Mahr | Wiedza

Jak oscylacje zapewniają jakość: analiza Fouriera

Zespół Marketingu
Analiza Fouriera umożliwia rozpoznanie zagrożeń dla jakości na wczesnym etapie i uniknięcie późniejszych kosztownych błędów.

W nowoczesnej produkcji liczy się precyzja w zakresie submikrometrowym, a wymagania dotyczące precyzji i jakości są niezwykle wysokie. Nawet najmniejsze odchylenia mogą mieć wpływ na działanie, żywotność i hałas komponentów. Aby rozpoznać takie źródła błędów na wczesnym etapie i utrzymać stabilność procesów, inżynierowie pomiarowi stosują metodę, która na pierwszy rzut oka ma więcej wspólnego z matematyką niż z metalem: analizę Fouriera*. Umożliwia ona rozpoznanie zagrożeń dla jakości na wczesnym etapie i uniknięcie kosztownych późniejszych usterek.

Analiza Fouriera to proces matematyczny, który rozkłada profil pomiarowy na poszczególne składowe drgań. Nowoczesne oprogramowanie pomiarowe, takie jak MarWin, oblicza tę analizę przy użyciu specjalnego algorytmu znanego jako szybka transformacja Fouriera (FFT). Ma ona zastosowanie do wszystkich profili okresowych, tj. gdy pierwszy i ostatni punkt profilu są identyczne. Analiza Fouriera jest szczególnie często stosowana w przypadku profili okrągłych, ponieważ pozwala na wyciągnięcie wniosków dotyczących zarówno właściwości funkcjonalnych przedmiotu obrabianego, jak i efektów produkcji. Wynik analizy Fouriera jest zwykle określany jako widmo i wyświetlany jako wykres słupkowy. Oś pozioma pokazuje częstotliwości (liczbę szczytów fal), a oś pionowa amplitudę (siłę oscylacji). Zapewnia to wyraźny obraz częstotliwości zawartych w sygnale i ich charakterystykę. Zapewnia to użytkownikom obiektywną podstawę do podejmowania decyzji w celu zainicjowania ukierunkowanych działań i skutecznego korygowania odchyleń procesu.

Unikaj odrzutów - minimalizuj hałas - wykluczaj usterki

Podczas produkcji precyzyjnych części mogą występować wibracje, na przykład z powodu niestabilnego mocowania, zużycia narzędzia, uszkodzenia łożyska lub usterek zewnętrznych. Prowadzi to do okresowych usterek, takich jak ślady drgań lub paski na powierzchni przedmiotu obrabianego. Gdy maszyny wibrują lub systemy pomiarowe rejestrują wibracje, początkowo wydają się one być przypadkowym szumem. Jednak analiza Fouriera przekształca je w uporządkowany obraz: pokazuje, które częstotliwości są zawarte i jak wyraźne są. Pozwala to na scharakteryzowanie obrabianych przedmiotów i, na przykład, przewidywanie odgłosów pracy i drgań obracających się przedmiotów. Jest to szczególnie istotne w technologii pomiarów produkcyjnych. Wynika to z faktu, że technik może teraz rozpoznać wpływ na wynik pomiaru, wyciągnąć wnioski na temat procesu produkcyjnego i go ulepszyć. Pozwala to uniknąć odrzutów, zmniejsza hałas, zapobiega awariom i ostatecznie zmniejsza koszty w dłuższej perspektywie.

Większa niezawodność procesu - mniej odrzutów - wyższa jakość produktu

W środowisku produkcyjnym wibracje są wrogiem precyzji. Nawet najmniejsze drgania, spowodowane na przykład przez pracujące maszyny, wibracje narzędzi, hałas otoczenia lub niestabilne mocowanie, mogą wpływać na produkcję detali, a nawet fałszować wyniki pomiarów. Może to mieć poważne konsekwencje, zwłaszcza w przypadku precyzyjnych komponentów w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym lub medycznym. Tutaj z pomocą przychodzi analiza Fouriera, która

  • Rozpoznawanie błędów okresowych: na powierzchniach przedmiotów obrabianych, które w przeciwnym razie mogą prowadzić do nieprawidłowego działania podczas użytkowania.
  • Identyfikacja źródeł zakłóceń: Analiza Fouriera pokazuje w sposób obiektywny i zrozumiały, czy stanowisko pomiarowe jest rzeczywiście wolne od drgań. Za jej pomocą można precyzyjnie określić, czy nieoczekiwane drgania wpływają na pomiar, na przykład z powodu sąsiedniej maszyny lub wady systemu pomiarowego. Te zakłócające wpływy można następnie wyeliminować.
  • Sprawdzanie czujników: Same czujniki również mogą generować wadliwe sygnały. Analiza Fouriera ujawnia takie błędy, zapewniając niezawodność procesu, a tym samym wiarygodne wyniki pomiarów.

Ogólnie rzecz biorąc, analiza Fouriera umożliwia klientom bardziej efektywne planowanie procesów produkcyjnych, zabezpieczanie wyników pomiarów, poprawę jakości produktów i zmniejszenie liczby odrzutów.

Analiza Fouriera: zrozumienie częstotliwości, zapewnienie jakości

Analiza Fouriera stała się integralną częścią nowoczesnej technologii pomiarów produkcyjnych. Dzięki niej niewidzialne staje się widzialne, a mianowicie wibracje, które mogą mieć duży wpływ na funkcjonowanie obrabianego przedmiotu. Dla klientów oznacza to większą niezawodność procesu, mniej odrzutów i wyższą jakość produktu. Jeśli chcesz efektywnie wykorzystywać dane FFT, potrzebujesz odpowiedniej kombinacji czujników, wiedzy specjalistycznej i oprogramowania, a to jest dokładnie to, co klienci otrzymują od Mahr. Wiele systemów pomiarowych od specjalisty w dziedzinie technologii pomiarowych oferuje łatwą do wykonania zintegrowaną funkcję FFT w oprogramowaniu pomiarowym MarWin Professional, tworząc w ten sposób cenną podstawę do przewidywalnego i kontrolowanego zapewnienia jakości - decydującego czynnika dla efektywności ekonomicznej i konkurencyjności.

Mahr oferuje analizę Fouriera dla

  • pomiarów dotykowych w cylindrycznych współrzędnościowych maszynach pomiarowych z serii Mar4D PLQ
  • urządzeniach do pomiaru kształtu z serii serii MarForm
  • urządzenia urządzenia MarSurf do dotykowego pomiaru chropowatości i konturów oraz
  • urządzenia z serii serii OptoSurf do optycznej analizy powierzchni.

 

Kursy szkoleniowe dla ekspertów

Chcesz pogłębić swoją wiedzę? Seminaria Seminaria AUKOM prowadzone przez Mahr Academy oferują praktyczną wiedzę ekspercką w zakresie metrologii produkcji i analizy Fouriera. Wszystkie tematy i terminy można znaleźć na naszej stronie internetowej.

*Nazwa pochodzi od nazwiska francuskiego matematyka i fizyka Jeana Baptiste'a Josepha Fouriera (1768-1830), który ją opracował.

Info
Na górę