بررسی اندازه گیری و کنترل کیفیت



فصل اول
اندازه گیری
1-تاریخچه اندازه گیری در جهان
سابقه اندازه گیری به عهد باستان باز می گردد و می توان آن را به عنوان یکی از قدیمی ترین علوم به حساب آورد .
در اوایل قرن 18 جیمز وات (JAMES WATT) مخترع اسکاتلندی پیشنهاد نمود تا دانشمندان جهان دور هم جمع شده یک سیستم جهانی واحد برای اندازه گیریها به وجود آورند . به دنبال این پیشنهاد گروهی از دانشمندان فرانسوی برای به وجود آوردن سیستم متریک (METRIC SYS) وارد عمل شدند .
سیستم پایه ای را که دارای دو استاندارد یکی "متر" برای واحد طول و دیگری "کیلوگرم" برای وزن بوده ، به وجود آوردند . در این زمان ثانیه (SECOND) را به عنوان استاندارد زمان (TIME) و ترموسانتیگراد را به عنوان استاندارد درجه حرارت مورد استفاده قرار می دادند .
در سال 1875 میلادی دانشمندان و متخصصات جهان در پاریس برای امضاء قراردادی به نام پیمان جهانی متریک (INTERNATIONAL METRIC COMVENTION) دور هم گرد آمدند . این قرارداد زمینه را برای ایجاد یک دفتر بین المللی اوزان و مقیاسها در سورز (SEVRES) فرانسه آماده کرد. این موسسه هنوز به عنوان یک منبع و مرجع جهانی استاندارد پابرجاست .
امروزه سازندگان دستگاههای مدرن آمریکایی ، دقت عمل استانداردهای اصلی خود را که برای کالیبراسیون دستگاه های اندازه گیری خود به کار می برند ، به استناد دفتر
استانداردهای ملی (N.B.S)تعیین می نمایند .
لازم به یادآوری است دستگاه های اندازه گیری و آزمون به دلایل گوناگون از جمله فرسایش ، لقی و میزان استفاده ، انحرافاتی را نسبت به وضعیت تنظیم شده قبلی نشان می دهند .
هدف کالیبراسیون اندازه گیری مقدار انحراف مذکور در مقایسه با استانداردهای سطوح بالاتر و همچنین دستگاه در محدوده "تلرانس" اصلی خود می باشد .

تعریف اندازه گیری :
اندازه گیری یعنی تعیین یک کمیت مجهول با استفاده از یک کمیت معلوم و یا مجموعه ای از عملیات ، با هدف تعیین نمودن تعداد یک کمیت .

صحت :
نزدیکی نتیجه انداره گیری یک کمیت را با میزان واقعی آن کمیت گویند ، این مقدار به صورت درصدی از ظرفیت کلی دستگاه می باشد .

رواداری :
حداکثر انحراف یک قطعه ساخته شده از اندازه خاص خودش را گویند .

دقت :
نزدیکی میزان تفاوت نتایج حاصل از چند اندازه گیری متوالی را مشخص می نماید . دقت دستگاه دلالت بر صحت دستگاه ندارد .

تکرارپذیری :
نزدیکی مقدار خروجیهای یک دستگاه در شرایطی که مقدار ورودی به دستگاه ، روش اندازه گیری شخص اندازه گیرنده ، دستگاه اندازه گیری ، محل انجام کار ، شرایط محیطی یکسان باشد .

دامنه و میزان تغییرات :
حداقل و حداکثر ظرفیت اندازه گیری یک دستگاه را محدوده آن دستگاه گویند .

خطای ثابت :
خطایی که به طور ثابت که در تمام مراحل دامنه اندازه گیری با دستگاه همراه می باشد که این خطا با کالیبره کردن دستگاه برطرف خواهد شد.

خطای مطلق :
نتیجه اندازه گیری یک دستگاه منهای مقدار واقعی اندازه برداشت شده را گویند .
تصحیح :
مقدار عددی که به نتیجه تصحیح نشده یک اندازه گیری افزوده می شود تا یک خطای سیستماتیک فرضی را جبران نماید .

منابع خطای اندازه گیری :
تمام پارامترهای مراحل تولید و مشخصات نهایی تولید بایستی به منظور رعایت صحت استاندارد به وسیله Q.C ارزیابی شوند . طراح سیستم اندازه گیری بایستی روشی را اتخاذ نماید تا میزان خطا در خروجی دستگاهها کاهش یابد و حداکثر خطای باقی مانده شناسایی شوند .

خطاهای ناشی از دستگاه اندازه گیری :
عیوب باطنی دستگاه
استفاده غیرصحیح از دستگاه
اثرات بارگذاری دستگاه

خطاهای ناشی از مشاهده در اندازه گیری :
این نوع خطا شامل وضعیت های مختلف در هنگام خواندن دستگاه نشان دهنده با زوایای مختلف می باشد .
تجزیه و تحلیل اطلاعات اندازه گیری :
– استفاده از روش میانگین یا عدد میانی (MEAN AND MEDIAN VALUES)
ــــــــــــــــــــــــــــ = میانگین

استاندارد
بین المللی

استاندارد
اولیه یا ملی

استاندارد ثانویه
(آزمایشگاه)

استاندارد عملی

وسایل و تجهیزات تولید
هرم استانداردهای کالیبراسیون

وسایل اندازه گیری :
وسایل اندازه گیری باید دارای خصوصیات مقیاس شناسی مورد نیاز برای کاربرد موردنظر مانند دقت ، پایداری ، محدوده ، ریزنگری (RESOLUTION) را دارا باشد .

کاربرد برچسبهای کالیبراسیون
به منظور نشان دادن وضعیت دستگاهها بعد از انجام کالیبراسیون از برچسبهایی استفاده
می شود . این برچسبها در اندازه ها و رنگهای مختلف می باشد . قطعاتی که امکان نصب برچسب بر روی آنها نیست با چسباندن باندهای رنگی که هر رنگ مشخص کننده تاریخ انقضای کالیبراسیون در ماه بخصوصی است صورت می گیرد .
اگر دستگاهی مانند سیستم های مورد استفاده در مایعات چرب و شیمیائی و یا مواد آلی که ضدچسب است و امکان چسباندن هیچ نوع برچسب یا باند رنگی نباشد از رنگهای روغنی مشخص کننده تاریخ انقضای کالیبراسیون می توان استفاده کرد . این برچسبها عموماً به صورت حروف مقطعه می باشد که به شرح زیر است :
– عدم نیاز به کالیبراسیون
NCR=NO CALIBRATION REQUIRED
– عدم نیاز به کالیبراسیون دوره ای
NPCR=NO PERIODIC CALIBRATION REQUIRED
– قبل از استفاده کالیبره شود .
C.B.U=CALIBRETE BEFORE USE
– برچسب اعتباری کالیبراسیون
CALIBRATION VOID IF SEAL BROKEN
این برچسب به شکل یک نوار مستطیی و یا دایره ای برای کاربرد در موارد مختلف طراحی شده و معمولاً در صورت پارگی برچسب ، کالیبراسیون از اعتبار ساقط است . در مواقع ضرورت مثل تعویض فیوز اطمینان دستگاه ویا جایگزینی باطری های فرسوده که سبب باز شدن دستگاه گردیده باید به وسیله یک کارت اضافی هشدار دهنده ذکر و به دستگاه آویزان گردد تا احتمال دستکاری دستگاه توسط افراد غیرمجاز از بین برود . در این کارت باید تاریخ باز شدن دستگاه ، دلیل باز شدن و عملیات صورت گرفته بر روی دستگاه به وضوح با تایید و امضاء سرپرست قسمت مربوط ذکر گردد .

نمونه ای از یک برچسب کالیبراسیون
IDENTIFICATION
AUTHORITY
CALIBRATION
SPECIAL

FUNCTION

ACCURACY

DATE CALIBRATED
CALIBRATED BY
DATE DUE

نیازمندیهای آزمایشگاه دستگاه های اندازه گیری دقیق
آزمایشگاه مکانی است با خصوصیات ویژه که مجاز به داشتن استانداردهای مرجع است و مسئولیت کالیبراسیون ، تائید و تعمیر و نگهداری وسایل اندازه گیری دقیق را عهده دار می باشد . در برنامه مترولوژی و کالیبراسیون که مجموعه ای متشکل از استانداردهای اندازه گیری ، نیروی انسانی متخصص و مجرب ، وسایل سنجش و تجهیزات اندازه گیری دقیق و منابع علمی موردنیاز برای یک سیستم جامع از امکانات آزمایشگاهی منطبق با استانداردهای جهانی است ، آزمایشگاه تجهیزات اندازه گیری دقیق از ارکان مهم محسوب می شود . شرایط محیطی در یک آزمایشگاه اندازه گیری دقیق بیشترین میزان تاثیر را در کیفیت عملیات کالیبراسیون دستگاه ها دارد .
موارد زیر شامل شرایط محیطی آزمایشگاه کالیبراسیون محسوب می شوند :

روشنایی :
مقدار نور موردنیاز یک آزمایشگاه بین 50 تا 150 فوت شمع است . به طوری که روی میز کار ایجاد سایه نکند در شرایطی که نیاز به نور بیشتر برای دستگاه های بسیار دقیق باشد می توان از لامپهای اضافی استفاده کرد .

دما :
میزان دما آزمایشگاه بایستی بطور دایم تحت کنترل باشد . دما مورد نیاز برای آزمایشگاه الکترونیک و برای بخش مکانیک است .

فشار
مقدار فشار داخل آزمایشگاه بایستی بیشتر از فشار بیرون باشد . این امر باعث
جلوگیری از ورود گرد و غبار به داخل آزمایشگاه می شود . CLEAN ROOM باید فشار مثبت حداقل اینچ آب بیشتر از فشار هوای بیرون داشته باشد .

گرد و غبار
آزمایشگاه از لحاظ عدم وجود ذرات گرد و غبار به کلاسهای مختلف تقسیم می شود . این کلاسها شامل 300000 ، 100000 ، 10000 ، 1000 و بین 100 تا 1000 است .
هر چه شماره این کلاسها کمتر شود وجود ذرات گرد و غبار هم به همان نسبت کمتر است و کلاس برای انجام آزمایشات دقیق تر مناسبتر است .

رطوبت :
مقدار رطوبت نسبی آزمایشگاه بین 35 تا 55 درصد است . مقدار رطوبت محل همانند دما بایستی دایماً کنترل شود .

