In der Fertigungsindustrie schätzte jemand einmal, dass es mehr runde Werkstücke als flache Werkstücke gibt, von Schrauben, Muttern, Dichtungen bis hin zu Zylindern und Lagern. Der Einsatz von Kreisformen ist in der Tat sehr hoch. Heute spricht die Redaktion mit Ihnen über das Thema „Rundheit“ im Bereich der Messtechnik (Referenznormen: ISO/DIS 1101:2017, ISO 5459).
"Rundheit"
In JIS B0621-1984 „Definition und Ausdruck von Form- und Positionsabweichung“,
Rundheit ist definiert als "die Größe eines geometrisch perfekten Kreises, der von einer Kreisform abweicht",
Die Ausdrucksmethode wird aufgezeichnet als „Rundheit ist eine kreisförmige Form (C), die von zwei konzentrischen Kreisen auf der Geometrie eingeklemmt wird. Wenn der Abstand zwischen den beiden konzentrischen Kreisen am kleinsten ist, verwenden Sie (f), um die Radiusdifferenz zwischen den beiden Kreisen darzustellen , und die Rundheit, ausgedrückt in mm oder μm.“
Bei rotierenden Komponenten besteht das unmittelbare Problem normalerweise darin, ihre wahre kreisförmige "Form" zu bewerten. Das beginnt bei der „Rundheitstoleranz“.
Was ist "Rundheitstoleranz"?
Die Rundheitstoleranzzone bedeutet, dass die Toleranzzone zwischen zwei konzentrischen Kreisen des gleichen Abschnitts liegt. Wie in der Abbildung unten gezeigt, sollte der Extraktionskreis innerhalb der Toleranzzone zwischen zwei koplanaren konzentrischen Kreisen begrenzt werden, deren Radiusdifferenz t ist.
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Warum treten Rundheits- und Zylindrizitätstoleranzen auf? Normalerweise gibt es diese Gründe:
Schlechte Rundheit und Zylindrizität, verursacht durch Vibrationen von Verarbeitungsmaschinen
Schlechte Rundheit und Zylindrizität aufgrund von Verschleiß rotierender Teile von Verarbeitungsmaschinen
Schlechte Rundheit und Zylindrizität aufgrund schlechter Form des Mittellochs
Schlechte Rundheit und Zylindrizität, verursacht durch Verformung in der vorherigen Bearbeitung beim spitzenlosen Schleifen
Verzug von Werkstücken durch unsachgemäße Haltevorrichtungen oder Haltemethoden für Ringteile
Schlechte Rundheit durch Abrieb von Schneidwerkzeugen, schlechte Installation, Vibration usw.
Verformung durch Wärmebehandlung nach der Endbearbeitung usw.
Wie misst und bewertet man Rundheit, welche Methoden gibt es?
Auswertung der Rundheit
Es gibt viele Bewertungsmethoden für die Rundheit, jede Methode hat ihre eigenen Eigenschaften und Vorteile, normalerweise wählen wir nach den Bedürfnissen des Werkstücks ...
Einfache Messmethoden, wie z. B.:
Durchmesser Methode
Der Durchmesser der Rundheit wird direkt von einem Messwerkzeug wie einem Mikrometer abgelesen.
Diese einfache Messmethode ist sehr einfach und leicht zu bedienen. Aber bei der Bewertung dreieckiger und fünfeckiger Dehnungskreise mit gleichem Durchmesser kann es leicht passieren, dass sie fälschlicherweise als perfekter Kreis gemessen werden, wenn es kein perfekter Kreis ist.
Drei-Punkte-Methode
Die Dreipunktmethode kann die Rundheitsdaten durch [V-förmiger Block plus Mikrometer/Messgerät plus Bank] erhalten.
Allerdings ist die Tangente am ausgewählten Stützpunkt bei der Dreipunktmethode anders und wird möglicherweise nicht korrekt gemessen. Der Mittelpunkt der Referenz kann nicht bestimmt werden, und es können Fehler aufgrund der Auf- und Abwärtsbewegung des zu messenden Objekts auftreten, wenn es sich dreht.
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Messmethoden basierend auf einschlägigen Normen, wie z. B.:
Radius Methode
Die Radiusmethode verwendet die Differenz zwischen dem maximalen Radiuswert und dem minimalen Radiuswert, der erhalten wird, wenn sich das Werkstück einmal dreht, um die Rundheit zu bewerten. Bei der in der Abbildung unten gezeigten Auswertemethode werden die Messergebnisse auch leicht durch die horizontale Bewegung des Werkstücks beeinflusst.
Die Toleranzzone liegt zwischen zwei konzentrischen Kreisen auf demselben Abschnitt
Zentraler Ansatz
Das Detektionsverfahren des Mittenverfahrens wird meist für genauere Messanforderungen verwendet. Die Daten der Rundheitserkennung sind abhängig vom Referenzkreis. Unterschiedliche Auswertungsmethoden des Prüfkreises führen zu unterschiedlichen Mittenpositionen des Bezugskreises, die sich auf die axiale Position des gemessenen Kreismerkmals auswirken.
Kreis der kleinsten Quadrate LSC
Durch Anpassen eines Kreises an das gemessene Profil wird die Summe der Quadrate der Abweichungen der Profildaten vom Kreis minimiert, und der Rundheitswert wird dann als Abstand zwischen der maximalen Abweichung des Profils vom Kreis (höchste Spitze bis niedrigste Spitze) definiert Schlucht) .
ΔZq=Rmax-Rmin, das Symbol des Rundheitswerts, ausgedrückt durch LSC
Mindestzonenkreis MZC
Schließt das gemessene Profil ein, indem zwei konzentrische Kreise so positioniert werden, dass ihre radiale Differenz minimiert wird. Definieren Sie den Rundheitswert als radialen Abstand der beiden Kreise.
ΔZz=Rmax-Rmin , drückt das Symbol des Rundheitswerts durch MZC aus
Minimaler umschriebener Kreis MCC
Erzeugt den kleinsten Kreis, der das gemessene Profil umschließen kann. Der Rundheitswert ist dann als maximale Abweichung des Profils von diesem Kreis definiert
Es wird häufig bei der Bewertung von Wellen, Stangen usw. verwendet.
ΔZc=Rmax-Rmin drückt das Symbol des Rundheitswerts durch MCC aus.
Maximaler Inkreis MIC
Erstellt den größten Kreis, der das gemessene Profil umschließen kann. Der Rundheitswert ist dann als maximale Abweichung des Profils von diesem Kreis definiert.
ΔZi=Rmax-Rmin , das Symbol des Rundheitswerts wird durch MIC dargestellt.
Bei der Bewertung der Rundheit wird die erhaltene Kontur normalerweise gefiltert, um unnötiges Rauschen zu reduzieren oder zu eliminieren.
Einfluss des Filters auf das gemessene Profil
Entsprechend unterschiedlichen Messanforderungen sind auch die Filtermethoden unterschiedlich und die Filtergrenzwerte sind ebenfalls unterschiedlich. (UPR: Fluktuation per Revolution), wie in der folgenden Abbildung dargestellt, ist zu erkennen, dass der Einfluss der Filtereinstellung auf das gemessene Profil unterschiedlich ist.
Ohne Filter:
Tiefpassfilter:
Bandpassfilter:
Und was können uns diese Grafiken als Bewerter sagen?
Analyse von Maßtabellen
Abbildung: Diagramm der Messergebnisse
1UPR-Komponente
1 UPR: Nach der Filterung bleibt nur eine Welle übrig:
Die 1UPR-Komponente repräsentiert die Exzentrizität des Werkstücks relativ zur Rotationsachse des Messgeräts. Die Amplitude der Wellenform hängt von der Einstellung ihres Pegels ab.
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2UPR-Komponente
2UPR-Komponenten können anzeigen:
① Unzureichende Pegelanpassung von Messgeräten;
② Rundlauffehler aufgrund falscher Installation des Werkstücks auf der Werkzeugmaschine, die seine Form bildet;
③ Die Form des Werkstücks ist oval gestaltet, wie z. B. bei Kolben von Verbrennungsmotoren.
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3~5 UPR-Komponente
Kann bedeuten:
① Verformung durch zu festes Anziehen des Haltefutters am Messgerät.
②Lose Verformung durch Spannungsabbau beim Entladen aus dem festen Spannfutter der Bearbeitungsmaschine.
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5~15 UPR-Komponente
Weist normalerweise auf einen unausgeglichenen Faktor im Bearbeitungsverfahren oder im Prozess zur Herstellung des Werkstücks hin.
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15 (mehr) UPR-Komponenten
15 (oder mehr) UPR-Bedingungen werden normalerweise durch Werkzeugrattern, Maschinenvibrationen, Kühlmittelzufuhreffekte, Materialinhomogenitäten usw. selbst induziert.
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Die wichtigsten Parameter zur Bewertung der Rundheit
Parameter
Bedeutung
RONt
Gemessener Rundheitswert, der die Differenz zwischen dem Maximalwert der positiven Rundheitskurve und dem Minimalwert der negativen Rundheitskurve oder die Summe der Absolutwerte darstellt
ROZ
Der gemessene Wert der Spitzenhöhe der Rundheitskurve, der den Maximalwert der perfekten Rundheitskurve angibt
ROZ
Das Rundheitsmaß , das den absoluten Wert des Minimums der negativen Rundheitskurve darstellt
QUR
Quadratwurzelmittelquadrat Maß für die Rundheit, das das Quadratwurzelmittelquadrat der Rundheitskurve darstellt
Das Obige ist nur ein Auszug aus LSCI ""
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Lassen Sie uns zum Schluss einen Blick darauf werfen, welche Werkzeuge und Instrumente es zur Messung der Rundheit gibt.
Übliche Werkzeuge/Instrumente zur Bewertung der Rundheit
Mikrometer:
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Rundheitsmessgerät:
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CMM:
