Ve zpracovatelském průmyslu někdo kdysi odhadoval, že existuje více kruhových obrobků než plochých obrobků, od šroubů, matic, těsnění až po válce a ložiska. Aplikace kruhových tvarů je skutečně velmi vysoká. Dnes si s vámi redaktor popovídá na téma „kulatost“ v oblasti měření (referenční normy: ISO/DIS 1101:2017, ISO 5459).
"kulatost"
V JIS B0621-1984 „Definice a vyjádření odchylky formy a pozice“,
Kulatost je definována jako „velikost geometricky dokonalého kruhu, který se odchyluje od kruhového tvaru“,
Vyjadřovací metoda je zaznamenána jako „kulatost je kruhový tvar (C) je sevřen dvěma soustřednými kružnicemi na geometrii, když je vzdálenost mezi dvěma soustřednými kružnicemi nejmenší, použijte (f) k vyjádření rozdílu poloměrů mezi dvěma kruhy. a kruhovitost vyjádřená v mm nebo μm."
U rotujících součástek bývá bezprostřední problém, jak vyhodnotit jejich skutečný kruhový „tvar“. Začíná to "tolerance kulatosti".
Co je to "tolerance kulatosti"?
Toleranční zóna kruhovitosti znamená, že toleranční zóna je mezi dvěma soustřednými kružnicemi stejného řezu. Jak je znázorněno na obrázku níže, extrakční kružnice by měla být omezena v toleranční zóně mezi dvěma koplanárními soustřednými kružnicemi, jejichž poloměr je rozdíl t.
obrázek
Proč se vyskytují tolerance kruhovitosti a válcovitosti? Obvykle existují tyto důvody:
Špatná kruhovitost a válcovitost způsobená vibracemi obráběcích strojů
Špatná kruhovitost a válcovitost v důsledku poškození rotujících částí obráběcích strojů
Špatné zaoblení a válcovitost kvůli špatnému tvaru středového otvoru
Špatná kruhovitost a válcovitost způsobená deformací při předchozím zpracování při bezhrotém broušení
Deformace obrobků způsobená nevhodnými upínacími přípravky nebo způsoby držení prstencových dílů
Špatné zaoblení způsobené otěrem řezných nástrojů, špatnou instalací, vibracemi atd.
Deformace způsobená tepelným zpracováním po dokončení atd.
Jak měřit a vyhodnocovat kruhovitost, jaké existují metody?
Hodnocení kulatosti
Metod hodnocení kruhovitosti je mnoho, každá metoda má své vlastnosti a výhody, většinou vybereme podle potřeb obrobku...
Jednoduché metody měření, např.
průměrová metoda
Průměr kruhovitosti se přímo odečítá měřicím nástrojem, jako je mikrometr.
Tato jednoduchá metoda měření je velmi jednoduchá a snadno se ovládá. Ale při vyhodnocování trojúhelníkových a pětiúhelníkových deformačních kruhů o stejném průměru je snadné být omylem změřeno jako dokonalý kruh, pokud to není dokonalý kruh.
tříbodová metoda
Tříbodová metoda může získat data kruhovitosti pomocí [blok ve tvaru V plus mikrometr / měřidlo plus lavice].
Tečna v podpěrném bodě zvoleném v tříbodové metodě je však odlišná a nemusí být změřena správně. Střed reference nelze určit a může dojít k chybám v důsledku pohybu měřeného objektu nahoru a dolů při jeho otáčení.
obrázek
Metody měření založené na příslušných normách, jako jsou:
poloměrová metoda
Metoda poloměru používá k vyhodnocení kruhovitosti rozdíl mezi maximální hodnotou poloměru a minimální hodnotou poloměru získanou, když se obrobek jednou otočí. V metodě vyhodnocení, jak je znázorněno na obrázku níže, jsou výsledky měření také snadno ovlivněny horizontálním pohybem obrobku.
Toleranční zóna je mezi dvěma soustřednými kružnicemi na stejném úseku
Centrální přístup
Detekční metoda středové metody se většinou používá pro přesnější požadavky na měření. Data detekce kruhovitosti závisí na referenční kružnici. Různé metody vyhodnocení zkušebního kruhu povedou k různým středovým polohám referenčního kruhu, což ovlivní axiální polohu měřeného kruhového prvku.
