Файл: СПбгмту допущен к защите.pdf

23
Для печати рекомендуется использовать PLA материал, так как из самых распространенных
1
пластиков (ABC, PLA), он имеет меньшую усадку и деформацию в процессе печати.
Формы и размеры образца-изделия для определения диапазона точности изготавливаемых изделий на 3d принтер. Рис. 9.
Рис. 9 Эскиз образца-изделия
При печати рекомендуется использовать средства улучшения адгезии для предотвращения отлипания и загибов углов детали.
Примечание:
Средства увеличения адгезии:
1. Калибровка рабочего стола 3d принтера, согласно инструкции по эксплуатации.
2. Покрытие платформы 3d принтера спреями-адгезивами, клеем, растворенным пластиком.
3. Покрытие платформы 3d принтера термостойкими лентами, скотчами, бумагой, и различными пленками (каптон, полиэстер).
1
С точки зрения участников сообщества 3d today

24 4. Печать детали с использованием печатаемой подложки (рафт), использовать только после того как остальные методы были опробованы. Так как печатаемая подложка ухудшает качество поверхности детали.
Наименование проводимых проверок:
1. Точность формы отверстия d: а) круглость б) профиль продольного сечения
2. Плоскостность торцевой поверхности повернутого параллелепипеда:
3. Параллельность торцовой поверхности повернутого параллелепипеда
(только 1 повернутый параллепипед) к основанию образца-изделия
4. Прямолинейность боковых поверхностей повернутого параллелепипеда
5. Перпендикулярность боковых поверхностей повернутого параллелепипеда
6. Точность положения наклонной под углом 5° поверхности
7. Круглость наружной цилиндрической поверхности
8. Соосность отверстий
Примечания:
1. Допускается проводить измерение по пункту 1. на отдельном образце- изделии, и вместо проверки круглости проводить проверку постоянства диаметра по ГОСТ 25889.4.
2. Проверку 8 проводят при 3д печати отверстий 30мм. и 40мм. разными экструдерами.
3. Допускается пропорциональное уменьшение габаритов модели, если она не помещается на рабочем поле 3d принтера
Условия печати:
1. Рекомендуется использовать подогрев рабочего стола, если он есть в комплектации принтера.
2. Рекомендуется использовать средства для улучшения адгезии, если производитель оборудования не указывает в технической документации об

25 отсутствии необходимости их применения (в случае, когда на рабочем столе специальное покрытие).
3. Необходима очистка рабочей поверхности от остатков модели предыдущей печати растворителем.
4. Необходима калибровка по высоте печатающей головки относительно стола, по методике, указанной в технической документации, прилагаемой к принтеру.
5. Необходимо организовать в помещении, где проводится печать, комнатную температуру. В случае открытой области печати, обязательно обеспечить печать на «спокойном» воздухе
6. Рекомендуется использовать для печати PLA пластик.
Режимы печати:
Рекомендуется использовать режимы печати, обеспечивающие наивысшую точность, рекомендуемые производителем. В большинстве случаев, производитель
3d принтера поставляет программное обеспечение, для его использования, со соответствующими настройками. Возможны корректировки стандартных режимов, необходимо применять температуру экструдера и рабочего стала, рекомендованных производителем пластика. В случае, если напечатанная модель имеет дефекты печати: плохую адгезию слоев или переплавленные слои, необходимо увеличить или уменьшить температуру экструзии на 5 градусов цельсия соответственно.
Измерение образца-изделия проводят:
- по проверкам 1-7 - с использованием кругломеров и универсальных средств для измерения диаметров отверстий;
- по проверке 2 - по ГОСТ 22267, разд.4, метод 3 - в трех продольных
(перпендикулярно направлению проходов экструдирования) и двух диагональных сечениях;
- по проверке 3 - на поверочной плите с использованием измерительного прибора в трех продольных и двух диагональных сечениях;
- по проверке 4 - с использованием измерительного прибора, установленного так, чтобы его измерительный наконечник касался проверяемой поверхности

