Контроль качества деталей, изготовленных на станках с ЧПУ.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) используются в основном тогда, когда требуется безупречная обработка детали. В таких ответственных отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, энергетическая и медицинская промышленность, эти станки очень важны для производства различных деталей. Хотя эти станки производят детали эффективно и точно, они все же не гарантируют, что эти детали будут изготовлены с соблюдением жестких допусков.

Для подтверждения соответствия всем техническим требованиям и допускам, контроль качества является важным этапом, который проводится с самого начала, то есть с момента закупки материалов, до конечного продукта, прежде чем он будет использован в процессе производства. В данной статье рассматривается роль контроля качества в обработке деталей на станках с ЧПУ.

Почему контроль качества деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, так важен?

Контроль качества, по сути, подразумевает проверку размеров, геометрической точности, качества поверхности, свойств материалов и функциональных характеристик с использованием различных инструментов контроля качества, таких как микрометр, микрометр, координатно-измерительная машина (КИМ), лазерные сканеры, измерители шероховатости поверхности и т. д.

Контроль качества важен для деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, поскольку любая погрешность в размерах, качестве поверхности и т. д. может повлиять на эксплуатационные характеристики, долговечность и надежность детали.

Обеспечение качества против контроля качества против тестирования качества

Обеспечение качества, контроль качества и тестирование качества — взаимосвязанные понятия, но между ними есть некоторые различия, которые приведены в следующей таблице:

Что следует проверять при обработке детали на станке с ЧПУ?

Станки с ЧПУ, несомненно, обрабатывают детали с высокой точностью, но нет подтверждения того, что деталь изготовлена ​​строго в соответствии с геометрическими или функциональными требованиями. Поэтому для проверки различных характеристик деталей, обработанных на станках с ЧПУ, следует использовать контроль качества. К таким характеристикам относятся:

• Размеры (длина, высота, толщина, радиус, канавка и т. д.)
• Качество обработки поверхности (шероховатость поверхности, царапины, острые края, заусенцы и т. д.)
• Геометрическая точность (плоскость, цилиндричность, концентричность, положение, биение и т. д.)
• Ключевые элементы сборки (совмещение отверстий, зазоры и посадки с натягом и т. д.)

• Характеристики проверки (глубина отверстия, шлицы, шпоночные пазы, конусность и т. д.)

Размеры и допуски тестируемых деталей

Контроль качества проводится для обеспечения соответствия размеров детали чертежу и допустимым отклонениям размеров, указанным в техническом чертеже. Этот этап важен, поскольку любой дефект, например, разница в длине всего 0.5 мм для детали самолета, может привести к выходу детали из строя во время эксплуатации.

Какие размеры детали необходимо измерить?

При обработке детали на станке с ЧПУ необходимо измерить следующие размеры и убедиться в их правильности:

• В общих габаритах

Полная длина

Габаритная ширина

Общая высота

Толщина

• В диаметрах

Внешние диаметры

Внутренние диаметры

диаметр зенковки

Диаметр зенковки

• Размеры отверстия

Диаметр отверстия

Глубина отверстия

Расположение отверстия

Межцентровое расстояние между отверстиями

• Размеры резьбы

Большой диаметр

Малый диаметр

Диаметр шага

Шаг резьбы

Глубина резьбы

• Фаски

Ширина фаски

Угол фаски

Какие инструменты используются для контроля размеров?

Инструменты, используемые для контроля качества деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, выбираются в зависимости от типа проверяемого размера. В этом разделе кратко рассматриваются различные виды инструментов для разных типов размеров:

• Для измерения линейных размеров (длина, ширина, толщина) используются стальная линейка, штангенциркуль, цифровой штангенциркуль и микрометр.
• Для высокоточной проверки наружного диаметра используется лазерный микрометр.
• Для измерения внутреннего диаметра можно использовать нутромер. Также можно использовать штангенциркуль, но он не отличается высокой точностью.
• Для контроля ширины и глубины канавки используется оптический компаратор и CMM используются.
• Для высокоточной проверки толщины можно использовать ультразвуковой толщиномер.

Проверка геометрической точности деталей, изготовленных на станках с ЧПУ.

