Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Metrologia 1
Course of study:
2012/2013
Code:
RBM-1-506-n
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Mechanical Engineering
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Nieciąg Halina (hnieciag@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Haduch Jerzy (haduch@agh.edu.pl)
dr inż. Dudek Piotr (pdudek@agh.edu.pl)
dr inż. Nieciąg Halina (hnieciag@agh.edu.pl)
dr inż. Zagórski Krzysztof (zagkrzys@agh.edu.pl)
dr inż. Góral Tomasz (tgoral@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K008 Pracuje samodzielnie i w zespole. Wykazuje dbałość o powierzony sprzęt i odpowiedzialność za powierzone zadanie i jego rezultaty. BM1A_W16 Activity during classes,
Execution of exercises,
Execution of laboratory classes
Skills
M_U001 Potrafi rozpoznać i zinterpretować wymagania dokładności części maszyn w dokumentacji technicznej oraz zaplanować na tej podstawie czynności pomiarowe. BM1A_W04, BM1A_W16 Report,
Execution of laboratory classes,
Test results
M_U002 Potrafi przeprowadzić analizę wyników pomiaru i na tej podstawie przeprowadzić ocenę dokładności wyrobu. BM1A_W01 Report,
Execution of laboratory classes
M_U003 Posługuje się typowymi przyrządami pomiarowymi długości i kąta oraz potrafi ocenić ich stan i poprawność pomiarów. BM1A_W16 Activity during classes,
Execution of laboratory classes
Knowledge
M_W001 Posiada elementarną wiedzę z zakresu podstaw metrologii. BM1A_W04, BM1A_W02, BM1A_W01 Execution of laboratory classes
M_W002 Zna zasady działania i właściwości typowego sprzętu pomiarowego stosowanego w metrologii technicznej i jego parametry metrologiczne. BM1A_W16, BM1A_W01 Execution of exercises,
Execution of laboratory classes
M_W003 Rozróżnia odmiany błędów oraz posiada znajomość metod ich szacowania. BM1A_W01 Execution of laboratory classes,
Test results
M_W004 Zna metody analizy i oceny dokładności wyników pomiarów. BM1A_W01 Execution of laboratory classes,
Test results
M_W005 Orientuje się w nowoczesnych kierunkach rozwoju technik pomiarowych stosowanych w kontroli postaci geometrycznej wyrobu, w szczególności ma wiedzę w zakresie budowy, działania i możliwości oprogramowania współrzędnościowych systemów pomiarowych. BM1A_W14, BM1A_W13 Test results
M_W006 Ma wiedzę o stanie aktualnym i najnowszych trendach rozwojowych technik oceny warstwy wierzchniej wyrobu. BM1A_W14, BM1A_W13, BM1A_W04, BM1A_W16 Execution of laboratory classes,
Test results
M_W007 Posiada wiedzę na temat metod SPC i stosowanych w analizie systemów pomiarowych. BM1A_W15, BM1A_W08, BM1A_W11 Execution of laboratory classes
M_W008 Zna układ tolerancji normalnych i pasowań oraz specyfikację geometrii wyrobów. BM1A_W04, BM1A_W09 Report,
Execution of exercises,
Execution of laboratory classes,
Test results
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K008 Pracuje samodzielnie i w zespole. Wykazuje dbałość o powierzony sprzęt i odpowiedzialność za powierzone zadanie i jego rezultaty. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi rozpoznać i zinterpretować wymagania dokładności części maszyn w dokumentacji technicznej oraz zaplanować na tej podstawie czynności pomiarowe. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi przeprowadzić analizę wyników pomiaru i na tej podstawie przeprowadzić ocenę dokładności wyrobu. - + + - - - - - - - -
M_U003 Posługuje się typowymi przyrządami pomiarowymi długości i kąta oraz potrafi ocenić ich stan i poprawność pomiarów. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiada elementarną wiedzę z zakresu podstaw metrologii. + + + - - - - - - - -
M_W002 Zna zasady działania i właściwości typowego sprzętu pomiarowego stosowanego w metrologii technicznej i jego parametry metrologiczne. + + + - - - - - - - -
M_W003 Rozróżnia odmiany błędów oraz posiada znajomość metod ich szacowania. + + + - - - - - - - -
M_W004 Zna metody analizy i oceny dokładności wyników pomiarów. + + + - - - - - - - -
M_W005 Orientuje się w nowoczesnych kierunkach rozwoju technik pomiarowych stosowanych w kontroli postaci geometrycznej wyrobu, w szczególności ma wiedzę w zakresie budowy, działania i możliwości oprogramowania współrzędnościowych systemów pomiarowych. + - - - - - - - - - -
M_W006 Ma wiedzę o stanie aktualnym i najnowszych trendach rozwojowych technik oceny warstwy wierzchniej wyrobu. + - - - - - - - - - -
M_W007 Posiada wiedzę na temat metod SPC i stosowanych w analizie systemów pomiarowych. + + + - - - - - - - -
M_W008 Zna układ tolerancji normalnych i pasowań oraz specyfikację geometrii wyrobów. + + + - - - - - - - -
Module content
Lectures:
  1. Niedokładność pomiaru

    Klasyfikacja i opis metod pomiarowych. Podstawowe pojęcia teorii niepewności i ich zastosowanie. Tradycyjny podział błędów i charakterystyka. Matematyczny model błędów. Wpływ otoczenia na błędy pomiarowe. Deterministyczny i losowy model pomiaru. Źródła niepewności pomiaru. Metody szacowania niepewności. Elementy statystyki i rachunku prawdopodobieństwa w teorii niepewności. Metoda A szacowania niepewności. Metoda B szacowania niepewności. Współczynnik rozszerzenia i metody jego wyznaczania.

  2. Jakość systemu pomiarowego

    Jakość systemu pomiarowego. Sterowanie jakością produkcji w systemach wytwarzania. Pojęcie SPC. Źródła zakłóceń w procesach wytwarzania. Analiza stabilności i zdolności procesu produkcyjnego oraz systemów pomiarowych dla potrzeb SPC. Wskaźniki zdolności procesu. Sterowalność procesu. Cechy i miary jakości procesów pomiarowych. Metody analizy systemów pomiarowych (MSA). Analiza GR&R. Kryteria oceny – wskaźniki MCI. Karty kontrolne w ocenie zmienności procesu. Karty kontrolne Shewharta dla cech mierzalnych i niemierzalnych. Opracowanie karty kontrolnej i jej interpretacja.
    Nadzorowanie wyposażenia pomiarowego. Wzorcowanie i nadzorowanie przyrządów pomiarowych. Spójność pomiarowa, hierarchiczny układ sprawdzań.

  3. Podstawy metrologii

    Przedmiot i zadania metrologii w systemach produkcyjnych, jej podział. Metrologia wielkości geometrycznych i jej powiązanie ze specyfikacją geometrii wyrobów (GPS). Klasyfikacja wymagań według koncepcji GPS. Podstawowe pojęcia metrologii. Struktura procesu pomiarowego. Współczesna interpretacja pomiaru. Międzynarodowy układ jednostek miar (SI). Jednostki długości i kąta. Wzorce miar.Przyrządy do pomiaru wielkości geometrycznych. Właściwości metrologiczne przyrządów. Klasyfikacja, przegląd i zastosowanie. Racjonalny dobór przyrządu do zadania pomiarowego.
    Pomiary struktury geometrycznej warstwy wierzchniej. Metody i sposób oceny (2D/3D) struktury geometrycznej powierzchni. Tolerancje geometryczne wg ISO 1101. Tolerancje kształtu. Metody pomiaru odchyłek kształtu.
    Sprawdziany, ich rodzaje, zastosowanie.

  4. Współrzędnościowe systemy pomiarowe

    Koncepcja metrologii współrzędnościowej. Model pomiaru współrzędnościowego. Rodzaje współrzędnościowych systemów pomiarowych. Rozwiązania konstrukcyjne współrzędnościowych maszyn pomiarowych. Podstawowe zespoły maszyn. Rodzaje systemów pomiaru położenia stosowanych w współrzędnościowych systemach pomiarowych. Głowice pomiarowe – rodzaje, zasady działania. Kalibracja układu głowic.
    Oprogramowanie. Elementy geometryczne i ich parametryzacja. Źródła błędów pomiaru współrzędnościowego. Analiza dokładności systemów współrzędnościowych. Metody i narzędzia wzorcowania współrzędnościowych maszyn pomiarowych. Pomiary współrzędnościowe elementów maszyn i mechanizmów. Integracja maszyn współrzędnościowych w systemach zapewnienia jakości. Maszyny hybrydowe i centra pomiarowe stosowane w systemach wytwarzania.
    Zastosowanie technik optycznych w systemach współrzędnościowych.

Auditorium classes:
  1. Specyfikacje geometrii wyrobów

    Odchyłki wymiaru, odchyłki geometryczne, chropowatość powierzchni. Rodzaje i definicje wymiaru. Interpretacja wymiaru. Układ tolerancji. Klasy dokładności w budowie maszyn. Działania na wymiarach tolerowanych. Pasowania. Przykłady doboru pasowań i wyznaczania tolerancji i odchyłek wymiarowych.

