Mittauspisteiden valitseminen porrastetuille akseleille

Porrastettu akseli voi tuottaa erilaisia ​​juoksuarvoja, kun sitä pyöritetään keskusten välillä, tuettu kahdessa lehdessä, sijoitetaan V-lohkoihin tai asennetaan kokoonpanomaiseen telineeseen. Kone ei välttämättä ole epätarkka; jokainen asetus voi määrittää erilaisen vertailuakselin ja rajaehdon.

Peruspisteen valinta on siksi aloitettava piirustuksesta ja toiminnallisesta vaatimuksesta, ei sillä konetuella, joka on helpoin rakentaa. Oikaisujärjestelmä tarvitsee toistettavan tavan sovitun referenssin toteuttamiseksi, mittaa kontrolloidut pinnat ja tee korjaus sallimatta tukivirhettä, ominaisuusgeometria tai akselin painuminen hallitsemaan tulosta.

Contact measuring and rotation station checking a slender stepped shaft

*Engineering concept illustration.* It does not prescribe a universal datum or inspection configuration.

Viisi viittausta, joita ei saa hämmentää

ViiteMerkitysMiksi sillä on merkitystä
Piirustus datumHyväksytyssä teknisessä dokumentaatiossa määritelty peruspiste tai peruspistejärjestelmäMäärittää kuinka geometrinen vaatimus tulkitaan
PäivämääräominaisuusTodellinen pinta tai piirre peruspisteen määrittämiseksiSisältää valmistusmuutoksia ja siihen on otettava yhteyttä/arvioitava asianmukaisesti
Toiminnallinen referenssiPinnat tai akselit, jotka paikantavat akselin todellisessa kokoonpanossaAuttaa varmistamaan, onko piirustus- ja tarkastusmenetelmä suojaustoiminto
Koneen tuki/kiertoviiteKeskuksia, rullat, lehtiä, V-tuet tai kiinnityselementit, joita käytetään suoristuksessaMäärittää, kuinka akselia fyysisesti pidetään ja pyöritetään
Hyväksymismittarin viiteAsiakkaan toteuttama perusarvo tai sovittu referenssimittausjärjestelmäHallitsee korrelaatiota ja lopullisia vaatimustenmukaisuuspäätöksiä

Nämä viittaukset voidaan tarkoituksella kohdistaa, mutta ne eivät ole automaattisesti identtisiä. Kätevää halkaisijaa koskettava konerulla ei tule piirustuspisteeksi vain siksi, että osa pyörii tasaisesti.

ISO 5459:2024 separates the specification operator used to establish a datum or datum system from the verification operator, which may take physical or mathematical forms. Siksi, a datum callout does not by itself select centers, V-lohkot, rollers or a fitted-axis algorithm. The project must state how the specified datum is realized.

Miksi porrastetut akselit tarvitsevat peruspistesuunnitelman

Toisin kuin yhtenäinen pyöreä tanko, porrastettu akseli voi sisältää:

  • useita halkaisijoita erilaisilla toleransseilla ja pintakäsittelyillä;
  • laakeritapit, jotka määrittelevät toiminnallisen pyörimisakselin;
  • keskireiät, joita käytetään sorvauksen tai hiontaan aikana;
  • vaihteet, splainit, kierteet tai matoprofiilit;
  • hartiat, uria, kiilaurat ja radiaaliset reiät;
  • ontot osat, laipat tai epäsymmetriset päät;
  • eri jäykkyys ja painuma sen pituudella.

Jos ohjaus käsittelee jokaista halkaisijaa yhden sylinterin täydellisenä jatkona, se voi tulkita epäkeskotyöstön väärin, lobing, ominaisuuden keskeytys tai peruspistevirhe akselin taivutuksena. Se voi sitten valita väärän korjaussuunnan tai puristaa pintaa, joka pitäisi suojata.

Aloita kontrolloidusta ominaisuudesta

Ennen tukien valintaa, tunnistaa tarkalleen, minkä täytyy vastata piirustusta.