لرزش :
محیط آزمایشگاههای اندازه گیری دقیق باید به نحوی طراحی شوند تا حتی الامکان از انواع لرزشهای احتمالی به دور باشند ، یا لرزشهایی که سبب کاهش راندمان کار کالیبراسیون می شوند به نحوی حذف شوند .

صدا :
مقدار صدا بایستی کمتر از باشد .

کنترل امواج مغناطیسی :
این امواج در اندازه گیری های میرایی و فرکانس اثر دارد . در آزمایشگاه معمولاً اطاقی تحت عنوان اطاق فاراده یا SHIELDING ROOM برای کنترل امواج مغناطیسی وجود دارد که از فلز مس ساخته شده است و دارای میرایی است .

سایر امکانات :
یک محفظه بسته (AIR LOCK) و یک کفش پاک کن برقی با سیستم مکش سرخود باید در مبادی ورودی آزمایشگاهها نصب گردد . اطراف دربها و پنجره و دیواره های متحرک که امکان نفوذ گر و غبار از آنها وجود دارد باید کاملاً ایزوله شود تا از نفوذ ذرات خارج به داخل جلوگیری کرد . برای تامین درجه حرارت کل آزمایشگاهها و اطاقها یک سیستم تهویه مرکزی استفاده شود .

فصل دوم

آزمایش سیستمهای اندازه گیری

مباحث
1) کالیبراسیون Calibration
(شامل 5 گزارش )
2) اندازه گیری برای مرحله اول مهندسی معکوس و به دست آوردن تلرانس برای قطعات
(شامل 4 گزارش)
3) به دست آوردن لقی ( محوری و شعاعی )
(شامل 2 آزمایش)
4) کنترل در شفت
شامل 2 آزمایش
5) اندازه گیری زاویه های یک چرخدنده مخروطی

فصل /1 کالیبراسیون Calibration

هدف : کنترل کیفیت ابزار کنترل کیفیت ( ابزار اندازه گیری )
این گزارش شامل کالیبراسیون مجموعه ای از ابزارهای آزمایشگاه است .

ابزار مرجع برای کالیبراسیون گیج بلاک است
با توجه به این نکته که دقت ابزار مرجع نسبت به ابزار اندازه گیری شونده باید 4 برابر باشد : دقت گیج بلاک است .
روش انجام کار
دامنه دستگاه اندازه گیری شوند ، را به چند قسمت برابر تقسیم می کنیم هر چه این تقسیمات بیشتر باشد دقت آزمایش کالیبراسیون بیشتر است .
با مجموعه گیج بلاکهای در دسترس می توان هرکدام از اندازه های بدست آورده از تقسیم را درست کرد و با دستگاه اندازه گرفت ، اندازه های گرفته شده را باید در جدول ثبت کرد این جدول شامل اندازه های گیج ها ، اندازه ها ی گرفته شده و خوانده شده از دستگاه و تعداد اندازه گیریها و میزان انحراف دستگاه از اندازه های اصلی است .
می توان برای سهولت در خواندن اطلاعات بدست آمده از آزمایش آنها را در نمودار ثبت کرد نمودار شامل دو محور یکی اندازه های اصلی (گیج بلاکها ) و دیگری اندازه های خوانده شده توسط دستگاه است .
مجموعه گیجها دارای تنوع خوبی هستند به طوری که می توان از ترکیب آنها هر اندازه ای را درست کرد ترکیب کردن این گیجها با توجه به سطح صافی صیقلی آنها فقط با مختصر فشاری که به آنها داده می شود تا هوای بین دو سطح گیج خالی بشود، امکان پذیر است در نتیجه ما به گیجهایی به اندازه های بسیار متنوع دسترسی داریم .
اندازه های گرفته شده بهتر است دو الی سه بار خوانده شود تا از خطا تا حد امکان جلوگیری شده باشد و بعد با میانگین گرفتن از اندازه ها ، اندازه کم خطا را ثبت کرد البته تکرار خواندن اندازه ها تا حدی خطای دستگاه و شخص را کاهش می دهد و خطاهایی مثل شرایط محیطی همیشه همراه آزمایش هستند .
کلیه آزمایشها بطور گروهی انجام گرفته اند در اکثر آزمایشها خود دستگاه دارای سطح صافی بوده اند . در بقیه نیز به تناسب نوع آزمایش از سطح صافی در حد کارگاهی و یا در موارد خاص از خود گیجها استفاده شده است .
در طول آزمایش از تماس زیاد دست با گیجها و وسایل اندازه گیری دقیق موجود در آزمایشگاه جلوگیری شده زیرا انتقال گرما از طریق دستها می تواند دقت این ابزارها را تحت شعاع قرار دهد . اگرچه این دستگاه ها دارای جنس مقاوم در برابر حرارت هستند ( در برابر حرارت تغییر اندازه ها حداقل است ) ولی امکان ایجاد خطا بخصوص در مواردی که دقت ابزار بسیار بالا در حد میکرون است بسیار زیاد می باشد .
1. کولیس ورینه
کولیس پایه دار
time : 10 min
انحراف
اندازه ها
اندازه ها
شماره
-0.05
3.95
4
1
0.00
5.00
5
2
0.00
6.00
6
3
+0.05
9.05
9
4
+0.40
12.40
12.5
5
0.00
15.00
15
6
0.00
20.00
20
7
0.00
30.00
30
8
0.00
40.00
40
9

اشکالات موجود در انجام آزمایش
لقی ورینه می توان با پیچ کنترل ورینه مقداری از لقی را گرفت
میز کار دقت کم میز کار باعث ایجاد خطا می شود
2.میکر متر عمق سنج(Depht mic)
time : 5 min
Rang 25 mm
Accuracy 0.01 mm
انحراف
اندازه ها
اندازه ها
شماره
+0.14
0.19
0
1
+0.20
5.20
5
2
+0.20
10.20
10
3
+0.20
15.20
15
4
+0.14
20.19
20
5
+0.14
25.19
25
6

در این آزمایش از گیج بلاک برای پایه دردوطرف Depht mic استفاده شده است .

3.ساعت اندازه گیری
ساعت اندازه گیری پایه دار
Range : 10 mm
Accuracy : 0.01 mm time : 5 min
انحراف
اندازه ها
اندازه ها
شماره
0.00
0.00
0
1
0.02+
1.02
1
2
+0.02
2.02
2
3
+0.02
4.02
4
4
+0.02
6.02
6
5
+0.02
8.02
8
6
+0.02
10.02
9
7

4.ساعت اندازه گیری Dial Indicator
ساعت اندازه گیری پایه دار
time : 10 min
این ساعت دقیقا کالیبره بوده است
0.00
0
0
1
0.00
1
1
2
0.00
1.5
1.5
3
.
.
.
.
.
.
.
.
0.00
9.5
9.5
8

Range : 10mm
Aecuracy : 0.01mm

5.ساعت اندازه گیری Dial IndiCator
ساعت اندازه گیری پایه دار
time : 15 min
Range : 2 mm
Accuracy : 0.01 mm
0.00
+0.02
+0.03
+0.03
+0.03
+0.03
+0.03
+0.01
+0.01
+0.01
+0.01
+0.01
+0.01
+0.01
+0.08
+0.02
0
0.52
7.03
1.04
1.05
1.08
1.12
1.21
1.31
1.43
1.51
7.61
7.71
7.81
7.98
2.02
0
0.5
1.00
1.01
1.02
1.05
1.09
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

فصل 2
اندازه گیری برای فرآیند مهندسی معکوس
یا اندازه گیری و ایجاد Control goge

هدف :
آشنایی با مرحله فرآیند مهندسی معکوس یعنی با در دست داشتن قطعه کار و با داشتن فرآیند تهیه آن ، با توجه به قطعه ، اندازه و شکل و نرمی و سختی و … به فرآیند تهیه آن نزدیک شویم و بتوانیم طرحی عملی را برای تهیه آن بدهیم و یا درست کردن Control gage یعنی عملیاتی که در طی آن بتوان قطعات را کنترل کیفی کرد البته در اینجا ما با توجه ه قطعه برای آن تلرانس تعیین کرده و در یک بازرسی عددی انجام داده ایم با توجه به اینکه از Comprator استفاده شده است . (variable Inspection )
1- قطر خارجی بلبرینگ
2-
3- یاتاقان ثابت میل سوپاپ
4- پین کراس ( چهار شاخ گردان )
در انجام این سری آزمایشات از استفاده شده و از یک کولیس ، از کولیس برای برای بدست برای به دست آوردن اندازه اسمی و از برای بدست آوردن و ساختن

روش انجام کار
1. بدست آوردن اندازه اسمی با کمک از یک کولیس ورینه بهتر است اندازه 6 را 3 بار گرفته و در انتها از میانگین استفاده کرد
2. با کمک گیج بلاک اندازه اسمی بدست آمد را در قرار داد و پیچ دستگاه را سفت می کنیم لازم به ذکر است در اینجا باید حتماً به اندازه نصف دامنه دستگاه فشرده شود و بعد بسته شود تا بتواند تغییرات را در بیشترین حالت نشان دهد ( به اندازه نصف دامنه + ونصف دامنه – )
3. برای کنترل پینها حال از به عنوان استفاده شده است . با استفاده از این مطلب که قطعه اندازه گیری شونده دارای چه کاربردی است می توان یک تلرانس برای آن در نظر گرفت ( در موارد کنترل کیفیت ) البته در این گونه موارد این تلرانس در خود نقشه قطعه نیز موجود می باشد . حال اگر قعه مورد نظر دارای نقشه نباشد و در واقع این اندازه گیریها برای تولید نقشه کاربرد داشته باشد با قراردادن نمونه ها در و ثبت متغییرها تا حدودی به تلرانس قطعه پی برده می شود .
در آزمایشها از آنجایی که قطعات دارای سطح مقطع گرد بوده و در اکثر موارد بدست آوردن قطر قطعه لازم است ، دقت زیادی در رابطه با اندازه گیری اولیه می طلبد اندازه گیری اولیه تقریبا با سه نمونه گیری و با چرخش قطعه حول محور اصلی باید انجام بگیرد .
در زمینه استفاده از باید توجه داشت که بعد از قرار گرفتن ها در بین فکین دستگاه و اعمال نیرو و برای حداقل نصف دامنه ، به وسیله ضامن دستگاه، ها را خارج کنیم این ضامن در واقع برای باز و بسته کردن فکهای دستگاه است تا در اثر فشار وارد کردن برای جاسازی قطعات و یا بیرون کشیدن قطعات اندازه به هم نخورده و از طرفی به خود دستگاه آسیبی نرسد .
دستگاه دارای دسته عایق است تا حرارت دست بدیل استفاده طولانی مدت از آن در دستها ، باعث تغییر در اندازه های دستگاه نشود . اگرچه تما م قسمتهای حساس دستگاه از جنس مقاوم در برابر اعمال تنشهای حرارتی برخوردار هستند .

