Owalność rury i prostoliniowość linii środkowej to różne warunki geometryczne. Owalność dotyczy kształtu przekroju; prostoliniowość linii środkowej dotyczy toru rury wzdłuż jej długości. Rura może mieć akceptowalną geometrię linii środkowej, ale może być nieokrągła w jednym miejscu, lub może być okrągły w każdym mierzonym odcinku, a jego linia środkowa wygina się na dużej rozpiętości. Traktowanie tych warunków jako jednej wartości „prostości” może prowadzić do błędnej decyzji procesowej.
Ten przewodnik stanowi ramy pomiaru i akceptacji. Nie dotyczy zakresu rur StraighteningTech, możliwości ściany, miernik, transduktor, tolerancji lub zwalidowanego procesu korekty. Ostateczne wymagania muszą pochodzić z kontrolowanego rysunku, metoda referencyjna i próbki reprezentatywne.
*Ilustracja koncepcja inżynierii. Przedstawia kontekst procesu prostowania rur, nie jest dowodem na to, że można przetworzyć określoną rodzinę rur lub stan ścian.*
Zdefiniuj każdą cechę przed dokonaniem pomiaru
Owalność jest właściwością przypadającą na stację: każdy zmierzony przekrój ma swoją wartość, a rura sprawdzona na dwunastu stacjach ma dwanaście wartości owalności, które mogą się różnić. Prostoliniowość linii środkowej jest właściwością całej długości: wywodzi się go z drogi wyznaczonej przez kolejne środki tych przekrojów. Te dwie cechy nie opisują jedynie różnych defektów – występują one na różnych poziomach łańcucha pomiarowego, a wyższy poziom jest obliczany na podstawie niższego.
Ta zależność to ukryte sprzężenie. Linia środkowa nie jest mierzona bezpośrednio; jest obliczane, stacja za stacją, z sekcji, które nigdy nie są idealnie okrągłe. Którakolwiek reguła przekształca zmierzony przekrój w pojedynczy punkt środkowy — średnią z dwóch średnic, środek koła metodą najmniejszych kwadratów, środek okręgu w strefie minimalnej, lub środek, który podaje miernik dwupunktowy, staje się częścią definicji prostoliniowości. Dwie metody kontroli mogą zatem nie zgadzać się co do linii środkowej tej samej fizycznej rurki, chociaż każda z nich jest wewnętrznie spójna, ponieważ zawierały różne zasady ustalania centrum.
Dokumenty odbioru powinny stwierdzać, dla każdej cechy: formuła (owalność oparta na średnicy, Owalność oparta na odchyleniu promieniowym, lub pełna tolerancja kształtu), reguła ustalania środka stosowana przy obliczaniu linii środkowej, oraz zestaw stacji, do którego odnosi się każda wartość. Singiel “prostolinijność OK” zapis, który nie określa, które reguły zostały opracowane, nie może być przenoszony pomiędzy miernikami dostawcy i klienta.
Zmierz geometrię przekroju i długości za pomocą odpowiednich podpór
Pozycje podparcia mogą wpływać na widoczną linię środkową poprzez ugięcie; zaciskanie może mieć wpływ na przekrój cienkościenny; kontakt sondy może mieć wpływ na reakcję powierzchni lub ściany. Procedura powinna zatem definiować warunki dla każdej cechy i w razie potrzeby powtarzać/ponowne kontrole.
