تطبيق أدوات القياس في مرافق التصنيع الميكانيكية

1 、 تصنيف أدوات القياس

أداة القياس عبارة عن جهاز ذو شكل ثابت يستخدم لإعادة إنتاج أو توفير قيمة واحدة أو أكثر من القيم المعروفة. يمكن تصنيف أدوات القياس إلى الفئات التالية بناءً على استخدامها:

أداة قياس القيمة الواحدة:أداة تعكس قيمة واحدة فقط. ويمكن استخدامه لمعايرة وضبط أدوات القياس الأخرى أو ككمية قياسية للمقارنة المباشرة مع الكائن المقاس، مثل كتل القياس، وكتل قياس الزاوية، وما إلى ذلك.

أداة قياس متعددة القيم:أداة يمكنها أن تعكس مجموعة من القيم المتشابهة. يمكنه أيضًا معايرة وضبط أدوات القياس الأخرى أو المقارنة مباشرة مع الكمية المقاسة كمعيار، مثل المسطرة الخطية.

أدوات القياس المتخصصة:أدوات مصممة خصيصًا لاختبار معلمة معينة. تشمل الأجهزة الشائعة مقاييس الحد السلس لفحص الثقوب أو الأعمدة الأسطوانية الملساء، ومقاييس الخيوط لتحديد مؤهلات الخيوط الداخلية أو الخارجية، وقوالب الفحص لتحديد مؤهلات محيطات السطح المعقدة الشكل، والمقاييس الوظيفية لاختبار دقة التجميع باستخدام محاكاة قابلية التجميع، وهكذا.

أدوات القياس العامة:في الصين، يُشار عادةً إلى أدوات القياس ذات الهياكل البسيطة نسبيًا على أنها أدوات قياس عالمية، مثل الفرجار الورني، والميكرومتر الخارجي، ومؤشرات الاتصال الهاتفي، وما إلى ذلك.

2. مؤشرات الأداء الفني لأجهزة القياس

القيمة الاسمية

يتم توضيح القيمة الاسمية على أداة القياس للإشارة إلى خصائصها أو توجيه استخدامها. ويشمل الأبعاد المحددة على قالب القياس، والمسطرة، والزوايا المحددة على قالب قياس الزاوية، وما إلى ذلك.

قيمة القسمة
قيمة القسمة هي الفرق بين القيم الممثلة بخطين متجاورين (قيمة الوحدة الدنيا) على مسطرة أداة القياس. على سبيل المثال، إذا كان الفرق بين القيم الممثلة بخطين محفورين متجاورين على الأسطوانة التفاضلية للميكرومتر الخارجي هو 0.01 مم، فإن قيمة القسمة لجهاز القياس هي 0.01 مم. تمثل قيمة القسمة الحد الأدنى لقيمة الوحدة التي يمكن لأداة القياس قراءتها مباشرة، مما يعكس دقتها ودقة القياس.

نطاق القياس
نطاق القياس هو المدى من الحد الأدنى إلى الحد الأعلى للقيمة المقاسة التي يمكن لأداة القياس قياسها ضمن حالة عدم اليقين المسموح بها. على سبيل المثال، نطاق القياس للميكرومتر الخارجي هو 0-25 مم، 25-50 مم، وما إلى ذلك، في حين أن نطاق القياس للمقارن الميكانيكي هو 0-180 مم.

قياس القوة
تشير قوة القياس إلى ضغط التلامس بين مسبار أداة القياس والسطح المقاس أثناء قياس التلامس. قوة القياس المفرطة يمكن أن تسبب تشوهًا مرنًا، في حين أن قوة القياس غير الكافية يمكن أن تؤثر على استقرار الاتصال.

خطأ في الإشارة
خطأ الإشارة هو الفرق بين قراءة أداة القياس والقيمة الحقيقية التي يتم قياسها. إنه يعكس أخطاء مختلفة في أداة القياس نفسها. يختلف خطأ الإشارة باختلاف نقاط التشغيل ضمن نطاق إشارة الجهاز. بشكل عام، يمكن استخدام كتل القياس أو المعايير الأخرى ذات الدقة المناسبة للتحقق من خطأ الإشارة في أدوات القياس.

3- اختيار أدوات القياس

قبل إجراء أي قياسات، من المهم اختيار أداة القياس المناسبة بناءً على الخصائص المحددة للجزء الذي يتم اختباره، مثل الطول والعرض والارتفاع والعمق والقطر الخارجي وفرق القسم. يمكنك استخدام الفرجار، ومقاييس الارتفاع، والميكرومتر، ومقاييس العمق لقياسات مختلفة. يمكن استخدام الميكرومتر أو الفرجار لقياس قطر العمود. تعتبر مقاييس التوصيل ومقاييس الكتلة ومقاييس المحسس مناسبة لقياس الثقوب والأخاديد. استخدم مسطرة مربعة لقياس الزوايا القائمة للأجزاء، ومقياس R لقياس قيمة R، وخذ بعين الاعتبار البعد الثالث وقياسات الأنيلين عند الحاجة إلى دقة عالية أو تفاوت مناسب صغير أو عند حساب التسامح الهندسي. وأخيرا، يمكن استخدام جهاز اختبار الصلابة لقياس صلابة الفولاذ.

1. تطبيق الفرجار

الفرجار عبارة عن أدوات متعددة الاستخدامات يمكنها قياس القطر الداخلي والخارجي والطول والعرض والسمك وفرق الخطوات والارتفاع وعمق الأشياء. يتم استخدامها على نطاق واسع في مواقع المعالجة المختلفة نظرًا لراحتها ودقتها. تم تصميم الفرجار الرقمي بدقة 0.01 مم خصيصًا لقياس الأبعاد ذات التفاوتات الصغيرة، مما يوفر دقة عالية.

بطاقة الطاولة: دقة 0.02 مم، تستخدم لقياس الحجم التقليدي.

الفرجار الورني: دقة 0.02 مم، يستخدم لقياس الآلات الخام.

قبل استخدام الفرجار، يجب استخدام ورق أبيض نظيف لإزالة الغبار والأوساخ عن طريق استخدام سطح القياس الخارجي للفرجار لتثبيت الورق الأبيض ثم سحبه للخارج بشكل طبيعي، كرر ذلك 2-3 مرات.

عند استخدام الفرجار للقياس، تأكد من أن سطح قياس الفرجار موازٍ أو متعامد لسطح قياس الكائن الذي يتم قياسه قدر الإمكان.

عند استخدام قياس العمق، إذا كان الكائن الذي يتم قياسه له زاوية R، فمن الضروري تجنب زاوية R ولكن البقاء بالقرب منها. يجب أن يظل مقياس العمق متعامدًا مع الارتفاع الذي يتم قياسه قدر الإمكان.

عند قياس الأسطوانة باستخدام الفرجار، قم بتدويرها وقياسها في الأقسام للحصول على القيمة القصوى.

نظرًا لتكرار استخدام الفرجار، يجب إجراء أعمال الصيانة بأفضل ما في وسعها. بعد الاستخدام اليومي، يجب مسحها وتنظيفها ووضعها في صندوق. قبل الاستخدام، يجب استخدام كتلة قياس للتحقق من دقة الفرجار.

2. تطبيق الميكرومتر

قبل استخدام الميكرومتر، قم بتنظيف أسطح التلامس والمسمار باستخدام ورقة بيضاء نظيفة. استخدم الميكرومتر لقياس سطح التلامس وسطح المسمار عن طريق تثبيت الورقة البيضاء ثم سحبها للخارج بشكل طبيعي 2-3 مرات. ثم قم بلف المقبض لضمان الاتصال السريع بين الأسطح. عندما يكونون على اتصال كامل، استخدم الضبط الدقيق. بعد أن يكون كلا الجانبين على اتصال كامل، اضبط نقطة الصفر ثم تابع القياس. عند قياس الأجهزة بالميكرومتر، اضبط المقبض واستخدم الضبط الدقيق لضمان لمس قطعة العمل بسرعة. عندما تسمع ثلاثة أصوات نقر، توقف واقرأ البيانات من شاشة العرض أو المقياس. بالنسبة للمنتجات البلاستيكية، المس سطح التلامس بلطف ثم قم بربط المنتج. عند قياس قطر العمود بالميكرومتر، قم بالقياس في اتجاهين على الأقل وسجل القيمة القصوى في الأقسام. تأكد من نظافة سطحي التلامس للميكرومتر في جميع الأوقات لتقليل أخطاء القياس.

3. تطبيق مسطرة الارتفاع
يستخدم مقياس الارتفاع في المقام الأول لقياس الارتفاع والعمق والتسطيح والتعامد والتركيز والمحورية وخشونة السطح ونفاد أسنان التروس والعمق. عند استخدام مقياس الارتفاع، فإن الخطوة الأولى هي التحقق مما إذا كان رأس القياس وأجزاء التوصيل المختلفة مفكوكة.

4. تطبيق أجهزة قياس المحسس
مقياس المحسس مناسب لقياس التسطيح والانحناء والاستقامة

قياس التسطيح:
ضع الأجزاء على المنصة وقم بقياس الفجوة بين الأجزاء والمنصة باستخدام مقياس المحسس (ملاحظة: يجب الضغط على مقياس المحسس بإحكام على المنصة دون أي فجوة أثناء القياس)

قياس الاستقامة:
قم بتدوير الجزء الموجود على المنصة مرة واحدة وقم بقياس الفجوة بين الجزء والمنصة باستخدام مقياس استشعار.

قياس الانحناء:
ضع الأجزاء على المنصة وحدد مقياس المحسس المقابل لقياس الفجوة بين الجانبين أو وسط الأجزاء والمنصة

قياس العمودية:
ضع جانبًا واحدًا من الزاوية اليمنى للصفر المُقاس على المنصة، ثم ضع الجانب الآخر بإحكام على مسطرة الزاوية اليمنى. استخدم مقياسًا محسوسًا لقياس الفجوة القصوى بين المكون ومسطرة الزاوية اليمنى.

5. تطبيق مقياس التوصيل (الإبرة):
مناسبة لقياس القطر الداخلي وعرض الأخدود وإزالة الثقوب.

عندما يكون قطر الثقب في الجزء كبيرًا ولا يتوفر مقياس إبرة مناسب، يمكن استخدام مقياسين قابسين معًا للقياس في اتجاه 360 درجة. للحفاظ على مقاييس التوصيل في مكانها وتسهيل القياس، يمكن تثبيتها على كتلة مغناطيسية على شكل حرف V.

قياس الفتحة
قياس الفتحة الداخلية: عند قياس الفتحة، يعتبر الاختراق مؤهلاً، كما هو موضح في الشكل التالي.

تنبيه: عند القياس باستخدام مقياس التوصيل، يجب إدخاله عموديًا وليس قطريًا.

6. أداة قياس الدقة: أنيمي
Anime عبارة عن أداة قياس عدم الاتصال توفر أداءً عاليًا ودقة. لا يتصل عنصر الاستشعار في أداة القياس مباشرة بسطح القياسالأجزاء الطبيةلذلك لا توجد قوة ميكانيكية تؤثر على القياس.

ينقل الأنمي الصورة الملتقطة إلى بطاقة الحصول على البيانات الخاصة بالكمبيوتر من خلال الإسقاط عبر خط البيانات، ثم يقوم البرنامج بعرض الصور على الكمبيوتر. يمكنه قياس العناصر الهندسية المختلفة (النقاط، الخطوط، الدوائر، الأقواس، القطع الناقص، المستطيلات)، المسافات، الزوايا، نقاط التقاطع، والتفاوتات الموضعية (الاستدارة، الاستقامة، التوازي، العمودي، الميل، الدقة الموضعية، التركيز، التماثل) على الأجزاء ويمكنه أيضًا إجراء رسم كفاف ثنائي الأبعاد وإخراج CAD. لا تسمح هذه الأداة بمراقبة محيط قطعة العمل فحسب، بل يمكنها أيضًا قياس الشكل السطحي لقطع العمل غير الشفافة.

قياس العناصر الهندسية التقليدية: الدائرة الداخلية في الجزء الموضح في الشكل هي زاوية حادة ولا يمكن قياسها إلا عن طريق الإسقاط.

مراقبة سطح معالجة القطب الكهربائي: تتمتع عدسة الأنيمي بوظيفة التكبير لفحص الخشونة بعد معالجة القطب الكهربائي (تكبير الصورة بمقدار 100 مرة).

قياس الأخدود العميق صغير الحجم

كشف البوابة:أثناء معالجة القالب، غالبًا ما تكون هناك بعض البوابات مخفية في الفتحة، ولا يُسمح لأدوات الكشف المختلفة بقياسها. للحصول على حجم البوابة، يمكننا استخدام الطين المطاطي للالتصاق على البوابة المطاطية. ثم سيتم طباعة شكل البوابة المطاطية على الطين. بعد ذلك، يمكن قياس حجم ختم الطين باستخدام طريقة الفرجار.

ملحوظة: نظرًا لعدم وجود قوة ميكانيكية أثناء قياس الأنيمي، يجب استخدام قياس الأنيمي قدر الإمكان للمنتجات الرقيقة واللينة.

7. أجهزة قياس الدقة: ثلاثية الأبعاد

تتضمن خصائص القياس ثلاثي الأبعاد الدقة العالية (حتى مستوى ميكرومتر) والشمولية. يمكن استخدامه لقياس العناصر الهندسية مثل الأسطوانات والأقماع، والتفاوتات الهندسية مثل الأسطوانية، والتسطيح، وشكل الخط، وشكل السطح، والأسطح المحورية والمعقدة. وطالما أن المسبار ثلاثي الأبعاد يمكنه الوصول إلى المكان، فإنه يمكنه قياس الأبعاد الهندسية والموضع المتبادل وملامح السطح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر لمعالجة البيانات. بفضل دقته العالية ومرونته وإمكانياته الرقمية، أصبح القياس ثلاثي الأبعاد أداة مهمة لمعالجة القوالب الحديثة وتصنيعها وضمان الجودة.

يتم تعديل بعض القوالب ولا تتوفر حاليًا رسومات ثلاثية الأبعاد. في مثل هذه الحالات، يمكن قياس القيم الإحداثية للعناصر المختلفة وخطوط السطح غير المنتظمة. يمكن بعد ذلك تصدير هذه القياسات باستخدام برنامج الرسم لإنشاء رسومات ثلاثية الأبعاد بناءً على العناصر المقاسة. تتيح هذه العملية المعالجة والتعديل السريع والدقيق. بعد تحديد الإحداثيات، يمكن استخدام أي نقطة لقياس قيم الإحداثيات.

عند العمل مع الأجزاء المعالجة، قد يكون من الصعب تأكيد الاتساق مع التصميم أو اكتشاف التوافق غير الطبيعي أثناء التجميع، خاصة عند التعامل مع محيطات السطح غير المنتظمة. وفي مثل هذه الحالات، لا يمكن قياس العناصر الهندسية بشكل مباشر. ومع ذلك، يمكن استيراد نموذج ثلاثي الأبعاد لمقارنة القياسات مع الأجزاء، مما يساعد على تحديد أخطاء التصنيع. تمثل القيم المقاسة انحرافات بين القيم الفعلية والنظرية، ويمكن تصحيحها وتحسينها بسهولة. (يوضح الشكل أدناه بيانات الانحراف بين القيم المقاسة والنظرية).

8. تطبيق اختبار الصلابة

أجهزة اختبار الصلابة شائعة الاستخدام هي جهاز اختبار الصلابة روكويل (سطح المكتب) واختبار صلابة ليب (المحمول). وحدات الصلابة شائعة الاستخدام هي Rockwell HRC وBrinell HB وVickers HV.

جهاز اختبار صلابة روكويل HR (اختبار صلابة سطح المكتب)
تستخدم طريقة اختبار الصلابة روكويل إما مخروطًا ماسيًا بزاوية عليا تبلغ 120 درجة أو كرة فولاذية يبلغ قطرها 1.59/3.18 ملم. يتم ضغط هذا على سطح المادة التي تم اختبارها تحت حمل معين، ويتم تحديد صلابة المادة من خلال عمق المسافة البادئة. يمكن تقسيم الصلابة المختلفة للمادة إلى ثلاثة مقاييس مختلفة: HRA وHRB وHRC.

يقوم HRA بقياس الصلابة باستخدام حمولة 60 كجم وإسناد مخروطي ماسي، ويستخدم للمواد ذات الصلابة العالية للغاية، مثل السبائك الصلبة.
يقيس HRB الصلابة باستخدام حمولة 100 كجم وكرة فولاذية مسقية بقطر 1.58 مم، ويستخدم للمواد ذات الصلابة الأقل، مثل الفولاذ الملدن والحديد الزهر وسبائك النحاس.
يقوم HRC بقياس الصلابة باستخدام حمولة 150 كجم وإسناد مخروطي ماسي، ويستخدم للمواد ذات الصلابة العالية، مثل الفولاذ المروي، والفولاذ المقسى، والفولاذ المروي والمقسى، وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ.

صلابة فيكرز HV (أساسًا لقياس صلابة السطح)
للتحليل المجهري، استخدم إندينتر مخروطي مربع ماسي بحمولة قصوى تبلغ 120 كجم وزاوية عليا قدرها 136 درجة للضغط على سطح المادة وقياس الطول القطري للمسافة البادئة. هذه الطريقة مناسبة لتقييم صلابة قطع العمل الكبيرة والطبقات السطحية العميقة.

Leeb صلابة HL (اختبار الصلابة المحمول)
صلابة ليب هي طريقة لاختبار الصلابة. يتم حساب قيمة صلابة ليب على أنها نسبة سرعة الارتداد لجسم التصادم لمستشعر الصلابة إلى سرعة التصادم على مسافة 1 مم من سطح قطعة العمل أثناء التصادمعملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، مضروبة في 1000.

المزايا:لقد أحدث اختبار صلابة ليب، استنادًا إلى نظرية صلابة ليب، ثورة في طرق اختبار الصلابة التقليدية. يسمح الحجم الصغير لمستشعر الصلابة، الذي يشبه حجم القلم، بإجراء اختبار الصلابة المحمول باليد على قطع العمل في اتجاهات مختلفة في موقع الإنتاج، وهي قدرة يكافح مختبرو صلابة سطح المكتب الآخرون لمطابقتها.

إذا كنت تريد معرفة المزيد، فلا تتردد في الاتصالinfo@anebon.com

Anebon هي الشركة المصنعة ذات الخبرة. الفوز بمعظم الشهادات الحاسمة في سوقها للمنتجات الجديدة الرائجةخدمة تصنيع الألومنيوم باستخدام الحاسب الآليأصبح مختبر Anebon الآن "المختبر الوطني لتكنولوجيا محرك الديزل التوربيني"، ونحن نمتلك طاقم بحث وتطوير مؤهل ومنشأة اختبار كاملة.

منتجات جديدة ساخنة الصين خدمات التعريف أنودة ويموت الصب الألومنيوم، تعمل Anebon وفقًا لمبدأ التشغيل المتمثل في "التعاون القائم على النزاهة والتعاون الموجه نحو الأشخاص والتعاون المربح للجانبين". يأمل Anebon أن يتمكن الجميع من إقامة علاقة ودية مع رجال الأعمال من جميع أنحاء العالم