1. ÖLÇME TEKNİĞİ Bilinen bir değer ile bilinmeyen bir değerin karşılaştırılmasına ölçme denir. Makine parçalarının veya yapılan herhangi işin görevini yapabilmesi için istenen ölçülerde olması gerekir. Bu amacın gerçekleşmesi içinde imalat sırasında ve sonrasında parçaların ölçülmesi gerekir. Ölçme; Dolaylı Ölçme ( Bu işlemde ölçü aleti belli bir kıyaslama parçasına ayarlanır. Ölçme kıyaslama parçasına göre yapılır. Örneğin pergel, iç ve dış çap kumpasları ve mastarlar ile ölçme gibi.) Doğrudan Ölçme (Ölçü takımları ile yapılan ölçmedir. Bu ölçme işleminde ölçü, ölçme takımından doğrudan okunur.) Olarak ikiye ayrılır Ölçme ve Kontrolü Etkileyen Faktörler aşağıda verilmiştir. Ölçme aletinin hassasiyeti. Ölçme işleminin yapıldığı yerin ortam ısısı. Ölçme yapan kişiden kaynaklanan faktörler Ölçme yapılan yerin aydınlığı Ölçü aletinin aşırı ısınması Yapılan işin hassasiyeti. Ölçme ve kontrol yapılırken meydana gelen hatalar. Ölçülecek iş parçasının fiziksel özelliği. 1.1. Uzunluk Ölçü Sistemleri Metrik Sistem Bu ölçü sisteminde birim metredir. Metre, yerküre meridyeninin kırk milyonda biri uzunluğundadır ve (m) harfi ile simgelendirilir. Makine tekniğinde metrenin as katları kullanılır. 10 m,100 cm,10 mm gibi gösterilir. Uzunluk As Katları Ölçüleri m dm cm mm µ 1 Gega 1.000.000 (1.10 7 ) (1.10 8 ) (1.10 9 ) (1.10 12 ) 1 Kilo (1.10 1000 6 (1.10 ) ) (1.10 4 ) (1.10 5 ) (1.10 6 ) (1.10 9 ) 1 Hecta 100(1.10 2 ) (1.10 3 ) (1.10 4 ) (1.10 5 ) (1.10 8 ) 1 Decka 10(1.10 1 ) (1.10 2 ) (1.10 3 ) (1.10 4 ) (1.10 5 ) 1 Metre (m) 1 10 (1.10 2 ) (1.10 3 ) (1.10 6 ) 1 Desimetre (dm) 0.1 (1.10-1 ) 1 10 100 100.000 1 Santimetre (cm) 0.01(1.10-2 ) 0.1(1.10-1 ) 1 10 10.000 1 Milimetre 0.001(1.10-3 ) 0.01(1.10-2 ) 0.1(1.10-1 ) 1 1.000 1 (mm) Mikron (µ) 0.000001(1.10-6 ) 0.00001(1.10 ) 0.0001(1.10 - ) 0.001(1.10-3 ) 1 1
Inch (parmak) Sistemi Bu ölçü sisteminde birim YARDA dır. 1 YARDA = 3 AYAK = 36 PARMAK tır. Makine tekniğinde YARDA nın as katlarından PARMAK ve BÖLÜNTÜLERİ kullanılır. Parmak ( ) işareti ile ifade edilir. 1, 2, 1/2, 5/16, 3/8 gibi gösterilir. 1 = 25.4 mm dir. Uzunluk Ölçü Sistemlerinin Birbirine Çevrilmesi 1-3 / 8 kaç mm eder hesaplayalım. 2-1 /4" kaç mm eder hesaplayalım. 1 " = 25,4 mm ise 1 " = 25,4 mm ise 3 / 8" = X eder. 1 / 4 " = X eder. X = 3 x 25,4 / 8 X = 1 x 25,4 / 4 X = 76,2 / 8 X = 9,52 mm eder. X = 25,4 / 4 X = 6,35 mm eder. 3-5 / 16 " kaç mm eder hesaplayalım 4-57,15 mm kaç parmak (") eder hesaplayalım. 1 " = 25,4 mm ise 25,4 mm = 1" ise 5 / 16 " = X eder. 57,15 = X eder X = 5 x 25,4 / 16 X = 57,15 / 25,4 X = 127 / 16 X = 7,93 mm eder. X = 2 ¼ "eder. 1.2. Ölçme Aletleri 1.2.1 Basit Bölüntülü Ölçü Aletleri 1.2.1.1 Metreler Uzun parçaların kabaca ölçülmesinde kullanılan çizgi bölüntülü ölçü aletleridir. Metreler büyük boyutlu parçaların ölçülmesinde ve hassasiyet istenmeyen küçük parçaların ölçülmesinde kullanılır. Metrelerin ölçü hassasiyeti 1mm ve 0,5 mm dir. Milimetrik bölüntüler ile yapılmakla birlikte santimetre olarak okunur. Metreler kullanım amaçlarına göre şerit metreler(şekil 1.1), katlanır metreler olmak üzere iki gruba ayrılır. Şerit metreler büyük uzunlukların ölçülmesinde kullanılırlar. Uzunlukları 2, 3, 5, 10, 20, 30 ve 50 metre genişlikleri ise 12 16 mm olarak paslanmaz yay çeliklerinden üretilirler. 2
