Вы когда-нибудь крутили игрушечную верхушку, а потом наблюдали, как она шатается по столу? Это колебание - враг круглых деталей в настоящих машинах. На заводах такая же тряска возникает в валах, штифтах и даже формах для газировки. Правило, которое помогает справиться с тряской, - цилиндричность. Оно находится рядом с более известной проверкой концентричности GD&T и помогает производителям делать детали, которые катятся прямо, герметично закрываются и служат дольше. Если цилиндр неправильный, машины скрипят, подшипники изнашиваются, а затраты растут с каждым днем.

Цилиндричность рисует воображаемую трубку вокруг детали. Если каждая точка поверхности находится внутри этой трубы, деталь проходит. Удерживайте погрешности поверхности в пределе, сбалансируйте материал и проведите перекрестный контроль с помощью концентричность GD&T для удобной посадки.

В этом руководстве вы узнаете, что такое цилиндричность, чем она отличается от круглости, почему цилиндрическая зона допуска имеет значение, простые способы ее измерения, а также множество цеховых хитростей, позволяющих связать цилиндричность с концентричность GD&T для надежных деталей.

Основы GD&T по цилиндричности 

Представьте себе трубку от бумажного полотенца. Просуньте внутрь соломинку для питья так, чтобы она не касалась стенок трубки. Теперь поверните соломинку. Если она вращается без скрежета, значит, соломинка "идеальна" в упрощенном смысле. Замените соломинку на обрабатываемую деталь, а трубку - на цилиндрическая зона допуска. Каждая точка на поверхности детали должна находиться в этой зоне. Провалите тест - и вы рискуете получить скрипы и протечки. Сайт различие между круговым и цилиндрическим сечением проста: круглость проверяет один кольцевой срез, а цилиндричность - все срезы по длине. Поскольку зона трехмерна, она охватывает прямолинейность, округлость и конусность вместе. Всякий раз, когда вы видите на оттиске символ цилиндричности (круг внутри двух линий), представьте себе эту невидимую трубку. Если ваша деталь обхватывает внутреннюю часть этой трубки по всей длине, она пройдет. Добавьте концентричность GD&T обратите внимание на управление осью, и вы также исключите колебания.

Валы с плавным ходом

Когда ролики, оси или сверла имеют чистую цилиндрическую форму, они вращаются без боковых нагрузок. Меньшее сопротивление означает более холодный редуктор и более долгий срок службы инструмента. Хорошая цилиндричность также сохраняет концентричность GD&T проверяет просто, потому что оси выстраиваются естественным образом.

Уплотнения без утечек

Уплотнительные кольца обнимают цилиндры. Неровность на отверстии позволяет жидкости выходить. Удерживая цилиндрическая зона допуска Плотно закрывает капли, увеличивает производительность насоса и исключает грязную уборку из списка ваших задач.

Долговечные подшипники

Шариковые и роликовые подшипники требуют стабильного контакта. Плохая цилиндричность приводит к неравномерному распределению нагрузки, забиванию дорожек и сокращению срока службы. Обеспечьте хорошую цилиндричность в паре с концентричность GD&T а подшипники скользят, а не скрежещут.

Почему важна цилиндричность GD&T

Погнутый кривошип или неровная втулка насоса могут превратить плавное движение в тряску, утечки и шум. Цилиндричность обеспечивает одинаково круглую форму каждого среза детали, что позволяет экономить энергию и предотвращать ранний износ. Кроме того, она действует как "одноразовый" контроль - за один раз проверяет прямолинейность, округлость и конусность, что облегчает чтение отпечатков и ускоряет проверку деталей.

Факт: Цилиндричность - это независимый контроль - ему не нужна точка отсчета.

