Inom tillverkningsindustrin uppskattade någon en gång att det finns fler cirkulära arbetsstycken än platta arbetsstycken, allt från skruvar, muttrar, packningar till cylindrar och lager. Tillämpningen av cirkulära former är verkligen mycket hög. Idag kommer redaktören att prata med dig om ämnet "rundhet" inom mätområdet (referensstandarder: ISO/DIS 1101:2017, ISO 5459).
"rundhet"
I JIS B0621-1984 "Definition och uttryck för form- och positionsavvikelse",
Rundhet definieras som "storleken på en geometriskt perfekt cirkel som avviker från en cirkulär form",
Uttrycksmetoden registreras som "rundhet är en cirkulär form (C) är inklämd av två koncentriska cirklar på geometrin, när avståndet mellan de två koncentriska cirklarna är som minst, använd (f) för att representera radieskillnaden mellan de två cirklarna , och rundheten uttryckt i mm eller μm."
För roterande komponenter är det omedelbara problemet vanligtvis hur man ska utvärdera deras verkliga cirkulära "form". Detta börjar med "rundhetstoleransen".
Vad är "rundhetstolerans"?
Rundhetstoleranszonen betyder att toleranszonen är mellan två koncentriska cirklar av samma sektion. Som visas i figuren nedan bör extraktionscirkeln begränsas inom toleranszonen mellan två koplanära koncentriska cirklar vars radieskillnad är t.
bild
Varför uppstår toleranser för rundhet och cylindricitet? Vanligtvis finns det dessa skäl:
Dålig rundhet och cylindricitet orsakad av vibrationer i bearbetningsmaskineri
Dålig rundhet och cylindricitet på grund av försämring av roterande delar av bearbetningsmaskiner
Dålig rundhet och cylindricitet på grund av dålig form på mitthålet
Dålig rundhet och cylindricitet orsakad av deformation vid tidigare bearbetning under mittlös slipning
Förvrängning av arbetsstycken orsakad av felaktiga hålljiggar eller hållmetoder för ringdelar
Dålig rundhet orsakad av nötning av skärverktyg, dålig installation, vibrationer etc.
Deformation orsakad av värmebehandling efter efterbehandling etc.
Hur mäter och utvärderar man rundhet, vilka metoder finns det?
Utvärdering av rundhet
Det finns många utvärderingsmetoder för rundhet, varje metod har sina egna egenskaper och fördelar, vanligtvis väljer vi enligt arbetsstyckets behov...
Enkla mätmetoder, som:
diametermetod
Diametern på rundheten avläses direkt av ett mätverktyg såsom en mikrometer.
Denna enkla mätmetod är mycket enkel och lätt att använda. Men när man utvärderar triangulära och femkantiga töjningscirklar med lika diameter, är det lätt att felaktigt mätas som en perfekt cirkel om det inte är en perfekt cirkel.
trepunktsmetod
Trepunktsmetoden kan erhålla rundhetsdata genom [V-format block plus mikrometer / mätare plus bänk].
Tangensen vid stödpunkten som valts i trepunktsmetoden är dock annorlunda och kanske inte mäts korrekt. Referensens centrum kan inte bestämmas, och fel kan uppstå på grund av att föremålet som ska mätas upp och ner när det roterar.
bild
Mätmetoder baserade på relevanta standarder, såsom:
radiemetoden
Radiemetoden använder skillnaden mellan det maximala radievärdet och det minsta radievärdet som erhålls när arbetsstycket roterar en gång för att utvärdera rundheten. I utvärderingsmetoden som visas i figuren nedan påverkas även mätresultaten lätt av arbetsstyckets horisontella rörelse.
Toleranszonen är mellan två koncentriska cirklar på samma sektion
Centralt förhållningssätt
Detekteringsmetoden för centrummetoden används mest för mer exakta mätkrav. Uppgifterna för rundhetsdetektering beror på referenscirkeln. Olika utvärderingsmetoder för testcirkeln kommer att leda till olika mittpositioner av referenscirkeln, vilket kommer att påverka den axiella positionen för den uppmätta cirkulära egenskapen.