Şekil 1.1 Şerit Metreler Şerit metreler ile ölçüm yaparken metrenin uç kısmı ölçülecek parçanın esas alınan yüzeyine tam temas etmelidir. Şerit metrenin 0 çizgisine hareketli olmasına dikkat edilmesi gereklidir. (Şekil 1.2) Şekil 1.2 Şerit metrenin hareketli 0 çizgisi Katlanır metreler hassas olmayan uzunluk ölçümlerinde kullanılırlar. Ölçü hassasiyetleri 1 mm dir. Ahşap malzemelerden, çelik malzeme ve alüminyum malzemeden yapılırlar. Uzunlukları 1 metredir. Şekil 1.3 Katlanır Metreler 1.2.1.2 Çelik Cetvel Makine atölyelerinde en çok kullanılan ölçü aletlerindendir. Daha çok ölçme ve markalama işlemlerinde kullanılırlar. Yay çeliğinden yapılan çelik cetvellerin genişlikleri 20 mm boyları ise 100 1000 mm ve kalınlıkları da 0,5 mm ölçülerindedir. Çelik cetveller 0,5 mm aralıklı olarak ince çizgi bölüntülü yapıldığı gibi 1 mm aralıklı olarak yapılanları da vardır. Bazı çelik cetvelleri bir tarafı mm bölüntülü diğer tarafı ise (") parmak bölüntülü olabilir. Çelik cetvellerin bazılarının arkasında parmak ölçülerinin metrik değerleri yazılı olarak verilmiştir. (Şekil 1.4) Şekil 1.4 Çelik Cetvel 3
1.2.2 Verniyerli Ölçü Aletleri 1.2.2.1 Sürmeli Kumpaslar Ayarlanabilen bölüntülü ölçü aletlerindendir. Uzunluk ölçülerini, iç çap, dış çap, derinlik ve kanal gibi mesafeleri ölçme işlemlerinde kullanılırlar. Kumpaslar cetvel ve sürgü olmak üzere iki esas parçadan meydana gelmiştir. Sabit çene cetvelle, hareketli çene ise sürgü ile tek parça halinde yapılmıştır. Sürgü üzerinde verniyer bölüntüsü vardır. Cetvelin bir tarafı (mm), diğer tarafı ise (") parmak bölüntülü olarak yapılır. Kumpaslar paslanmaz çelikten yapılırlar. Cetvellere göre ölçme hassasiyetleri daha yüksektir. Ölçüyü dijital ve saatli olarak otomatik gösteren kumpaslarda vardır. (Şekil 1.5-1.7) Şekil 1.5 Sürmeli(Verniyerli ) kumpas ve kısımları Şekil 1.6 Dijital göstergeli kumpas Şekil 1.7 Saat kadranlı sürmeli kumpas 4
Kumpaslar Ölçü Sistemlerine Göre Metrik ölçü sistemine göre yapılan kumpaslar 1/10 mm verniyer taksimatlı kumpaslar 1/20 mm verniyer taksimatlı kumpaslar 1/50 mm verniyer taksimatlı kumpaslar Parmak ölçü sistemine göre yapılan kumpaslar 1/32 " verniyer taksimatlı kumpaslar 1/64 " verniyer taksimatlı kumpaslar 1/128 verniyer taksimatlı kumpaslar 1/192 verniyer taksimatlı kumpaslar 1/1000" verniyer taksimatlı kumpaslar Kullanım Alanlarına Göre Kumpaslar İç ve dış çap kumpasları Derinlik kumpasları Özel kumpaslar Modül kumpasları olarak gruplandırılır. 1.2.2.1.1 Metrik ölçü sistemine göre yapılan kumpaslar 1.2.2.1.1.1 1/10 mm verniyer bölüntülü kumpaslar Bu kumpaslarda cetvel üzerindeki 9 mm lik kısım verniyer üzerinde 10 eşit parçaya bölünmüştür. Cetvelin üzerindeki iki çizgi aralığı 1 mm olduğuna göre sürgü üzerindeki çizgi aralığı 9 / 10 = 0,9 mm dir. Buna göre bu kumpasın hassasiyeti (1 0,9 = 0,1 mm) dir. Bu kumpas ile ölçüm yapılırken sürgü kısmındaki her bir çizgi cetveldeki tam değerden sonra 0,1 olarak okunur. (Şekil 1.8) Şekil 1.8 1 / 10 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların Bölüntüleri Örneklerle 1 / 10 mm Verniyer Taksimatlı Kumpaslarda Ölçü Okuma 5
