التروس ومقاعد المحامل: تشويه المعالجة الحرارية هو العدو الحقيقي للدقة

المقالة

15 يونيو 2009

إن التفاوتات في رسم الترس هي تفاوتات الحالة النهائية: المظهر الجانبي، الرصاص، أسطوانة التجويف، جريان الوجه. ما يقرر ما إذا كان من الممكن تلبية هذه المتطلبات هو كمية المواد المتبقية للطحن بعد المعالجة الحرارية، ويكون التشوه غير مرئي قبل الفرن.

دقة التروس هي الدقة بعد المعالجة الحرارية

يتم تحديد التفاوتات المسموح بها على التروس ومقاعد المحامل في الحالة النهائية: التسامح الجانبي، التسامح مع الرصاص، أسطوانة التجويف، جريان الوجه. ما يقرر فعليًا ما إذا كان من الممكن الاحتفاظ بهذه الأشياء هو مقدار البدل الذي يبقى بعد المعالجة الحرارية للطحن. أثناء عملية الكربنة والتبريد، يخضع الجزء للتحول الهيكلي والإجهاد الحراري في نفس الوقت: تنمو الجدران الرقيقة، وتتقلص الأجزاء السميكة، وتنحني الأجزاء غير المتماثلة. لا شيء منها مرئي أمام الفرن.

لا يتم إنتاج تجويف عالي التحمل بواسطة مطحنة أفضل؛ يتم إنتاجه من خلال عملية تعرف إلى أي مدى سيتحرك التجويف قبل أن يتم طحنه. وبالتالي فإن تصميم العملية للتروس هو التنبؤ بالتشوه بالإضافة إلى تخصيص المخصصات. تقوم المتاجر ذات الخبرة ببناء قاعدة بيانات للتشويه حسب المادة ونسبة سمك الجدار ونمط التحميل، ثم تقوم بتعويض أبعاد المعالجة الحرارية المسبقة بشكل عكسي. يمكن للمحلات التجارية التي لا تحتوي على هذه البيانات سوى ترك المزيد من المخصصات والحصول على تمريرات طحن إضافية. ترتفع التكلفة، ويطحن الكثير من البدل خلال العلبة المكربنة ويقلل الصلابة.

ثلاثة مصادر للتشويه: المادة، الهندسة، التحميل

الأول مادي. يمكن أن تختلف درجات الحرارة من نفس درجة 20CrMnTi في عرض نطاق الصلابة بما يكفي لتغيير التشوه بنسبة ثلاثين بالمائة. تتمثل الممارسة السليمة في طلب تقرير نطاق الصلابة من المصنع والاختيار باتجاه الجزء الأوسط السفلي من النطاق.

والثاني هو الهندسة: سمك الجدار غير المستوي، ومجرى المفاتيح المتوازن، والثقوب غير المتماثلة في الشبكة، كلها تنتج تبريدًا غير متساوٍ أثناء التبريد. يجب أن يتم رفع هذه الأمور في مرحلة الرسم - يمكن للتصميم لمراجعة التصنيع في كثير من الأحيان تحويل ميزة غير متماثلة إلى ميزة متماثلة أو إضافة ضلع عملية. والثالث هو التحميل: تحدد الوحدة مجال التدفق المروي، ويختلف معدل التبريد بين مركز السلة والحافة، ويمكن للأجزاء الموجودة في نفس الحمل أن تتشوه في اتجاهين متعاكسين.

يتم حساب بدل الطحن، وليس التخمين

لا يمكن تنظيف البدل القليل جدًا والتشويه، مما يترك بشرة سوداء بعد الطحن. الكثير من الوقت والجهد وارتفاع التكلفة بينما تتعرض العلبة المكربنة لخطر القطع. إن البدل الصحيح يساوي التشوه المتوقع بالإضافة إلى إزالة المخزون بالإضافة إلى عامل السلامة، ويجب أن يأتي التشوه المتوقع من القياس، وليس من كتيب.

المسار العملي هو تشغيل عملية التحقق من صحة العملية: تحميل عشرة أجزاء في دورة واحدة، وقياس توزيع الحجم قبل وبعد، واشتقاق متوسط ​​التحول والانحراف المعياري، ثم تعيين البدل. في الإنتاج، أخذ العينات حسب الدفعة ورسم التوزيع على مخطط التحكم؛ التحول في المتوسط ​​يعني أن الفرن أو المادة قد تغيرت. لا شيء من هذا جديد، لكن القليل من المتاجر تقوم بذلك بشكل صحيح - وهو بالضبط جزء من خدمة التصنيع المخصصة التي يصعب استبدالها.

اتساق الدفعة: جزء واحد جيد لا يثبت شيئًا

إن الفشل المميز في التروس ليس جزءًا واحدًا خارج نطاق التسامح ولكنه تشتت الدفعة. يتم قياس الجزء عند درجة تسامح متوسطة، ولكن عبر الدفعة، ينجرف أحد الأطراف للخارج - عادةً ما يكون مجموع النمو الحراري، وتآكل الأدوات، وتآكل التركيبات. بعد أربع ساعات من المعالجة المستمرة، يمكن أن يصل النمو الحراري للمغزل إلى عشرات الميكرونات، وهو ما يكفي لاستهلاك نطاق التسامح بالكامل.

