Koordinaattimittakoneen toistotarkkuus

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantaja oli Tampereen ammattikorkeakoulun tuotantotekniikan laboratorio. Työn tarkoituksena oli selvittää laboratoriossa olevan Mitutoyo CRYSTA Apex S 574 -koordinaattimittakoneen toistotarkkuutta ja laitteen asentojen ja mittakärkien vaikutusta tulostarkkuuteen ja toistettavuuteen. Koordinaattimittakone on kallis avainlaite yritykselle, joten sen tarkkuus on hyvä selvittää. Tehdyt mittaukset ovat näin ollen luotettavia, jolloin mittauspalveluita olisi mahdollista tarjota muualle. Olosuhteiden vaikutusta on hyvä selvittää, vaikka varmuutta vaikutuksen suuruudesta ei saataisikaan.

Toistotarkkuutta lähdettiin tutkimaan kahdella eri mittauksella: pituusmittauksella ja halkaisijamittauksella. Mittauksissa hyödynnettiin koko koordinaattimittakoneen repertuaaria eri asennoista eri mittakärkiin. Toistomittaamisen kannalta tärkeää on saada mittauksesta tarpeeksi toistoja. Tällöin saadaan suurempi tulosotanta, joka tarjoaa paremman varmuuden mittauksesta. Eri mittausmenetelmillä saadaan tietoa siitä, vaikuttavatko ne mittaustuloksiin vai osaako mittakone kompensoida tulokset oikein. Lisäksi pohdittiin, miten mittausympäristö vaikutti tuloksiin ja voiko ympäristön yksityiskohtiin vaikuttaa tarkkuuden parantamiseksi.

Tuloksia analysoitiin käyttämällä keskihajontaa. Tulosten osalta voidaan todeta niiden olevan odotetun kaltaisia. Vaikeammat mittaukset tuottivat hieman suurempaa hajontaa asentojen välillä, mutta kärkien välillä ei tuntunut olevan eroja tuloksissa. Hajonta kokonaisuudessaan oli todella pientä, mitä voi olettaa koordinaattimittakoneen kaltaiselta erittäin tarkalta mittavälineeltä. Lämpötilan teoreettinen vaikutus laskettiin, mutta sitä ei mitattu käytännössä.

The purpose of this Bachelor's thesis, commissioned by the laboratory of production engineering at Tampere University of Applied Sciences, was to investigate the repeatability of the Mitutoyo CRYSTA Apex S 574 coordinate measuring machine, as well as the accuracy under different measuring positions and probes, and the impact of measurement conditions on accuracy.

The coordinate measuring machine is an expensive key device for the client, and its accuracy is crucial for providing reliable measurement services. The study conducted length and diameter measurements using the full range of the machine and different measuring probes, with enough repetitions to ensure better certainty and repeatability. The impact of measurement conditions on results were considered, and whether there was anything that could be done to the conditions to improve the accuracy of the results.

Standard deviation was used to analyze the results. The study found that more difficult measurements produced slightly higher variability between measuring positions, but there were no differences between results with different probes. The overall variability was very small, as expected from a highly accurate measuring machine. The theoretical effect of temperature was calculated, but not measured in practice.