Проверка геометрической точности деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, подразумевает проверку соответствия формы, ориентации и пространственного расположения обработанных элементов заданным параметрам. Требования к геометрическим допускам и размерам на инженерном чертеже. Это означает, что речь идет не только о правильности размеров. Проверяется, имеет ли элемент правильный размер и находится ли он в правильном положении.

Какие геометрические характеристики необходимо проверить?

Следующие геометрические характеристики важны с точки зрения применения детали, поэтому их следует проверить:

• прямолинейность
• цилиндричность
• параллелизм
• перпендикулярность
• Угловатость
• Позиция
• концентричность
• Закончиться

Какие инструменты используются для проверки геометрической точности?

• Для проверки плоскостности детали, обработанной на станке с ЧПУ, используются поверочная плита и индикатор часового типа. Для повышения точности используется оптический плоский инструмент.
• Для проверки прямолинейности используются линейка и координатно-измерительная машина.
• Для проверки цилиндричности используются измерительная машина для округлости и координатно-измерительная машина.
• Измеритель высоты и индикатор параллельности.
• Для проверки перпендикулярности детали используются прецизионный угольник и координатно-измерительная машина.
• Для обеспечения угловой точности используются защитный кожух для фаски и синусная линейка с калибровочными блоками.

Проверьте ключевые элементы деталей, изготовленных на станках с ЧПУ.

Ниже перечислены ключевые характеристики деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, которые следует проверять с помощью различных соответствующих инструментов.

Тестирование многопоточных функций

В деталях, изготовленных на станках с ЧПУ, может быть множество типов резьбы, выполняющих различные функции. Например:

• Внутренняя резьба предназначена для болтов, винтов и т. д.
• Наружная резьба используется для крепления гаек, труб, соединительных элементов и т. д.

Для контроля внутренних резьб используются различные инструменты, такие как проходной/непроходной калибр, а для наружных резьб — проходной/непроходной резьбовой калибр. Проверка этих резьб гарантирует, что они остаются в пределах допустимых отклонений, указанных на чертеже.

Характеристики контрольного отверстия

Сквозные отверстия, глухие отверстия, отверстия, просверленные отверстия, отверстия с зенковкой и отверстия с потайной головкой — это наиболее важные элементы отверстий в детали, обработанной на станке с ЧПУ. Например, отверстие с зенковкой используется в качестве углубления для винтов с шестигранной головкой. Для контроля этих отверстий используются различные инструменты:

• Пробка-калибр
• CMM
• Штангенциркуль
• Нутромер
• Зенковка
• Оптический компаратор

Характеристики тестовой канавки и паза

В детали, обработанной на станке с ЧПУ, создаются различные типы канавок и пазов, например, прямые пазы, пазы под шпонку, Т-образные пазы, круглые пазы, пазы для стопорных колец, разгрузочные пазы и т. д. В процессе их контроля с помощью различных инструментов, таких как: , проверяется их ширина, глубина, параллельность, перпендикулярность и расположение.

• Штангенциркуль, координатно-измерительная машина, микрометр и т.д. для пазов.
• Измеритель глубины, радиусный измеритель, оптический компаратор и т. д. для канавок.

Характеристики проверки герметичности

Уплотнения в деталях, изготовленных на станках с ЧПУ, предназначены для предотвращения утечек топлива, газов, вакуума или давления и т. д. Поэтому их проверка очень важна для предотвращения любых потерь. Существуют различные типы уплотнений, включая канавки для O-образных колец, динамические канавки для O-образных колец, уплотнительные поверхности прокладок, уплотнительные поверхности фланцев и т. д. Для проверки этих уплотнений используются следующие инструменты:

• Поверхность плиты
• Индикатор набора
• Измеритель плоскостности
• Синус Бар
• CMM

Проверка качества поверхности деталей, изготовленных на станках с ЧПУ.

Качество поверхности является важной составляющей деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, поскольку оно влияет на усталостную долговечность, поэтому важно обсудить вопросы его контроля.

Как измеряется шероховатость поверхности?