Значение цилиндричности и зона цилиндрических допусков 

Попросите десять новых дизайнеров определить значение цилиндричности и вы можете получить десять шатких ответов. Если коротко, то каждая точка на круглой поверхности должна находиться внутри двух коаксиальных цилиндров, отстоящих друг от друга на допустимую погрешность. Эти цилиндры формируют цилиндрическая зона допуска. Если вы установите 0,05 мм, то зазор между внутренним и внешним цилиндрами составит 0,05 мм. Любая выпуклость за пределами зоны не удастся. Поскольку зона разделяет одну ось, она автоматически отлавливает конусность, бочкообразность или песочные часы. Именно из-за этой встроенной проверки многие типографии добавляют концентричность GD&T рядом с цилиндричностью: один работает с осевой линией, другой - с формой поверхности. Вместе они устраняют колебания и осевое смещение.

Информация: В стандартах ISO 1101 и ASME Y14.5 используется один и тот же символ цилиндричности, что упрощает совместное использование глобальных чертежей.

Разница между круглостью и цилиндричностью объяснена 

Возьмите стопку монет. Каждая монета сама по себе должна быть круглой, это и есть кругооборот. Теперь склейте монеты в колонну. Даже если каждая монета будет идеальной, если вы сдвинете одну, колонна может прогнуться. Цилиндричность позволяет сделать так, чтобы вся стопка оставалась прямой и равномерно круглой. вместе. Это различие между круговым и цилиндрическим сечением. Круглость живет в двухмерном пространстве, цилиндричность - в трехмерном. Круглость можно быстро измерить с помощью кругломера на одном поперечном сечении. Цилиндричность требует нескольких срезов или полного сканирования, чтобы доказать, что поверхность сидит плотно в цилиндрическая зона допуска. Для деталей, где форма может смещаться по длине - например, гидравлических цилиндров или роликов принтера - правила цилиндричности. Сопоставьте ее с концентричность GD&T для захвата оси и поверхности, чтобы деталь вращалась правильно под нагрузкой.

Быстрый совет: Если важен только один короткий участок, используйте циркулярность. Для длинных поверхностей перейдите к цилиндричности.

Что такое циркулярность в GD&T и почему она важна - 150 слов

Многие учащиеся спрашивают, что такое циркулярность в GD&T? Представьте, что вы нарезаете морковку и проверяете, похожа ли она на идеальное кольцо. Этот тест на ломтики - круговое движение. Он требует, чтобы каждая точка на краю лежала между двумя коаксиальные круги. Зазор между этими окружностями равен допуску. Цилиндричность не учитывает смещение центра, конусность или изгиб; здесь на помощь приходит цилиндричность. Сначала убедитесь, что каждый ломтик соответствует циркулярности; затем сложите ломтики в стопку - цилиндричность гарантирует, что стопка останется в вертикальном положении. Цилиндричность позволяет колесам быть круглыми, но она может упустить вал в форме банана. Цилиндричность в паре с концентричность GD&T ловит банан и воблу одним махом.

Предложение: Измеритель круглости или поворотный стол КИМ ускоряют проверку круглости и подготавливают данные для анализа цилиндричности.

Измерение цилиндричности GD&T в мастерской 

Формы выбора инструментов как измерить цилиндричность. Самый быстрый метод - тестер формы с вращающимся столом: зажмите деталь, покрутите ее, и щуп проследит за поверхностью по всей длине. Программное обеспечение строит трехмерную карту и отмечает любую точку за пределами цилиндрическая зона допуска. Если в цехе нет формообразователя, координатно-измерительная машина (КИМ) может просканировать ряды точек вдоль поверхности. Всегда записывайте данные об осях - впоследствии они будут сопоставлены с концентричность GD&T чтобы проверить, правильно ли вращается и центрируется деталь. Независимо от инструмента, держите датчики острыми, температуру стабильной, а приспособления жесткими, чтобы избежать искажения результатов.

Опасность: Пропуск термической выдержки может внести скрытую погрешность. Перед измерением дайте деталям нагреться до комнатной температуры.

