płaszczyźnie XY wykonano dodatkowych przeliczeń. Dla każdego zidentyfikowanego otworu wyznaczono otwory sąsiadujące (odległe w obu kierunkach zarówno w osi X jak i w osi Y o przyjętą arbitralnie wartość 50 mm) a następnie obliczono moduł jako średnią odchyłek przyjmując bieżący otwór jako otwór referencyjny.

Klasyfikacja dla średniej modułów >0.5

Po takich obliczeniach można sklasyfikować odstające wartości jako te których średni moduł jest większy od pewnej przyjętej progowej wartości. Poniżej wykres modułu odchyłek z zaznaczonymi otworami dla których średni moduł był większy od 0.5.

Tym razem dość dobrze zostały zidentyfikowane otwory w obszarach zabrudzeń.

Klasyfikacja dla średniej modułów >0.7

Rozrzut wartosci Z

Na koniec sprawdzono jaki jest rozrzut wartości Z dla tak przyjętych granic sąsiednich otworów. Na poniższym wykresie zaznaczono wszystkie otwory dla których rozrzut wartości Z względem tego otworu przekraczał 0.1 mm.