  2. Zajęcia zaliczeniowe

    Kolokwium z wykładu (teoria).
    Kolokwium zaliczeniowe z ćwiczeń audytoryjnych (teoria i zadania).

  3. Badanie jakości systemów pomiarowych

    Wybrane metody analizy systemów pomiarowych (MSA). Analiza systemu pomiarowego metodą GR&R. Opracowanie karty średniej i rozstępu “skumulowanej”.

  4. Wstęp do analizy danych

    Podział błędów. Typowe rozkłady stosowane w metrologii. Wyznaczanie podstawowych parametrów statystycznych. Konstrukcja histogramu. Rozkład Gaussa i jego cechy. Rozkład t-Studenta. Rozkład prostokątny. Przedziały ufności. Opracowanie wyniku pomiaru na podstawie wielokrotnych pomiarów. Błędy graniczne. Błąd nadmierny. Odrzucanie danych. Przykłady obliczeniowe.
    Przykłady wyznaczania niepewności dla metody bezpośredniej i pośredniej.

Laboratory classes:
  1. Pomiary długości i kąta w warunkach kontroli końcowej wyrobu oraz statystycznego sterowania procesem

    Pomiary z wykorzystaniem przyrządów suwmiarkowych, mikrometrycznych, średnicówką mikrometryczną, kątomierzem, wysokościomierzem. Eksperymentalne wyznaczenie niepewności pomiaru. Zapis wyniku pomiaru.

  2. Pomiary chropowatości powierzchni

    Pomiary stykowe chropowatości powierzchni przyrządem T1000E próbek obrobionych różnymi sposobami obróbki mechanicznej. Rejestracja profilu na profilometrze TOPO 01 Interpretacja wyników na podstawie uzyskanych wartości parametrów chropowatości. Pomiary chropowatości powierzchni metodami optycznymi. Metody wyznaczania parametrów chropowatości w programie „Topografia” IZTW.

  3. Pomiary na współrzędnościowej maszynie Global f-my Hexagon

    Praktyczne zapoznanie z budową i obsługą maszyn pomiarowych. Projektowanie procesu pomiarowego wybranej części maszynowej na współrzędnościową maszynę pomiarową.
    Praktyczne aspekty strategii pomiaru, strategii próbkowania, kalibracja trzpieni pomiarowych,definiowanie ukłąd współrzędnych, interpretacja i raportowanie wyników pomiaru. Zapoznanie się z programem PCDMIS.

  4. Komputerowe wspomaganie SPC

    Komputerowe wspomaganie SPC w programie QDA. Pomiary wybracych cech wyrobów. Opracowanie karty kontrolnej średniej i rozstępu skumulowanej. Interpretacja przebiegów kart.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 75 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 8 h
Participation in auditorium classes 8 h
Participation in laboratory classes 8 h
Realization of independently performed tasks 21 h
Examination or Final test 2 h
Preparation for classes 12 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 16 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Średnia ważona ocen cząstkowych:
1. Ocena z sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych (0,4);
2. Ocena z sprawdzianu z ćwiczeń audytoryjnych (0,4);
3. Kolokwium zaliczeniowe z wykładu (0,2).
Obecność obowiązkowa na laboratorium i ćwiczeniach audytoryjnych.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość rysunku technicznego. Geometria analityczna. Trygonometria. Podstawy analizy matematycznej. Pochodne funkcji. Podstawy rachunku prawdopodobieństwa.

Recommended literature and teaching resources:

Literatura podstawowa:
1. Jakubiec W., Malinowski J.: Metrologia wielkości geometrycznych (wydanie 5), Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2006.
2. Ratajczyk E.: Współrzędnościowa technika pomiarowa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
3. Adamczak S.: Pomiary geometryczne powierzchni. Zarys kształtu, falistość i chropowatość. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2008.
4. Humienny Z. (ed) i in.: Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Podręcznik europejski. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
Literatura uzupełniająca:
1. Malinowski J., Jakubiec W., Płowucha W.: Pomiary gwintów w budowie maszyn. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2008.
2. Adamczak S., Makieła W.: Metrologia w budowie maszyn. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
3. Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. Główny Urząd Miar, Warszawa 1999.
4. Piotrowski J., Kostyrko K.: Wzorcowanie aparatury pomiarowej. Wydawnictwa Naukowo-
Techniczne, Warszawa 2000.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None