Kruh nejmenších čtverců LSC
Přisazením kruhu na měřený profil se minimalizuje součet čtverců odchylek dat profilu od kruhu a hodnota kruhovitosti je pak definována jako vzdálenost mezi maximální odchylkou profilu od kruhu (nejvyšší vrchol k nejnižšímu údolí) .
ΔZq=Rmax-Rmin, symbol hodnoty kruhovitosti vyjádřený pomocí LSC
Minimální zónový kruh MZC
Uzavře měřený profil umístěním dvou soustředných kružnic tak, aby byl minimalizován jejich radiální rozdíl. Definujte hodnotu kruhovitosti jako radiální oddělení dvou kružnic.
ΔZz=Rmax-Rmin , vyjadřuje symbol hodnoty kruhovitosti pomocí MZC
Minimální opsaný kruh MCC
Vytvoří nejmenší kruh, který může uzavřít měřený profil. Hodnota kruhovitosti je pak definována jako maximální odchylka profilu od této kružnice
Často se používá při hodnocení hřídelí, tyčí atd.
ΔZc=Rmax-Rmin , vyjadřuje symbol hodnoty kruhovitosti podle MCC.
Maximální vepsaná kružnice MIC
Vytvoří největší kruh, který může uzavřít měřený profil. Hodnota kruhovitosti je pak definována jako maximální odchylka profilu od této kružnice.
ΔZi=Rmax-Rmin , symbol hodnoty kruhovitosti je reprezentován MIC.
V procesu vyhodnocování kruhovitosti, za účelem snížení nebo odstranění zbytečného šumu, je získaný obrys obvykle filtrován.
Vliv filtru na měřený profil
V závislosti na různých požadavcích na měření jsou také různé metody filtrování a různé jsou také mezní hodnoty filtru. (UPR: fluktuace na otáčku), jak ukazuje obrázek níže, je vidět, že vliv nastavení filtru na měřený profil je různý.
Bez filtru:
Dolní propust:
Pásmový filtr:
A co nám jako hodnotitelům může tato grafika říct?
Analýza měřicích diagramů
Obrázek: Tabulka výsledků měření
1 komponent UPR
1 UPR: Po filtrování zůstane pouze jedna vlna:
Složka 1UPR představuje excentricitu obrobku vzhledem k ose otáčení měřicího přístroje. Amplituda průběhu závisí na nastavení jeho úrovně.
obrázek
Přidejte WeChat: Yuki7557 a odešlete výukový program 10G CNC
2UPR komponent
Komponenty 2UPR mohou indikovat:
① Nedostatečné nastavení úrovně měřicích přístrojů;
② Kruhové házení v důsledku nesprávné instalace obrobku na obráběcím stroji tvořícím jeho tvar;
③ Tvar obrobku je oválný, jako u pístů spalovacího motoru.
obrázek
3~5UPR součást
Může znamenat:
① Deformace v důsledku nadměrného utažení přídržného sklíčidla na měřicím přístroji.
②Volná deformace v důsledku uvolnění napětí při vykládání z pevného sklíčidla obráběcího stroje.
obrázek
5~15 součást UPR
Obvykle označuje nevyvážený faktor ve způsobu obrábění nebo procesu výroby obrobku.
obrázek
15 (více) komponent UPR
15 (nebo více) podmínky UPR jsou obvykle vyvolány samy chvěním nástroje, vibracemi stroje, účinky přívodu chladicí kapaliny, nehomogenitami materiálu atd.
obrázek
Hlavní parametry pro hodnocení kruhovitosti
parametr
význam
RONt
Naměřená hodnota kruhovitosti, která představuje rozdíl mezi maximální hodnotou kladné křivky kruhovitosti a minimální hodnotou záporné křivky kruhovitosti nebo součtem absolutních hodnot
RONp
Naměřená hodnota výšky vrcholu křivky zaoblení, udávající maximální hodnotu křivky dokonalého zaoblení
RON
Míra kruhovitosti , která představuje absolutní hodnotu minima záporné křivky kruhovitosti
QUR
Druhá odmocnina střední kvadratická míra zaoblení, představující druhou odmocninu střední kvadratické křivky kulatosti
Výše uvedené je pouze výňatek z LSCI ""
obrázek
Na závěr se podívejme, jaké nástroje a přístroje existují pro měření kruhovitosti?
Běžné nástroje/přístroje pro hodnocení kulatosti
mikrometr:
obrázek
Přístroj na měření kruhovitosti:
obrázek
CMM:
