Przedmiot Współrzędnościowa technika pomiarowa jest prowadzony dla studentów studiów drugiego stopnia (magisterskich) kierunku Mechanika i budowa maszyn na Wydziale Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej im. Ignacego Łukasiewicza. Przedmiot jest prowadzony w następującym wymiarze godzin: wykład – 15 godzin, laboratorium – 30 godzin.
Wykład obejmuje następujące treści kształcenia:
- Pomiary współrzędnościowe w procesie wytwarzania wyrobu. Istota współrzędnościowej techniki pomiarowej. Przegląd współrzędnościowych metod pomiarowych.
- Podstawy współrzędnościowej techniki pomiarowej w zakresie m.in. geometrycznych elementów skojarzonych, metod definiowania układów współrzędnych przedmiotów, kwalifikacji zespołu głowicy pomiarowej oraz metod programowania współrzędnościowych maszyn pomiarowych.
- Analiza dokładności współrzędnościowych systemów pomiarowych. Źródła błędów współrzędnościowych maszyn pomiarowych.
- Metody korekcji promienia końcówki trzpienia głowicy pomiarowej we współrzędnościowej technice pomiarowej.
- Metody rozmieszczenia punktów pomiarowych we współrzędnościowej technice pomiarowej.
- Pomiary współrzędnościowe przedmiotów o złożonych kształtach geometrycznych na przykładzie pióra łopatki i koła zębatego.
- Podstawy inżynierii odwrotnej.
Zajęcia wykładowe są często wzbogacane prezentacjami nowoczesnych systemów pomiarowych i wyników badań przeprowadzanych przez pracowników firm specjalizujących się we współrzędnościowej technice pomiarowej oraz pracowników zagranicznych uczelni odbywających wizyty w Politechnice Rzeszowskiej w ramach programu Erasmus+.
Z kolei w trakcie zajęć praktycznych realizowane są następujące ćwiczenia:
- Pomiary odchyłek geometrycznych i analiza wyników pomiarów części klasy korpus.
- Pomiary odchyłek powierzchni swobodnych wybranych wyrobów i analiza wyników pomiarów.
- Pomiary odchyłek pióra łopatki i analiza wyników przeprowadzonych pomiarów.
- Pomiary odchyłek koła zębatego na wybranym przykładzie.
- Badanie wpływu przyjętej strategii pomiarowej na wyniki pomiarów współrzędnościowych powierzchni krzywoliniowych.
Zajęcia laboratoryjne są prowadzone w Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej Politechniki Rzeszowskiej. Laboratorium jest częścią Katedry Technik Wytwarzania i Automatyzacji. Ponadto, Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej wchodzi w skład Podkarpackiej Sieci Laboratoriów Badawczych i Wzorcujących.
Laboratorium jest wyposażone w następujące urządzenia pomiarowe:
- Współrzędnościowa maszyna pomiarowa ACCURA II wyposażona w stykowe głowice pomiarowe VAST XT i VAST XXT, bezstykową głowicę pomiarową LineScan i stół obrotowy. CMM ACCURA II posiada aktualne świadectwo wzorcowania.
- Skaner GOM Scan 1, który jest wyposażony w dwie głowice pomiarowe. Umożliwia pomiary odchyłek wymiaru i odchyłek geometrycznych wyrobów, digitalizację obiektów, pomiary wyrobów o regularnych kształtach geometrycznych i powierzchni krzywoliniowych przedmiotów.
- Ramię pomiarowe MCA II wyposażone w stykową i bezstykową głowicę pomiarową. Podobnie jak skaner GOM Scan 1, ramię także umożliwia pomiary odchyłek wymiaru i odchyłek geometrycznych wyrobów, digitalizację obiektów, pomiary wyrobów o regularnych kształtach geometrycznych i powierzchni krzywoliniowych przedmiotów.
- Mikroskop InfiniteFocus – Alicona. Umożliwia pomiary topografii powierzchni (analiza 2D i 3D, analiza chropowatości powierzchni), digitalizację i pomiary elementów o złożonej geometrii (np. narzędzi skrawających), pomiary geometrii krawędzi (w tym promienia zaokrąglenia), porównanie z geometrią nominalną, analizę objętości – powyżej/poniżej powierzchni odcięcia i analizę widoków 2D.
- Mikroskop iNEXIV, który dodatkowo wyposażony jest w głowicę stykową. Umożliwia pomiary odchyłek wymiaru i odchyłek geometrycznych wyrobów 2D i digitalizację obiektów 2D.
- Okrągłościomierz MMQ 400, który umożliwia pomiary odchyłek geometrycznych.
- Profilometr XR 20 umożliwiający pomiary chropowatości i falistości powierzchni.
- Konturograf XC 20 umożliwiający pomiary odchyłek wymiaru i odchyłek geometrycznych.
W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci mają dostęp do piętnastu nowoczesnych stanowisk komputerowych i korzystają z następujących programów metrologicznych: Calypso, Blade Pro (pomiary łopatek), Gear Pro (pomiary kół zębatych), Holos, Zeiss Reverse Engineering (inżynieria odwrotna) i Zeiss Inspect Optical 3D.
Podczas zajęć laboratoryjnych studenci przeprowadzają symulacje stykowych pomiarów współrzędnościowych wyrobów o regularnych kształtach geometrycznych i przedmiotów składających się z powierzchni krzywoliniowych. Tym samym sprawdzają poprawność samodzielnie przygotowanych programów pomiarowych, biorąc pod uwagę m.in. kolizje między głowicami pomiarowymi, układami trzpieni pomiarowych a mierzonymi wyrobami, czas pomiarów współrzędnościowych oraz dokładność pomiarów. Poprawne programy pomiarowe są weryfikowane w rzeczywistych warunkach pomiarowych przez ich uruchomienie na współrzędnościowej maszynie pomiarowej ACCURA II.
Wyniki przeprowadzonych pomiarów są podstawą opracowywanych przez studentów sprawozdań w zakresie m.in. pomiarów odchyłek geometrycznych wyrobów, charakterystyk pomiarowych pióra łopatki, bezstykowych pomiarów powierzchni swobodnych i wpływu strategii pomiarowej (obejmującej m.in. prędkość pomiaru i liczbę punktów pomiarowych) na wyniki pomiarów współrzędnościowych.
Studenci, uzyskując ocenę pozytywną z przedmiotu Współrzędnościowa technika pomiarowa, nabywają wiedzę w zakresie m.in. czynników decydujących o wynikach pomiarów współrzędnościowych oraz umiejętności obsługi zaawansowanych współrzędnościowych systemów pomiarowych, które są stosowane we współczesnej praktyce przemysłowej. To sprawia, że mogą być oni pracownikami działów kontroli jakości firm reprezentujących np. przemysł lotniczy i motoryzacyjny.
