Endüstriyel Ölçme ve Kontrol€¦ · Not: Yatay büyültme: P, Q alanlarında ve (L) uzunluklarında gözlenir. Fakat yatay büyültme açık olarak denklem içinde görülmez

Endüstriyel Ölçme ve Kontrol

Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ

TEKNİK BİLİMLER MESLEK YÜKSEKOKULU

7. YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ (HASSASİYETİ)

Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ M.Ü. Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu

� Yüzey Pürüzlülüğünün TanımıBir parçanın yüzey özellikleri, parçanın ilgili bir yüzeyinin dik kesitinin büyültülerek çizilmiş resmiüzerinde incelenir.

Yüzey pürüzlülüğü, şekil ve dalgalanma hataları dikkate alınmadan sınırlanmış biralandaki yüzeyin belirli şekilde tanımlanan bütün bozukluklarının (girinti veçıkıntılarının) tamamıdır


Makine imalâtında çeşitlişekillendirme sistemleri (dövme,dökme, talaş kaldırılarak şekil-lendirme vb.) kullanılır. Bu suretlemakine ve bu makineleri oluşturanparçalar ortaya çıkar. Şekillendirmesistemi ne olursa olsun makineparçaları, birçok değişik elemandanmeydana gelir.

Biz, Özellikle parçaların ancakgörünen yüzeylerini görebiliriz.Parçaları meydana getiren buyüzeyler "eşli yüzeyler" ve "eşsizyüzeyler" şeklinde ele alınabilir. Eşliyüzeylerin (birlikte çalışan yüzeyler)kalitesi, parçanın ve parçalarınmeydana getirdiği makinelerinkalitesiyle yakından ilgilidir.


İmalât sistemlerinden biri kullanılarak bu çizelgede görülen herhangi bir profil elde edilebilir. Buyüzey profillerinden hangisinin seçileceği çok önemlidir. Genellikle kullanma amacına göre buyüzey profillerden bir veya birkaçı seçilmelidir. Özellikte makine imalâtında eşli yüzeyler için düzpürüzlü ve düz-pürüzsüz yüzeylerden biri veya her ikisi birden tercih edilebilir. Eşsiz yüzeylerse(birlikle çalışmayan - ayrı yüzeyler), dalgalı - pürüzlü veya dalgalı pürüzsüz yüzeylerden meydanagelmelidir.


� Yüzey KaliteleriRa aritmetik ortalama pürüzlülük değerlerine karşı gelen pürüzlülük sınıf numaraları:


Ölçme ve kontrol aygıtlarının sınıflandırılması


Yüzey çizgisi özellikleri


Bir yüzeyin Ra değeri grafik olarak okunabilir. Bir yüzeyin Ra değeri grafik olarak şuyollar takip edilerek belirtile bilinir.

1. Önce yüzeyin en alt (dip) tarafına değecek şekilde düz bir (x-x) ekseni çekilir.

2. Tam sayıda dalga boyu uzunluğuna sahip olacak şekilde bir (L) uzunluğu seçilir.

3. Planimetri kullanılarak eğri altındaki çizili (A) alanı bulunur. Daha sonraHm=A/L hesaplanır. Ve (C-C) ekseni çizilir.


4. (Hm) yüksekliğindeki eksen çizildikten sonra eksen üzerinde (P1+ P2+P3+........vs) ve eksen altında (Q1+ Q2+ Q3+..............vs) ki alanların toplamı(L) uzunluğuna bölünüp (1000/Vq) ile çarpılırsa

Burada;P ve Q alanları (mm2),L uzunluğu (mm) olarak alınır.Vq: Düşey büyültme değeridir.

Not: Yatay büyültme: P, Q alanlarında ve (L) uzunluklarında gözlenir. Fakat yataybüyültme açık olarak denklem içinde görülmez. (Ra) değeri hala en çok kullanılan birparametredir.


� Ortalama pürüz yüksekliği Rz (JIS e göre):


� Yüzey Pürüzlülüğü Ölçen Cihazlar ve Teknikleri

1. Elektiriksel çalışan sivri uçlu cihazlar

Yüzey pürüzlülüğünü değerlendirmek amacıyla pek çok cihaz ve teknik kullanılır.

