Průmyslová metrologie na ČVUT: Komplexní průvodce

Pedagogická i výzkumná a vývojová činnost našeho pracoviště je zaměřena na oblast strojírenské technologie. posluchači stavějí na znalostech z oblasti technologického projektování výrobních procesů a systémů. Ústav poskytuje kvalitní vzdělání svým studentům s důrazem na přístup akademických pracovníků. chtějí, mají možnost zapojit se v rámci studia do běžících průmyslových projektů. průmyslovým podnikům a pomáháme jim inovovat jak jejich jednotlivé procesy, tak komplexní výrobní systémy. pro zajištění personálního rozvoje ústavu. zahrnující klasické i nekonvenční metody obrábění. parametry integrity povrchu se splněním geometrických specifikací výrobků. obráběcích nástrojů na danou aplikaci. včetně vlastního měření. systému a optimalizací stávajících s využitím moderních nástrojů konceptu digitální továrny.

O předmětu Průmyslová metrologie

Předmět Průmyslová metrologie seznámí studenty se základním určením měřících přístrojů a jejich aplikaci. Pozornost je věnována metrologickému zabezpečení výrobních procesů. Důraz je položen na metrologii rozměru, geometrického tolerování a textury funkčních povrchů. Cílem předmětu je seznámit studenty se základními měřícími metodami, které dokáží tvůrčím způsobem uplatnit v jednotlivých technologiích. Zvláštní pozornost je věnována také praktické činnosti, citlivosti jednotlivých metod se zřetelem na aplikaci při řízení kvality a uplatňování ISO norem. Předmět umožní získat studentům znalosti o některých základních měřících metodách, které se dají uplatnit v jednotlivých technologiích.

Výsledky učení předmětu:

• Studenti získají znalosti o základních měřících metodách uplatnitelných v různých technologiích.
• Studenti se naučí řešit a provádět praktické aplikace měření v provozních podmínkách.

Prerekvizity:

• Přehled o strojírenských technologiích.
• Základní znalosti o struktuře a vlastnostech materiálů.
• Principy a jednotky SI pro měření geometrických veličin (Fyzika).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody:

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.

Obsah předmětu

Témata přednášek:

1. Průmyslová metrologie, základní pojmy
2. Základní statistické nástroje v metrologii
3. Základní metody a přístroje pro měření délek
4. Geometrické specifikace výrobků (GPS) - základy
5. Metrologie rozměru a vzdálenosti
6. Geometrické tolerance
7. Metrologie textury
8. Základní metody a přístroje pro měření parametrů závitů
9. Základní metody a přístroje pro měření úhlů
10. Základní metody a přístroje pro měření otvorů a kuželů
11. Základní metody a přístroje pro měření parametrů závitů
12. Geometrická přesnost vybraných součástí, základní pojmy a definice
13. Základní metody a přístroje pro měření parametrů přímosti, rovinnosti, kruhovitosti a válcovitosti
14. Základní metody a přístroje pro měření parametrů ozubených kol
15. Textura povrchu a její hodnocení, základní pojmy a definice
16. Průmyslové přístroje a metody pro měření parametrů textury povrchu
17. Měření a měřící prostředky v průmyslu
18. Teoretický úvod do měření na souřadnicových měřicích strojích (CMM). s konstrukcí a senzory CMM. a reverzního inženýrství.

Témata laboratorních cvičení:

1. Poučení bezpečnosti práce v laboratoři, požadavky na protokoly z laboratorních cvičení
2. Absolutní a inkrementální měřidla, etalony, kalibrace
3. Využití statistických nástrojů pro zpracování výsledků měření
4. Způsobilost měřidel
5. Využití optických měřicích systémů v průmyslové metrologii
6. Využití CMM v průmyslové metrologii
7. Fotogrammetrické měření deformací v rámci semestrální úlohy
8. 3D skenování v rámci semestrální úlohy

Hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky udělení zápočtu:

• Prezence ve cvičení.
• Správné vypracování laboratorních protokolů.
• Aktivní přístup na hodinách.

Zkouška:

Zkouška prověřuje znalost základních měřících metod, zejména jejich aplikaci na praktických příkladech. Zkouška je písemná (i ústní) a je hodnocena klasifikačním stupněm ECTS.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:

Účast na přednáškách je doporučená. Laboratoře a ateliéry jsou povinné. Zameškanou laboratorní výuku lze v omluvených případech nahradit s jinou studijní skupinou po domluvě s učitelem z této skupiny nebo opět v omluvených případech na konci semestru v rámci náhradních laboratorních cvičení.

3D metrologie a inspekce

Předmět poskytuje informace z oblasti průmyslové metrologie se zaměřením na 3D metrologické systémy, standardizaci a chyby měření, zpracování digitálních dat, inspekci strojních dílů a reverzní inženýrstvím ve strojírenství. Praktické i teoretické znalosti z oblasti moderní metrologie zvyšují interdisciplinární zaměření konstrukčního inženýra.

Vstupní znalosti:

• Znalosti CAD modelování, MKP, matematiky, fyziky a metodiky konstruování na úrovni bakalářského studia.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu:

Podmínky udělení zápočtu:

• Test znalostí z oblasti inspekce strojních dílů (max. 30 bodů).
• Odevzdání odborné zprávy ze semestrální úlohy (max. 30 bodů).
• Zpracování úkolu v Matlab (max. 10 bodů).
• Závěrečný teoretický test (max. 30 bodů).
• Celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Maximálně 2 omluvené absence jsou tolerovány bez nutnosti náhrady. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci vedoucího cvičení.

Učební cíle:

• Absolventi budou schopni aplikovat teoretické a praktické znalosti z oblasti průmyslové 3D metrologie a inspekce strojních dílů v praxi.
• Znalost souvislostí metrologie, inspekce a standardizace.
• Znalost technologií a principů měření využívaných v moderní průmyslové metrologii.
• Schopnost provést inspekci strojních dílů na základě výkresové dokumentace.
• Schopnost zpracovat, vyhodnotit a jinak využít digitální data z metrologického měření.

Literatura

Základní literatura:

• Čech, J., Pernikář, J., a Poddaný, K. Strojírenská metrologie. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2005. 176s. (CS)
• DRBÚL, M., ŠAJGALÍK, M. a kol. Strojárska metrológia a kvalita povrchov vytvorených technológiami obrábania. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, 2014. ITMS 22410320051. (CS)
• Farago, F.T. Handbook of Dimensional Measurement (Third Edition). ISBN 0-8311-3053-9. (EN)
• Karl Kraus, Photo grammetry, Geometry from Images and Laser Scans, Second Edition, ISBN 978-3-11-019007-6.
• Vinesh Raja and Kiran J. Fernandes (Eds.). Reverse Engineering, An Industrial Perspective.

Doporučená literatura:

• BUCHER, J. The Metrology Handbook. Amer Society for Quality, 2004. 544 p. ISBN-13: 978-0873896207. (EN)
• CZICHOS, H. Springer Handbook of Metrology and Testing. 2nd. edition. Springer, 2011. 1500 p. ISBN-13: 978-3642166402.

tags: #prumyslova #metrologie #cvut