1. قطر
time:10 min
با کمک کولیس ورینه
اندازه اسمی قطر خارجی را بدست می آوریم .
Caliper verneir
Range : 400 mm Accuracy : 0.05 mm
و در نتیجه اندازه اسمی است
79.80
1
79.75
2
79.70
3
حال با گیج بلاک این اندازه را درست کرده و در داخل فکهای دستگاه قرار می دهیم .

Range : 5 mm Accuracy : 0.01 mm
حال قطعه مورد نظر را در قرار می دهیم و برای سه قطعه دیگر نیز مقادیر بالاو پایین حد انتخابی را می خوانیم .
قطعه اصلی
قطعه دوم
قطعه سوم
قطعه چهارم

2.

در نتیجه اندازه اسمی
19.2
1
19.2
2
19.2
3

قطعه

وقطعه شماره 4 از اندازه خارج است .

3.یاتاقان ثابت میل سوپاپ
time : 15 min
این میل سوپاپ دارای 3 یاتاقان ثابت است .

1)
39.64
1
39.64
2
39.64
3
در نتیجه اندازه اسمی
2)
44.34
1
44.34
2
44.34
3
در نتیجه اندازه اسمی

3)
49.10
1
49.10
2
49.10
3
در نتیجه اندازه اسمی

در نتیجه
برای میله 1
برای میله 2
برای میله 3

4. کنترل کیفیت پینهای

هر چهار طرف باید دارای اندازه برابر باشند طبق آنچه از بدست آمده پس هر چهار طرف با هم برابر است .

در نتیجه

فصل 3 بدست آوردن لقی

لقی محوری
لقی شعاعی

1.لقی محوری
وسایل برای انجام آزمایش ساعت اندازه گیری پایه دار

طریقه انجام کار
بلبرینگ را به طور خوابیده روی میز کار دستگاه ساعت اندازه گیری قرار می دهیم عقربه را روی قطر خارجی می گذاریم و با دو دست ، یکی قسمت داخلی را ثابت نگهداشته و با درست دیگر مقدار حرکت دایره خارجی (لقی) در راستای عمود بر سطح خوابیده Bearing را با ساعات اندازه گیری می کنیم. توجه شود که مقدار نیروی وارده به دایره بزرگ ( خارجی ) نباید در حدی باشد که کل بلبرینگ از سطح میز جدا شود و همچنین در حدی باشد که مسلماً بیشترین لقی ( حرکت عمودی ) را نشان دهد .
0.10
1
0.11
2
0.11
3

2.لقی شعاعی
time : 10 min
لقی در امتداد شعاع یک قطعه کار که دارای دو یا چند جزء باشد لقی شعاع خوانده می شود .
در آزمایشگاه برای بدست آوردن لقی شعاعی آزمایشی طراحی شد که شامل دستگاه های زیر است .
/1 کولیس پایه دار
/2 شاعت اندازه گیری پایه دار
/3
توجه شود که استفاده همزمان از دو یا چند ابزار برای انجام آزمایش به دلیل اینکه هر دستگاه دارای خطای خاص خود است بر اعتبار نتیجه آزمایش تاثیر گذاشته و در واقع بر خطای آن می افزاید ( هر دستگاه خطا دارد و در مجموع تمام خطاها باید در آزمایش محسوب شده + خطای شخص در قراردهای این دستگاه ها کنار هم و خواندن اطلاعات به دست آورده اند از دستگاه ها )
طریقه انجام کار
از کولیس به عنوان پایه داخلی برای استفاده می شود و از به عنوان پایه خارجی برای . یعنی بلبرینگ را روی بصورت عمودی قرار می دهیم و پایه کولیس را در داخل سوراخ بلبرینگ قرار داده و فک دستگاه را چنانچه در شکل مشاهده می شود با قسمت بالایی سوراخ مماس کرده که باعث استقرار صحیح بلبرینگ می شود .
حال با استفاده از ساعت اندازه گیر دار

که شاخه آن را روی دایره بزرگ مماس می کنیم و با کمک دو دست با این ترتیب که یک دست دایره کوچک را ثابت نگه می دارد و دست دیگر مقدار حرکت (لقی) دارد در راستای شعاع را (در راستای موازی با سطح بلبرینگ) به ما می دهد حال این مقدار حرکت را از طریق ساعت اندازه گیری می خوانیم . بهتر است این آزمایش حداقل در سه نقطه از دایره انجام شود تا از خطای شخص کاسته شود .
0.8
1
0.11
2
0.9
3
مقدار نیرویی که باید با دستها به دایره بزرگ وارد کرد باید در حدی باشد که باعث جدا شدن کل قطعه که از پایه ها نشود و همچنین ( لقی ) حرکت آزاد دایره بزرگ نسبت به دایره کوچک را به ما بدهد که این مقدار نیرو و با چند بار آزمایش و خطا و کار بدست می آید ( نقش تجربه نیروی کار )
مشکلات :
1) اگر در انجام آزمایش به جای ، از یک ساعت اندازه گیری استفاده کنیم بهتر بود .
2) لقی شاخص کولیس پایه دار در انجام آزمایش ایجاد مشکل می کرد .

فصل 4
کنترل گردی
مستقیمی

شفت Shaft

1.کنترل مستقیمی
time : 10 min
مستقیمی عبارتست از قرار گیری تمام نقاط روی یک خط در یک امتداد از نظر عمودی .
وسایل لازم :
/1ساعت اندازه گیری

/2
طریقه انجام کار () :
شفت را در مستقر می کنیم و شاخص ساعت اندازه گیری را روی آن قرار می دهیم . از یک سر شفت شروع به اندازه گیری می کنیم یعنی در یک سر شفت – ساعت راست می کنیم و بعد به آرامی شفت را می کشیم تا شاخص ساعت خطی را روی بپیماید در 4 نقطه که بطور تقریبی فاصله برابر از هم دارند ، اندازه ها را ثبت می کنیم . این کار را برای 4 نقطه دیگر از شفت نیز که با یکدیگر زاویه 90 می سازند انجام می دهیم
اندازه های بدست آمده مقدار مسقیمی را به ما می دهند می توان این نقاط را در یک نمودار نشان داد و به هم وصل کرد و خط واقعی و یا در واقع مستقمی صحیح را نشان داد .
1
0.00
+0.23
+0.24
+0.32
2
0.00
-0.53
-0.54
-0.33
3
0.00
-0.20
-0.36
-0.02
4
0.00
-0.20
-0.36
-0.64

0
0
0
0

مشکلات :
1)باید توجه داشت که هر بار که می خواهیم از سر شروع کنیم باید صفر دستگاه ساعت دوباره تنظیم شود .
2)ممکن است در حین انجام آزمایش خطاهایی رخ دهد چرخش به مقدار جزئی باشد که در نتیجه مقدار خطا در یک خط را به ما نمی دهد .

2. اندازه گیری گردی
time : 15 min
گردی عبارت است از قرار گیری تمام نقاط یک دایره به یک فاصله از مرکز ( دایره حقیقی )
وسایل لازم
/1
/2

روش انجام کار ()
سه نقطه از طول شفت را انتخاب می کنیم و در هر نقطه با اندازه گیری از 1 نقطه که در آن صفر ساعت تنظیم شده شروع به چرخش می کنیم تا یک دایره را دور بزند . به تعداد دلخواه و تقریبا برابر اندازه را از ساعت می خوانیم تا بطور تقریبی دایره ای را که سطح مقطع را تشکیل داده بررسی کنیم دایره حقیقی این در واقع از متصل کردن این اعداد بهم ایجاد می شوند .
اگر این کار را در اواسط و آخر میله نیز تکرار کنیم برای یک یک مقدار تقریبی برای بدست می آید .
آخر
0.00
+0.17
+0.21
+0.01
+0.08
+0.07
+0.05
-0.01
+0.15
+0.20
+0.16
+0.9
0.00
وسط
0.00
-0.11
-0.05
+0.01
-0.005
-0.021
+0.005
0.00
-0.05
-0.001
-0.015
+0.014
0.00
اول
0.00
-0.05
-0.01
-0.01
-0.005
-0.075
-0.005
0.00
-0.001
+0.005
0.00
-0.005
0.00

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 = 13
مشکلات : اگر حول یک دایره فرضی شاخص نچرخد . گردی بدست آمده اشتباه است یعنی اگر حین چرخش قطعه به میزان اندکی جلو یا عقب برود .

فصل 5
اندازه گیری زوایای یک چرخنده مخروطی
time : 15 min
برای انجام این آزمایش از یک زاویه سنج استفاده شد .
این دستگاه شامل یک صفحه ربع دایره که اندازه گذاری روی آن از 45-0 و بعد از 0-45 انجام شده . قسمت نشان گر این دستگاه در انتهای خود دارای سه سطح یکی سطح صاف و دو سطح با زاویه 45 است که می تواند روی قطعه بنشیند .
این دستگاه دارای میز همراه خود است (یعنی یک سطح صافی در زیر خود دارد) Surface plate
طریقه انجام کار () :
با توجه به اینکه سطح صافی دستگاه امکان گردش کامل حول محور دستگاه را دارد بهترین حالت را برای قرار گیری سطح شیب دار قطعه با یکی از سه سطح پایه شاخص در نظر می گیریم به طوری که سطح پایه شاخص کاملاً روی سطح شیب دار بنشیند حال اندازه را از روی صفحه مدرج دستگاه می خوانیم و با توجه به این نکته که کدام سطح ( سطح 0 یا 45 یا 45-135 ) روی قطعه کار نشسته آن مقدار را از اندازه کم می کنیم .
اندازه های گرفته شده برای 4 چرخنده به شرح زیر است
اندازه های بدست آمده تا حدی با هم متفاوت است این اشکال با توجه به این که چرخنده ها همگی مستعمل هستند به میزان خوردگی این قطعات بر می گردد .
در انجام کار تنها مشکل قراگیری صحیح قطعه کار روی میز و سطوح پایه بر روی قطعه کار است و البته خواندن صحیح اندازه و بدست آوردن اندازه هم تا حدی برای کار آموز در ابتدای کار سخت می نمود که با تکرار آزمایش در این مورد اشکالات تا حدودی بر طرف می شود .

فصل سوم
هفت ابزار کنترل کیفیت

استفاده از هفت ابزار کنترل کیفیت در طرح ریزی کنترل فرآیند
گامهای سیستماتیک جهت طرحریزی کنترل فرآیند
1-شناخت محصول
 لیست قطعات
 لیست مواد
 برگه های مسیر تولید
 نمودار OPC ، نمودار مونتاژ
 استاندارد محصول
 آشنایی با محل کاربرد محصول و جمع آوری نظرات مشتریان
 جمع آوری آمار ضایعات و دوباره کاری فرآیند – آمار محصولات نهایی معیوب – آمار محصوللات برگشتی
2-تعیین سطح کیفیت قابل قبول برای محصول
3-تعیین سطح کیفیت قابل قبول برای عملیات های فرآیند
4-تعیین سطح کیفیت قابل قبول برای مواد و قطعات ورودی
5-رسم نمودار علت و معلول
6-تهیه برگه های کنترل
7-تکمیل برگه های کنترل برای یک دوره خاص
8-رسم هیستوگرامها و نمودارهای پاره تو
9-رسم نمودار تمرکز نقص ها
10-تعیین مشخصات کنترلی در هر ایستگاه
11-تعیین ایستگاه های کنترل و مشخصه هایی که نیاز به کنترل دارند .
12-تعیین نوع ابزار کنترلی برای کنترل مشخصه های هر ایستگاه (نمودار کنترل/طرح نمونه گیری / هر دو)
13-طراحی نمودارهای کنترل و طرح های نمونه گیری
14-تهیه طرح کنترل (کیفیت) محصول

1-شناخت محصول – لیست قطعات / مواد
لیست قطعات / مواد
محصول : خودکار
نام قطعه / ماده
ضریب مصرف
مواد اولیه
ملاحظات
بدنه
1
مواد کریستالی

شیلنگ
1
پلی پروپلین

آدابتور
1
هوستافرم

نوک فلزی
1
برنج

پین ته
1
پلی پروپلین با رنگ دانه آبی

گیره سر
1
پلی پروپلین با رنگ دانه آبی

جوهر
X گرم
ـــــــ

1-شناخت محصول – نمودار فرآیند عملیات محصول خودکار

بدنه شیلنگ آداپتور نوک فلزی پین ته گیره سر

تزریق ( تزریق ( تزریق ( تزریق ( تزریق (
می شود می شود می شود می شود می شود

پلیسه گیری ( برش ( پلیسه گیری (
می شود می شود می شود

تزریق ( جوهر (
می شود
مونتاژ می شود
مونتاژ (
می شود

مونتاژ می شود (
مونتاژ می شود (
مونتاژ می شود (

2-تعیین سطح کیفیت قابل قبول برای محصول :

نسبت اقلام معیوب P AQI

2-تعیین سطح کیفیت قابل قبول برای محصول (ادامه)
مشتریانمان ما تامین کنندگانمان
محصولاتمان پردازش ورودی هایمان

AQI محصول نهایی : سطح کیفیت قابل قبول توسط مشتری – سطح کیفیت قابل قبول در بازار با توجه به رقبا – سطح کیفیتی که به عنوان هدف توسط سازمان تعیین می شود .
فرض می شود که AQI محصول خودکار 2% می باشد .

3-سطح تعیین کیفیت قابل قبول برای عملیات های تولیدی

AQI عملیات تولیدی را بر اساس اهمیت و حساسیت عملیات و نیز تجربیات فنی به شکل ذیل تعیین می کنیم .
اهمیت عملیات
نماد
سطح کیفیت قابل قبول AQI
خیلی خیلی مهم
A
5/0%
خیلی مهم
B
65/0%
مهم
C
1%
نسبتاً مهم
D
5/1%
فرض می شود که سطح کیفیت قابل قبول تزریق بدنه 1% باشد
4-تعیین سطح کیفیت قابل قبول برای مواد و قطعات ورودی

AQI ورودی ها را بر اساس اهمیت و حساسیت ورودی و نیز تجربیات فنی به شکل ذیل تعیین می کنیم .

اهمیت ورودی
نماد
سطح کیفیت قابل قبول AQI
خیلی خیلی مهم
A
25/0%
خیلی مهم
B
5/0%
مهم
C
65/0%
نسبتاً مهم
D
1%
فرض می شود که سطح کیفیت قابل قبول نوک فلزی 25/0% باشد .

5-رم نمودار علت و معلول

6-تهیه برگهای کنترل
علت اصلی / علت/زیر علت / …

ـــــ
جمع
1-بدنه نامناسب
1-1-تزریق نامناسب
1-1-1-طول نامناسب
2-1-1-قطر نامناسب
3-1-1-عدم وجود منفذ هوا
2-1-مواد اولیه نامناسب
1-2-1-رگه دار بودن
2-2-1-عدم شفافیت
3-1-پلیسه گیری نامناسب
1-3-1-وجود پلیسه در سر
2-3-1-وجود پلیسه در ته
2- …

جمع

ـــــ

7-تکمیل برگه های کنترل برای یک دوره خاص
علت اصلی / علت/زیر علت / …
روز اول
روز دوم
روز سوم
روز چهارم
روز پنجم
جمع
1-بدنه نامناسب
1-1-تزریق نامناسب
1-1-1-طول نامناسب
2-1-1-قطر نامناسب
3-1-1-عدم وجود منفذ هوا
2-1-مواد اولیه نامناسب
1-2-1-رگه دار بودن
2-2-1-عدم شفافیت
3-1-پلیسه گیری نامناسب
1-3-1-وجود پلیسه در سر
2-3-1-وجود پلیسه در ته
2- …

||||

200
125
15
10
100
25
10
15
50
20
30

جمع

ـــــ

500
کل تولید : 10000 خودکار درصد کل ضایعات :

10-تعیین مشخصات کنترلی در ایستگاه

مشخصات بدنه تزریق شده

شرح مشخصه
حدود قابل قبول
وسیله
اندازه گیری
نوع مشخصه
سطح بازرسی
سطح کیفیت قابل قبول
1-قطر
2-طول
3-منفذ هوا
4-شفافیت بدنه
5-سطح بدنه
5/0
1/20
منفذ وجود داشته باشد
شفاف باشد
رگه نداشته باشد
کولیس
کولیس
چشم
چشم
چشم
کمی
کمی
وصفی
وصفی
وصفی

1%
1%
5/0%
1%
1%

11-تعیین ایستگاههای کنترل
– عملیاتی نیاز به کنترل کیفیت دارند که سطح کیفیت تولیدی حداقل یکی از مشخصه های آنها از سطح کیفیت قابل قبول بیشتر باشد و با سطح کیفیت حداقل یکی از مشخصه های آنها با سطح کیفیت قابل قبول مربوطه به هم نزدیک باشد .
– عملیاتی که سطح کیفیت تمامی مشخصه های آنها فاصله قابل توجهی با سطح کیفیت قابل قبول آنها دارد نیاز به کنترل ندارد

11-تعیین ایستگاههای کنترل (ادامه)
– برای عملیات تزریق بدنه و بدنه های تزریق شده تنها مشخصه وجود منفذ هوا نیاز به کنترل دارد .
شرح مشخصه 1
سطح کیفیت قابل قبول
سطح کیفیت موجود
نیاز به کنترل
1-قطر
2-طول
3-منفذ هوا
4-شفافیت
5-بدون رگه
1%
1%
5/0%
1%
1%
1/0%
15/0%
1%
15/0%
1/0%
×
×
(
×
×

12-تعیین نوع ابزار کنترل برای کنترل مشخصه های هر ایستگاه
– اگر فرآیند تولید بطور همزمان قابل کنترل نیست از طرح های نمونه گیری جهت پذیرش استفاده کنید . (اکثر مواد و قطعات ورودی)
بطور مثال : نوک فلزی
– اگر فرآیند تولید بطور همزمان قابل کنترل است و سطح کیفیت موجود از سطح کیفیت قابل قبول کمتر از ولیکن فاصله قابل توجهی از آن ندارد از نمودارهای کنترل استفاده کنید .
– اگر فرآیند تولید بطور همزمان قابل کنترل است و سطح کیفیت موجود از سطح کیفیت قابل قبول بیشتر است از طرح نمونه گیری و نمودارهای کنترل به طور همزمان استفاده کنید .
بطور مثال : مشخصه منفذ هوا در بدنه تزریق شده .
13-طراحی نمودارهای کنترل و طرحهای نمونه گیری
– در طراحی نمودارهای کنترل پس از تعیین نوع نمودار بایستی :
 حدود کنترل
 تعداد نمونه
 فراوانی نمونه گیری
مشخص شود .

– در طراحی طرحهای نمونه گیری جهت پذیرش بایستی :
 چند مرحله ای بودن طرح
 تعداد نمونه
 عدم پذیرش و رد
مشخص شود .

14-تهیه طرح کنترل (کیفیت) محصول

محصول محصول محصول
فرآیند فرآیند

14-تهیه طرح کنترل (کیفیت) محصول (ادامه)
نام عملیات
تجهیزات تولید
مشخصات
مشخصات / تلورانس / محصول /
روش
اندازه گیری
نمونه گیری
اقدام رفع عدم مطابقت

شماره
محصول
فرایند
فرایند

تعداد
تناوب
مسئول
روش
تزریق بدنه
دستگاه اتصال
1
نفوذ کریستالی

دانسیته متر
دانه بندی
شفافیت
دانسیته متر
چشم
چشم
MIL
STD
10SE
در هر بار خرید
واحد تدارکات
پس دادن مواد به شین کننده

2

دمای تزریق
فشار تزریق
زمان تزریق
زمان تاخیر
5+100
1-300
5/0+2
1/0+1
دماسنج دستگاه
فشارسنج دستگاه
تایمر دستگاه
1
در 50 عدد تولید یک بار
اپراتور دستگاه و واحد فنی
توقف تولید و رفع مشکل

3
بدنه تزریق شده

طول
قطر
منفذ هوا
شفافیت
عدم وجود رگه
کولیس
کولیس
چشم
چشم
چشم
30 نمونه در ساعت
هر یک ساعت و در پایان هر شیت
بازرس کنترل کیفیت و واحد فنی
توقف تولید و رفع مشکل

کاتر
1

نمودار پراکندگی

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز اول : شناخت وضع موجود
1-1 شناخت از دیدگاه محصول
1-2 شناخت از دیدگاه سیستمی
1-3 شناخت از دیدگاه عملیاتی
فاز دوم – فاز طراحی
2-1 طراحی از دیدگاه محصولی
2-2 طراحی از دیدگاه سیستمی
2-3 طراحی از دیدگاه عملیاتی
فاز سوم – فاز اجراء

تکنولوژی – Technology
-تکنولوژی هنر خلق محصول است .
ابعاد تکنولوژی
 سخت افزار
 نرم افزار
 مدیریت – ساختار – سیستم
 نیروی انسانی
تکنولوژی کنترل کیفیت
ابعاد تکنولوژی کنترل کیفیت
 سخت افزار کنترل کیفیت
 نرم افزار کنترل کیفیت
 مدیریت – ساختار – سیستم کنترل کیفیت
 نیروی انسانی کنترل کیفیت
برای طرحریزی واحد کنترل کیفیت در یک سازمان بایستی کلیه ابعاد آنرا طرحریزی و اجراء نمود .