Mühendislik açısından en önemlileri:

Bu metotlardan 1 ve 2 no’lu metodlar yüzey üzerinde bir dizi profil gösterenmetotlardır.

4. Yüzey kopyaları elde etme

3. Değişik tipli ışık interferans mikroskopları

2. Dokunarak yüzeyin değerlendirildiği ve bu durumun mekanikçalışan cihazlarla ölçülmesi


• Elektriksel Sivri Uçlu Cihazlar Yapısı:

Bu cihazlar bir kola sahiptirler. Kolun üzerine elmas bir uç yerleştirilmiştir. Bu uç,numune yüzeyini baştan başa çizer. Ucun düşey hareketi elektriksel sinyallerlegösterge veya yazıcıya iletilir.

Şekilde mıknatısın iki kutbu arasına yerleştirilen bir (Fe) göbeğin ucundaki kolun düşeyhareketi ile (E) göbeğinin uçlarındaki aralık değişir. Bu değişme elektrik sinyallerininamplitüd (şiddetini) azaltır veya çoğaltır. Bu sinyaller bir ara durum elemanı ile gerekirsebüyültülür. Bir filtrasyon sistemi geliştirilerek lineer düzgün bir yazdırma (record etme )işlemi sağlanmış olur.

� E-Göbekli Cihaz


� Bobin Tipli Cihaz

Şekilde bobin tipli bir cihazgörülmektedir. Bobin elmas uçüzerine yerleştirilir. Bobin arasınakonan mıknatısla düşey yöndemagnetik alan sağlanmış olunur.Bobin uçla beraber aşağı yukarı iner.Elmas ucun düşey hareketiylemanyetik alan değişir. Bu manyetikalan yüzeyin amplitüd ve dalga boyuile orantılıdır. Veya elmas ucunhareketinin frekansı ile orantılıdır.Cihazın çalışma alanı içinde frekanshassas olmayabilir. Bir (Rc) düzeltmedevresi konarak istenmeyenfrekanslar ayrılır.

Not: Bobin içindeki mıknatıslı parça, bobinin manyetik akısını kuvvetlendirir.)


� Piezoelekrik Kristalli Cihaz

Şekilde, bir piezo elektrikli cihaz gösterilmiştir. Piezoelektrik elemanı; üzerine bir kuvvetuygulandığında, gerilim doğurur. Elmas uç kolu kristale pimlenir. Elmas uç, yüzeyeüzerinde kayan bir altlıkla değer. Ucun düşey hareketiyle doğan gerilim sinyal olarakalınır gösterge veya recorder’a verilir. Gerilim değişimi bu değişim kalibrelenerek yüzeypürüzlülüğü ölçülür. Çukur bölgelere az kuvvet uygulanır. Tepe bölgelere ise max.kuvvet uygulanır.


• Dokunarak Yüzey Değerlendirme

Bu yöntemin esası kıyaslamaya dayanır. Yüzey boyunca tırnakla kontrol yapılabilir.Kıyaslama için (N) serilerinde pürüzlülük değerleri belirtilmiş test blokları kullanılır.Dokunarak yüzeyin değerlendirilmesinde yüzeyin sürtünme özellikleri esas alınır.Dönel yüzeylerin dokunarak değerlendirilmesinde farklılıklar artacağından kontroliçin elektriksel sivri elmas uçlu cihazlarda (Ra) kontrolü yapılmalıdır.


• Mekanik Çalışan Cihazlar (Mecrin)

Dokunma yöntemini mekanik olarak ölçülebilecek cihazlar geliştirilmiştir. Bu cihazlarlataşlanmış, honlanmış, leplenmiş, eğelenmiş, zımparalanmış yüzeylere uygulanırlar.(Ra) değerler N serileri karşılığı olarak okunur.

� Cihazların Çalışma Prensibi:

İnce metalik kanatçık yüzeyideğerlendirilecek yere sürüldüğüzaman hem kayacak hem de ikifaktöre bağlı olarak eğilipbükülecektir.