Şekil 1.9 1 / 10 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların uygulanması Verniyerin 0 (sıfır) çizgisi cetveldeki 7. çizgi ile çakışmıştır. Buna göre okunan ölçü 7 mm ve 8 mm arasındaki ondalık ölçüleridir. Verniyerin çakışan çizgisinin kaçıncı çizgi olduğu tespit edilir ve ondalıklı değer okunur. Üstteki örnekte verniyer bölüntüsünün 10. çizgisi çakıştığı için buna göre ölçülen değer: 7 mm dir. (Şekil 1.9) Şekil 1.10 1 / 10 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların uygulanması Verniyerin 0 (Sıfır) çizgisi cetvel üzerinde 62 mm yi geçmiştir. Verniyerin 4. çizgisi cetvel üzerindeki herhangi bir çizgi ile tam çakışmıştır. (Şekil 1.10)Buna göre ölçülen değer; 62 + 0,4 = 62,4 mm dir. 1.2.2.1.1.2 1/20 mm verniyer bölüntülü kumpaslar Bu kumpaslarda cetvel üzerindeki 19 mm lik kısım sürgü üzerinde 20 eşit parçaya bölünmüştür. Cetvel üzerindeki iki çizgi aralığı 1 mm olduğuna göre sürgü üzerindeki çizgi aralığı 19 / 20 = 0,95 mm dir. Buna göre bu kumpasın hassasiyeti (1 0,95 = 0,05 mm) dir. Bu kumpas ile ölçüm yapılırken sürgü kısmındaki her bir çizgi cetveldeki tam değerden sonra 0,05 olarak okunur. Şekil 1. 11. Şekil 1.11 1 / 20 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların Bölüntüleri 6
Şekil 1.12 1 / 20 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların uygulanması Verniyerin 0 (sıfır) çizgisi cetveldeki 7. çizgiyi geçmiştir. Buna göre okunan ölçü 7 mm ve 8 mm arasındaki ondalık ölçüleridir. Verniyerin çakışan çizgisinin kaçıncı çizgi olduğu tespit edilir ve ondalıklı değer okunur. Üstteki örnekte verniyer bölüntüsünün 10. çizgisi çakıştığı için ölçülen değer (Şekil 1.12): 7 + ( 0,05 x 10 ) = 7,50 mm dir. Şekil 1.13 1 / 20 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların uygulanması Verniyerin 0 (Sıfır) çizgisi cetvel üzerinde 51 mm yi geçmiştir. Verniyerin 7. çizgisi cetvel üzerindeki herhangi bir çizgi ile tam çakışmıştır. Buna göre okunan değer(şekil 1.13): 51 + ( 0,05 x 7) = 51,35 mm dir. 1.2.2.1.1.3 1/50 mm verniyer bölüntülü kumpaslar Bu kumpaslarda cetvel üzerindeki 49 mm lik kısım sürgü üzerinde 50 eşit parçaya bölünmüştür. Cetvel üzerindeki iki çizgi aralığı 1 mm olduğuna göre sürgü üzerindeki çizgi aralığı 49 / 50 = 0,98 mm dir. Buna göre bu kumpasın hassasiyeti 1 0,98 = 0,02 mm dir. Bu kumpas ile ölçüm yapılırken sürgü kısmındaki her bir çizgi cetveldeki tam değerden sonra 0,02 olarak okunur (Şekil 1.14) Şekil 1.14 1 / 50 mm Veniyer taksimatlı kumpasların bölüntüleri Örnek 1 Şekil 1.15 1 / 50 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların uygulanması Verniyerin 0 (sıfır) çizgisi cetveldeki 40. çizgiyi geçmiştir. Buna göre okunan ölçü 40 mm ve 41mm arasındaki ondalık ölçüleridir. Verniyerin çakışan çizgisinin kaçıncı çizgi olduğu tespit edilir ve ondalıklı değer okunur. Üstteki örnekte verniyer bölüntüsünün 40.çizgisi çakıştığı için; ölçülen değer(şekil 1.15): 40 + (0,02 x 40) = 40,80 mm dir. 7