| Kontrola pomiaru | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|
| Stacja przekroju i orientacja | Owalność może zmieniać się wzdłuż długości i na obwodzie |
| Rozpiętość wzdłużna i podpory | Odczyty linii środkowej mogą uwzględniać efekty grawitacji i mocowania |
| Warunek odniesienia i końca | Określa, czy wynik odnosi się do zamierzonej funkcji |
| Metoda kontaktowa lub optyczna | Można wprowadzić inną powierzchnię, limity dostępu i niepewności |
| Stan zwolniony | Zapobiega raportowaniu tymczasowego utwierdzenia jako geometrii ostatecznej |
Odstępy podporowe Filtrują sygnał linii środkowej
Na zmierzonej rozpiętości, wsporniki działają jak filtr mechaniczny dla odczytu linii środkowej: Zginanie o długości fali krótszej niż rozstaw podpór jest częściowo tłumione przez usztywnione sekcje, podczas gdy łuk o większej długości fali przechodzi do odczytu. Ta sama rura może zatem zgłaszać inny łuk przy krótkim rozpiętości mocowania niż przy długim, bez błędnego odczytania któregokolwiek z nich. Rozpiętość podpór nie jest wygodą konfiguracji — jest częścią definicji prostoliniowości, i musi pasować, lub być wyraźnie z nimi powiązane, rozpiętość używana przez miernik klienta.
Odstępy między stacjami odgrywają analogiczną rolę w dziedzinie próbkowania. Szeroko rozstawione stacje nie próbkują ścieżki linii środkowej i mogą pomijać lokalne załamania pomiędzy stacjami; bardzo gęste stacje zaczynają mieszać zmiany powierzchni i grubości ścian w obliczonej osi. Plan pobierania próbek powinien określać, gdzie znajdują się stacje – a nie tylko ile – ponieważ stacje informacyjne są punktami podparcia, punkty mocowania, końców rur i okolic oczekiwanych wierzchołków zagięć.
Na rurach cienkościennych podpory przenoszą sekundę, niepożądany efekt: reakcja podporowa może lokalnie owulować sekcję, zatem owalność zmierzona na stanowisku podporowym uwzględnia udział wywołany pomiarem. Porównanie odczytów na obsługiwanych stacjach z odczytami wykonanymi tuż poza wpływem wsparcia jest tanim sprawdzeniem; gdzie różnica jest znacząca, akceptację owalności należy ocenić na określonych wolnych stanowiskach. Dla rozróżnienia załadowany i zwolniony w ostatecznej akceptacji, Widzieć pomiar prostoliniowości obciążonej i zwolnionej.
Nie poprawiaj jednego błędu i zakładaj, że drugi został rozwiązany
Proces korekcji mający na celu zmniejszenie łuku może zmienić owalność lub stan ściany. Proces mający na celu poprawę kształtu przekroju może nie zapewniać prostości linii środkowej. Plan próbki musi określać, która geometria jest kontrolowana, które cechy drugorzędne są sprawdzane, gdzie kontakt jest dozwolony i kiedy wymagany jest niezależny proces.
*Ilustracja koncepcja inżynierii. Przedstawia wsparcie wewnętrzne jako potencjalne pytanie inżynierskie; nie jest to twierdzenie, że wewnętrzne oprzyrządowanie jest standardowe lub odpowiednie dla każdej tuby.*
Do nieokrągłych profili zamkniętych, patrz prostowanie rur kwadratowych i prostokątnych. Do pustych części obrotowych, Widzieć prostowanie cienkościennego wału drążonego.
Oddziel dwa sygnały przed zaakceptowaniem któregokolwiek odczytu
The two characteristics contaminate each other's measurements in specific, możliwe do zdiagnozowania sposoby. W rotacyjnym śladzie z pojedynczą sondą na jednej stacji, sygnał promieniowy zawiera co najmniej lokalny błąd kształtu przekroju i przesunięcie środka przekroju od osi obrotu. Błąd kształtu zdominowany przez owalność pojawia się przede wszystkim jako druga harmoniczna — ślad powtarza się dwa razy na obrót, z główną osią owalności wyznaczającą fazę. Przesunięcie środka pojawia się jako pierwsza harmoniczna — jedno uderzenie na obrót. W ramach jednego śladu można je w zasadzie rozdzielić, ale sama pierwsza harmoniczna jest niejednoznaczna: Prawdziwe zgięcie i przesunięcie osadzenia lub mocowania dają tę samą sygnaturę pojedynczej stacji. Dyskryminatorzy żyją poza pojedynczym śladem. Przez stacje, zakręt zmienia amplitudę wraz z położeniem wzdłużnym i podąża za płaszczyzną zagięcia, podczas gdy przesunięcie osadzenia utrzymuje stałą amplitudę i fazę zgodną z osią obrotu. Ta logika wielostanowiskowa, wraz z harmonicznymi śladami efektów płatkowych i odniesienia, jest opracowany w okrągłość a zgięcie w pomiarze obrotowym.
