Un arbre étagé peut produire différentes valeurs de faux-rond lorsqu'il tourne entre les centres, pris en charge sur deux revues, placé sur des blocs en V ou situé dans un luminaire de type assemblage. La machine n'est pas nécessairement devenue imprécise; chaque configuration peut établir un axe de référence et une condition aux limites différents.
La sélection des références doit donc commencer par le dessin et les exigences fonctionnelles, pas avec le support machine le plus simple à construire. Le système de redressage a besoin d'une manière reproductible pour réaliser la référence convenue, mesurer les surfaces contrôlées et appliquer la correction sans permettre une erreur de support, la géométrie des caractéristiques ou l'affaissement de l'arbre pour dominer le résultat.
*Illustration du concept d'ingénierie.* Elle ne prescrit pas de référence universelle ni de configuration d'inspection..
Cinq références à ne pas confondre
| Référence | Signification | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Référence de dessin | Référence ou système de référence spécifié dans la documentation technique approuvée | Définit comment l'exigence géométrique est interprétée |
| Fonction de date | Surface réelle ou élément identifié pour établir la référence | Contient une variation de fabrication et doit être contacté/évalué de manière appropriée |
| Référence fonctionnelle | Surfaces ou axes qui localisent l'arbre dans l'assemblage réel | Aide à confirmer si le dessin et la méthode d'inspection protègent la fonction |
| Référence support/rotation machine | Centres, rouleaux, journaux, Supports en V ou éléments de fixation utilisés lors du redressage | Détermine la façon dont l'arbre est physiquement maintenu et tourné |
| Référence de la jauge d'acceptation | Données réalisées par le client ou système de mesure de référence convenu | Corrélation des contrôles et décisions finales de conformité |
Ces références peuvent être intentionnellement alignées, mais ils ne sont pas automatiquement identiques. Un rouleau de machine touchant un diamètre approprié ne devient pas la référence de dessin simplement parce que la pièce tourne en douceur..
OIN 5459:2024 sépare l'opérateur de spécification utilisé pour établir une donnée ou un système de données de l'opérateur de vérification, qui peut prendre des formes physiques ou mathématiques. Donc, une légende de référence ne sélectionne pas elle-même les centres, Blocs en V, rouleaux ou un algorithme d'axe ajusté. Le projet doit indiquer comment la donnée spécifiée est réalisée.
Pourquoi les arbres étagés ont besoin d'un plan de référence
Contrairement à une barre ronde uniforme, un arbre étagé peut comprendre:
- plusieurs diamètres avec différentes tolérances et finitions de surface;
- tourillons qui définissent l'axe de rotation fonctionnel;
- trous centraux utilisés lors du tournage ou du meulage;
- engrenages, cannelures, fils ou profils de vers;
- épaules, rainures, rainures de clavette et trous radiaux;
- sections creuses, brides ou extrémités asymétriques;
- rigidité et affaissement différents sur toute sa longueur.
Si le contrôle traite chaque diamètre comme une continuation parfaite d'un cylindre, cela peut mal interpréter l'usinage excentrique, lober, interruption de la fonctionnalité ou erreur de référence en cas de flexion de l'arbre. Il peut alors choisir la mauvaise direction de correction ou appuyer sur une surface qui devrait être protégée.
Commencez par la caractéristique contrôlée
Avant de sélectionner les supports, identifier exactement ce qui doit correspondre au dessin.
| Caractéristiques | Dépendance aux données | Question typique pour le lissage |
|---|---|---|
| Rectitude de l'axe ou rectitude de la ligne de surface | Peut être contrôlé sans donnée externe, en fonction de la spécification | La machine mesure-t-elle la même caractéristique géométrique ou seulement une variation de rotation? |
| Faux-rond circulaire | Nécessite une rotation autour d'un axe de référence spécifié | Quelle fonctionnalité de référence(s) établir cet axe? |
| Extrémité totale | Nécessite un axe de référence et une évaluation sur la surface contrôlée | Quelles trajectoires axiales/stations représentent la surface spécifiée? |
| Emplacement coaxial des entités étagées | Dépend de la définition et de la référence du dessin applicables. | Quels journaux fonctionnels établissent l'axe de référence? |
| Faux-rond fonctionnel à engrenage ou cannelure | Peut-être besoin d'un équipement principal, sonde à bille, mesure de la portée ou une autre méthode spécifique aux caractéristiques | Une sonde OD lisse peut-elle représenter l'exigence fonctionnelle? |
Le faux-rond est intrinsèquement lié à un axe de référence. La rectitude et le TIR d'atelier ne sont pas interchangeables avec celui-ci. Revoir Rectitude de l'arbre, faux-rond et TIR avant d'approuver le concept de jauge.
