Bachelor's Thesis

Surface texture of machine parts

Final Thesis 5.72 MB Appendix 271.3 kB

Author of thesis: Václav Raštica

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Reviewer: Ing. Vendula Sámelová, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis presents a systematic evaluation of surface texture on the functional tooth flank surfaces of two gear components from Festool professional power tools. Basic technical documentation was prepared for the measured specimens. In view of the tribological behaviour of involute gearing — specifically lubricant film formation, contact fatigue and wear — the selection of specific profile R-parameters (Ra, Rq) and areal S-parameters (Sa, Sq, S10z, Ssk, Vvc) in accordance with ISO 21920 and ISO 25178 was justified. Measurements were carried out using three methodologically distinct instruments: a contact stylus profilometer Taylor Hobson Form Talysurf 50, a non-contact optical system Alicona InfiniteFocus G5 based on focus variation, and a Taylor Hobson CCI Lite interferometer. Due to the complex geometry of the gear teeth, destructive specimen preparation was required; its feasibility was verified analytically in advance. Five repeated measurements were performed on each specimen. For specimen A, the measured values were Rq = 0.396 µm and Sq = 0.728 µm (TH CCI); for specimen B, Rq = 0.476 µm and Sq = 1.010 µm (TH CCI). The expanded measurement uncertainty reached U = 0.73 µm for the stylus profilometer and U = 0.20 µm for the optical methods. Conformity assessment according to ČSN EN ISO 14253-1 revealed that the measured values of both specimens fall within the uncertainty zone, and conformance with the drawing specification cannot be unequivocally declared. Based on the results, widening of the tolerance limits and the use of the Alicona InfiniteFocus G5 as a non-destructive metrological alternative are recommended.

Keywords:

Surface texture, metrology, tribology, functional parameters, gear teeth

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student seznámil komisi se svojí bakalářskou prací formou prezentace. Otázky oponenta práce: 1. Otázka plně zodpovězena. 2. Otázka plně zodpovězena. 3. Otázka plně zodpovězena. Otázky komise k práci: 1. Jaký byl použit objektiv u měřícího zařízení Alicona Infinite Focus G5 a jak ovlivní použitý objektiv nejistoty měření? Otázka zodpovězena částečně. 2. Jaké jsou typy nejistot měření a co je ovlivňuje? Otázka plně zodpovězena. 3. Jaké byly cíle práce? Otázka plně zodpovězena 4. Jaké by byly další možné, vhodnější parametry textury povrchu pro daný účel? Otázka plně zodpovězena. 5. Co vyjadřuje parametr šikmosti? Otázka plně zodpovězena.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Manufacturing Technology (STG)

Composition of Committee

doc. Ing. Josef Chladil, CSc. (předseda)
prof. Ing. Marek Sadílek, Ph.D. (místopředseda)
prof. Dr. Ing. Miroslav Neslušan (člen)
doc. Ing. Michal Šajgalík, PhD (člen)
Ing. Karel Osička, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Hajnyš, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Petrenec, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Předložená bakalářská práce je v rozsahu 66 stran včetně tištěných příloh. Je použito 44 citovaných literárních zdrojů. Všem předepsaným cílům zadání je věnována pozornost.
Dále jsou přiloženy dva technické výkresy analyzovaných strojírenských součástek. Zde použité specifikace v grafických značkách textury povrchu jsou nekompletní.
Student pracoval převážně samostatně, na konzultace téměř nechodil a na opakované výzvy k zaslání závěrečné práce k průběžné kontrole nereagoval (rozpracovanou BP nezasílal). Četná doporučení nezpracoval.
Metodika výpočtu rozšířené nejistoty U prezentovaná v kapitole 4 je chybná. Rovněž je chybné posouzení shody se specifikací dle ČSN EN ISO 14253-1.
Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Grade proposed by supervisor: C

Reviewer’s report
Ing. Vendula Sámelová, Ph.D.