26 повернутого параллелепипеда (в среднем сечении) и перемещающегося по поверочной линейке, установленной так, чтобы показания измерительного прибора были одинаковыми на концах проверяемой боковой поверхности;
- по проверке 5 - с использованием поверочного угольника и измерительного прибора в среднем сечении боковых поверхностей повернутого параллелепипеда;
- по проверке 6 - на поверочной плите с использованием универсальных измерительных средств либо специального контрольного приспособления путем определения отклонения от расчетной разновысотности точек, расположенных на расстоянии 5 мм от края среднего сечения наклонной поверхности;
- по проверке 8 - с использованием кругломеров либо специального контрольного приспособления. Допускается для измерений использовать координатно-измерительную машину.
1.11.2
Образец-изделия для проверок точности межосевых расстояний отверстий, отклонение от плоскостности.
Размеры образца-изделия для определения диапазона точности изготавливаемых изделий на 3d принтер Рис. 10
Рис. 10 Эскиз образца-изделия для измерения точности межосевых расстояний

27
Наименование проводимых проверок:
7. Соосность отверстий
8. Плоскостность верхней поверхности
Примечание: образец печатают в средней части стола симметрично его средней линии. Измерение проводят с использованием координатно-измерительной машины, микроскопа или специального приспособления, предназначенного для измерения межосевых расстояний. Погрешность межосевых расстояний равна разности заданного и фактического расстояний между осями любых двух отверстий.
1.11.3
Образец изделия для проверки сносности при печати двумя экструдерами.
Размеры образца-изделия для определения отклонения от соосности отверстий при печати двумя экструдерами Рис. 11.
Рис. 11 Эскиз образца-изделия для измерения соосности отверстий

28
Наименование проводимых проверок:
9. Соосность отверстий
Примечание: образец печатают в средней части стола симметрично его средней линии. Основание образца-изделия должно печататься одним экструдером, а верхнее кольцо диаметром 65 мм. и высотой 10 мм печатается вторым экструдером, которым должна быть оснащена печатающая головка. Измерение проводят с использованием координатно-измерительной машины, микроскопа или центроискателя. Погрешность межосевых расстояний равна разности между осями отверстием диаметром 30 мм. и 40 мм.
1.12 Анализ точности 3д принтера на основе ГОСТ ISO 230-2 2016
Определение точности и повторяемости позиционирования осей станков с числовым программным управлением.
1.12.1
Область применения
Данный пункт устанавливает нормы и правила испытаний и оценки точности и повторяемости позиционирования осей
3d принтера с помощью непосредственного раздельного измерения отдельных осей. Методы испытаний одинаково применяют к линейным осям и осям вращения. Для одновременной проверки нескольких осей данные методы не применимы. Данные проверки могут быть использованы для типовых, приемочных, сравнительных испытаний, периодических подтверждений точности, коррекции точности 3d принтера и т.д.
Методика испытаний включает в себя повторные измерения в каждой позиции.
Определяют и рассчитывают соответствующие параметры испытания. Оценка их погрешностей производится в соответствии с ISO/TR 230-9.
1.12.2
Термины и определения

29
Измерительный ход (measurement travel): Часть хода оси, используемая для сбора данных и выбранная таким образом, чтобы к первой и последней заданным позициям можно было приближаться с двух направлений.
Функциональная точка (functional point): Центральная точка, связанная с компонентом станка, образующим контуры детали. (экструдер)
Примечание 1 — В данном пункте проводятся испытания погрешностей взаимного смещения между компонентом 3d принтера образующим контуры детали, и рабочем столом на котором выращивается деталь. Эти погрешности определяются и измеряются в позиции или на траектории функциональной точки.
Заданная позиция (target position): Р,- (i = от 1 до m) позиция, в которую запрограммировано перемещение подвижного компонента.
Примечание1 — Нижний индекс i указывает частную позицию среди других заданных позиций вдоль или вокруг данной оси.
Действительная позиция (actual position): Ptj (i = 1, m; j = 1, п) измеренная позиция, достигнутая функциональной точкой при j-м подходе к i-й заданной позиции.
Позиционное отклонение (отклонение позиции) (positioning deviation, deviation of position): Xjj действительная позиция, достигнутая функциональной точкой, минус заданная позиция (ISO 230-1, 3.4.6), а именно по формуле:
????
????????
= ????
????????
− ????
????
Примечание 1 — Позиционные отклонения определяются как относительное смещение между элементом 3d принтера образующим контуры детали и элементом, несущим выращенную деталь в направлении движения испытуемой оси.
Примечание 2 — Позиционные отклонения представляют собой лимитированное представление относительно погрешности позиционирования на дискретных интервалах.

30
Однонаправленный (unidirectional): Относится к серии измерений, при которых подход к заданной позиции всегда осуществляется в одном и том же направлении вдоль или вокруг данной оси.
Примечание1 — Символ ↑ означает параметр, полученный при измерении, сделанном после подхода в положительном направлении, а символ ↓ — в отрицательном направлении, например ????
????????
↑или ????
????????
↓.
Двунаправленный (unidirectional): Относится к параметру, полученному в результате серии измерений, при которых подход к заданной позиции осуществляется в обоих направлениях вдоль или вокруг данной оси.
Стандартная
неопределенность
(bi-directional):
Неопределенность результата измерения, выраженная в виде стандартного отклонения.
Суммарная стандартная неопределенность (combined standard uncertainty):
Стандартная неопределенность результата измерения, полученного из значений ряда других величин, равная взятому со знаком плюс квадратному корню из суммы дисперсий или ковариаций этих величин, весовые коэффициенты при которых определяются зависимостью результата измерения от изменений этих величин.
Расширенная
неопределенность
(expanded uncertainty):
Величина, определяющая интервал вокруг результата измерения, который, как ожидается, содержит в себе большую часть распределения значений и с достаточным основанием может быть приписан измеряемой величине.
Коэффициент запаса (coverage factor): Числовой коэффициент, на который умножают суммарную стандартную неопределенность для получения расширенной неопределенности.
Среднее однонаправленное позиционное отклонение на позиции (mean unidirectional positioning deviation at a position)
????
????????
↑ или ????
????????
↓.: Среднее арифметическое позиционных отклонений, полученных при серии п однонаправленных подходов к позиции ????
????
по формулам:
????̅
????????
↑=
1
????
????
????
???? = 1
????
????????
↑

31
????̅
????????
↓=
1
????
????
????
???? = 1
????
????????
↓
Среднее двунаправленное позиционное отклонение на позиции (mean bi- directional positioning deviation at a position)
????????????
̅̅̅̅: Среднее арифметическое значение средних однонаправленных позиционных отклонений ????
????????
↑и ????
????????
↓., полученных при двух направлениях подхода к позиции Р,по формуле:
????
????
̅ =
????̅
????
↑ +????̅
????
↑
2
Зона нечувствительности на позиции (reversal error at a position) В(:
Разность между средними однонаправленными позиционными отклонениями, полученными при двух направлениях подхода к позиции Pj по формуле:
????
????
= ????̅
????
↑ −????̅
????
↓
Зона нечувствительности позиционирования оси (reversal error of an axis) В:
Максимум абсолютных значений зон нечувствительности |В(| на всех заданных позициях вдоль или вокруг данной оси по формуле:
???? = max [|????
????
|]
Средняя зона нечувствительности позиционирования оси (mean reversal error of an axis) В: Среднее арифметическое значение зон нечувствительности В (на всех заданных позициях вдоль или вокруг данной оси по формуле:
????̅ =
1
????
????
????=1
????
????
????