لایه بندی و تقسیم بندی فعالیتهای طرح ریزی واحد کنتل کیفیت

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز اول – شناخت وضع موجود
1-1 شناخت از دیدگاه محصولی
1-2 شناخت از دیدگاه سیستمی
1-3 شناخت از دیدگاه عملیاتی

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز اول – شناخت وضع موجود
1-1 شناخت از دیدگاه محصولی

1-1-1-شناخت استاندارد محصول
2-1-1-شناخت محل کاربرد و مشتریان اصلی محصول
3-1-1-شناخت فرآیند عملیات و مونتاژ محصول
4-1-1-بررسی آمار ضایعات و دوباره کاریهای فرآیند تولید
5-1-1-بررسی آمار ضایعات محصول نهایی
6-1-1-بررسی آمار محصولات برگشتی

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز اول -شناخت وضع موجود
2-1-شناخت از دیدگاه سیستمی

1-2-1-شناخت روشهای موجود برای کنترل مواد
/ قطعات ورودی
2-2-1-شناخت روشهای موجود برای کنترل فرآیند ساختن
3-2-1-شناخت روشهای موجود برای کنترل محصول نهایی
4-2-1-شناخت روشهای بررسی ضایعات و
دوباره کاریها
طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز اول – شناخت وضع موجود
3-1-شناخت از دیدگاه عملیاتی

1-3-1-شناخت امکانات ، تجهیزات و ابزارآلات موجود
2-3-1-شناخت فضاهای موجود برای کنترل کیفیت (انبار ، آزمایشگاه و …)
3-3-1-شناخت ساختار و پرسنل موجود در کنترل کیفیت

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز دوم – فاز طراحی
نکاتی چند در رابطه با طراحی

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز دوم – فاز طراحی

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز دوم – فاز طراحی
1-2-طراحی از دیدگاه محصولی
1-1-2-طراحی مشخصات کنترلی مواد و قطعات ورودی
2-1-2-طراحی ایستگاه های کنترل فرآیند
3-1-2-طراحی مشخصات کنترلی ایستگاههای کنترل فرآیند
4-1-2-طراحی نمودار علت و معلول محصول
5-1-2-طراحی برگهای کنترل محصول
6-1-2-طراحی مشخصات کنترلی محصول نهایی

طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز دوم – فاز طراحی
3-2-طراحی از دیدگاه عملیاتی
1-3-2-تعیین فضایهای مورد نیاز برای انبار و طراحی چیدمان انبارهای کنترل کیفیت
2-3-2-تعیین امکانات ، تجهیزات و ابزارآلات لازم برای بازرسی و آزمون
3-3-2-تعیین فضاهای مورد نیاز برای آزمایشگاه و طراحی چیدمان آزمایشگاههای کنترل کیفیت
4-3-2-تعیین تعداد نیروی انسانی مورد نیاز
طرحریزی واحد کنترل کیفیت
فاز سوم – فاز اجراء

1-منطقی باشند
2-رسمی باشند (به تائید بالاترین مقام سازمانی برسند)
3-اجرائی باشند

فصل چهارم

آزمایشگاه خواص مکانیکی – تست استحکام کششی

هدف از انجام آزمایش:

در این آزمایش یک نمونه شیاردار در اثر ضربه وارده توسط ماشین ضربه شکسته شده و
انرژی جذب شده تا شکست آن توسط فرمول اندازه گیری میشود . این انرژی معیاری از
مقاومت به ضربه آن نمونه میباشد. با انجام این آزمایش در دماهای مختلف، دمای انتقال از
تردی به نرمی آن ماده بدست می آید.
وسایل و تجهیزات مورد نیاز:
ماشین ضربه آونگی مجهز به ارتفاع سنج- نمونه های ایزود از جنس Al وفولادی
تئوری آزمایش:
گرچه چقرمگی(toughness) یک ماده ممکن است به وسیله سطح زیر منحنی تنش-کرنش به
دست آید، آزمون ضربه نیز معیاری از چقرمگی نسبی ارائه میدهد.
در این تست از نمونه های شکافدار استفاده میشود. دو نوع شکاف در آزمون ضربه خمشی به
کار می رود: شکاف جا کلیدی وv شکل. دو نوع نمونه به کار می رود، شارپی و ایزود؛
در ایالات متحده نمونه های شارپی متداولتر است ، در صورتی که در انگلستان نمونه ایزود
به کار می رود. نمونه شارپی دارای سطح مقطع مربع شکل به ابعاد )mm10×10) و دارای

یک شیار 45درجه به عمق mm2 و شعاع راس mm25/0است.نمونه به صورت تیری
افقی روی تکیه گاه قرار می گیرد و بارتوسط ضربه یک آونگ در حال نوسان به پشت شیار
وارد میشود. نمونه با آهنگ کرنش زیادی به اندازه s-1)) 1000خم شده و می شکند. نمونه
ایزود دارای سطح مقطع مربع یا دایره شکل و شامل یک شیار v شکل نزدیک انتهای درگیر
در تکیه گاه است. یک انتهای نمونه ایزود محکم در گیره بسته شده و انتهای دیگر آن آزاد
گذاشته میشود. سرعت ضربه آونگ در حدود ( (m/s8/4 است.
آونگ دستگاه ضربه با توجه به نوع نمونه آزمایشی تا یک ارتفاع استاندارد بلند می شود.
در آن ارتفاع پاندول نسبت به گیره ی نمونه مقداری انرژی پتانسیل دارد. هنگامی که آونگ
رها میشود این انرژی به انرژی جنبشی تبدیل میشود تا آونگ به نمونه برخورد کند. در نمونه
شارپی آونگ به پشت شکاف v برخورد می کند در حالیکه در نمونه ایزود که شکاف
روبروی آونگ است به نقطه بالاتر از شکاف v برخورد می کند. در هر دو حالت مقداری
از انرژی آونگ صرف شکستن نمونه میشود بطوریکه پاندول در طرف مقابل دستگاه به
ارتفاعی کمتر ازارتفاع اولیه میرسد.انرژی جذب شده توسط نمونه از رابطه زیر بدست می آید

E=m g (h0-hf)
m= جرم آونگ
g= شتاب ثقل=8/9
h0= ارتفاع اولیه آونگ
hf= ارتفاع ثانویه
آزمون ضربه با نمونه شکافدار چقرمگی واقعی یک ماده را نشان نمی دهد، بلکه رفتار نسبی
آن را با یک شکاف بخصوص بررسی می کند. اما به منظور مقایسه ، نتایج سودمند هستند.
شیار(notch) موجود در نمونه، مرکز تجمع تنش و در نتیجه شکست در این ناحیه می باشد.
آزمایش ضربه با نمونه شیاردار هنگامی معنی پیدا می کند که در یک دامنه دمایی انجام شود
تا دمایی که در آن انتقال نرمی به تردی رخ می دهد تعیین شود. انرژی جذب شده با کم شدن
دما کاهش می یابد ولی در بیشتر موارد کاهش در یک دمای خیلی مشخص رخ نمی دهد. این
عامل باعث می شود که تعیین دقیق دمای انتقال مشکل شود. در انتخاب یک ماده از دیدگاه
چقرمگی شیار یا تمایل به شکست ترد ، دمای انتقال عامل مهمی است .
دمای انتقال از تردی به نرمی در واقع همان نقطه عطف منحنی "انرژی جذب شده- دما" می
باشد. ماده ای که دارای کمترین دمای انتقالی است ارجحیت دارد.

برخی از عوامل موثر بر دمای انتقال عبارتند از:
ترکیب شیمیایی یا ریزساختار فلز- ناخالصیها مثل فسفرو اکسیژن- اندازه دانه
با کاهش اندازه دانه دمای انتقالی نیز کاهش می یابد. یعنی ماده در گستره دمایی وسیعتری
چقرمه یا مقاوم به ضربه است.

مراحل انجام آزمایش:
دراین آزمون ازدو نمونه ایزود از جنسهای آلومینیم و فولاد هریک به ابعادmm (55×10×10)
با یک شیار vشکل 45 درجه و عمقmm 2استفاده می کنیم.
ابتدا نمونه را در جای خود قرار داده بطوریکه یک انتهای نمونه در گیره بسته شده وانتهای
دیگر آن آزاد باشد. آونگ را تا ارتفاع cm 150 بالا برده و درجه ارتفاع سنج را در عدد
صفرتنظیم می کنیم و با پیچ تنظیم آن را ثابت می کنیم . سپس آونگ را آزاد می کنیم تا نمونه
در اثر ضربه بشکند. در اثر این ضربه بخشی از انرژی پتانسیل آونگ توسط نمونه جذب شده
و تا یک ارتفاع معین بالا می رود . ارتفاع ثانویه آونگ را از نشانگر عقربه ای دستگاه خوانده
ویادداشت می کنیم.

1- نمونه فولادی:
ارتفاع اولیه آونگ =m5/1cm= 150 وزن آونگ= kg 75/13
ارتفاع ثانویه =m28/1= cm128 شتاب ثقل=m/s2 8/9
انرژی جذب شده:
(J) 645/29= (28/1-5/1)8/9×75/13=E

2- نمونه آلومینیمی:
ارتفاع اولیه آونگ =m5/1 cm=150
ارتفاع ثانویه=m38/1= cm 138
انرژی جذب شده:
J)) 17/16 = (38/1-5/1)8/9×75/13=E

بررسی نتایج:

از آنجا که در نمونه فولادی انرژی جذب شده تا شکست بیشتر است ،می توان گفت که

مقاومت به ضربه یا چقرمگی این نمونه در دمای اتاق بیشتر از نمونه آلومینیمی است ولی
چون آزمون فقط در یک دما انجام شده نمی توان در مورد دمای انتقال از تردی به نرمی این
نمونه ها نظر داد.