يتكون التحكم من ثلاث طبقات: تأكيد المادة الأولى، وأخذ العينات أثناء العملية، والتحقق من المادة الأخيرة؛ بالإضافة إلى التسخين الحراري قبل الإنتاج وإدارة عمر الأداة عن طريق القطع بالطول بدلاً من الكسر. بالنسبة لمقاعد المحامل المثبتة على IT6، يجب حساب عدم اليقين في القياس نفسه: فرق درجتين بين المقياس وقطعة العمل يكفي لقراءة خطأ قدره ميكرون واحد في تجويف يبلغ قطره خمسين ملم.

تناسب التروس والمحمل: جزأان، مشكلة واحدة

يتم تحديد التوافق بين عمود التروس ومحمله بشكل مشترك: تحمل العمود، وتحمل الحلقة الداخلية، واستدارة كليهما. الخطأ الشائع هو مراقبة أبعاد العمود فقط وتجاهل الاستدارة وخشونة السطح. في نفس التداخل، يقوم العمود ذو الاستدارة الضعيفة بتشويه الحلقة الداخلية إلى شكل بيضاوي، مما يؤدي إلى تغير خلوص المحمل، ويتبع ذلك ارتفاع الضوضاء ودرجة الحرارة.

ولذلك فإن مثل هذه الأجزاء يتم تصنيعها بشكل أفضل من قبل مورد واحد، أو على الأقل ضمن نظام مسند واحد. من الشائع جدًا أن يجتاز كل متجرين الفحص ويفشل التجميع. هناك سؤال مباشر يعمل بشكل جيد في تقييم الموردين: هل تم تصنيع الترس ومقعد المحمل بنفس أداة التثبيت على نفس الآلة؟

التفتيش: لا يمكن لـ CMM قياس شكل السن

لا يمكن تنفيذ دقة التروس بواسطة CMM وحدها. يقيس جهاز CMM حجم التجويف، وتدفق الوجه، وموضع المفتاح، ولكن تفاوتات الملف الشخصي والرصاص تتطلب فحصًا مستمرًا على طول الشكل المطوي، وهو ما يعني مركز قياس تروس أو جهاز اختبار مطوي مخصص. تعد الكثير من عروض الأسعار بفحص CMM الكامل عندما لم يتم التحقق من شكل السن فعليًا.

يعد هذا مصدرًا مألوفًا لنزاعات القبول: فالجزء يمرر بيانات CMM ولا يزال يتذمر عندما يدخل إلى السكن. قد يكون السبب هو تتويج الملف الشخصي، أو انحراف زاوية الحلزون أو خطأ متراكم في درجة الصوت، ولا يوجد أي منها في روتين CMM القياسي.

خطة القبول العملية متعددة الطبقات. تحصل المقالة الأولى على تقرير كامل من مركز قياس التروس يغطي المظهر الجانبي والرصاص والميل والجريان الشعاعي. تستخدم عمليات الإنتاج الفحص المركب مزدوج الجوانب كشاشة سريعة، مع أخذ العينات بشكل دوري في مركز القياس. تعتبر الآلات ذات الجناحين رخيصة الثمن وسريعة بما يكفي لإجراء فحص بنسبة 100%، ولكنها لا تظهر سوى خطأ مركب ولا يمكنها تحديد العنصر الذي تم حذفه، لذلك يجب أن تعمل الطريقتان معًا.

أحد التحذيرات بشأن القياس نفسه: مركز قياس التروس أكثر حساسية للمعايرة ودرجة الحرارة من CMM، وعشرين درجة زائد أو ناقص واحدة هي خط الأساس. إن النظر إلى سجل درجة حرارة غرفة القياس أثناء عملية التدقيق يخبرك بما هو أكثر من لوحة الجهاز.

أربعة أسئلة للمشتري

أولاً، هل تتم عملية الكربنة والتبريد داخليًا أم يتم الاستعانة بمصادر خارجية، وإذا تم الاستعانة بمصادر خارجية، فهل يحمل جهاز المعالجة الحرارية CQI-9؟ ثانيًا، هل يمكن توفير بيانات التشوه المقاسة، مع الانحراف المتوسط ​​والمعياري مجمعًا حسب المادة وسمك الجدار؟ ثالثًا، كيف يتم تعيين بدل الطحن، وهل تم إجراء عملية التحقق من الصحة؟ رابعًا، كيف يتم ضمان اتساق الدُفعة — هل توجد إدارة SPC وإدارة عمر الأداة؟

عدد قليل من الموردين يجيبون على الأسئلة الأربعة بشكل واضح، ولكن أولئك الذين يجيبون عادة ما يقدمون إجابة واقعية، لأنهم يعرفون أنهم لن يخسروا المال على الخردة. عند وضع قائمة مختصرة لمصنع تصنيع الآلات الدقيقة في الصين أو الشركة المصنعة لأجزاء CNC الصينية، استخدم القدرة على المعالجة الحرارية كمرشح أول؛ فهو يخبرك بأكثر من مجرد قائمة المعدات.