1. Yüzey pürüzlülüğüne2. İtme açısı (α)


Kritik açılar altındaki açılarda kanatçık yüzey boyunca hafifçe kayar. Açı arttıkçaşekildeki gibi kanatçık eğilmeye başlayacaktır. Çok düzgün yüzeylerde kritik (α) açısıbüyüktür. Bu açı pürüzlülük değerinin bir fonksiyonudur. Şekilde cihazın asıl şekliGörülmektedir. Yüzeye sürülen kanatçık, şeffaf örtü içinden gözlenir. Kritik açıyaerişildiğinde göstergedeki ibre ile yüzey pürüzlülüğü değerleri (Ra) N serileri ile belirtilir.Cihazın kalibresi (Ra) değerleri 0,1 ve 0,4 m luk sertleştirilmiş test blokları üzerindeyapılır.


� Kadranlı Derinlik Cihazı

Cihaz içinde çubuk (mil) bulunan, birgösterge kadranından ibarettir. Elmas uç,yüzeyin silindirik veya düz olmasına bağlıolarak 2 veya üç noktadan sabitlenebilir.Cihaz önce standart bir blok üzerindesıfırlanır.Sonra ölçülecek yüzeye bastırılarakyüzeyin çukur-tepelerine girmesi sağlanır.Daha sonra uç iyice sıkıştırılarak okumayapılır. Bu işlem en az 4 noktadatekrarlanır. Ortalaması hemen ( Rz)değerine eşittir. Şayet (Ra) istenirse,bulunan (Rz) değeri (4) e bölünür. Kabapürüzlülük değeri Rz = 4Ra dır. Tolerans%15 civarındadır.Bu tip ampirik değerlere aşırı güvenbeslememe gerektiğini unutmamalıyız. Rz,(Ra) nın 7 katı da olabilir.


• Işık İnterferans Mikroskopları ile Yüzey Pürüzlülüğü Ölçümü

Düz ve eğimli yüzeyler üzerinde gölge hasıl etme tekniğinin optik sisteminde uygun birdüzeltme yapılarak yüzey pürüzlülüğü ölçümünde de kullanmak mümkündür.

İnterferans gölge bantları sadece incelenen yüzey alanında görülür. Gölgenin sürekliher bakılan yüzeyde görülebilmesi için kamera, büyütmeyi sağlayan dönüştürücülereihtiyaç vardır.Bu cihazlar yüksek kararlılığa sahip cihazlardır. Bu cihazlarla genişliği 0,5 µm olançizik aralıkları kolaylıkla görülür. Elektriksel sivri uçlu cihazlarda kararlılık (2,5) µm’nun altına düşer.

Işık interferans gölgeleri önce mastar üzerinde görülür. Daha sonra ölçülen yüzeyingölgeleri kıyaslanır. Küresel rulmanlı yatakların yüzey pürüzlülüğü bu metotla kontroledilir.

Bu yöntemin avantajları;

a. İncelenen kısımda yüzey karışık bile olsa detaylı görüntü elde edilir.b. Metot tahribatsızdır, yüzeyle direkt teması yoktur.c. Cihaz tekrar tekrar kalibreleme istemez.


• Yüzey Kopyalama ile Yüzey Değerlendirme

Bu yüzey pürüzlülüğü ölçüm metodu, parça çok büyük, yüzey cihaza sığmıyorsadüşünülür. Bu yöntemin esası, yüzey üzerine yumuşatılmış plastik parça basmak,numune çevresine duvar örerek veya bir halka geçirilerek sıvı plastiği dökmektir.Daha sonra uygun bir zaman sonra dökülen plastik kaldırılır. Yumuşatılmış plastikle%80, sıvı plastik dökme ile%100 doğruluk elde edilir.


Bir sonraki dersimizde Yüzey PürüzlülüğüÖlçümü ile ilgili deneysel çalışmalaryapılacaktır.

Hatırlatma :

Documents

Endüstriyel Ölçme ve Kontrol€¦ · Not: Yatay büyültme: P, Q alanlarında ve (L) uzunluklarında gözlenir. Fakat yatay büyültme açık olarak denklem içinde görülmez