Концентричность GD&T в сравнении с цилиндричностью 

Легко запутаться концентричность GD&T с цилиндричностью. Концентричность рассматривает средние точки противоположных элементов поверхности и проверяет, совпадают ли эти точки с одной осью или центром. При этом не учитываются высокие и низкие точки, только ось линия. Цилиндричность, с другой стороны, преследует каждую точку поверхности, включая максимумы и минимумы. Обратное случается редко, но все же возможно: упрямая шестерня может пройти цилиндричность с ровной бочкообразной формой, но при этом сместиться от центра, потерпев неудачу концентричность GD&T. При соединении обеих частей получаются равномерно круглые детали и центрированная, идеально подходит для вращающихся муфт, поршней и высокоскоростных шпинделей.

Примеры реального мира: Цилиндричность в работе 

• Втулки для велосипедов: Плохая цилиндричность приводит к затягиванию подшипников, что снижает скорость езды. 
• Иглы топливных форсунок: Микронепроницаемые цилиндры герметизируют дизельное топливо под высоким давлением; утечки разрушают пробег. 
• Стержни для 3-D принтера: Волнистые стержни неправильно выравнивают слои, портя отпечатки. 
• Гидравлические цилиндры: Бочкообразные валы прогрызают уплотнения. 

В каждом случае аккуратный цилиндрическая зона допуска Остановите проблемы еще до их возникновения. Когда дизайнеры устанавливают цилиндричность и концентричность GD&T на ступице, изготовление дорожек с формой поверхности и смещение оси. Рост термообработки, дребезжание при шлифовании и образование гальванического покрытия - все это угрожает этой зоне. Изменения в технологическом процессе - более холодная охлаждающая жидкость, медленная подача, более тонкий круг - часто возвращают форму в пределы без дополнительных станков. 

Факт: Многие гоночные команды регистрируют цилиндричность колесных осей после каждого соревнования, чтобы выявить усталостную деформацию.

Удобная таблица: Зоны толерантности с первого взгляда - 150 слов

В таблице показано, где находится каждый элемент управления. Помните, что различие между круговым и цилиндрическим сечением это третье измерение. Если есть сомнения, выбирайте цилиндричность для длинных критических поверхностей и подкрепляйте ее концентричность GD&T прибивать центральные линии.

Информация: ISO называет прямолинейность поверхности "прямолинейностью элемента", но это понятие соответствует наименованию ASME.

Заключение

Концентричность GD&T выравнивает центры, а цилиндричность обеспечивает точность поверхности. Представляя себе невидимую трубку вокруг детали и выполняя измерения с помощью правильных инструментов, вы защититесь от утечек, шума и преждевременного износа. Используйте цилиндрическая зона допуска с умом, понимать различие между круговым и цилиндрическим сечением, знать что такое циркулярность в GD&T для быстрой проверки срезов и тренировки как измерить цилиндричность с помощью тестеров формы или КИМ. Если все сделано правильно, то ваши детали будут катиться гладко, уплотнения - герметичными, а клиенты - довольными.

Вопросы и ответы

Какой самый быстрый способ проверить цилиндричность маленького вала?

Тестер формы с вращающимся столом позволяет выполнить сканирование по всей длине за несколько минут и является более надежным, чем точечные микрометрические проверки.

Заменяет ли цилиндричность круговое движение?

Нет, циркулярность проверяет одно поперечное сечение. Цилиндричность охватывает всю длину. В зависимости от размера и функции используются оба параметра.

Зачем объединять цилиндричность с концентричностью GD&T?

Цилиндричность контролирует форму поверхности; концентричность GD&T контролирует выравнивание оси. Вместе они предотвращают колебания и утечки.

Можно ли измерить цилиндричность с помощью базовой КИМ?

Да, путем сканирования нескольких линий вдоль детали. Просто обеспечьте достаточное количество точек для моделирования поверхности.

Изменяют ли мягкие материалы цилиндричность после обработки?

Они могут. Дайте деталям стабилизироваться перед проверкой и проведите проверку формы после обработки.