Örnek 2 Şekil 1.16 1 / 50 mm Veniyer Taksimatlı Kumpasların uygulanması Verniyerin 0 (Sıfır) çizgisi cetvel üzerinde 61 mm yi geçmiştir. Verniyerin 17. çizgisi cetvel üzerindeki herhangi bir çizgi ile tam çakışmıştır(şekil 1.16). Buna göre okunan değer: 61 + (0,02 x 17) = 61,34 mm dir. 1.2.2.1.2 Parmak ölçü sistemine göre yapılan kumpaslar 1.2.2.1.2.1 1/128 verniyer taksimatlı kumpaslar 1/128 verniyer bölüntülü kumpas, ölçü cetveli 1 parmak ölçüsünün(1 ölçüsü=25.4 mm dir) 16 eşit parçaya bölünmesiyle elde edilmiştir. Cetvel ölçü bölüntüsü üzerindeki 7/16 lık kısım sürgü üzerinde 8 eşit parçaya bölünmek suretiyle 1/128 verniyer bölüntüsü elde edilmiştir(şekil 1.17). Şekil 1.17 1/128 Verniyer Bölüntülü Kumpas Örnek 1 Şekil1.18 1/128 Verniyer Taksimatli Kumpasta ¼+4/128 = 9/32 Ölçüsünün Okunması 32 + 4 32 + 4 36 1/4 + 4 /128 = = = = = 9 / 32 128 128 128 8
1.2.2.1.2.2 1/1000" Verniyer Taksimatlı Kumpaslar 1/1000 verniyer bölüntülü kumpas, ölçü cetveli 1 parmak ölçüsünün 40 eşit parçaya bölünmesiyle elde edilmiştir. Cetvel ölçü bölüntüsü üzerindeki 24 eşit bölüntü çizgisi sürgü üzerinde 25 eşit parçaya bölünmek suretiyle 0.001 parmak verniyer bölüntü elde edilmiştir. Bu değer kumpasın ölçebileceği en küçük değer ve hassasiyettir(şekil 3.18). Şekil 1.18 1/1000 Verniyer Bölüntülü Kumpas Örnek1 Şekil 1.19 1/1000 Verniyer Taksimatlı Kumpasların uygulanması Ölçünün okunuşu 6x0,0025=0,150 2+ 0,150 =2,150 2,150 +0,002 = 2,152 okunan ölçü 1.2.2.1.3 Kullanım Alanlarına göre yapılan kumpaslar 1.2.2.1.3.1 İç ve dış çap kumpasları Bu kumpaslar daha önceki sürmeli kumpaslar ile aynı kumpaslardır. 1.2.2.1.3.2 Derinlik kumpasları Bu kumpaslarla kademeli kanal, delik derinlikleri ölçülür. Ölçülecek gerecin özelliğine göre değişik çeşitleri vardır. 9
Şekil 1.20: Derinlik Ölçme Şekil 1.21: Derinlik kumpasının kullanımı 1.2.2.1.3.3 Özel Kumpaslar Değişik biçimli ve konumlu parçaların boyutlarını ölçmek veya kontrol etmek amacı ile kullanılır. 1.2.2.1.3.4 Modül Kumpasları Dişli çarkların diş genişliği ve diş üstü yüksekliğinin ölçülmesinde kullanılır. 10
1.2.2.1.3.5 Kumpasların Kullanılması, Bakımı ve Korunması Ölçü hassasiyetine uygun kumpas seçilmelidir Kumpas sürgüsünün cetvel üzerinde boşluksuz çalışıp çalışmadığına bakılmalıdır Çeneler kapalı durumda iken sıfır çizgileri çakışır durumda ve çeneler birbirine yapışık olmalıdır Ölçüm sırasında sürgüye fazla basma kuvveti uygulanmamalıdır İş parçasına önce sabit çene temas ettirilmeli, daha sonra hareketli çene sürülerek temas etmelidir Sıcak parça ve çapaklı parça kesinlikle ölçülmemelidir Kumpaslar kesici ve darbe aletlerinden uzak tutulmalıdır Kumpasların çeneleri pergel gibi veya cetvel kısmı çelik cetvel gibi kullanılmamalıdır Ölçme işlemi bittikten sonra kumpas çeneleri kapatılıp özel kutularına konulmalıdır Uzun süre kullanılmayacak kumpaslar asitsiz yağlar (vaselin) ile yağlanıp kutularında saklanmalıdır. Şekil 1.22 de kumpas okuma hataları verilmiştir