Candidats de référence courants pour les arbres étagés
Trous centraux
Les trous centraux peuvent reproduire l'axe utilisé lors du tournage ou de la meulage lorsqu'ils sont spécifiés, intact, propre et adapté à la mesure requise. Ils peuvent être utiles pour faire tourner la pièce sans entrer en contact avec les tourillons finis..
Elles ne constituent pas automatiquement les données fonctionnelles finales correctes. Endommagé, contaminé, des trous centraux incompatibles ou réservés au processus peuvent créer une mesure stable mais non pertinente.
Deux journaux de roulement ou une référence de journal commune
Deux tourillons fonctionnels constituent souvent un bon candidat lorsqu'ils localisent l'arbre dans les roulements.. La méthode de support ou d'association mathématique doit être convenue car l'arrondi du journal, différence de diamètre, l'espacement et l'état de la surface influencent l'axe réalisé.
L'appui directement sur les journaux finis introduit également des risques de contact et de marquage. Le matériel d'outillage, pression de contact, la propreté et les zones d'appui autorisées doivent être validées.
Une fonction de référence cylindrique
Un seul élément cylindrique suffisamment long peut établir un axe lorsqu'il est spécifié et mesuré de manière appropriée. Un journal court peut ne pas fournir à lui seul une orientation stable, tandis qu'une entité longue peut toujours contenir une erreur de forme qui affecte l'axe associé.
Engrenage, Caractéristiques fonctionnelles des splines ou des filetages
Certains arbres sont acceptés par rapport à une référence de dent ou de cannelure fonctionnelle. Une sonde radiale standard sur les pointes des dents peut ne pas reproduire cette exigence. Engrenages maîtres, sondes à bille, des méthodes de portée ou d'autres jauges spécifiques à l'application peuvent être nécessaires.
La machine à lisser peut toujours utiliser des tourillons lisses comme support, mais la relation entre la référence machine et la jauge fonctionnelle doit être démontrée.
Blocs en V ou rouleaux
Les blocs en V et les rouleaux sont des méthodes de support, ne pas dessiner de références par lui-même. Leur angle, espacement, diamètre des contacts, rondeur, la propreté et l'affaissement de la tige affectent le résultat observé. Ils peuvent être appropriés lorsqu'ils sont corrélés à la donnée requise et contrôlés dans le cadre de la méthode de mesure..
Cette distinction est visible dans les équipements d'inspection officiels: Marposs propose des Vees ou des centres comme systèmes de référence de pièces alternatifs, et Centre des listes Mahr, Jauges de faux-rond à support en V et à rouleaux. L'existence de plusieurs configurations prouve que le choix du support est une tâche difficile.- et dépendant du mesurande, non pas qu'une configuration soit universellement supérieure.
Face d'extrémité ou épaule
Une face d'extrémité ou un épaulement peut contrôler l'emplacement axial et la position de la station de sonde, mais il n'établit pas en soi un axe de référence de rotation. Le faux-rond ou les bavures de la face peuvent également influencer l'assise.
Matrice de décision de sélection de données
| Pièce à usiner / Exigence | Candidat de départ solide | Principaux risques à résoudre |
|---|---|---|
| Arbre fini et assemblé en deux roulements | Deux tourillons spécifiés/donnée commune | Formulaire de journal, corrélation de marquage et de jauge |
| Arbre rectifié entre les centres et accepté à partir de l'axe du trou central | Trous centraux spécifiés | Dommage, la propreté et si les centres restent la référence de conception finale |
| Faux-rond du pas d'engrenage par rapport aux tourillons | Données du journal et mesure des engrenages spécifiques aux fonctionnalités | Le sondage de la pointe des dents peut ne pas représenter le pas/le faux-rond fonctionnel |
| Alignement des cannelures par rapport aux sièges de roulement | Tourillons de roulement et jauge cannelée approuvée | Indexation angulaire et corrélation de jauge fonctionnelle |
| Arbre étagé brut avant de terminer le meulage | Donnée process définie pour la filière de fabrication | Allocation, surfaces temporaires et modification des données d'inspection finale |
| Arbre long et mince avec affaissement dû au poids propre | Données de dessin plus méthode de support/affaissement contrôlé | Le résultat de la machine peut être dominé par la gravité et la position d'appui |
| Arbre étagé creux ou à paroi mince | Données fonctionnelles avec support distribué à faible contact | Ovalité/effondrement et déformation induite par le support |
La matrice identifie un concept de départ. La sélection finale nécessite le dessin, étape du processus, fonction d'assemblage et preuves représentatives de corrélation de jauge.