Шероховатость поверхности — это характеристика поверхности, например, гладкая она или шероховатая. Для определения шероховатости поверхности используются различные инструменты, такие как:

• Контактный стилусный профилометр
• Оптический профилометр
• Атомно-силовая микроскопия
• интерферометрия

Для измерения поверхности микроскопические следы, оставшиеся на деталях, обработанных на станках с ЧПУ, измеряются с помощью вышеупомянутых инструментов. Измерения проводятся в значениях Ra, Rz, Rt или Rq.

Как проверить состояние кромок?

Состояние кромок означает состояние кромок детали, обработанной на станке с ЧПУ. К таким кромкам относятся острые кромки, заусенцы, фаски, радиусы, сколы, закругленные кромки, скошенные кромки и т. д.

• Визуальный осмотр
• Контроль фаски с помощью штангенциркуля или координатно-измерительной машины.
• Контроль радиуса с помощью радиусных калибров, оптических компараторов и т. д.
• Измерение высоты заусенца с помощью цифрового микроскопа

Указанные выше инструменты используются для проверки кромок деталей, изготовленных на станках с ЧПУ.

Дефекты поверхности

К дефектам поверхности относятся царапины, заусенцы, следы подачи, следы вибрации, пористость, точечная коррозия и т.д. Для выявления этих дефектов можно использовать различные инструменты. К таким инструментам относятся:

• Цифровой микроскоп для осмотра заусенцев
• Измеритель шероховатости поверхности для выявления следов подачи
• Профилометр для обнаружения следов вибрации
• Контроль методом капиллярной дефектоскопии или магнитопорошковой дефектоскопии для выявления поверхностных и подповерхностных трещин.

Проверка качества обработки поверхности после обработки на станке с ЧПУ.

В этом разделе рассматривается, как осуществляется контроль качества обработки поверхности деталей, изготовленных на станках с ЧПУ.

Толщина и площадь покрытия

Детали, обработанные на станках с ЧПУ, иногда покрываются защитным слоем для предотвращения коррозии или воздействия высоких температур. Толщина и равномерность покрытия проверяются. Для контроля толщины и степени покрытия используются толщиномеры, микроскопические измерения поперечного сечения (СЭМ), рентгенофлуоресцентный анализ, УФ-спектроскопия и др.

Адгезия покрытия

Адгезия покрытия проверяется с помощью прибора для испытания на отрыв, прибора для испытания на адгезию методом перекрестной штриховки, прибора для испытания на адгезию методом царапания, прибора для испытания на адгезию методом вдавливания по Роквеллу и оборудования для испытания на изгиб.

Изменения размеров критически важных элементов

Критические размеры могут изменяться после любого процесса нанесения покрытия. Для контроля этих размеров можно использовать штангенциркули, наружные микрометры, калибры для отверстий, резьбовые калибры, координатно-измерительные машины и оптические компараторы.

Как проверить функциональные возможности деталей, изготовленных на станках с ЧПУ?

После обработки на станке с ЧПУ детали проходят различные виды функциональных испытаний для изучения их поведения в реальных условиях эксплуатации.

Испытание на сопротивление давлению

Данное испытание проводится для проверки того, безопасно ли деталь содержит жидкости или газы под определенным давлением. Примерами таких деталей являются корпуса клапанов, компоненты ракетных двигателей, теплообменники и т. д. В ходе этого испытания деталь заполняется водой или газом и подвергается давлению определенного уровня. Давление устанавливается на определенный период времени для проверки на наличие утечек, деформаций или трещин.

Тестирование на утечку

Это неразрушающий контроль, проводимый для проверки способности детали удерживать жидкость или газ без утечек. В рамках проверки на герметичность проводятся такие методы, как испытание на герметичность с помощью пузырьков, погружение в воду, испытание на снижение давления и испытание на снижение вакуума.

Проверка крутящего момента

Если цель состоит в проверке способности детали, изготовленной на станке с ЧПУ, выдерживать скручивающую нагрузку без разрушения или деформации, то проводится именно это испытание.

• проверка крутящего момента резьбы
• Испытание на крутящий момент до разрушения
• Ранчи крутящего момента
• Цифровой анализатор крутящего момента

Указанные выше тесты и инструменты используются при проверке крутящего момента.

