چرخ دنده ها و صندلی های بلبرینگ: اعوجاج عملیات حرارتی دشمن واقعی دقت است

مقاله

15 ژوئن 2009

تلورانس ها در یک رسم چرخ دنده، تلورانس های حالت تمام شده هستند: پروفیل، سرب، استوانه حفره، بیرون زدگی صورت. آنچه تعیین می کند که آیا می توان آنها را برآورده کرد این است که چه مقدار ماده برای آسیاب کردن پس از عملیات حرارتی باقی می ماند - و اعوجاج قبل از کوره نامرئی است.

دقت چرخ دنده، دقت پس از عملیات حرارتی است

تلورانس روی چرخ دنده ها و صندلی های بلبرینگ در حالت تمام شده مشخص می شود: تحمل پروفیل، تحمل سرب، استوانه حفره، بیرون زدگی صورت. چیزی که در واقع تصمیم می‌گیرد که آیا آن‌ها می‌توانند نگه داشته شوند یا خیر، این است که چه مقدار کمک هزینه در عملیات حرارتی برای آسیاب باقی می‌ماند. در حین کاربوریزاسیون و کوئنچ، یک قطعه به طور همزمان تحت تغییر ساختار و تنش حرارتی قرار می گیرد: دیواره های نازک رشد می کنند، بخش های ضخیم کوچک می شوند، قطعات نامتقارن خم می شوند. هیچ یک از آنها قبل از کوره قابل مشاهده نیست.

یک سوراخ با تحمل بالا توسط یک آسیاب بهتر تولید نمی شود. توسط فرآیندی تولید می‌شود که می‌دانست حفره قبل از زمین‌گیری تا چه اندازه حرکت می‌کند. بنابراین طراحی فرآیند برای چرخ دنده ها پیش بینی اعوجاج به اضافه تخصیص کمک هزینه است. مغازه های باتجربه پایگاه داده اعوجاج را بر اساس مواد، نسبت ضخامت دیوار و الگوی بارگذاری می سازند، سپس ابعاد پیش عملیات حرارتی را به صورت معکوس جبران می کنند. مغازه‌هایی که این داده‌ها را ندارند فقط می‌توانند کمک هزینه بیشتری بگذارند و کارت‌های سنگ‌زنی اضافی دریافت کنند. هزینه افزایش می‌یابد، و مقدار بیش از حد در محفظه کاربوری شده خرد می‌شود و سختی را کاهش می‌دهد.

سه منبع اعوجاج: مواد، هندسه، بارگذاری

اولی مادی است. دو گرما با درجه یکسان 20CrMnTi می توانند در عرض باند سختی پذیری آنقدر متفاوت باشند که اعوجاج را تا سی درصد تغییر دهد. عمل صحیح این است که به گزارش باند سختی پذیری از آسیاب نیاز داشته باشید و به سمت وسط پایین باند انتخاب کنید.

دومی هندسه است: ضخامت دیواره ناهموار، یک کلید افست، سوراخ های نامتقارن در شبکه همگی باعث خنک شدن ناهموار در هنگام خاموش شدن می شوند. اینها باید در مرحله ترسیم مطرح شوند - طراحی برای بازنگری در ساخت اغلب می تواند یک ویژگی نامتقارن را به یک ویژگی متقارن تبدیل کند یا یک دنده فرآیند اضافه کند. سومین بارگذاری است: فیکسچر میدان جریان خاموش کننده را تعیین می کند، سرعت خنک کننده بین مرکز سبد و لبه متفاوت است و قطعات در همان بار می توانند در جهت مخالف تغییر شکل دهند.

کمک هزینه سنگ زنی محاسبه شده است، حدس زده نمی شود

مقدار بسیار کم و اعوجاج را نمی توان پاک کرد و پس از آسیاب کردن، پوست سیاهی باقی می ماند. زمان و هزینه سنگ زنی بیش از حد بالا می رود در حالی که کیس کربن دار در معرض خطر قطع شدن است. سهمیه صحیح برابر است با اعوجاج مورد انتظار به اضافه حذف موجودی به اضافه یک ضریب ایمنی، و اعوجاج مورد انتظار باید از اندازه گیری ناشی شود، نه از یک کتابچه راهنمای.

مسیر عملی یک اجرای اعتبارسنجی فرآیند است: ده قسمت را در یک چرخه بارگذاری کنید، توزیع اندازه را قبل و بعد اندازه گیری کنید، میانگین تغییر و انحراف استاندارد را استخراج کنید، سپس مقدار مجاز را تنظیم کنید. در تولید، نمونه به دسته و رسم توزیع بر روی نمودار کنترل. تغییر در میانگین به این معنی است که کوره یا مواد تغییر کرده است. هیچ یک از اینها جدید نیست، اما تعداد کمی از مغازه ها آن را به درستی انجام می دهند - که دقیقاً بخشی از خدمات ماشینکاری سفارشی است که جایگزین کردن آن سخت ترین است.

ثبات دسته ای: یک قسمت خوب هیچ چیز را ثابت نمی کند

خرابی مشخصه روی چرخ دنده ها یک قطعه بدون تحمل نیست بلکه پراکندگی دسته ای است. یک قسمت در حد متوسط ​​اندازه گیری می شود، اما در یک دسته یک انتهای آن خارج می شود - معمولاً مجموع رشد حرارتی، سایش ابزار و سایش یراق آلات. پس از چهار ساعت ماشین کاری مداوم، رشد حرارتی دوک می تواند به ده ها میکرون برسد که برای مصرف کل نوار تحمل کافی است.