کرنش

فصل پنجم
ماشینهای اندازه گیری C.M.M

دستگاه اندازه گیری سه بعدی
CMM (coordinate measuring machine)
جهت کنترل اجباری بعضی از قطعات به مواردی بر می خوریم که نمی توان از وسایل اندازه گیری عمومی مانند کولیس، میکرومتر، ساعتهای اندیکاتور و … استفاده نمود در چنین مواردی می توان از دستگاه اندازه گیری سه بعدی C.M.M استفاده نمود. این دستگاه از یک میز دقیق به همراه 3 خط کش دیجیتالی و الکترونیکی که بر روی آن یک بازوی متحرک تعبیه شده است تشکیل شده است و با حرکت این بازو در فضا می توان مختصات نقاط مورد اندازه گیری را از روی خط کش ها، اندازه گیری نمود. با استفاده از نرم افزار آن، می توان گزارش های اندازه گیری شده را مورد بررسی قرار داد بطور کلی ساختار CMM روی یاتاقانها هوا شناور است به همین جهت نیروها قابل اغماض و ناچیز بوده و با مراقبت مناسب می توان تا ده ها سال از آن استفاده نمود به گفته بر این سامپسون (Brian Sampson) مدیر خدمات پشتیبانی کیفیت در Lklne تولید کننده CMM طول عمر این دستگاه را بطور بالقوه بی نهایت می داند ولی به هر جهت برای افزایش طول عمر CMM قطعات مکانیکی ماشین همچون سیستمهای هدایتی، سیستمهای اهرمی، ترازهای شمارنده و قرقره ها و همچنین کنترل کننده CMM و نرم افزار آن نیاز به تعویض خواهد داشت نرم افزارها دست کم هر 2 سال به روز می گردد و با کمترین هزینه ارتقاء سطح می یابند.
دستگاههای اندازه گیری مختصاتی
Coordinate measuring machine
تعریف:
این دستگاهها به عنوان یک مرکز اندازه گیری محسوب می شوند دارای 3 محور حرکتی z,y,x می باشند و در بعضی از آنها از محور چرخشی C (Rotary Table) نیز استفاده می شود. اساس کار این دستگاهها بر تجزیه و تحلیل نقاطی که توسط پرابهای اندازه گیری روی قطعه لمس شده است می باشد این تجزیه و تحلیل توسط یک رایانه که مجهز به نرم افزارهای ویژه ای می باشد انجام می شد که بعداً بصورت کامل توضیح داده می شود.

علل استفاده از دستگاه CMM
الف- سرعت و دقت بر اندازه گیری
ب- قابلیت اندازه گیری تلرانسهای فرم و وضعیت
ج- قابلیت برنامه ریزی
د- قابلیت اندازه گیری پیوسته (Scaning)
هـ- قابلیت تولید برنامه های اندازه گیری
و- تعریف ریاضی محورهای بصورت ساده
ز- اندازه گیری اپتیکی
ساختار ماشین CMM
یک دستگاه CMM را می توان از دو جهت نرم افزاری و سخت افزاری مورد مطالعه قرار داد.
سخت افزار: قسمتهای مختلف یک دستگاه CMM عبارتند از:
1- راهنمای محور x
2- قوای محرکه سیستم
3- روکش بالشتکهای هر سه محور دستگاه
4- خط کش
5- پل فلزی و ستون راهنمای محور y دستگاه
6- پل فلزی و ستون راهنمای محور y دستگاه
7- ستون محور Z دستگاه
8- قطعه تعادل ستون محور Z
9- کابین برق دستگاه
10- کامپیوتر
11- پراپ و پروپ گیر
12- سنسورهای توقف اضطراری

1- راهنمای محور x دستگاه:
این قطعه همجنس میز دستگاه و از گرانیت می باشد که توسط چند پیچ به میز ماشین ثابت می شود و شش تا هشت بالشتک هوایی این قطعه را از سه یا چهار طرف احاطه کرده اند. میز این دستگاهها در ابعاد متنوعی ساخته می شوند CMM هایی که جهت کنترل قطعات بسیار دقیق ساخته می شوند ابعاد کوچکتری دارند به عنوان مثال 500500mm و حتی کوچکتر و CMM هایی که جهت کنترل قطعات بزرگ ساخته می شوند دارای ابعادی در حدود 60004000MM و حتی بزرگتر می باشند این میز توسط سه پایه بر روی بستر خود تنظیم می شود.
برای کار گذاشتن این دستگاهها ابتدا باید به تعداد پایه بستر و به فاصله آنها روی زمین فوندانسیون ایجاد کرد و روی فوندانسیون را یک قطعه آهن به شکل مربع و به ضخامت 10-20mm (بسته به وزن دستگاه) قرار داد و سپس پایه های بستر را روی این ورقهای آهنی قرار داد این بستر از جنس آهن بوده و باید پس از قرار گرفتن روی فوندانسیون توسط یک تراز آبی با دقت در تمام جهات تنظیم شود.
البته دستگاههای نیز وجود دارد که به دلایلی بستر نداشته و فقط توسط سه عدد پایه فولادی روی فوندانسیون قرار می گیرند و در نهایت میز اصلی دستگاه کار گذاشته می شود که این میز باید به وسیله یک تراز الکترونیکی با دقتی کمتر از 0.01 تنظیم شود.
2- قوای محرکه (موتور الکتریکی) :
یک دستگاه سه بعدی (CMM) دارای سه یا چهار موتور الکتریکی می باشد سه موتور برای جابجائی محورهای Z,Y,X و یک موتور جهت دوران محور C (میزگردان که فقط در بعضی از CMM ها وجود دارد).
این موتورها بر روی محورها نصب شده اند و توسط یک چرخ تسمه و یک کلاج الکتریکی و یک پولی دوران خود را به میل کشش منتقل می کنند و محورها را جابجا می نمایند.
موتورها از بین برق دستگاه تغذیه می شوند و قادرند با سه سرعت متفاوت عمل کنند و از کامپیوتر و Joystick فرمان می گیرند.

3- روکش بالشتکها:
این روکشها از جنس فلز یا نوعی پلاستیک و یا الیاف فشرده چوب ساخته می شوند و از بالشتکها و سیم ها و لوله های عبور هوا و تجهیزات موتورهای الکتریکی محافظت بعمل می آورند.
بالشتکها و مسیر آنها بسیار حساس می باشند زیرا بالشتکها وظیفه دارند بدون ایجاد تماس و سایش محور ها را بر روی یکدیگر به حالت تعلیق نگهدارند تا محورها به راحتی جابجا شوند این بالشتکها از چهار طرف محور Z,Y,X را احاطه کرده اند و هنگامی که جریان هوا در زیر بالشتکها برقرار می شود فاصله ای بین 0.005 mm الی 0.010 mm بین بالشتکها و مسیر بالشتکها ایجاد می شود کنترل جریان هوای بالشتکها توسط شیرهای الکتریکی انجام می شود و این شیرها جهت قطع و وصل کردن جریان هوا از Joystick فرمان می گیرند.
4- خط کشها:
هر محور دستگاه دارای یک خط کش می باشد این خط کش از جنس شیشه و ترکیبی از نوعی فلز می باشد که آن را تقسیم کرده است این خط کشها بر روی محورها نصب شده اند و ضمن حرکت محور تقسیمات آن توسط یک چشم الکتریکی خوانده و تجزیه و تحلیل می شود.
معروف ترین سازنده این خط کشها که محصولات خود را در ابعاد وسیعی ارائه می دهد شرکت HEIDEN HAIN می باشد و این خط کشها در ماشینهای ابزار CNC نیز کاربرد فراوان دارند.
5 و6- ستون محور Y دستگاه:
این ستون از دو طرف بر روی دو ستون دیگر قرار گرفته است این ستون که راهنمای محور Y دستگاه محسوب می شود با دقت بر محور X دستگاه عمود است بر روی این ستون خط کش محور Y بسته شده است و مانند محور X دارای الکتروموتور است این ستون که مقطع آن به شکل مستطیل یا ذوزنقه می باشد دارای ابعاد بسیار دقیق و کیفیت سطح عالی می باشد زیرا از چهار طرف توسط هشت عدد بالشتک احاطه شده است. و تجهیزات الکترونیکی و ستون محورZ و نگهدارنده بالشتکهای محور Z,Y و همچنین تجهیزات تعادلی محور Z که درون یک جعبه قرار دارند در طول این محور حرکت می کند.
7- محور Z دستگاه:
این محور به سطح میز ماشین عمود است و به بالا و پایین حرکت می کند و از چهار طرف توسط هشت عدد بالشتک احاطه شده است خط کش در راستای آن بسته شده است این ستون در بالا توسط یک تسمه به موتور الکتریکی ارتباط دارد و توسط یک کابل فلزی به تجهیزات تعادلی ارتباط دارد این ارتباط جهت ایجاد یک حرکت کنترل شده و بدون ارتعاش وجود دارد و همچنین هنگامی که دستگاه خاموش است محور در اثر وزن خود به طرف پائین حرکت نکند و به میز برخورد ننماید در قسمت پائین این محور تجهیزات پراپ گیر بسته می شود که در بعضی از ماشینها این پراپ گیر می تواند به صورت اتوماتیک دوران کند.

8- تجهیزات تعادل محور Z :
این تجهیزات شامل وزنه ای تقریباَ هم وزن محور Z دستگاه است و توسط یک کابل فلزی که از بالای یک قرقره عبور کرده است و به انتهای محور Z بسته شده است و سبب می شود که الکتروموتور محور Z با یک سرعت کنترل شده و با نیروی بسیار کمی محور Z را بالا کشیده و پائین ببرد این تجهیزات می تواند به صورت یک سیلندروپیستون باشد که توسط هوای فشرده تغذیه می شود.
9- کابین برق:
در این جعبه جریان پس از عبور از کلید اصلی وارد مدارها و بردهایی می شود و سپس به قسمتهای مختلف دستگاه فرستاده می شود در ضمن بردهایی درون کابین وجود دارد که پیامهای دستگاه پراپ را دریافت کرد، و به صورت مختصات محاسبه نموده و به کامپیوتر دستگاه می فرستد.
همچنین بردهایی که دستورات اپراتور را از طریق کامپیوتر به سیستم پراپ می دهد و یا پیامهایی مبتنی بر حرکت محورها که توسط Joystick ارسال می شود را به موتورهای الکتریکی دستگاه می فرستد وبه صورت همزمان همه قسمتها را با یکدیگر در تماس نگه می دارد و در این کابین جاسازی شده است.
10- کا مپیوتر:
به همراه هر دستگاه یک کامپیوتر و مونیتور و چاپگر و سایر تجهیزات جانبی وجود دارد ظرفیت حافظه کامیوتر متناسب با نرم افزار دستگاه و سیستم عاملی است که بر روی آن قرار دارد.
11- سیستم حساس (پراپ) Probe system
حساسه ها وسائلی هستند که از جنس یاقوت مصنوعی و به شکلهای کروی- دیسکی- استونه ای کاسه ای و در قطرها و طولهای مختلف ساخته می شوند این حساسه ها توسط وسائل الکترونیکی به واحد کتنرل دستگاه CMM متصل می باشند با برخورد این حساسه ها به سطح قطعه کار و با وارد کردن حداقل 10 گرم نیرو کافی است مختصات نقطه مورد نظر در واحد کنترل دستگاه ثبت گردد یکی از نکات مهم در حساسه ها تعداد و ترتیب قرار گیری آن می باشند دستگاه CMM معمولاً می توانند از 1 تا 5 پراپ را کنترل کنند ، این پراپ از شما 1-2-3-4-5 و یا به ترتیب رنگهای (قهوه ای – قرمز- زرد- نارنجی- سبز) مشخص می شوند و تشخیص آن جهات زوایای مثلثاتی می باشد معمولاً با توجه به پیچیدگی سطوح و دقت اندازه گیری و نحوه قید و بند به تعداد پرابها و طول و نوع آن تعیین می گردند، حساسه ها در دو نوع مکانیکی الکترونیکی و لیزری ساخته می شوند.
الف- حساسه های مکانیکی الکترونیکی:
این حساسه ها با لمس سطوح سیگنالهایی به واحد کنترل مرکزی ارسال می کنند که در شکل روبرو یکی از این حساسه ها نشان داده می شود.

ب- حساسه لیزری:
بعضی از دستگاههای CMM مجهز به سیستمی می باشد که می توان بکمک آن بدون لمس قطعه توسط پراپ قطعات را اندازه گیری کرد از این سیستم برای اندازه گیری قطعات اسفنجی یا جدار نازک پلاستیکی می توان استفاده کرد زیرا در این نوع قطعات با برخورد پراب به قطع دفرمه گی در قطعه ایجاد شده و اندازه واقعی دچار خطا می شود در ضمن در مورد قطعاتی که محلی برای برخورد پراب ندارند نیز می توان این سیستم استفاده کرد. و محاسبات بعدی در حافظه ثبت می گردد.
نرم افزار در این دستگاهها قادر است چندین پراپ را در حافظه خود نگهدارد البته مشخصاتی که نرم افزار جهت شناسایی یک پراپ به آن نیاز دارد عبارت است از 1- قطر پراپ 2- مختصات مرکز کره پراپ.

12- سنسورهای توقف اضطراری:
محور Y,X این گونه دستگاهها دارای میله کشش است میله کشش از بین یک بلبرینگ و یک فولی عبور کرده و گردش الکترموتور سبب می شود که فولی گردش کرده و چون فولی تحت نیروی مناسبی با میله کشش در تماس است ایجاد یک حرکت خطی نموده و محورها را بر روی راهنماهایشان جابجا می نماید اما حرکت محور X و Y و همچنین محور Z محدود است یعنی بستگی به طول محور دارد بنابراین پیش بینی شده است که اگر اپراتور هنگام جابجایی محوها متوجه نشود که محور به انتهای کورس خود رسیده وسیله ای باید موتور الکتریکی را از کار بیندازد این وسیله عبارت است از قطعه هایی که در ابتدا و انتهای کورس روی بستر بالشتکها بسته شده و سنسوری که روی خود محور و تجهیزات متحرک بسته شده است به محض برخورد با این stop جریان موتو را قطع می کند و باز پیش بینی شده که اگر سنسور عمل نکند Stop هایی از جنس لاستیک در ابتدا و انتهای کورس بعد از stop های سنسور الکتریکی روی محور و راهنما بسته می شود تا سیستم را با قدرتی مطمئن نگهدارد.
همانطور که اشاره شد این دستگاهها بسیار حساس بوده و نیاز به مراقبت شدید دارند سیستم تعلیق دستگاه که توسط فشار هوا انجام وظیفه می کند، مجهز به یک واحد مراقبت است و این واحد مراقبت دارای فیلترهایی است که رطوبت و چربی هوای فشرده را تا حد ممکن جدا می کند و درون مخازنی می ریزد این مخزنها باید به موقع تخلیه شده و فیلترهای درون آن به موقع تعویض شود تا رطوبت و چربی به زیر بالشتکها راه پیدا نکند زیرا سبب خرابی آنها می شود.
در شروع هر سیکل کاری اپراتور باید قبل از حرکت دادن دستگاه مسیر حرکت بالشتکها را تمیز نماید تا وجود ذرات خارجی و گرد و غبار این سطوح بسیار دقیق را دارای خش و زدگی ننماید.
همچنین سازنده، تستهایی را جهت اطمینان از صحت کار دستگاه پیشنهاد می کند و دوره ای را برای انجام این تستها در نظر می گیرد به عنوان مثال تست عمود بودن محور Z دستگاه بر میز دستگاه باید هر دو ماه یکبار انجام گیرد و تست تراز بودن سطح میز ماشین باید هر شش ماه یکبار انجام پذیرد.

13- کره مبنا:
وسیله ای برای کالیبره کردن و معرفی پرابها و قطر و موقعیت آنها به کار می رود که لازم است قبل از شروع اندازه گیری و هر بار خاموش و روشن کردن دستگاه ابتدا پرابها با کره مبناء کالیبره و سپس اقدام به اندازه گیری نمائیم، اندازه کره مبنا روی ستون آن به سه رقم اعشار نوشته شده است که توسط اپراتور در هنگام کالیبره کردن پرابها به کامپیوتر داده می شود.
14- سنگ گرانیتی
با توجه به دقت عمل این دستگاهها و دقت اندازه گیری و اصول اندازه گیری باید ابتدا سطح صاف و مبنایی داشته باشیم تا بتوان قطعه را نسبت به آن سطح محکم کرده و سپس نسبت به سطح مبنا (رفرنس) اندازه گیری را آغاز کرد. این سنگهای گرانیتی که توسط ابزارهای دقیق سنگ سمباده و شابر و نیروی انسانی با دقت زیاد ساخته می شود و مورد استفاده قرار می گیرد این سنگها در ابعاد گوناگون ساخته و پایه و ستون دستگاه را شامل می شود و وسائل اندازه گیری ستونها، محورها و بلکه متعلقات دستگاه CMM روی آن قرار دارند. و این سنگ توسط 3 الی 5 پایه بر روی زمین قرار می گیرد و نیز سنگ باید توسط تراز نسبت به زمین در حد صدم تراز شود.
مجموعه ریدرمک digtalreidrout
این مجموع روی ستون دستگاه در مقابل خط کش نصب می گرددو با عبور خط کش از جلوی آن اندازه ها را می خواند و سیگنالهایی به واحد کنترل سیستم داده تا اپراتور بتواند اندازه ها را روی صفحه نمایش بخواند.
نرم افزار: نرم افزار وظیفه دارد که بین اپراتور و اجزاء متحرک سخت افزار ارتباط برقرار کند همچنین داده ها را پردازش نماید یک دستگاه CMM علاوه بر کنترل مواردی که قبلاً ذکر شد قابلیت پردازش اطلاعات به صورت آماری و گرافیکی را دارا می باشد.
بعضی از این دستگاهها را هنگام اندازه گیری فقط به صورت دستی و با Joystick می تواند هدایت کرد ولی گونه هایی نیز ساخته شده اند که برای اندازه گیری برنامه نویسی می شوند یعنی می توان برای یک قطعه یک مرتبه برنامه نویسی کرد و این برنامه را در حافظه کامپیوتری نگهداری نمود و برای دفعات بعدی همان برنامه را Load نمود تا دستگاه قطعه را به صورت CNC و بدون دخالت اپراتور اندازه گیری نماید و نتایج اندازه گیری را هم به صورت گرافیکی و عددی نمایش داده و هم توسط چاپگر نتیجه را چاپ نماید.
در منوی اصلی یک نرم افزار، توانائیهای آن مشخص شده است که اپراتور با توجه به نیاز خود وارد هر یک از برنامه های موجود می شود.
معرفی یک نرم افزار CMM
متداولترین نرم افزارهای موجود در این زمینه عبارتند از:
1- اکسل AXEL
این نرم افزار که توسط شرکت AXEL ارائه شده است به منظور دریافت اطلاعات از وسایل اندازه گیری سه بعدی نظیر CMM کاربرد دارد نرم افزار در محیط گرافیکی خود که تحت سیستم عامل ویندوز (Windows) است به کاربر این امکان را می دهد تا به سادگی هر جز از قطعه مورد را که اندازه گیری می کند روی صفحه نمایش مشاهده نماید.

