Drsnomery meria drsnosť povrchu  na nastavenej dĺžke povrchu tak, že sa motoricky posúva merací hrot a sníma sa jeho priečne pohyby. Meranie sa má čo najviac priblížiť štandardnej definícii drsnosti podľa požadovanej normy. Preto je možné na drsnomere prepnúť rozstup systematických nerovností, ktoré drsnomer odfiltruje a prepnúť spôsob vyhodnotenia priebehu priečnych pohybov snímacieho hrotu.

Dielenské drsnomery majú vreckové rozmery a sú ľahko prenosné. Meria sa nimi spravidla bez statívu tak, že sa ručne pritlačia k meranej ploche. Snímací hrot má väčší vrcholový uhol a väčší polomer zaoblenia.

Laboratórne drsnomery umožňujú meranie zle prístupných plôch. Preto sa dodávajú s radom vymeniteľných snímacích ramienok. Dôraz sa kladie na citlivosť snímania drobných nerovností a linearitu snímania priečnych pohybov. Snímací hrot má preto menší vrcholový uhol a malý polomer zaoblenia a je aj chúlostivejší. Obvykle sa meria zo statívu. Priečne pohyby snímacieho hrotu sa snímajú Hallovými sondami s vysokou linearitou. Drsnomer je pripojiteľný na počítač pre evidenciu výsledkov a tlač protokolov.

Drsnosť povrchu ocele je obvykle žiaducim stavom pred nanášaním vrstiev náterov. Pretože drsnosť povrchu je výrazne nepravidelná nerovnomernosť tvaru povrchu, prejavujúca sa náhodnými, štatisticky hodnotiteľnými charakteristikami, je nevyhnutné už pri definovaní požadovanej hrúbky náteru jednoznačne stanoviť definíciu nulovej hrúbky náteru a spôsob kalibrácie prístrojov na túto nulovú hrúbku. Ak existuje predpoklad viacerých spôsobov kontroly a vyhodnotenia hrúbky náteru, musí byť nulová hrúbka a spôsob kalibrácie prístrojov na ňu definovaný pre všetky očakávané spôsoby. Upozorňujem, že takáto prax je značne riskantná, pretože použitie rôznych metód môže poskytnúť neporovnateľné rozdielne výsledky a viesť k nezhodám a sporom.

Aby sme mohli hovoriť o úspešnom získaní a spracovaní digitalizovaných dát, musíme správne identifikovať a popísať drsnosti alebo tvarové úchylky merané súčasti. Predovšetkým drsnosť povrchu nám môže ovplyvniť nasnímanie dát natoľko, že pri danej presnosti môže dôjsť k značným rozdielom, odchýlkam, ktoré je možné spoznať napríklad len pri použití viacerých metód snímania povrchu.

Vplyv drsnosti povrchu pri použití mechanickej sondy

Pri snímaní dát mechanickou sondou dochádza k styku snímaného povrchu a plochy sondy. Sonda je najčastejšie zakončená guľovou plochou o danom polomere. Princíp snímania spočíva v nájazde alebo vlečení sondy po kontúre digitalizovaného povrchu. Vplyvom nerovnosti digitalizovaného povrchu môže dôjsť k určitým odchýlkam nasnímania dát. Sonda totiž sleduje skutočný profil povrchu, ktorý sa od teoretického povrchu vplyvom nerovností (predovšetkým drsnosti) líši. Drsnosť povrchu ovplyvňuje hodnotu nameranú guľovou sondou.

Teoretický bod, v ktorom by sa mala sonda dotknúť povrchu a od ktorého sa odvíja nameraná hodnota, leží na vrchole guľovej plochy. Vplyvom nerovností povrchu môže dôjsť k prípadu, keď sa sonda dotkne povrchu v inom bode svojej guľovej plochy a znemožní tak úplné dojatie teoretického dotykového bodu na povrch. Takéto "nedojatie" spôsobí odchýlku v nameranej hodnote Z na súradnici X. Je zrejmé, že veľkosť nameranej odchýlky je ovplyvnená viacerými faktormi. Na prvom mieste je hodnota polomeru guľového zakončenia sondy. Čím väčší je tento polomer, tým horšie sa sonda "dostane" do horšie prístupného miesta na profile plochy, a tým je aj väčšia odchýlka nameranej hodnoty. Druhým faktorom je drsnosť, teda nerovnosť snímaného povrchu. Predovšetkým rýchlo sa meniace výškové nerovnosti zväčšujú hodnotu odchýlky nameranej hodnoty. Sonda akoby putuje po najvyšších vrcholkoch profilu plochy a voči najhlbším miestam nadobúda najväčšie odchýlky.

Trajektória sondy tak vlastne vytvorí nový profil plochy, ktorý sa od skutočného líši práve o odchýlky "nedojatia". Samozrejme aj nové profily vzniknuté snímaním sondami s rôznymi polomermi sú odlišné. Čím väčší je polomer sondy, tým sa stredná čiara nového profilu blíži k najvyšším vrcholom povrchu a profil sa čiastočne vyhladzuje. Dochádza však k nárastu odchýlky merania, pretože celé meranie je postavené iba na najvyšších vrcholkoch profilu plochy. V minulosti bol vykonaný pokus založený na snímaní vzorky sondami s rôznymi rádiusmi. Závery tohto pokusu boli štatisticky spracované. Na základe štatistických výpočtov bol urobený záver, že snímanie povrchu sondou s polomerom 0,75 mm je možné iba pri plochách, ktorých hodnota drsnosti Rz je maximálne 3,2 až 5 µm. Pri meraní s najčastejšie používanou sondou s polomerom 1,5 mmnesmie hodnota drsnosti Rz presiahnuť 3 µm. Pri nedodržaní týchto zásad sa znižuje vypovedacia schopnosť vykonaného merania.

PLYV DRSNOSTI POVRCHU PRI OPTICKÝCH A LASEROVÝCH METÓDACH

Rovnako ako použitie mechanickej sondy má aj použitie pokrokovejších optických a laserových metód pri snímaní povrchu svoje úskalia. Problém nastáva v oblasti, kde sa veľkosť mikronerovností povrchu pohybuje v oblasti vlnových dĺžok svetelného žiarenia použitých sond. Názorným príkladom je prúžková interferometria. Pri tejto metóde je CCD kamerou snímaný povrch ožarovaný laserom.

Vyhodnotenie je spracované na základe porovnania s druhým referenčným povrchom. Pokiaľ je povrch hladký, výsledkom merania je obrazový záznam zložený z interferenčných prúžkov, ktorých pozícia, rozmer a tvar sa ďalej vyhodnocuje. Pokiaľ je však parameter drsnosti povrchu Ra väčší ako štvrtina vlnovej dĺžky použitého svetelného žiarenia, dôjde k rozpadu interferenčného obrazca. Tento jav je nutné určitými postupmi eliminovať. Najjednoduchšou cestou je zmena vlnovej dĺžky meracieho svetelného zdroja. Na tomto princípe sú vyvíjané dnešné interferometre a ďalšie prístroje využívajúce interferometriu. Hoci tu bol rozpad interferenčného obrazca prezentovaný skôr ako negatívny jav pri interferometrii, má aj svoje prospešné praktické použitie a to priamo pri meraní drsnosti. Použitím svetelných zdrojov s rôznymi vlnovými dĺžkami môžeme rýchlo určiť drsnosť povrchu kontrolovanej súčasti práve pomocou rozpadu interferenčného obrazca pri určitej hladine mikronerovností.

Drsnosť povrchu – etalóny drsnosti

Etalóny drsnosti

Drsnosť povrchu – základné pojmy a vysvetlenie veličín Ry, Ra, Rz, Rmax

Drsnosť povrchu – Ry, Ra , Rz, Rmax
Záver

Reverzné inžinierstvo je v dnešnej dobe často diskutovaným pojmom v priemyselnej praxi. Spočiatku bolo toto odvetvie určené len na prevod hlineného modelu na počítačové dáta pre potreby filmu alebo pri prvotných návrhoch dizajnu automobilov alebo spotrebného tovaru. Dnes sa ale možnosti reverzného inžinierstva rozvíjajú aj pre potreby kontroly kvality strojárskej výroby. Vedecký výskum by mal byť orientovaný predovšetkým na problematiku začlenenia reverzného inžinierstva do životného cyklu výrobku. Príkladom je pokus o vytvorenie koncepcie na výrobu tvarových foriem a zápustiek na Katedre technológie obrábania (KTO) na ZČU v Plzni. Táto koncepcia by mala obsahovať kroky pre správne navrhnutie a vyrobenie tvarových foriem alebo zápustiek. Prvotným krokom je samozrejme návrh tvaru zápustky podľa požiadaviek zákazníka. Nasleduje výber alebo návrh obrábacieho nástroja na optimálne obrobenie tvarovej plochy. S týmto krokom je spätý návrh technológie a technologických podmienok pre obrábanie, výber obrábacieho nástroja a pod. Po obrobení tvarových plôch musí nasledovať kontrola kvality výroby. A tu by sa mali do danej koncepcie zapojiť možnosti reverzného inžinierstva. Je teda potrebné navrhnúť postupy a metódy účinnej a efektívnej kontroly tvarových plôch zápustiek a iných podobných strojárskych súčastí. Správna kontrola a výpovedná hodnota výsledkov je závislá na zvládnutí digitalizácie a spracovania dát v požadovanej presnosti. Na tento účel by mal byť zostavený súbor experimentov digitalizácie rôznych definovaných tvarových plôch za použitia viacerých techník digitalizácie a softvérových produktov na spracovanie dát.