Un flux de travail de sélection de données en sept étapes
1. Réviser le dessin et la révision
Identifier la caractéristique contrôlée, symboles de fonction de référence, séquence de données, tolérance, état du matériau et éventuelles notes de dessin. Enregistrez la norme et l'édition applicables au lieu de vous fier à un terme courant tel que « concentricité » ou « TIR » sans définition..
2. Identifier les interfaces fonctionnelles
Déterminer quelles revues, centres, engrenages, cannelures, les faces ou les trous localisent l'arbre dans son assemblage et quelles surfaces génèrent du bruit, charge portante, scellage, maillage ou usinage en aval.
3. Processus séparé et données finales
Un arbre peut être redressé avant de terminer le meulage en utilisant des surfaces temporaires ou de traitement.. Les données machine pour cette étape peuvent différer du contrôle final. La relation et la surépaisseur d'usinage restante doivent être explicites.
4. Sélectionnez les surfaces de support et de rotation
Choisissez des surfaces capables de localiser et de faire pivoter la pièce de manière répétée sans marques inacceptables.. Définir l'espacement des supports, géométrie des contacts, emplacement axial et méthode antidérapante/entraînement.
5. Sélectionnez les stations de mesure et les zones exclues
Cartographiez chaque station contrôlée, station de surveillance et élément exclu. Évitez les rainures de clavette, rainures, trous radiaux, zones endommagées et surfaces dentaires inappropriées, sauf si la méthode de mesure est conçue pour elles.
*Illustration du concept technique.* Les positions de support et les traces de sonde doivent correspondre au dessin et au gabarit du client..
6. Corréler avec la jauge de référence client
Mesurer le même bien, Pièces limites et défectueuses sur les deux systèmes. Étudier les différences systématiques dans la réalisation des données, position de la gare, rotation, filtration, arrondi et état des pièces avant de fixer les limites d'acceptation.
7. Geler la méthode dans la recette et le plan de test
Documenter la donnée, prend en charge, sondes, coordonnées de la gare, fonctionnalité masques, règle de rotation et de décision. Traitez les modifications ultérieures comme des révisions techniques contrôlées, pas de préférence de l'opérateur.
Réalisation de données physiques vs association mathématique
Une donnée est théoriquement exacte, alors que la fonction de donnée réelle contient une erreur de forme. La référence peut être réalisée physiquement par des contacts/fixations ou mathématiquement à partir de données mesurées. Ces approches peuvent produire des résultats différents si la méthode d'association, les filtres ou les points de contact diffèrent.
Pour un projet de redressage automatique, le plan de devis et de validation doit indiquer si la machine:
- effectue une rotation physique sur des centres ou des revues;
- supports sur rouleaux/blocs en V tout en dérivant un axe à partir des palpeurs sélectionnés;
- adapte mathématiquement un axe à partir d'une ou de plusieurs fonctions de référence;
- utilise une donnée commune de deux journaux séparés;
- fait référence à une jauge d'engrenage/cannelure fonctionnelle à l'extérieur de la machine;
- combine la mesure de la machine avec une jauge d'acceptation séparée.
N'utilisez pas l'expression « mesuré à partir de la référence A » à moins que la méthode n'explique comment la fonction de référence A est réellement réalisée..
Erreur d'assistance, Affaissement et faux-rond apparent
Le signal de la sonde observé peut changer même lorsque l'arbre lui-même n'a pas changé.
| Origine de l'erreur | Effet apparent | Contrôle |
|---|---|---|
| Saleté ou bavure sur un journal de support | Ascenseur périodique ou siège instable | Nettoyage, inspection et vérification des sièges |
| Erreur d'arrondi/forme du journal | Signal de sortie dans d'autres stations | Évaluation des caractéristiques de référence et corrélation des jauges |
| Hauteur inégale des rouleaux ou support en V usé | Inclinaison de l'axe et erreur dépendante de la station | Calibrage et maintenance des outillages |
| Affaissement de l'arbre sous le poids propre | Déviation à ondes longues entre supports | Espacement d'orientation/support défini et évaluation de l'affaissement |
| Force de sonde excessive | Déflexion locale sur sections élancées | Force de mesure et plan de support adaptés |
| Rainure de clavette, cannelure, dent ou trou radial | Signal de crête discontinu ou faux | Masque de fonctionnalités ou méthode de mesure dédiée |
| Différence de condition thermique ou de serrage | Désaccord client/machine | État de la pièce gelée et état libre/serré |
| Inadéquation des stations axiales | Résultat différent sur la géométrie conique/étagée | Coordonnées de station basées sur un dessin et contrôle de l'emplacement axial |
Répéter une mauvaise configuration peut lui donner un aspect précis. La répétabilité doit être évaluée en même temps que la pertinence et la corrélation des données.
