Dans l'industrie manufacturière, quelqu'un a un jour estimé qu'il y avait plus de pièces circulaires que de pièces plates, allant des vis, écrous, joints aux cylindres et roulements. L'application de formes circulaires est en effet très élevée. Aujourd'hui, l'éditeur vous parle du thème de la "rondeur" dans le domaine de la mesure (normes de référence : ISO/DIS 1101:2017, ISO 5459).
"rondeur"
Dans JIS B0621-1984 "Définition et expression de l'écart de forme et de position",
La rondeur est définie comme "la taille d'un cercle géométriquement parfait qui s'écarte d'une forme circulaire",
La méthode d'expression est enregistrée comme "la rondeur est une forme circulaire (C) est pris en sandwich par deux cercles concentriques sur la géométrie, lorsque la distance entre les deux cercles concentriques est la plus petite, utilisez (f) pour représenter la différence de rayon entre les deux cercles , et la rotondité Exprimée en mm ou μm."
Pour les composants rotatifs, le problème immédiat est généralement de savoir comment évaluer leur véritable "forme" circulaire. Cela commence par la "tolérance d'arrondi".
Qu'est-ce que la "tolérance d'arrondi" ?
La zone de tolérance d'arrondi signifie que la zone de tolérance est comprise entre deux cercles concentriques de même section. Comme le montre la figure ci-dessous, le cercle d'extraction doit être limité dans la zone de tolérance entre deux cercles concentriques coplanaires dont la différence de rayon est t.
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Pourquoi les tolérances d'arrondi et de cylindricité se produisent-elles ? Généralement, il y a ces raisons :
Mauvaise rondeur et cylindricité causées par les vibrations des machines de traitement
Mauvaise rotondité et cylindricité due à la détérioration des pièces rotatives des machines de traitement
Mauvaise rondeur et cylindricité en raison de la mauvaise forme du trou central
Rondeur et cylindricité médiocres causées par la déformation lors du traitement précédent lors de la rectification sans centre
Déformation des pièces causée par des gabarits de maintien inappropriés ou des méthodes de maintien inappropriées pour les pièces annulaires
Mauvaise rondeur causée par l'abrasion des outils de coupe, une mauvaise installation, des vibrations, etc.
Déformation causée par le traitement thermique après la finition, etc.
Comment mesurer et évaluer la rondeur, quelles méthodes existe-t-il ?
Évaluation de la rondeur
Il existe de nombreuses méthodes d'évaluation de la rondeur, chaque méthode a ses propres caractéristiques et avantages, généralement nous choisirons en fonction des besoins de la pièce...
Méthodes de mesure simples, telles que :
méthode du diamètre
Le diamètre de l'arrondi est directement lu par un outil de mesure tel qu'un micromètre.
Cette méthode de mesure simple est très simple et facile à utiliser. Mais lors de l'évaluation de cercles de contrainte triangulaires et pentagonaux de même diamètre, il est facile d'être mesuré à tort comme un cercle parfait s'il ne s'agit pas d'un cercle parfait.
méthode en trois points
La méthode à trois points permet d'obtenir les données de circularité à l'aide de [bloc en forme de V plus micromètre/jauge plus banc].
Cependant, la tangente au point d'appui sélectionné dans la méthode à trois points est différente et peut ne pas être mesurée correctement. Le centre de la référence ne peut pas être déterminé et des erreurs peuvent se produire en raison du mouvement de haut en bas de l'objet à mesurer lors de sa rotation.
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Méthodes de mesure basées sur des normes pertinentes, telles que :
méthode du rayon
La méthode du rayon utilise la différence entre la valeur de rayon maximale et la valeur de rayon minimale obtenue lorsque la pièce tourne une fois pour évaluer l'arrondi. Dans la méthode d'évaluation illustrée dans la figure ci-dessous, les résultats de mesure sont également facilement affectés par le mouvement horizontal de la pièce.
La zone de tolérance est comprise entre deux cercles concentriques sur la même section
Approche centrale
La méthode de détection de la méthode centrale est principalement utilisée pour des exigences de mesure plus précises. Les données de détection d'arrondi dépendent du cercle de référence. Différentes méthodes d'évaluation du cercle de test conduiront à différentes positions centrales du cercle de référence, ce qui affectera la position axiale de l'élément circulaire mesuré.
Cercle des moindres carrés LSC
En ajustant un cercle au profil mesuré, la somme des carrés des déviations des données de profil par rapport au cercle est minimisée, et la valeur de circularité est alors définie comme la distance entre la déviation maximale du profil par rapport au cercle (le pic le plus élevé au plus bas vallée) .
ΔZq=Rmax-Rmin, le symbole de la valeur d'arrondi exprimée par LSC
Cercle de zone minimum MZC
Entoure le profil mesuré en positionnant deux cercles concentriques de sorte que leur différence radiale soit minimisée. Définissez la valeur de circularité comme la séparation radiale des deux cercles.
ΔZz=Rmax-Rmin , exprime le symbole de la valeur d'arrondi par MZC
Cercle minimum circonscrit MCC
Crée le plus petit cercle pouvant contenir le profil mesuré. La valeur de circularité est alors définie comme l'écart maximal du profil par rapport à ce cercle
Il est souvent utilisé dans l'évaluation des arbres, des tiges, etc.
ΔZc=Rmax-Rmin , exprime le symbole de valeur d'arrondi par MCC.
Cercle inscrit maximum MIC
Crée le plus grand cercle pouvant contenir le profil mesuré. La valeur de circularité est alors définie comme l'écart maximal du profil par rapport à ce cercle.
ΔZi=Rmax-Rmin , le symbole de la valeur d'arrondi est représenté par MIC.
Lors du processus d'évaluation de la rondeur, afin de réduire ou d'éliminer le bruit inutile, le contour obtenu est généralement filtré.
Influence du filtre sur le profil mesuré
Selon différentes exigences de mesure, les méthodes de filtrage sont également différentes et les valeurs de coupure du filtre sont également différentes. (UPR : fluctuation par tour), comme le montre la figure ci-dessous, on constate que l'influence du réglage du filtre sur le profil mesuré est différente.
Sans filtre :
Filtre passe bas:
Filtre passe-bande :
Et en tant qu'évaluateurs, que peuvent nous dire ces graphiques ?
Analyse des tableaux de mesure
Figure : Graphique des résultats de mesure
1Composant UPR
1 UPR : Une seule onde reste après filtrage :
La composante 1UPR représente l'excentricité de la pièce par rapport à l'axe de rotation de l'instrument de mesure. L'amplitude de la forme d'onde dépend du réglage de son niveau.
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Composant 2UPR
Les composants 2UPR peuvent indiquer :
① Réglage de niveau insuffisant des instruments de mesure ;
② Faux-rond circulaire dû à une installation incorrecte de la pièce sur la machine-outil formant sa forme ;
③ La forme de la pièce est de conception ovale, comme dans les pistons de moteur à combustion interne.
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Composant 3~5UPR
Peut signifier:
① Déformation due à un serrage excessif du mandrin de maintien sur l'instrument de mesure.
②Déformation lâche due à la libération des contraintes lors du déchargement du mandrin fixe de la machine-outil de traitement.
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5~15 Composant UPR
Indique généralement un facteur déséquilibré dans la méthode d'usinage ou le processus de production de la pièce.
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15 (plus) composants UPR
15 (ou plus) conditions UPR sont généralement auto-induites par le broutage de l'outil, les vibrations de la machine, les effets de l'arrosage, les inhomogénéités du matériau, etc.
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Les principaux paramètres d'évaluation de la rondeur
paramètre
signification
RONt
Valeur mesurée de l'arrondi, qui représente la différence entre la valeur maximale de la courbe de circularité positive et la valeur minimale de la courbe de circularité négative ou la somme des valeurs absolues
RONp
La valeur mesurée de la hauteur maximale de la courbe d'arrondi, indiquant la valeur maximale de la courbe d'arrondi parfait
RON
La mesure d'arrondi, qui représente la valeur absolue du minimum de la courbe d'arrondi négatif
QUR
Racine carrée moyenne carrée mesure de la rondeur, représentant la racine carrée moyenne carrée de la courbe de rondeur
Ce qui précède n'est qu'extrait de LSCI ""
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Enfin, regardons quels outils et instruments existent pour mesurer la rondeur ?
Outils/instruments communs pour évaluer la rondeur
micromètre:
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Instrument de mesure de circularité :
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CMM :