OminaistaPeruspisteriippuvuusTyypillinen oikaisukysymys
Akselin suoruus tai pintaviivan suoruusVoidaan ohjata ilman ulkoista peruspistettä, spesifikaatiosta riippuenMittaako kone saman geometrisen ominaisuuden vai vain pyörimisvaihtelua?
Pyöreä juoksuEdellyttää kiertoa määritetyn perusakselin ympäriMikä perusominaisuus(s) perustaa se akseli?
Täydellinen loppuminenVaatii perusakselin ja arvioinnin ohjatun pinnan yliMitkä aksiaaliset polut/asemat edustavat määritettyä pintaa?
Porrastettujen ominaisuuksien koaksiaalinen sijaintiRiippuu sovellettavasta piirustuksen määritelmästä ja peruspisteestäMitkä toiminnalliset päiväkirjat muodostavat vertailuakselin?
Vaihteen tai uran toiminnallinen loppuVoi tarvita master-varusteita, pallokoetin, jännemittaus tai muu ominaisuuskohtainen menetelmäVoiko tasainen OD-anturi edustaa toiminnallista vaatimusta?

Runout liittyy luonnostaan ​​peruspisteakseliin. Suoruus ja myymäläkerroksen TIR eivät ole keskenään vaihdettavissa. Arvostelu Akselin suoruus vs juoksu vs TIR ennen mittarikonseptin hyväksymistä.

Porrastettujen akselien yleiset peruspisteet

Keskireiät

Keskireiät voivat toistaa sorvauksen tai hiontaan käytetyn akselin, kun ne on määritelty, ehjänä, puhdas ja sopiva vaadittuun mittaan. Niistä voi olla hyötyä kappaleen pyörittämisessä koskettamatta valmiita lehtiä.

Ne eivät ole automaattisesti oikea lopullinen toiminnallinen perusarvo. Vaurioitunut, saastunut, yhteensopimattomat tai vain prosessoitavat keskireiät voivat luoda vakaan mutta merkityksettömän mittauksen.

Kaksi laakerilehteä tai yhteinen lehtiviittaus

Kaksi toimivaa tappia tarjoavat usein vahvan ehdokkaan, kun ne paikantavat akselin laakereista. Tuki- tai matemaattisesta assosiaatiomenetelmästä on sovittava päiväkirjan pyöreyden takia, halkaisijan ero, väli ja pinnan kunto vaikuttavat toteutuneeseen akseliin.

Suoraan valmiiden lehtien tukemiseen liittyy myös kontakti- ja merkintäriskejä. Työkalujen materiaali, kosketuspaine, puhtaus ja sallitut tukialueet on validoitava.

Yksi sylinterimäinen peruspisteominaisuus

Yksi riittävän pitkä lieriömäinen piirre voi muodostaa akselin, kun se määritellään ja mitataan asianmukaisesti. Lyhyt päiväkirja ei välttämättä tarjoa vakaata suuntaa itsessään, vaikka pitkä ominaisuus voi silti sisältää muotovirheitä, jotka vaikuttavat siihen liittyvään akseliin.

Gear, Spline- tai Thread-toiminnalliset ominaisuudet

Jotkin akselit hyväksytään suhteessa toimivaan hampaan tai kiilaan. Hampaiden kärkien tavallinen säteittäinen anturi ei välttämättä täytä tätä vaatimusta. Master vaihteistot, pallokoettimet, jännevälimenetelmiä tai muita sovelluskohtaisia ​​mittareita voidaan tarvita.

Oikaisukone voi silti käyttää sileitä tappia tukena, mutta koneen referenssin ja toiminnallisen mittarin välinen suhde on osoitettava.

V-lohkot tai rullat

V-lohkot ja rullat ovat tukimenetelmiä, eivät piirrä perustietoja itse. Niiden kulma, välilyönti, koskettimen halkaisija, pyöreys, puhtaus ja akselin painuma vaikuttavat havaittuun tulokseen. Ne voivat olla sopivia, kun ne korreloidaan vaadittuun peruspisteeseen ja niitä ohjataan osana mittausmenetelmää.

This distinction is visible in official inspection equipment: Marposs offers Vees or centres as alternative part-reference systems, ja Mahr lists center, V-support and roller-support runout gages. The existence of several configurations is evidence that support selection is workpiece- and measurand-dependent, not that one configuration is universally superior.