Практическое занятие: Распространенные проблемы качества деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, и их причины.

При контроле качества деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, возникают следующие проблемы:

Размеры соответствуют заявленным, но сборка затруднена.

В таблице ниже показаны возможные причины неправильных размеров и их влияние на отказ уплотнения:

Правильный размер отверстия, но неправильное положение отверстия.

В таблице ниже показаны возможные причины неправильного расположения отверстий:

Приемлемое качество обработки поверхности, но плохая подгонка деталей при сборке.

В таблице ниже показаны возможные причины некачественной обработки поверхности и их влияние на точность сборки:

Допустимая шероховатость, но нарушение герметичности.

В таблице ниже показаны возможные причины шероховатости поверхности и ее влияние на отказ уплотнения:

Как компания Tuofa обрабатывает детали, изготовленные на станках с ЧПУ и не соответствующие требованиям?

Невозможно изготовить партию деталей без каких-либо дефектов. Именно поэтому умение обращаться с бракованными деталями является одним из критериев оценки производственных возможностей компании. надежный поставщик услуг по обработке на станках с ЧПУОбладая многолетним опытом производства, компания Tuofa принимает следующие меры для предотвращения поставки дефектных деталей своим клиентам.

Выявление и отделение несоответствующих деталей

На самом первом этапе наши высококвалифицированные специалисты выявляют и отделяют несоответствующие детали от партии. Компания Tuofa проводит две полные проверки качества до и после изготовления продукции. обработка поверхностейДаже на этапе упаковки наши сотрудники проверяют качество деталей. Эти детали, изготовленные на станках с ЧПУ, сортируются по наличию дефектов или несоответствий размерам.

Определите, можно ли переделать или отремонтировать детали.

На втором этапе обработки некачественных деталей специалисты компании Tuofa проверяют, подлежит ли деталь доработке или ремонту. Опыт наших сотрудников позволяет нам быстро и точно обрабатывать некачественные детали, изготовленные на станках с ЧПУ.

Например, поверхностные дефекты, такие как заусенцы и незначительные загрязнения, могут быть устранены, в то время как слишком большие отверстия или несоответствие критически важных элементов допускам не подлежат простому ремонту. Важно, чтобы отремонтированные детали были повторно проверены на соответствие размерам, состоянию поверхности и функциональным характеристикам.

Перед продолжением производства выясните причину проблемы.

В компании Tuofa мы не игнорируем причины любых ошибок, а тщательно их анализируем нашими высококвалифицированными специалистами. Как правило, Tuofa внимательно изучает причины дефектов и старается принять меры для предотвращения подобных проблем в будущем. Например, мы проверяем следующие моменты:

• Режущие инструменты
• Программы обработки
• Процесс обработки поверхности
• Процесс очистки деталей

После подтверждения причин мы скорректируем настройки.

Заключение

Контроль качества является основой успешного применения деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, поскольку любой дефект, оставленный без контроля, может стать причиной поломки на более поздних этапах. Для контроля качества различных деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, используются разные инструменты, выбор которых зависит от требований. Например, если необходимо проверить отверстие, можно использовать калибровочный шаблон, координатно-измерительную машину и т.д.

FAQ

Какие инструменты и технологии обычно используются для контроля качества на станках с ЧПУ?

К распространенным инструментам относятся:

• штангенциркуль
• Нутромер
• микрометр
• Резьбонарезной калибр
• Пробка-калибр
• Оптический компаратор

К распространенным технологиям относятся:

• Сканирование 3D
• Компьютерная томография
• Осмотр КИМ
• Зондирование в процессе производства

В каких случаях для контроля качества деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, необходима координатно-измерительная машина (КИМ)?

Координатно-измерительная машина — это современный станок, используемый в случаях, когда допуски на детали очень жесткие, а геометрия сложная.

Почему детали, изготовленные на станках с ЧПУ, следует проверять повторно после анодирования?

Анодирование обеспечивает покрытие детали, обработанной на станке с ЧПУ. После анодирования детали, обработанные на станке с ЧПУ, следует повторно проверить, чтобы убедиться в толщине покрытия и определить любые изменения размеров критически важных элементов детали.