32
Оценка однонаправленной повторяемости позиционирования оси на
позиции (estimator for the unidirectional axis positioning repeatability at a position) s;f или s(|: Формула для оценки стандартной неопределенности отклонения при позиционировании, полученного в результате серией п однонаправленных подходов к позиции Pj по формулам:
????
????
↑= √
1
???? − 1
∑(????
????????
↑ −????̅
????
↑)
2
????
????=1
????
????
↓= √
1
???? − 1
∑(????
????????
↓ −????̅
????
↓)
2
????
????=1
Однонаправленная повторяемость позиционирования на позиции
(unidirectional positioning repeatability at a position)
????
????????
↑ или ????
????????
↓: Диапазон, полученный из оценки однонаправленной повторяемости позиционирования по оси на позиции Р( с использованием коэффициента запаса к = 2 по формулам:
????
????
↑= 4????
????
↑
????
????
↓= 4????
????
↓
Двунаправленная повторяемость позиционирования на позиции (bi- directional positioning repeatability at a position) R
i по формуле:
????
????
= max [2????
????
↑ +2????
????
↓ +|????
????
|; ????
????
↑; ????
????
↓]
Однонаправленная повторяемость позиционирования оси (unidirectional positioning repeatability of an axis)
???? ↑ или ???? ↓:,: Максимальное значение повторяемости позиционирования в любой позиции Pj вдоль или вокруг данной оси по формулам:

33
???? ↑= max[????
????
↑]
???? ↓= max [????
????
↓]
Двунаправленная повторяемость позиционирования оси (bi-directional positioning repeatability of an axis) R: Максимальное значение повторяемости позиционирования в любой позиции Pi вдоль или вокруг оси по формуле:
???? = max [????
????
]
Дднонаправленная систематическая погрешность позиционирования оси
(unidirectional systematic positioning error of an axis)
???? ↑ или ???? ↓ ,: Разность между алгебраическим максимумом и минимумом средних однонаправленных отклонений позиционирования для одного направления подхода ????̅
????
↓ или ????̅
????
↑ в любой позиции Pj вдоль или вокруг данной оси по формулам:
???? ↑= max[????̅
????
↑] − min [????̅
????
↑]
???? ↓= max[????̅
????
↓] − min [????̅
????
↓]
Двунаправленная систематическая погрешность позиционирования оси
(bi-directional systematic positioning error of an axis) E: Разность между алгебраическим максимумом и минимумом средних однонаправленных отклонений позиционирования для двух направлений подхода ????̅
????
↓ или ????̅
????
↑ , в любой позиции
Pj вдоль или вокруг данной оси по формуле:
???? = max[????̅
????
↑; ????̅
????
↓] − min [????̅
????
↑; ????̅
????
↓]
Средняя двунаправленная погрешность позиционирования оси (mean bi- directional positioning error of an axis) M: Разность между алгебраическим максимумом и минимумом средних двунаправленных отклонений позиционирования ????
????
в любой позиции Рi вдоль или вокруг данной оси по формуле:

34
???? = max[????̅
????
] − min [????̅
????
]
Погрешность однонаправленного позиционирования оси, точность
однонаправленного позиционирования оси (unidirectional positioning error of an axis, unidirectional positioning accuracy of an axis)
???? ↑ или ???? ↓Диапазон, полученный путем комбинации средних однонаправленных систематических погрешностей позиционирования и оценки однонаправленной повторяемости позиционирования оси с использованием коэффициента запаса к = 2 по формулам:
???? ↑= max(????̅
????
↑ +2????
????
↑) − min(????̅
????
↑ −2????
????
↑)
???? ↓= max(????̅
????
↓ +2????
????
↓) − min(????̅
????
↓ −2????
????
↓)
Погрешность двунаправленного позиционирования оси, точность двунаправленного позиционирования
2
оси (bi-directional positioning error of an axis, bi-directional positioning accuracy of an axis) А: Диапазон, полученный путем комбинации средних двунаправленных систематических погрешностей позиционирования и оценки повторяемости позиционирования оси при двунаправленном позиционировании с использованием коэффициента запаса к = 2 по формуле:
???? = max[????̅
????
↑ +2????
????
↑; ????̅
????
↓ +2????
????
↓] − min [????̅
????
↑ −2????
????
↑; ????̅
????
↓ −2????
????
↓]
Выборочная точка (sampling point): Дискретная точка, числовое представление соответствующей геометрической погрешности которой содержится в таблице погрешностей, в таблице коррекции или в пространственной сетке погрешностей (коррекция с помощью ЧПУ)
2
Понятие «точность позиционирования» здесь использовано в количественной форме и отличается от понятия «точность измерения»