Päätykasvot tai olkapäät

Päätypinta tai olake voi ohjata aksiaalista sijaintia ja koetinaseman asentoa, mutta se ei itsessään muodosta pyörimispisteakselia. Kasvojen valuminen tai purseet voivat myös vaikuttaa istuimiin.

Peruspisteen valinnan päätösmatriisi

Työkappale / VaatimusVahva aloittava ehdokasPääriski ratkaistavaksi
Akseli viimeistelty ja koottu kahteen laakeriinKaksi määritettyä laakeritappia/yhteinen perusarvoPäiväkirjan lomake, merkintä ja mittarin korrelaatio
Akselin maadoitus keskusten välillä ja hyväksytty keskireikä-akseliltaMääritetyt keskireiätVahingoittaa, puhtaus ja ovatko keskukset suunnittelun lopullinen referenssi
Vaihteistovälin juoksu suhteessa tappiinPäiväkirjan peruspiste plus ominaisuuskohtainen vaihteistomittausHampaan kärjen mittaus ei välttämättä edusta nousua/toiminnallista juoksua
Kiilalinjaus suhteessa laakerin istukkaisiinLaakeritapit plus hyväksytty spline-mittariKulmaindeksi ja funktionaalisen mittarin korrelaatio
Raaka porrastettu akseli ennen hiontaaValmistusreitille määritetty prosessin peruspisteKorvaus, väliaikaiset pinnat ja vaihda lopulliseen tarkastukseen
Pitkä kapea varsi, jossa omapainoinen painumaPiirustuksen peruspiste plus ohjattu tuki/laskumenetelmäKoneen tulosta voi hallita painovoima ja tukiasento
Ontto tai ohutseinäinen porrastettu akseliToiminnallinen peruspiste hajautetulla matalakosketustuellaOvaliteetti / romahdus ja tuen aiheuttama muodonmuutos

Matriisi identifioi aloituskonseptin. Lopullinen valinta vaatii piirustuksen, prosessivaihe, kokoonpanotoiminto ja edustava mittarin korrelaatiotodistus.

Seitsemänvaiheinen peruspisteen valintatyönkulku

1. Tarkista piirustus ja tarkistus

Tunnista ohjattu ominaisuus, datum ominaisuuden symbolit, perusjakso, suvaitsevaisuus, materiaalin kunto ja mahdolliset piirustukset. Kirjaa soveltuva standardi ja painos sen sijaan, että luottaisit myymälän termeihin, kuten "samankeskisyys" tai "TIR" ilman määritelmää.

2. Tunnista toiminnalliset rajapinnat

Selvitä, mitkä päiväkirjat, keskuksia, vaihteet, splainit, pinnat tai reiät paikantavat akselin sen kokoonpanossa ja mitkä pinnat aiheuttavat melua, kantava kuorma, tiivistys, silmoitus tai jatkokoneistus.

3. Erillinen prosessi ja lopulliset päivämäärät

Akseli voidaan oikaista ennen hionnan viimeistelyä väliaikaisilla tai prosessipinnoilla. Tämän vaiheen koneen peruspiste voi poiketa lopputarkastuksesta. Suhteen ja jäljellä olevan koneistusvaran on oltava selvät.

4. Valitse Tuki- ja kiertopinnat

Valitse pinnat, jotka voivat paikantaa ja pyörittää työkappaletta toistuvasti ilman hyväksymättömiä jälkiä. Määritä tukivälit, kosketingeometria, aksiaalinen sijainti ja liukumisen esto/ajomenetelmä.

5. Valitse Mittausasemat ja Poissuljetut vyöhykkeet

Kartoita jokainen valvottu asema, valvontaasema ja poissuljettu ominaisuus. Vältä kiilauria, uria, radiaaliset reiät, vaurioituneet alueet ja sopimattomat hampaiden pinnat, ellei mittausmenetelmää ole suunniteltu niitä varten.

Multi-point measuring and press straightening station for a cylindrical shaft

*Engineering concept illustration.* Support positions and probe tracks must be matched to the drawing and customer gauge.

6. Korreloi asiakkaan viitemittarin kanssa

Mittaa sama hyvä, rajalliset ja huonot osat molemmissa järjestelmissä. Tutki systemaattisia eroja datan toteutuksessa, aseman sijainti, kierto, suodatus, pyöristys ja osan kunto ennen hyväksymisrajojen asettamista.