این نرم افزار پس از اندازه گیری هر جز از قطعه نظیر سوراخها، استوانه، فواصل و … به تفکیک در پنجره های متفاوت اطلاعاتی نظیر شکل، اندازه ها، رواداریها (Toleranee) و… را به صورت هم زمان نمایش می دهد.
AXEL ضمن آن که یک نرم افزار ساده برای کار با CMM است و امکانات اولیه اندازه گیری را به کاربر می دهد از قسمتهای ییچیده نظیر بخش لوله (Pioe) ، بخش آمار (Spe) بخش مقطع (Profile) بخش سطح (Surface) نیز برخوردار است.
بخش لوله امکان بازرسی لوله ها را به کار بر میدهد و در عین حال بخش سطح این قابلیت را در اختیار می گذارد تا با خواندن پرونده های اطلاعاتی نظیر IGS و DXF در محیط برنامه کار اندازه گیری روی قطعه انجام می شود و مقادیر خوانده شده با نقشه های کشیده شده اسکل (AXEL) می تواند به سادگی با انواع دستگاههای CMM کار کند و اطلاعات آنها را بخواند. ضمن این که این نرم افزار قدرتمند می تواند در CMM هایی که قدیمی هستند و قرار است به تازگی بازسازی شوند (Upgrade) نیز استفاده داشته باشد.
اگرچه برخی از شرکتها برای خواندن اطلاعات و استفاده از امکانات کامپیوتری CMM های خود را به نرم افزارهای دیگر شرکتها متصل می کنند ولی در صورتی که این قبیل CMM ها کالیبره نباشد و اطلاعات پرونده های Error map در نرم افزارها داخل نشده باشد و به کار گرفته نشود اندازه ها ی محاسبه شده در نرم افزار ارزشی ندارد و نمی توان به آنها اعتماد کرد.
AXEL ضمن آن که کلیه قابلیتهای یک نرم افزار خوب CMM را دارد می تواند فایلهای Error map را نیز خوانده و در حین کار به طور خودکار خطاهای اندازه گیری شده حین کالیبراسیون دستگاه را نیز اعمال و اصلاح نماید.
راهنمای جامع و کامل نرم افزار در هر لحظه به کاربر این امکان را می دهد تا در هر نقطه از نرم افزار بتواند روش اندازه گیری را فرا بگیرد.
نمایش اجزای اندازه گیری شده به چهار طریق XZ و YZ و XZ و ISO و همچنین تغییر زاویه دید دیگر امکانات خوب نرم افزار است.
AXEL امکان ارسال اطلاعات به اشکال مختلف نظیر پرونده (File) یا درگاه RS232 را داراست و همچنین می تواند روی قطعه کار چندین محور مختصات تعریف نماید و در هر لحظه تا تغییر محور مختصات و مبدا اندازه گیری کار را برای کاربر بسیار ساده نماید.
این برنامه می تواند با تمام CMM های دستی (Manual) و خودکار (CNC) کار کند و برنامه های از پیش آموزش داده شده را اجرا کند.
2- نرم افزار UMESS : این نرم افزار شامل برنامه های اندازه گیری استاندارد جهت اندازه گیری اشکال هندسی می باشد.
3- نرم افزار SAM : از این نرم افزار جهت محاسبات آماری بر روی قطعاتی که با تیراژ بالا تولید می شوند استفاده می شود.
بعنوان مثال خلاصه ارزیابی قطعات بصورت آماری و لگاریتمی و منحنی های توزیع فراوانی، توزیع نرمال، و توزیع واقعی را برای تمامی قطعات رسم و اطلاعات مربوط به آنها را دسته بندی نمود.
4- نرم افزار ACE : از این نرم افزار جهت برنامه ریزی با کامپیوتر دستگاه هنگامیکه دستگاه مشغول اندازه گیری قطعات می باشد استفاده می شود یا به عبارت دیگر به کمک این نرم افزار ما می توانیم هنگامیکه ماشین در حال کار است برنامه قطعات دیگر را توسط کامپیوتر بنویسیم.
5- نرم افزار KUM : از این نرم افزار برای اندازه گیری کلیه منحنی های مشخص هندسی و منحنی های نامشخص استفاده می گردد و به کمک آن می توان تصاویر دو بعدی و سه بعدی از منحنی های قطعات را توسط پلاتر رسم نمود
6- نرم افزار G-RAM , G-AGE , GON : از این نرم افزارها جهت اندازه گیری کلیه چرخ دنده ها اعم از چرخ دنده های ساده، مخروطی و مارپیچ استفاده می شود.
GEAR MEASURING : از توانائیهای دیگر این نوع ماشینهای اندازه گیری می توان کنترل چرخ دنده اشاره نمود در برنامه کنترل چرخ دنده ابتدا مشخصات چرخ دنده مانند تعداد دنده- گام- مدول- و قطر دایره تقسیم را به کامپیوتر داده و سپس سر یک دندانه را و ته همان دندانه را پراب زده بدین ترتیب قطر سر دندانه و قطر ریشه دندانه را برای دستگاه تعریف می نمائیم. سپس دستگاه به صورت اتوماتیک اندازه گیری را شروع می کند این اندازه گیری شامل کنترل لید و پروفیل و پیچ و رانات چرخ دنده می باشد پس از اندازه گیری و انجام محاسبات گراف دندانه را روی صفحه مونیتور خواهیم دید
SCANING : یکی از مهمترین توانائیهای این دستگاهها کنترل فرم سطوح منحنی می باشد این سطوح ممکن است در یک جهت و یا چند جهت بعد داشته باشند بعنوان مثال بادامک و یا سطح یک قالب پرس گلگیر اتومبیل و یا پروانه یک توربین و یا پروانه موتور هواپیما هر یک دارای منحنی هایی هستند.
این اندازه گیری را که به آن scaning گویند به صورت تماس نقطه- نقطه انجام می گیرد پراب دستگاه تمام سطوح خارجی و داخلی قطعه را لمس می کند و مختصات آن نقاط را در حافظه ثبت می نماید و در نهایت با شبیه سازی می تواند یک شکل سه بعدی از قطعه را نشان دهد. همچنین این مختصات را می توان توسط فلاپی به کامپیوتر یک دستگاه CNC منتقل کرد و قطعه مشابهی را ساخت.

یک ویژگی مهم
ویژگی مهم در دستگاه CMM کار کردن در Mode CNC می باشد یعنی می تواند برای اندازه گیری قطعات برنامه نویسی کرد و دستگاه بصورت اتوماتیک قطعات را اندازه گیری نماید و نتایج را ثبت کند وقتی بعنوان مثال 500 قطعه از یک نوع برای اندازه گیری ارسال می شود برنامه نویسی برای قطعه اول یک ساعت زمان نیاز دارد ولی بعد از آن هر 5 دقیقه دستگاه یک قطعه را می تواند اندازه گیری نماید در این روش که از دقت بسیار خوبی برخوردار است خطای اپراتوری به حداقل می رسد و برنامه نوشته شده برای همیشه قابل استفاده می باشد.
اندازه گیری تلرانسهای فرم و وضعیت
form and position Toleronce
این گونه دستگاهها توانایی اندازه گیری تلرانسهای فرم مانند … cylindcrcity Strightness-Roundncess و همچنین قابلیت اندازه گیری تلرانسهای وضعیت و … را دارند این تلرانسها نقش بسیار اساسی در طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی و ابزارهای دقیق را دارند این گونه تلرانسها بصورت مستقیم توسط دستگاههای دیگر قابل اندازه گیری نمی باشد ولی در دستگاههای CMM محاسبات این گونه تلرانسها توسط کامپیوتر انجام می شود.
انواع CMM
الف- از نظر شکل ظاهری
ب- از نظر شکل نوع حرکت
الف- شکل ظاهری: دستگاه CMM در دو نوع مختلف ساخته می شود.
1- شکل دروازه ای
2- شکل بازوی
که هر کدام از این دستگاهها دارای قابلیت خاصی می باشند با توجه به موارد کاری مورد نظر آنها را انتخاب نمود قدرت مانور در سیستم بازویی بسیار زیاد ولی دقت حرکت در شکل دروازه ای بسیار زیاد می باشد و ما می توانیم با توجه به این مطالب و مشخصات دیگر دستگاه را انتخاب نمود.

ب- نوع حرکت: دستگاه با توجه به دقت و نوع حرکت در دو نوع گوناگون ساخته می شوند:
الف: cmm air bring
ب: cmm roiler bring
الف: cmm air bring
در سیستم air bring نیروی محرکه در حقیقت فشار هوا و نیروی دست اپراتور می باشند با استفاده از فشار هوا نیروی اصطکاک بین محورها و بدنه دستگاه کم گشته و در حقیقت محورها در روی بالشتکی از هوا قرار می گیرند و با نیروی دست می توان محورها را حرکت داد، با قطع شدن فشار هوا بالشتک هوا نیز از بین رفته و اصطکاک بین محورها و بدنه زیاد شده و محور دیگر حرکتی نمی کند، و استفاده از این نوع CMM ها که معمولاً با دقت میکرون کار می کند محیط باید کاملاً تمیز و با تهویه (air cond ion) باشد.
ب: CMM roller bring
در سیستم roller bring محورها که توسط بلبرینگ روی بدنه دستگاه نصب شده است توسط دنده شانه ای و چرخ دنده های مربوطه آن به حرکت در می آید دنده شانه ای ها محور و چرخ دنده مربوطه آن روی بدنه اصلی دستگاه می باشدکه چرخ دنده ها را می تواند به شکل دستی یا موتوری به حرکت در آورد دقت اندازه گیری در این نوع CMM ها در حد صدم می باشد و به CMM های کارگاهی معروفندو محیط مربوطه باید تمیز و پاکیزه و همواره با تهویه باشند.

تنظیم:
سنگ دستگاه باید کاملاً با دقت قرار داده شود که محورها دستگاه خود به خود در اثر کج ایستادن شروع به حرکت نکند و یا اندازه گیری را دچار اختلال نکند.
محورها:
پس از پایان کار با دستگاه باید کلید محورها قفل، در گوشه ای از دستگاه بایستاد.
نظافت:
در محیط کار با دستگاه CMM، کاملاً تمیز و پاکیزه باشد و کف آن کف پوش و درز و دربها و… حفاظت می شود.
نکات فنی:
برق: این دستگاه با برق یک فاز و 220 ولت کار می کند.
Aps: لازم است جلوگیری از قطع شدن برق دستگاه و سقوط محورها و در نتیجه شکستگی پرابها و قطعات آن دستگاه CMM به سیستم UPS وصل شود.
فندانسیون:
این دستگاه در دو نوع کارگاهی و مخصوص (air bring-roller bring) ساخته می شود که در نوع کارگاهی آن فنداسیون چندان موردی ندارد و تنها با چند سانتیمتر بتون می توان نصب کرد ولی در نوع مخصوص آن باید فنداسیون مخصوصی که از سیمان و لاستیک و … تشکیل شده است استفاده نمود.
نصب و راه اندازی دستگاه CMM
ابتدا باید کلیه قطعات دستگاه از نظر زنگ زدگی، آسیب دیدگی ناشی از حمل دستگاه مورد بررسی قرار داد و سپس کلیه قطعات را با پروفرم مربوطه چک و از بودن کلیه قطعات مطمئن شد سپس به ترتیب اولویت اقدام به نصب دستگاه نمود. ابتدا پایه های سنگ را در روی سطح مناسب قرار داد بعد سنگ اصلی (میز دستگاه) را روی پایه ها قرار داده و اقدام به تراز (اولیه) سنگ کرد. پس از تراز پروفیل P شکل مربوط به ریل محور Y و Z را روی سنگ متصل نمود خط کش محور X را روی آن نصب کرد محور Y و Z را که روی هم مونتاژ شده اند و قسمت پایین آن دارای بلبرینگ می باشند و داخل ریل جا زد. سپس دو انتهای ریل را مهار کرده که دیگر محور از ریل خارج نشود بعد میز دستگاه را تراز نموده و دستگاه آماده کار می باشد.

1