Şekil 1.22: Kumpas okuma ve hatalar 1.2.2.2 Mikrometreler Sürmeli kumpaslarda gereçleri 0,02 mm ölçme hassasiyeti ile ölçebilmekteydik. Bu hassasiyet değeri makine parçalarının yapımında yeterli değildir. Daha hassas ölçümlerde mikrometrelerden yararlanılır. Mikrometreler 0,01, 0,001 ve 0,0001 mm hassasiyette ölçüm yapabilir. Mikrometreler de gövdenin bir ucunda sabit ölçme çenesi diğer uçta ise somun içinde çalışan vidalı bir mil ve bu mile bağlı hareketli çene vardır. Milin somun içerisinde döndürülmesiyle hareketli çene ileri-geri hareket ederek ölçme işlemi gerçekleştirilir. Mikrometrelerde ölçme alanı ile ölçme aralığı farklı şeylerdir. Ölçme alanları 0 25mm, 25 50 mm, 50 75 mm dir. Ölçme aralığı ise metrik mikrometrelerde 25 mm parmak( ) sistemli mikrometrelerde ise 1 dır. Ölçü çeneleri arasındaki boşluk ölçme alanı, ölçüm milinin hareket mesafesi ise ölçme aralığıdır. Mikrometrelerde ölçme baskısı 250 gr olacak şekilde ayarlanmıştır. Bunu anlamak için mikrometre çeneleri iş parçasına temas ettikten sonra cırcır vidası ses çıkarana kadar döndürülür.(cıcır vidası ses çıkarmaya başladığı an ölçme baskısı 250 gr a ulaşmış olur). 11
Ölçü sistemlerine göre mikrometreler Metrik mikrometreler Parmak (") mikrometreler Kullanım alanlarına göre mikrometreler Dış çap mikrometreleri İç çap mikrometreleri Derinlik mikrometreleri Modül mikrometreleri Vida mikrometreleri Özel mikrometreler Şekil 1.23. 0 25 mm Aralığıda 0,01mm Hassasiyetinde Mikrometre Şekil 1.24. Mikrometrenin prensip resmi 12
1.2.2.1 Ölçü Sistemlerine Göre Mikrometreler 1.2.2.1.1 Metrik Mikrometreler 1.2.2.1.1.1 0,01 Hassasiyette Ölçüm Yapan Mikrometreler Vidalı mil ile hareket eden tambur tam tur yaptığında hareketli çene mil adımına bağlı olarak 0,5 mm ileri veya geri hareket eder. Kovan yatay çizgisi üzerinde birer milimetrelik bölüntüler, çizginin alt kısmında ise 0,5 mm lik bölüntüler vardır. Tambur ise 50 eşit parçaya bölünmüştür. Tamburun tam devri sonunda hareketli çene 0,5 mm hareket ettiğine göre tambur çevresindeki 50 eşit aralıkta bir devir yapmış olur. Buna göre mikrometre hassasiyeti 0,5 / 50 = 0,01 mm olur. Aşağıdaki şekillerde 0-25 mm aralığında ve 0,01 mm hassasiyetinde ölçme yapan mikrometrelerden ölçü okuma örnekleri verilmiştir. Scala kovanında üstteki her çizgi 1 mm yi alttaki her çizgi ise üstteki her çizgiden sonra o ölçüye artı olarak 0,50 mm yi ifade eder. Örnek 1. Örnek 2 Okunan Değer; 6 + 0,50 + 0,33 = 6,83 mm dir. Okunan Değer; 9 + 0,50 + 43 = 9,93 mm dir. 13
0.45 + 0.013 = 0.463 0.55 + 0.017 = 0.567 0.35 + 0.017 = 0.367 0.45 + 0.017 = 0.467 14
1.3 Kumpaslar İle İlgili Uygulamalar 15
1-2- 3-4- 16
5 6-7- 8-76,3 mm yi 1 / 10 verniyer taksimatlı kumpasta çizerek gösteriniz 9-70,36 mm yi 1 / 50 verniyer taksimatlı kumpasta çizerek gösteriniz 10-75,25 mm yi 1 / 20 verniyer taksimatlı kumpasta çizerek gösteriniz? 17
11-12- 13-14- 15-16- 17-18- 18
19-20- 21-22- 23-24- 25 19
1.4 Mikrometreler İle İlgili Uygulamalar 20
1-2- 3-4- 5-6- 7-8- 9-10- 21
11-12- 13-14- 15-16- 17-18- 19-20- 21-22- 23-24- 22
25-26- 27-28- 29-30- 31-23
24
25