7. Jäädytä menetelmä resepti- ja testisuunnitelmassa

Dokumentoi datam, tukee, anturit, aseman koordinaatit, ominaisuus naamarit, kierto- ja päätössääntö. Käsittele myöhempiä muutoksia kontrolloituina suunnitteluversioina, ei operaattorin mieltymyksiä.

Fyysinen peruspisteen toteutus vs. matemaattinen yhdistys

Datum on teoriassa tarkka, kun taas todellinen datum-ominaisuus sisältää muotovirheen. Referenssi voidaan toteuttaa fyysisesti koskettimien/kiinnittimien avulla tai matemaattisesti mitatusta tiedosta. Nämä lähestymistavat voivat tuottaa erilaisia ​​​​tuloksia, jos assosiaatiomenetelmä, suodattimet tai yhteyspisteet ovat erilaisia.

Automaattiseen suoristusprojektiin, tarjous- ja validointisuunnitelmassa tulee ilmoittaa, onko kone:

  • pyörii fyysisesti keskusten tai lehtien päällä;
  • tukee rullia/V-lohkoja samalla kun akseli johdetaan valituista antureista;
  • sopii akselille matemaattisesti yhdestä tai useammasta peruspisteen ominaisuudesta;
  • käyttää yhteistä perustietoa kahdesta erillisestä päiväkirjasta;
  • viittaa toimivaan vaihteeseen/splainamittariin koneen ulkopuolella;
  • yhdistää konemittauksen erilliseen vastaanottomittariin.

Älä käytä ilmausta "mitattuna peruspisteestä A", ellei menetelmä selitä, kuinka peruspiste A tosiasiallisesti toteutetaan.

Tukivirhe, Sag ja näennäinen juoksu

Havaittu anturin signaali voi muuttua, vaikka itse akseli ei olisi muuttunut.

Virheen lähdeNäennäinen vaikutusOhjaus
Lika tai purse tukipaperissaJaksottainen nosto tai epävakaa istuinPuhdistus, tarkastus ja istuintarkastus
Päiväkirjan pyöreys/muotovirheRunout-signaali muilla asemillaDatum-ominaisuus arviointi ja mittarin korrelaatio
Epätasainen rullan korkeus tai kulunut V-tukiAkselin kallistus ja asemariippuvainen virheTyökalujen kalibrointi ja huolto
Akseli painuu oman painon vaikutuksestaPitkäaaltoinen taipuma tukien välilläMääritelty suunta/tukiväli ja painuma-arviointi
Liiallinen anturin voimaPaikallinen taipuma hoikissa osissaSopiva mittausvoima ja tukisuunnitelma
Kiilaura, spline, hammas tai säteittäinen reikäEpäjatkuva tai väärä huippusignaaliOminaisuusmaski tai erillinen mittausmenetelmä
Ero lämpö- tai kiinnitysolosuhteissaAsiakas/kone erimielisyysJäädytetty osa ja vapaa/kiinnitty tila
Aksiaalinen asema ei täsmääErilainen tulos kapenevalla/porrastetulla geometriallaPiirustuspohjaiset asemakoordinaatit ja aksiaalinen paikannusohjaus

Huonon asennuksen toistaminen voi saada sen näyttämään tarkalta. Toistettavuus on arvioitava yhdessä datan relevanssin ja korrelaation kanssa.

Peruspisteen valinta ja korjausmalli

Korjausalgoritmi käyttää mitattua taivutuksen suuntaa ja suuruutta. Jos peruspiste muuttuu, näennäinen kohokohta, korjausasema ja vaadittu ylikaartu voivat myös muuttua.

Controlled press straightening of a slender motor shaft inside the machine

*Engineering concept illustration.* Correction zones must be approved independently of the physical support and datum model.

As the motor shaft straightening application illustrates, the support reference used during pressing may differ mechanically from the measurement datum, mutta suhteen on pysyttävä hallinnassa. Puristuspään tulee toimia vain hyväksytyillä vyöhykkeillä, ja akseli on palautettava samalle mittausreferenssille purkamisen jälkeen.

Takaisinjousituksen ja irrotettujen osien ohjaukseen, katso Takaisinjousikompensointi akselin oikaisussa.

