Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metrologia 1
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-1-402-n
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Nieciąg Halina (hnieciag@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach modułu przekazywana jest podstawowa wiedza z zakresu metod i technik pomiaru metrologii wielkości geometrycznych. Nabywana jest umiejętność praktycznej obsługi przyrządów i oceny wyników.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Posiada elementarną wiedzę z zakresu podstaw metrologii. MBM1A_W01, MBM1A_W04, MBM1A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Zna zasady działania i właściwości typowego sprzętu pomiarowego stosowanego w metrologii technicznej i jego parametry metrologiczne. MBM1A_W01, MBM1A_W16 Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Rozróżnia odmiany błędów oraz posiada znajomość metod ich szacowania. MBM1A_W01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W004 Zna metody analizy i oceny dokładności wyników pomiarów. MBM1A_W01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
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. MBM1A_W14, MBM1A_W13 Wynik testu zaliczeniowego
M_W006 Posiada wiedzę na temat metod SPC i stosowanych w analizie systemów pomiarowych. MBM1A_W11, MBM1A_W08, MBM1A_W15 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W007 Zna układ tolerancji normalnych i pasowań oraz specyfikację geometrii wyrobów. MBM1A_W04, MBM1A_W09 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi rozpoznać i zinterpretować wymagania dokładności części maszyn w dokumentacji technicznej oraz zaplanować na tej podstawie czynności pomiarowe. MBM1A_W16, MBM1A_W04 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
M_U002 Potrafi przeprowadzić analizę wyników pomiaru i na tej podstawie przeprowadzić ocenę dokładności wyrobu. MBM1A_W01 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Posługuje się typowymi przyrządami pomiarowymi długości i kąta oraz potrafi ocenić ich stan i poprawność pomiarów. MBM1A_W16 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Pracuje samodzielnie i w zespole. Wykazuje dbałość o powierzony sprzęt i odpowiedzialność za powierzone zadanie i jego rezultaty. MBM1A_W16 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
26 10 8 8 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
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 Posiada wiedzę na temat metod SPC i stosowanych w analizie systemów pomiarowych. + + + - - - - - - - -
M_W007 Zna układ tolerancji normalnych i pasowań oraz specyfikację geometrii wyrobów. + + + - - - - - - - -
Umiejętności
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. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Pracuje samodzielnie i w zespole. Wykazuje dbałość o powierzony sprzęt i odpowiedzialność za powierzone zadanie i jego rezultaty. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 77 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 26 godz
Przygotowanie do zajęć 12 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 22 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (10h):
  1. 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.

  2. Źródła niepewności w procesie pomiarowym

    Przyrządy do pomiaru wielkości geometrycznych. Właściwości metrologiczne przyrządów. Klasyfikacja, przegląd i zastosowanie uniwersalnych przyrządów pomiarowych. Racjonalny dobór przyrządu do zadania pomiarowego.
    Tradycyjny podział błędów i charakterystyka. Matematyczny model błędów. Wpływ otoczenia na błędy pomiarowe. Klasyfikacja i opis metod pomiarowych. Podstawowe pojęcia teorii niepewności i ich zastosowanie. Metody szacowania niepewności.

  3. 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.
    Oprogramowanie. Analiza dokładności systemów współrzędnościowych. Integracja maszyn współrzędnościowych w systemach zapewnienia jakości. Roboty i centra pomiarowe stosowane w systemach wytwarzania. Systemy mobilne. Zastosowanie technik optycznych w metrologii współrzędnościowej. Kierunki rozwoju metrologii współrzędnościowej.
    Metrologia nierówności powierzchni. Metody stykowe i optyczne. Skaterometria laserowa.

  4. 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.

Ćwiczenia audytoryjne (8h):
  1. Specyfikacje geometrii wyrobów

    Odchyłki wymiaru, odchyłki geometryczne, chropowatość powierzchni. Rodzaje i definicje wymiaru. Interpretacja wymiaru. Układ tolerancji. Klasy dokładności w budowie maszyn.

  2. Elementy analizy wymiarowej

    Działania na wymiarach tolerowanych. Bazy. Obliczanie łańcuchów wymiarowych.
    Pasowania i ich parametry. Przykłady doboru i obliczania pasowań. Zamienność części.

  3. 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.

  4. Zajęcia zaliczeniowe

    Samodzielne opracowanie projektu.
    Kolokwium zaliczeniowe z ćwiczeń audytoryjnych (teoria i zadania).

Ćwiczenia laboratoryjne (8h):
  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 gwintów walcowych zewnętrznych

    Pomiary średnicy podziałowej gwintu zewnętrznego przy pomocy mikrometrów do gwintów MMGe. Pomiary średnicy podziałowej, skoku, katów zarysu gwintu zewnętrznego za pomocą mikroskopu warsztatowego. Pomiary średnicy podziałowej metodą trójwałeczkową pośrednią.

  3. Projektowanie i nadzorowanie sprawdzianów

    Projekt i kontrola za pomocą optimetru pionowego wymiarów sprawdzianu tłoczkowego. Projekt i kontrola metodą różnicową sprawdzianu do wymiarów zewnętrznych (szczękowego) za pomocą optimetru poziomego.

  4. Pomiary chropowatości powierzchni

    Pomiary stykowe chropowatości powierzchni przyrządem T1000E próbek obrobionych różnymi sposobami obróbki mechanicznej. Interpretacja wyników na podstawie uzyskanych wartości parametrów chropowatości. Pomiary chropowatości powierzchni metodami optycznymi. Pokaz rejestracji profilu profilografometrem Kalibr i przyrządem MrSurf PS10 f-y Mahr.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunki zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych:
1) 100% obecność,
2) Pozytywnie oceniony projekt,
2) Pozytywna ocena z kolokwium.
Warunki zaliczenia laboratorium:
1) 100% obecność,
2) Pozytywnie zaliczone wszystkie sprawdziany z poszczególnych zajęć laboratoryjnych,
3) Pozytywnie ocenione sprawozdania z wszystkich laboratoriów (skompletowane w imiennej teczce papierowej).

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Obecność obowiązkowa na laboratorium i ćwiczeniach audytoryjnych (100%).
Na każdym wykładzie jest sprawdzana obecność. Obowiązuje zaliczenie teorii z wykładów w formie sprawdzianu. Studenci posiadający udokumentowaną 75% frekwencję są zwolnieni z tego sprawdzianu z oceną 3.0.
Ćwiczenia audytoryjne: jedna nieobecność usprawiedliwiona (zwolnienie lekarskie) wymaga opracowania dodatkowego projektu z zakresu opuszczonych zajęć, nieobecności nieusprawiedliwione wymagają uczestniczenia w zajęciach w innym terminie.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literatura podstawowa:
1. Jakubiec W., Malinowski J.: Metrologia wielkości geometrycznych (wydanie 5), Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2018.
2. Ratajczyk E., Woźniak A.: Współrzędnościowe systemy pomiarowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016.
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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nieciąg H. (2015). Improvement of simulation method in validation of software of the coordinate measuring systems. Measurement Science Review, Volume 15
Nieciąg H. (2012). The assessment of the criterion in tests of acceptance type of the metrological software in coordinate measuring systems. Proc. of X Intern. Scientific Conference „Coordinate Measuring Technique”. Bielsko Biała.

Informacje dodatkowe:

Brak