Zanieczyszczenie działa także w drugą stronę. Sonda skanowana wzdłuż rurki odczytuje lokalną powierzchnię, nie oś: rura, która jest prosta na swojej linii środkowej, ale dryfuje w orientacji owalnej na swojej długości, tworzy wzdłużny ślad wyglądający jak łuk. Praktyczna kontrola za pomocą dwóch skanów kosztuje niewiele: zeskanuj długość w jednym kierunku, następnie w kierunku prostopadłym — obracając rurkę o dziewięćdziesiąt stopni względem tej samej sondy, lub za pomocą drugiej sondy pod kątem prostym. Porównaj oba ślady. Łuk linii środkowej rozkłada się na dwa kierunki jako rzuty jednego wektora: oba ślady mają podobny kształt i taki sam znak, każdy jest skalowaną kopią drugiego. Formularz sekcji działa odwrotnie: gdzie główna oś owalności leży w pierwszym kierunku skanowania, leży ona w poprzek niej w drugim, więc szczyt na jednym śladzie odpowiada dolinie na drugim. Ślady o tym samym kształcie, tym samym znaku wyznaczają zakręt; ślady przeciwnego znaku na poszczególnych stacjach wyznaczają formę i zmienność ścian. Tylko pierwsza kategoria powinna trafić do decyzji korygującej.
Mimośród grubości ścianki dodaje trzecią warstwę na rurze ciągnionej lub walcowanej: powierzchnia zewnętrzna i otwór nie są koncentryczne, zatem linia środkowa obliczona na podstawie pomiarów średnicy zewnętrznej i linia środkowa obliczona na podstawie pomiarów otworów nie będą się pokrywać. Żadne z nich nie jest błędne; odpowiadają na różne pytania funkcjonalne. To, który reguluje akceptację, musi być zgodne z funkcją części w jej montażu – i rysunkiem, nie ten, który jest dostępny, definiuje to. Zachowanie cienkościennych podczas korekcji ma swoje własne tryby awarii, pokryte prostowanie rur cienkościennych bez zapadania się.
Zbuduj plan korelacji wskaźników klienta
W badaniu należy zastosować reprezentatywne probówki normalne i najgorszego przypadku, surowe odczyty dla obu cech, uzgodnione warunki wsparcia i wydania, powtórz konfigurację, sprawdzenie powierzchni/ściany, i porównanie ze wskaźnikiem klienta. W protokole należy podać, czy odczyt jest wartością procesu maszynowego, wartość akceptacji klienta lub skorelowany wynik.
Użyj korelacji miernika maszyny z miernikiem klienta i badanie próbki prostowania i akceptacja w celu zdefiniowania pakietu dowodów.
Uruchom dwa oddzielne łańcuchy akceptacji, Nie jeden
Ponieważ definicje, obsługuje i tryby awarii różnią się, owalność i prostoliniowość linii środkowej wymagają własnego łańcucha, od języka rysunkowego do podpisanego zapisu. Zwinięcie obu w jeden rodzajowy “geometria w porządku” pozostawia każdy link poniżej niejednoznaczny:
| Ogniwo łańcucha | Łańcuszek owalny | Łańcuch środkowy |
|---|---|---|
| Charakterystyka i formuła | Która zasada odchylenia, stosowane na stację | Który zakres rządzi, i która reguła znajdowania centrum zasila ścieżkę |
| Metoda referencyjna | Pomiar przekroju w zdefiniowanych stacjach | Skanowanie wzdłużne lub ślad obrotowy na zdefiniowanych podporach |
| Wsparcie i wydanie | Stacje bezpłatne odróżnione od stacji obsługiwanych | Rozpiętość zdefiniowana; Efekty zwisu i zaciskania zostały uwzględnione lub skorelowane |
| Próbowanie | Pozycje stacji ustalone w specyfikacji, nie z wygody | Odstępy między pikietami są wystarczająco krótkie, aby rozwiązać najkrótszy oczekiwany zakręt |
| Możliwość pomiaru | Powtarzalność sprawdzona w odniesieniu do zmienności kształtu części | Powtarzalność sprawdzona w przypadku różnic między częściami i ustawieniami |
| Korelacja | Skrajnia maszyny a skrajnia klienta na tych samych sekcjach | Skrajnia maszynowa a skrajnia klienta na tej samej rozpiętości i podporach |
| Nagrywać | Wartości na stację z regułą i tożsamością stacji | Wynik ścieżki z podanym zakresem wsparcia i filtrowaniem |
Każde ogniwo to miejsce, w którym łańcuch cicho pęka. Nieokreślony wzór tworzy dwa wskaźniki' liczby nieporównywalne. Warunek podparcia zdefiniowany na maszynie, ale nie u klienta, powoduje systematyczne przesunięcie w każdej próbie korelacji. Nieokreślony zestaw stacji sprawia, że werdykt zależy od miejsca, w którym operator dokonał pomiaru. Niesprawdzona funkcja miernika przekształca szum pomiarowy w pozorny dryf procesu, które następnie goni pętla korekcyjna. Sprawdzanie poprawności systemu pomiarowego przed zaufaniem którejkolwiek z tych liczb jest omówione w artykule miernik R&R do prostowania linii.
Często zadawane pytania
Czy rura może być prosta, ale nie okrągła??
Tak. Prostoliniowość i owalność linii środkowej to różne warunki i wymagają oddzielnego pomiaru. W praktyce oba znajdują się w tym samym rejestrze kontroli, ale pod różnymi numerami charakterystycznymi, każdy z własną formułą, zestaw stacji i korelacja skrajni.
Czy okrągły przekrój świadczy o tym, że rura jest prosta na całej długości??
NIE. Rura może być okrągła na odmierzonych odcinkach, a jej linia środkowa ma łuk lub wygięcie. Skan wzdłużny odczytuje powierzchnię, a nie oś, więc powyższe ortogonalne porównanie dwóch skanów jest tym, co utrzymuje efekty formy poza werdyktem prostości.
Czy proces korekcji może zagwarantować oba rezultaty??
Nie bez walidacji specyficznej dla przedmiotu obrabianego. W procesie należy zmierzyć i zweryfikować każdą cechę wymaganą na rysunku. Zwłaszcza, proces zatwierdzony dla łuku nie mówi nic o jego wpływie na kształt przekroju na stykach, podpory i stacje wolne — te wymagają własnych odczytów przed i po.
Jak możemy stwierdzić, czy odczyt prostoliniowości jest zanieczyszczony owalnością?
Powtórz skanowanie wzdłużne w kierunku ortogonalnym i porównaj ścieżki. Ten sam kształt i ten sam znak na obu skanach to sygnatura łuku linii środkowej; znak przeciwny na poszczególnych stacjach wskazuje na kształt przekroju lub zmianę ściany. Obrotowe ścieżki jednostanowiskowe dodają drugi test: zakręt zmienia amplitudę pomiędzy stacjami, podczas gdy przesunięcie siedzeń nie.
Czy owalność trzeba mierzyć na każdym przekroju??
Odpowiedzi na to pytanie może udzielić dopiero specyfikacja. Plan odbioru musi gwarantować, że zestaw stacji zostanie ustalony z góry – zazwyczaj łącznie z podporami, zaciski, końcach i sąsiedztwie wierzchołków zakrętów — więc werdykt nie zależy od tego, gdzie operator akurat sprawdzał.
*Ilustracja koncepcji inżynierskiej.*