Choix de référence et modèle de correction
L'algorithme de correction utilise la direction et l'amplitude de courbure mesurées. Si la donnée change, le point culminant apparent, la station de correction et le cintrage excessif requis peuvent également changer.
*Illustration du concept technique.* Les zones de correction doivent être approuvées indépendamment du support physique et du modèle de référence..
Comme le application de redressage d'arbre moteur illustre, la référence du support utilisée lors du pressage peut différer mécaniquement de la donnée de mesure, mais la relation doit rester maîtrisée. La tête de presse doit agir uniquement sur les zones approuvées, et l'arbre doit être remis à la même référence de mesure après déchargement.
Pour le contrôle du retour élastique et des pièces libérées, voir Compensation du retour élastique lors du redressage de l'arbre.
Mesure des sections d'arbre en vedette
Rainures et rainures
Ne laissez pas la sonde tomber dans l'interruption et traitez cet événement comme une courbure de l'arbre.. Utilisez une piste de mesure propre, exclusion angulaire ou autre méthode validée.
Engrenages
Le faux-rond du diamètre extérieur n'est pas automatiquement un pas ou un faux-rond fonctionnel. Définir si l'exigence utilise des pointes de dents, une sonde à bille, équipement principal ou une autre méthode approuvée.
Splines
Grand diamètre, petit diamètre, les flancs et les jauges de cannelures fonctionnelles répondent à différentes questions. La mesure sélectionnée doit correspondre aux exigences du dessin et de l'assemblage..
Fils de discussion et profils de vers
Les crêtes et les flancs des filets ne sont pas équivalents à un tourillon lisse. Le support et le sondage doivent protéger le profil et éviter les faux signaux périodiques.
Trous radiaux
Les trous peuvent perturber à la fois les lectures de la sonde et la rigidité locale. Excluez-les du sondage OD ordinaire à moins que la recette ne gère explicitement leur position angulaire.
Test de corrélation de données
Une étude de corrélation utile comprend des parties sur toute la plage de décision, non seulement de bons échantillons.
| Article de test | Preuve à enregistrer |
|---|---|
| Identité et état de la pièce | Modèle, révision, lot, température/propreté et étape du processus |
| Méthode de référence client | Fixation, réalisation de données, jauge, gares, filtrage et arrondi |
| Méthode machine | Prise en charge, sondes, gares, rotation et masques de fonctionnalités |
| Répéter les lectures | Même pièce réinstallée et remesurée sur chaque système |
| Couverture bonne/limite/NOK | Des résultats au-delà de la limite réelle d’acceptation |
| Différence systématique | Compenser, différence spécifique à la station ou configuration instable |
| Règle de décision | Quelle méthode contrôle l’acceptation et comment les désaccords sont traités |
La corrélation n'est pas prouvée par une partie lisant une fois la même valeur. L'étude devrait exposer la réinstallation, opérateur, effets de station et de fonctionnalités pertinents pour la production.
Les deux systèmes doivent également traiter le même mesurande et utiliser des modèles de mesure documentés. Le NIST explique qu'un instrument peut détecter quelque chose de différent du mesurande prévu en raison de l'interaction de la sonde., analyse des données et erreurs spécifiques à la méthode. Près de la limite d'acceptation, la comparaison doit inclure l'incertitude de mesure pertinente et la règle de décision de conformité convenue, pas seulement le nombre de chiffres affichés.
La vidéo montre un arbre en rotation dans une station de mesure et de correction. Il démontre uniquement la disposition physique. Il n'identifie pas la référence du dessin, corrélation de sonde, tolérance ou résultat d'acceptation final pour chaque projet d'arbre étagé.
Références en matière de normes et de métrologie
- OIN 5459:2024 — Références et systèmes de référence: portée publique officielle de la terminologie des données et distinction entre spécification et vérification physique/mathématique.
- OIN 1101:2017 — Tolérancement géométrique: portée et statut officiels du langage des symboles de spécification géométrique.
- ASME Y14.5 — Dimensionnement et tolérancement: portée officielle pour ASME GD&Exigences du dessin en T.
- KEYENCE — Tolérance de faux-rond: explication de mesure publique du faux-rond par rapport à un axe de référence.
- NIST — Incertitude et étalonnages dimensionnels: principes d'incertitude pour les résultats dimensionnels.
- NIST — Que faire lorsque les méthodes de mesure produisent des réponses différentes: limites du mesurande et du modèle de mesure lorsque les méthodes sont en désaccord.
Ces références soutiennent le cadre général d'ingénierie. Ils ne prescrivent pas la meilleure donnée, fixation ou incertitude admissible pour un arbre étagé particulier; ces décisions nécessitent le tirage au sort, étape du processus, preuve de fonction et de validation.
Fiche de définition de référence pour un projet de redressage
Gelez les informations suivantes avant l'acceptation de la machine:
- numéro de dessin, révision, caractéristique et tolérance;
- GPS/GD applicable&Norme T et édition;
- fonction date(s) et séquence de données/interprétation de données communes;
- référence fonctionnelle et d'étape de processus;
- surfaces d'appui, postes, matériaux de portée et de contact;
- méthode de rotation/entraînement et butée axiale;
- surfaces de mesure, coordonnées axiales et force/plage de la sonde;
- fonctionnalités exclues et masques angulaires;
- état libre/état serré et condition de contrôle de l'affaissement;
- jauge de référence client et résultats de corrélation;
- règle de décision finale et réponse limite;
- nettoyage, exigences d'inspection et de maintenance des outils;
- contrôle des recettes/versions et approbation des modifications.
Exemple de validation avant la configuration finale de la machine
L'ensemble d'échantillons doit couvrir les parties les plus courtes/les plus longues, diamètres de support les plus petits/plus grands, conditions pertinentes du trou central, affaissement le plus élevé attendu, surfaces en vedette, plage matériau/traitement thermique et résultats d’acceptation limites.
Testez au moins les risques suivants:
- chargement et remise en place répétés sur le point zéro machine;
- corrélation avec la jauge client;
- masquage des fonctionnalités et indexation angulaire;
- marques de support et marques de sonde;
- correction suivie d'un retour à la même donnée;
- mesure multi-station avant/après;
- position assise anormale, mauvais modèle et réponse de donnée endommagée;
- changement entre les familles de pièces.
Utilisez le Guide de test et d'acceptation des échantillons de lissage transformer ces contrôles en critères FAT/SAT.
Informations à envoyer pour l'ingénierie des références
Veuillez fournir:
- dessin complet de l'arbre et révision;
- DG applicable&Norme T/GPS et notes d’interprétation client;
- interfaces d'assemblage et références fonctionnelles de roulements/engrenages/cannelures;
- étape du processus et surépaisseur d'usinage restante;
- jauge client, détails du montage et du programme d'inspection;
- résultats actuels de l'échantillon bons/limites/NOK;
- tous les diamètres d'arbre, longueurs, trous centraux et zones en vedette;
- support autorisé, surfaces de mesure et de correction;
- surface, marquage, restrictions d'affaissement et de force de mesure;
- échantillons représentatifs pour les essais de corrélation et de redressement.
Notre équipe d'ingénierie peut alors définir le support machine, référence de rotation, stations de sonde, zones protégées et plan de corrélation. L'acceptation finale doit être basée sur la réalisation des données et les preuves de jauge convenues., pas sur une valeur générique de « faux-rond ».
Foire aux questions
Les supports de la machine sont-ils identiques aux données du dessin ??
Pas nécessairement. Les supports maintiennent physiquement l’arbre. Ils établissent la donnée requise seulement lorsque leurs surfaces, la géométrie et la méthode d'évaluation réalisent correctement les exigences du dessin.
Les trous centraux sont-ils toujours la meilleure référence pour un arbre?
Non. Ils peuvent reproduire un axe d'usinage, mais la donnée fonctionnelle finale peut porter des tourillons, une donnée commune ou une autre caractéristique spécifiée. Leur état et leur rôle dessin doivent être confirmés.
Deux tourillons peuvent-ils établir un axe de référence?
Ils peuvent être de bons candidats lorsqu'ils sont spécifiés comme données communes ou connexes., mais la réalisation physique ou mathématique exacte et les effets de forme de journal doivent être définis.
Pourquoi les lectures du bloc V et entre les centres diffèrent-elles?
Ils contactent différentes caractéristiques et établissent différentes conditions aux limites. Formulaire de journal, état du trou central, l'angle/l'espacement du support et l'affaissement de l'arbre peuvent tous modifier la valeur observée.
La machine à lisser peut-elle utiliser une donnée tandis que le client en utilise une autre?
Seulement si la relation est délibérée, reproductible et validé grâce à la corrélation des jauges. Le projet doit indiquer quelle méthode contrôle l'acceptation finale et comment les désaccords sont résolus..
Une donnée choisie n'a d'importance que si le client et le fournisseur la lisent de la même manière – le DG&Guide d'acceptation de rectitude T et le Liste de contrôle FAT les deux partent d'une définition de données convenue.