Suositeltujen akseliosien mittaus

Kiilaurat ja urat

Älä anna anturin pudota keskeytykseen ja käsittele tapahtumaa akselin mutkana. Käytä puhdasta mittausrataa, kulmapoikkeaminen tai muu validoitu menetelmä.

Gears

Ulkohalkaisijan juoksu ei ole automaattisesti nousu- tai toiminnallinen juoksu. Määritä, käyttääkö vaatimus hammaskärkiä, pallokoetin, päävaihteella tai muulla hyväksytyllä menetelmällä.

Splainit

Suurin halkaisija, pieni halkaisija, kyljet ja toiminnalliset spline-mittarit vastaavat erilaisiin kysymyksiin. Valitun mitan on vastattava piirustus- ja kokoonpanovaatimusta.

Langat ja matoprofiilit

Kierteen harjat ja kyljet eivät vastaa sileää tappia. Tuen ja luotauksen tulee suojata profiilia ja välttää vääriä säännöllisiä signaaleja.

Radiaaliset reiät

Reiät voivat häiritä sekä anturin lukemia että paikallista jäykkyyttä. Sulje ne pois tavallisesta OD-mittauksesta, ellei resepti nimenomaisesti käsittele niiden kulma-asentoa.

Peruspistekorrelaatiotesti

Hyödyllinen korrelaatiotutkimus sisältää osia koko päätösalueelta, ei vain selvästi hyviä näytteitä.

TestikohdeTodiste tallennettavaksi
Osan identiteetti ja kuntoMalli, tarkistus, erä, lämpötila/puhtaus ja prosessivaihe
Asiakkaan referenssimenetelmäTeline, datan toteutus, arvioida, asemat, suodatus ja pyöristys
KonemenetelmäTukee, anturit, asemat, kierto- ja ominaisuusnaamarit
Toista lukematSama osa asennettu ja mitattu uudelleen jokaisessa järjestelmässä
Hyvä/raja/NOK kattavuusTulokset ylittävät todellisen hyväksymisrajan
Systemaattinen eroOffset, asemakohtainen ero tai epävakaa asetus
Päätöksen sääntöMikä menetelmä ohjaa hyväksyntää ja miten erimielisyydet käsitellään

Korrelaatiota ei todisteta sillä, että yksi osa lukee saman arvon kerran. Tutkimuksen tulee paljastaa uudelleenistuminen, operaattori, tuotantoon liittyvät asema- ja ominaisuusefektit.

Both systems must also address the same measurand and use documented measurement models. NIST explains that an instrument may sense something different from the intended measurand because of probe interaction, data analysis and method-specific errors. Near the acceptance boundary, the comparison should include the relevant measurement uncertainty and the agreed conformity decision rule, not just the number of display digits.

Videolla näkyy pyörivä akseli mittaus- ja korjausasemassa. Se osoittaa vain fyysisen järjestelyn. Se ei tunnista piirustuksen peruspistettä, koetin korrelaatio, toleranssi tai lopullinen hyväksyntätulos jokaisessa porrastetussa projektissa.

Standards and Metrology References

These references support the general engineering framework. They do not prescribe the best datum, fixture or allowable uncertainty for a particular stepped shaft; those decisions require the drawing, prosessivaihe, function and validation evidence.

Oikaisuprojektin peruspisteen määrityslomake

Jäädytä seuraavat tiedot ennen koneen hyväksymistä:

  • piirustusnumero, tarkistus, ominaisuus ja suvaitsevaisuus;
  • soveltuva GPS/GD&T standardi ja painos;
  • päivämäärä ominaisuus(s) ja datum-sekvenssi/yhteispistetulkinta;
  • toiminnallinen ja prosessivaiheen referenssi;
  • tukipinnat, asemat, jänne- ja kosketusmateriaalit;
  • kierto/käyttömenetelmä ja aksiaalinen pysäytys;
  • pintojen mittaamiseen, aksiaalikoordinaatit ja anturin voima/etäisyys;
  • poissuljetut ominaisuudet ja kulmasuojat;
  • vapaatila/puristettu tila ja painumisen hallintatila;
  • asiakkaan viitemittari ja korrelaatiotulokset;
  • lopullisen päätöksen sääntö ja raja-osan vastaus;
  • puhdistus, työkalujen tarkastus- ja huoltovaatimukset;
  • reseptin/version hallinta ja muutoksen hyväksyntä.

Mallin validointi ennen lopullista koneen konfigurointia

Näytesarjan tulee kattaa lyhyimmät/pisimmät osat, pienimmät/suurimmat tukihalkaisijat, asiaankuuluvat keskireiän olosuhteet, suurin odotettu painuma, esitellyt pinnat, materiaalin/lämpökäsittelyn vaihteluväli ja rajahyväksynnän tulokset.

Testaa ainakin seuraavat riskit:

  • toistuva kuormaus ja uudelleen asettaminen koneen peruspisteeseen;
  • korrelaatio asiakasmittariin;
  • ominaisuuksien peittäminen ja kulmaindeksi;
  • tukimerkit ja anturimerkit;
  • korjaus ja paluu samaan peruspisteeseen;
  • moniasema ennen/jälkeen mittauksen;
  • epänormaali istuvuus, väärä malli ja vaurioitunut peruspiste;
  • vaihto työkappaleperheiden välillä.

Käytä Oikaisunäytteen testaus- ja hyväksymisopas muuttaa nämä tarkastukset FAT/SAT-kriteereiksi.

Tiedot lähetettävät Datum Engineeringille

Ole hyvä ja toimita:

  • täydellinen akselin piirustus ja tarkistus;
  • sovellettava GD&T/GPS-standardi ja asiakkaan tulkintaohjeet;
  • kokoonpanoliitännät ja toiminnalliset laakeri/vaihde/uraviitteet;
  • prosessivaihe ja jäljellä oleva koneistusvara;
  • asiakasmittari, kiinnitys- ja tarkastusohjelman tiedot;
  • nykyiset hyvät/raja/NOK näytetulokset;
  • kaikki akselin halkaisijat, pituudet, keskireiät ja erikoisalueet;
  • sallittu tuki, mittaus- ja korjauspinnat;
  • pinta, merkintä, painuma- ja mittausvoimarajoitukset;
  • edustavia näytteitä korrelaatio- ja suoristuskokeita varten.

Suunnittelutiimimme voi sitten määrittää koneen tuen, kiertoviittaus, luotainasemia, suojelualueet ja korrelaatiosuunnitelma. Lopullisen hyväksynnän tulee perustua sovittuun datan toteutukseen ja mittausaineistoon, ei yleisellä "runout"-arvolla.

Usein kysytyt kysymykset

Ovatko koneen tuet samat kuin piirustuksen peruspiste?

Ei välttämättä. Tuet pitävät akselista fyysisesti kiinni. Ne muodostavat vaaditun peruspisteen vain, kun niiden pinnat, geometria ja arviointimenetelmä toteuttavat oikein piirustusvaatimuksen.

Ovatko keskireiät aina paras peruspiste akselille?

Ei. Ne voivat toistaa koneistusakselin, mutta lopullinen toiminnallinen peruspiste voi olla laakeritappi, yhteinen peruspiste tai muu määritetty ominaisuus. Niiden kunto ja piirustusrooli on vahvistettava.

Voiko kaksi laakeritappia muodostaa yhden vertailuakselin?

He voivat olla vahva ehdokas, kun ne on määritelty yleiseksi tai siihen liittyväksi dataksi, mutta tarkka fyysinen tai matemaattinen toteutus ja päiväkirjamuodon vaikutukset on määriteltävä.

Miksi V-lohkon ja keskusten väliset lukemat eroavat??

Ne ottavat yhteyttä eri ominaisuuksiin ja muodostavat erilaisia ​​rajaehtoja. Päiväkirjan lomake, keskireiän kunto, tukikulma/väli ja akselin painuma voivat kaikki muuttaa havaittua arvoa.

Voiko oikaisukone käyttää yhtä peruspistettä, kun asiakas käyttää toista?

Vain jos suhde on tahallinen, toistettavissa ja validoitu mittarikorrelaatiolla. Projektissa on kerrottava, millä menetelmällä lopullista hyväksyntää ohjataan ja miten erimielisyydet ratkaistaan.

Sisällysluettelo
Vieritä ylös