Minsta kvadrater Cirkel LSC
Genom att anpassa en cirkel till den uppmätta profilen minimeras summan av kvadraterna av avvikelser av profildata från cirkeln, och cirkularitetsvärdet definieras sedan som avståndet mellan profilens maximala avvikelse från cirkeln (högsta topp till lägsta dal) .
ΔZq=Rmax-Rmin, symbolen för rundhetsvärdet uttryckt av LSC
Minsta zoncirkel MZC
Omsluter den uppmätta profilen genom att placera två koncentriska cirklar så att deras radiella skillnad minimeras. Definiera cirkularitetsvärdet som den radiella separationen av de två cirklarna.
ΔZz=Rmax-Rmin , uttryck symbolen för rundhetsvärdet med MZC
Minsta omskrivna cirkel MCC
Skapar den minsta cirkeln som kan omsluta den uppmätta profilen. Cirkularitetsvärdet definieras då som den maximala avvikelsen för profilen från denna cirkel
Det används ofta vid utvärdering av axlar, stavar, etc.
ΔZc=Rmax-Rmin , uttrycker symbolen för rundhetsvärdet med MCC.
Maximal MIC för inskriven cirkel
Skapar den största cirkeln som kan omsluta den uppmätta profilen. Cirkularitetsvärdet definieras då som den maximala avvikelsen för profilen från denna cirkel.
ΔZi=Rmax-Rmin , symbolen för rundhetsvärdet representeras av MIC.
I processen att utvärdera rundhet, för att minska eller eliminera onödigt brus, filtreras vanligtvis den erhållna konturen.
Filtrets inverkan på den uppmätta profilen
Enligt olika mätkrav är filtreringsmetoderna också olika, och filtergränsvärdena är också olika. (UPR: fluktuation per varv), som visas i figuren nedan, kan man se att filterinställningens inverkan på den uppmätta profilen är olika.
Utan filter:
Lågpassfilter:
Bandpassfilter:
Och som utvärderare, vad kan den här grafiken säga oss?
Analys av mätdiagram
Figur: Diagram över mätresultat
1UPR-komponent
1 UPR: Endast en våg återstår efter filtrering:
1UPR-komponenten representerar arbetsstyckets excentricitet i förhållande till mätinstrumentets rotationsaxel. Vågformens amplitud beror på justeringen av dess nivå.
bild
Lägg till WeChat: Yuki7557 för att skicka 10G CNC-handledning
2UPR-komponent
2UPR-komponenter kan indikera:
① Otillräcklig nivåjustering av mätinstrument;
② Cirkulär utlopp på grund av felaktig installation av arbetsstycket på verktygsmaskinen som formar dess form;
③ Formen på arbetsstycket är oval i designen, såsom i IC-motorkolvar.
bild
3~5UPR-komponent
Kan betyda:
① Deformation på grund av överdragning av hållarchucken på mätinstrumentet.
②Lös deformation på grund av spänningsavlastning vid lossning från den fasta chucken på bearbetningsmaskinen.
bild
5~15 UPR-komponent
Indikerar vanligtvis en obalanserad faktor i bearbetningsmetoden eller processen för att producera arbetsstycket.
bild
15 (fler) UPR-komponenter
15 (eller fler) UPR-tillstånd är vanligtvis självinducerade av verktygsklatter, maskinvibrationer, kylvätsketillförseleffekter, materialinhomogeniteter, etc.
bild
Huvudparametrarna för att utvärdera rundhet
parameter
menande
RONt
Uppmätt värde på rundhet, som representerar skillnaden mellan det maximala värdet för den positiva cirkularitetskurvan och det lägsta värdet på den negativa cirkularitetskurvan eller summan av de absoluta värdena
RONp
Det uppmätta värdet för topphöjden för rundhetskurvan, som indikerar det maximala värdet för den perfekta rundhetskurvan
RON
Rundhetsmåttet , som representerar det absoluta värdet av minimum av den negativa rundhetskurvan
QUR
Kvadratrot medelkvadratmått på rundhet, representerar kvadratrotens medelkvadrat av rundhetskurvan
Ovanstående är endast utdrag från LSCI ""
bild
Låt oss slutligen ta en titt på vilka verktyg och instrument som finns för att mäta rundhet?
Vanliga verktyg/instrument för att utvärdera rundhet
mikrometer:
bild
Roundness mätinstrument:
bild
CMM:
