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3 Rugosimetro
Il rugosimetro è uno strumento di contatto che misura la tessitura superficiale e può consentire la valutazione dei parametri standard di rugosità quali ISO, DIN (Deutsches Institut für Normung), CNOMO (Comitè de Normalisation des Outillages et Machines- outils). Inoltre fornisce curve caratteristiche, diagrammi di profilo, rapporti di misura, valutazioni statistiche e misurazioni di planarità e rettilineità.
Il rugosimetro utilizzato in questa ricerca è il modello S3P della Feinprüf Perthen GmbH ed è collocato presso il laboratorio di visione del Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Nucleare e della Produzione, Sezione Produzione, della Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Pisa.
La stazione di misura è composta dai seguenti elementi (fig. 3.1):
- rugosimetro S3P (1);
- unità meccanica di traslazione della sonda (2);
- sonda (3);
- banco di misura (4);
- sistema di movimentazione assi X/Y (5).
Figura 3. 1 Stazione di misura
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3.1 Rugosimetro S3P
Il rugosimetro S3P è dotato, sul lato anteriore (fig. 3.2), da un tastierino numerico con display (1) sul quale l’utente può impostare settaggi, richiamare parametri, richiedere grafici ottenendone un’indicazione sullo schermo.
Il funzionamento è intuitivo, grazie al menù principale a cui si accede tramite i cinque tasti cursore (2). Inoltre sono presenti quattro gruppi di tasti che consentono di abilitare le principali funzioni:
- tasti corsa di misurazione (3) - tasti programmi (4)
- tasti parametri (5) - tasti di stampa (6)
Sul frontale è situata un’uscita per la stampa dei diagrammi di profilo e delle curve caratteristiche.
Nella parte posteriore dello strumento è posta l’uscita V.24 (porta seriale) per il collegamento dell’apparecchio al PC e la trasmissione e la ricezione dei dati.
Figura 3. 2 Display e tastierino numerico
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3.2 Unità meccanica di traslazione della sonda
L’unità di traslazione (fig. 3.3) consente la movimentazione della sonda sulla superficie da esplorare. Essa poggia su una piastra sostenuta da una colonna graduata sulla quale, manovrando il volantino posto sulla sommità, può scorrere verticalmente.
Il movimento di trascinamento è rettilineo, è posseduto dalla sonda ed avviene sempre a velocità costante .
L’unità di movimentazione è molto importante al fine di una corretta misurazione, il movimento meccanico imposto allo stilo (parte terminale della sonda) deve essere il più regolare possibile, senza impuntamenti o scatti, e ciò è possibile attraverso una serie di rotismi di precisione a bagno d’olio, contenuti all’interno della scatola di movimentazione.
Il supporto della sonda deve essere parallelo al piano di lavoro, e questo parallelismo è importantissimo per evitare eventuali distorsioni che provocherebbero un’inclinazione anomala nel diagramma del profilo.
Figura 3.3 Unità meccanica di traslazione
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3.3 Sonda
La sonda (fig. 3.4) è forse il componente più importante del rugosimetro, poiché entra direttamente in contatto con la superficie da esplorare; essa è costitita da uno stilo (1) sulla cui estremità è montato un palpatore (2) di diamante di forma conica, il cui vertice è raccordato con un raggio di 2.5μm.
La posizione dello stilo è riferita ad una parte avanzata dell’esploratore chiamata pattino ((3) in carburo di tugsteno) ed ha l’estremità raccordata ad arco di cerchio il cui raggio, per individuare il profilo tecnico¹, deve essere uguale a 25mm.
La sonda ha al suo interno un trasduttore che trasforma i movimenti meccanici dello stilo, generati dalle microasperità superficiali, in segnali elettrici che, inviati al rugosimetro, sono elaborati da questo in valori numerici.
Figura 3.4 Sonda MFW 250
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¹ Il Profilo Tecnico è la linea risultante dalla intersezione del piano di rilievo con la superficie tecnica, dove per superficie tecnica si intende, per convenzione, la superficie rilevata dagli strumenti di misura macrogeometrica.