کنترل دارای سه لایه است: تأیید مقاله اول، نمونه برداری در فرآیند، تأیید مقاله آخر. به علاوه گرم کردن حرارتی قبل از تولید و مدیریت عمر ابزار با کاهش طول به جای شکستن. برای صندلی های یاتاقانی که روی IT6 نگه داشته می شوند، خود عدم قطعیت اندازه گیری باید محاسبه شود: یک اختلاف دو درجه بین گیج و قطعه کار برای خواندن خطای یک میکرون در سوراخ پنجاه میلی متری کافی است.

تناسب دنده و بلبرینگ: دو قسمت، یک مشکل

تناسب بین شفت چرخ دنده و یاتاقان آن به طور مشترک تعیین می شود: تحمل شفت، تحمل حلقه داخلی یاتاقان و گرد بودن هر دو. خطای رایج مشاهده فقط ابعاد شفت و نادیده گرفتن گردی و ناهمواری سطح است. در همان تداخل، یک شفت با گردی ضعیف، حلقه داخلی را به یک بیضی تغییر شکل می‌دهد، فاصله یاتاقان تغییر می‌کند و نویز و دما افزایش می‌یابد.

بنابراین قطعاتی مانند اینها توسط یک تامین کننده یا حداقل در یک سیستم مبدأ ماشین کاری بهتری انجام می شود. بین دو مغازه تقسیم می شود، بسیار معمول است که هر یک از آنها بازرسی می شود و مونتاژ با شکست مواجه می شود. یک سوال مستقیم در ارزیابی تامین کننده به خوبی جواب می دهد: آیا چرخ دنده و صندلی یاتاقان در یک گیره در یک دستگاه ماشین کاری می شوند؟

بازرسی: یک CMM نمی تواند فرم دندان را اندازه گیری کند

دقت دنده را نمی توان به تنهایی توسط یک CMM انجام داد. یک CMM اندازه سوراخ، خروجی صورت و موقعیت کلید را اندازه می‌گیرد، اما تلورانس‌های پروفیل و سرب نیاز به کاوش مداوم در امتداد پیچ‌شکن دارند، که به معنای مرکز اندازه‌گیری چرخ دنده یا تستر پیچ‌خوردگی اختصاصی است. تعداد زیادی نقل قول بازرسی کامل CMM را در زمانی که فرم دندان واقعاً تأیید نشده است، نوید می دهد.

این یک منبع آشنا برای اختلافات مربوط به پذیرش است: این قطعه بر روی داده های CMM ارسال می کند و زمانی که وارد خانه می شود همچنان ناله می کند. علت ممکن است تاج گذاری نمایه، انحراف زاویه مارپیچ یا خطای انباشته گام باشد، و هیچ یک از این موارد در روال استاندارد CMM قرار ندارند.

یک طرح پذیرش قابل اجرا لایه بندی شده است. مقاله اول یک گزارش کامل از مرکز اندازه گیری چرخ دنده را دریافت می کند که نمایه، سرب، گام و خروجی شعاعی را پوشش می دهد. مراحل تولید از بازرسی کامپوزیت دو طرفه به عنوان یک صفحه نمایش سریع، با نمونه برداری دوره ای در مرکز اندازه گیری استفاده می کند. ماشین‌های دو طرفه برای بازرسی صددرصد ارزان و سریع هستند، اما فقط یک خطای ترکیبی را نشان می‌دهند و نمی‌توانند بگویند کدام عنصر خارج است، بنابراین این دو روش باید با هم کار کنند.

یک احتیاط در مورد خود اندازه گیری: مرکز اندازه گیری چرخ دنده نسبت به CMM به کالیبراسیون و دما حساس تر است و بیست درجه مثبت یا منفی یک خط پایه است. نگاه کردن به گزارش دمای اتاق اندازه‌شناسی در طول ممیزی، چیزهای بیشتری را نسبت به پلاک نام دستگاه به شما می‌گوید.

چهار سوال برای خریدار

اول اینکه آیا کاربوریزاسیون و کوئنچ در داخل انجام می شود یا برون سپاری شده است و در صورت برون سپاری، آیا عملیات حرارتی CQI-9 را نگه می دارد؟ دوم، آیا می توان داده های اعوجاج اندازه گیری شده را با میانگین و انحراف معیار گروه بندی شده بر اساس مواد و ضخامت دیوار ارائه کرد؟ سوم، کمک هزینه سنگ زنی چگونه تنظیم می شود و آیا اجرای اعتبارسنجی انجام شده است؟ چهارم، چگونه سازگاری دسته ای تضمین می شود - آیا مدیریت SPC و عمر ابزار وجود دارد؟

تعداد کمی از تامین کنندگان به هر چهار مورد به طور واضح پاسخ می دهند، اما آنهایی که این کار را انجام می دهند معمولا به صورت واقع بینانه نقل قول می کنند، زیرا می دانند که پول خود را از دست نخواهند داد. هنگام انتخاب یک کارخانه ماشین‌کاری دقیق چین یا یک سازنده قطعات CNC چینی، از قابلیت عملیات حرارتی به عنوان اولین فیلتر استفاده کنید. خیلی بیشتر از لیست تجهیزات به شما می گوید.