Cíle práce, které byly formulovány v zadání BP, jsou formálně splněny. Student se zabýval hodnocením textury povrchu funkčních ploch dvou ozubených součástí z průmyslové praxe. V práci popsal měřené vzorky, vytvořil základní technickou dokumentaci, provedl měření na třech různých měřicích přístrojích a pokusil se o porovnání profilového a plošného hodnocení textury povrchu. Téma hodnotím jako odborně zajímavé a prakticky relevantní.

Pozitivně hodnotím zejména snahu pracovat s reálnými strojními součástmi a porovnat výsledky získané dotykovým profilometrem a optickými systémy. Student se také pokusil zdůvodnit volbu vybraných parametrů textury povrchu ve vztahu k funkci ozubených součástí. Práce tím přesahuje čistě rešeršní charakter a obsahuje vlastní experimentální část. Za přínosné lze považovat také upozornění na praktické problémy spojené s měřením boků zubů, zejména z hlediska přístupnosti měřené plochy a nutnosti destruktivní přípravy vzorků.

Systémový rozbor řešené problematiky je v práci zpracován spíše jako rešeršně-technické uvedení do problematiky textury povrchu, filtrace, profilových a plošných parametrů a metod měření. Jednotlivé oblasti jsou popsány poměrně rozsáhle, avšak vlastní systémová vazba mezi funkcí ozubení, volbou parametrů, měřicí strategií, nejistotou měření a následným posouzením shody není v práci vždy dostatečně jasně vybudována. Rozbor tedy poskytuje základní odborný rámec, ale nepůsobí jako plně promyšlený systémový model řešeného problému.

Za nejslabší část práce považuji interpretaci dosažených výsledků, zejména část věnovanou stanovení nejistoty měření a následnému posouzení shody. Oceňuji, že se student pokusil nejistotu měření do vyhodnocení zahrnout (konkrétně volbu hodnoty nejistoty typu B) a že si je vědom zjednodušení použitého postupu. Vzhledem k charakteru měřicí úlohy se jedná o poměrně náročnou problematiku, která by pro úplné zpracování vyžadovala podrobnější analýzu dalších vlivů. Za problematické však považuji, že na takto zjednodušeně stanovené rozšířené nejistotě jsou dále postaveny poměrně silné závěry o shodě s výkresovou specifikací a doporučení ke změně tolerančních mezí. V této části práce by bylo vhodné přesněji pracovat s terminologií rozhodovacích pravidel, zejména s pojmem pole přijetí, a formulovat závěry opatrněji.

Po formální stránce je práce členěna přehledně a obsahuje potřebné části BP. V textu se však objevují nedostatky v návaznosti kapitol, číslování obrázků a ve stylistické úrovni, zejména v závěrečných kapitolách. Některé formulace jsou příliš kategorické vzhledem k rozsahu provedeného experimentu. Rozsah použitých zdrojů je dostatečný, práce s nimi však není vždy zcela systematická.

Celkově práci hodnotím jako tematicky zajímavou BP s reálným experimentálním základem, ale s významnými nedostatky v metrologické interpretaci výsledků a ve formulaci závěrů pro praxi. Práci doporučuji k obhajobě
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. V práci je složka nejistoty typu B stanovena pro jednotlivé měřicí přístroje různým způsobem. Můžete při obhajobě vysvětlit svůj postup, jak jste hodnoty uB pro jednotlivé přístroje určil a jak se tato složka promítá do výsledné rozšířené nejistoty a posouzení shody?
  2. V práci doporučujete rozšíření tolerančních mezí parametru Sq pro oba měřené vzorky. Na základě jakých funkčních nebo technických podkladů by podle Vás bylo možné rozhodnout, že taková změna výkresového předpisu nebude mít negativní vliv na funkci ozubení?
  3. V práci posuzujete shodu parametru Sq s výkresovou specifikací na základě zaokrouhlené průměrné hodnoty z opakovaných měření. Vysvětlete, zda je pro posouzení shody vhodné použít aritmetický průměr, případně jaké pravidlo by mělo být použito a proč?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová