Интеграция метрологии в производство с ЧПУ
Метрология играет важную роль в точном производстве. Он предоставляет теории, концепции, оборудование и координацию для измерения различных размерных характеристик и других свойств.
Преобразование заготовки в желаемую форму включает в себя различные этапы, проектирование, механическую обработку и измерение. Приемлемость любого произведенного изделия оценивается с помощью различных измерений, которые определяют, подходит ли изделие для требуемого применения.
В этой статье будет рассмотрено понятие метрология, ее значение в производстве и различных измерительных приборах в глубине.
Что такое метрология?
В широком смысле метрология относится к науке об измерениях. Он охватывает проектирование, разработку и выполнение измерительных устройств. Он имеет важное применение в машиностроении, научных исследованиях и многих других секторах.
Допуски являются основными параметрами для обеспечения точности размеров изготавливаемых деталей. (РАГХАВЕНДРА, 2013). Метрология определяет допуск, прецизионность, правильность, неопределенность и все эти термины.
Давайте разберемся в этих терминах, что они означают и как они связаны с производством.
Отказоустойчивость
В метрологии допуск определяется как «отклонение размерного параметра от стандартного или заданного значения, которое является допустимым». Допуск представляется в виде положительного или отрицательного значения. Например, допуск ±0.01 мм означает, что деталь может быть на 0.01 мм больше или меньше стандартного или желаемого размера.
В производстве допуск имеет решающее значение, поскольку он влияет на качество и функциональность изготовленных деталей или продуктов. Подходящие допуски гарантируют, что деталь подходит и работает вместе, как предполагалось. Он не может работать правильно или соответствовать другим компонентам, как предполагалось, если часть не соответствует требуемому диапазон допуска.
Точность подачи
Точность — это метрологический параметр, который показывает, насколько близко среднее значение фактических значений к стандартному или желаемому значению. В производстве он показывает разницу между точными размерами, формой и другими характеристиками по сравнению с моделью САПР.
Производители использовали несколько метрологических инструментов и методов для обеспечения точности. Прецизионные измерительные инструменты, процедуры проверки и процессы контроля качества являются составными частями обеспечения точности. Эти инструменты и процедуры помогают обеспечить соответствие деталей необходимым спецификациям и стандартам.
Точность
Под точностью понимается близость фактических значений (измеренных приборами) к среднему арифметическому этих значений. Обычно выражается в стандартном отклонении (𝜎).
Он служит показателем однородности производственного процесса. Например, последовательные измерения размеров детали или других свойств дадут значения, очень близкие друг к другу, если изделие было изготовлено с высокой точностью. И наоборот, если деталь изготовлена с низкой точностью, последующие измерения дают совершенно разные значения.
Важность метрологии в производстве?
Связь метрологии и производства
С развитием передового производства метрология внесла значительный вклад в то, чтобы сделать его более точным и точным процессом. Без метрологии точное производство практически невозможно. Фундаментальная наука и технология метрологии работают вместе с производственными процессами для создания деталей в соответствии с конкретными требованиями.
Теоретический чертеж или модель CAD состоит из нескольких метрологических параметров, таких как допуски, шероховатость поверхности, тщательность и точность. Эти параметры используются на протяжении всего производственного процесса. Это позволяет создавать детали в соответствии с требованиями и спецификациями, указанными в чертеже.
1. Проверка размеров сырья
Проверка размеров исходных материалов является важным этапом производственного процесса, поскольку точность размеров исходных материалов влияет на точность конечного продукта. Если исходные материалы имеют неправильный размер или форму, это может привести к проблемам на последующих этапах производственного процесса и привести к бракованной продукции.
Для проверки размеров сырья производители используют различные метрологические инструменты и методы, такие как штангенциркули, микрометры и координатно-измерительные машины (КИМ). Эти инструменты позволяют производителям точно измерять размеры сырья, чтобы убедиться, что оно соответствует требуемым спецификациям. Если сырье не соответствует спецификациям, производителям может потребоваться отклонить его или скорректировать производственный процесс с учетом несоответствий.
2. Поддержание точности размеров и повторяемости.
В процессах прототипирования и массового производства повторяемость имеет решающее значение для создания деталей с постоянными размерами. Это возможно только при регулярном измерении и выявлении дефектов.
Повторяемость гарантирует, что готовая продукция соответствует требуемым спецификациям и имеет высокое качество. Неточные или изменяющиеся размеры могут привести к проблемам на последующих этапах производственного процесса, например, к плохой подгонке или неправильной работе готового продукта.
Для поддержания точности размеров и воспроизводимости используются различные метрологические инструменты и процедуры. Производители также используют методы управления технологическими процессами, такие как статистическое управление технологическими процессами (SPC), для мониторинга и контроля размеров производственных деталей или продуктов.
3. Выявление и устранение проблем
Выявление и устранение проблем в производственном процессе – еще один аспект метрологии. Эти проблемы могут привести к дефектам продукции, задержкам производства и увеличению затрат. Выявляя и устраняя эти проблемы, производители могут повысить эффективность и результативность своих производственных процессов. Производители могут предотвратить эти проблемы и улучшить общее качество и надежность продукции, выявляя и устраняя проблемы на ранней стадии.
Производители могут использовать методы устранения неполадок, такие как анализ первопричины и метод проб и ошибок, чтобы найти причину проблемы и решить ее. Используя метрологию для выявления и устранения проблем в производственном процессе, производители могут повысить эффективность и результативность своих производственных процессов и производить продукцию более высокого качества.
Метрология и сопутствующее оборудование могут обнаруживать ранние дефекты, улучшать управление технологическим процессом и облегчать профилактическое обслуживание. (Что такое метрология и технология производства? 2022).
4. Экономическое преимущество метрологии в производстве
Метрология связана не только с производством с точки зрения контроля качества. Это также способствует контролю затрат производственного проекта.
Точные измерения в производстве устраняют риск перепроизводства, потери материала и производства дефектных деталей. Таким образом, метрология гарантирует, что детали изготовлены в соответствии с правильной спецификацией, помогает уменьшить количество дефектов и снизить себестоимость их производства.
5. Роль метрологии в исследованиях и разработках
Метрология помогает исследователям и инженерам понимать и улучшать новые продукты и процессы, точно измеряя их ключевые характеристики.
Например, компания, производящая новый радиатор, будет измерять его тепловыделение, скорость потока, требуемую энергию и другие характеристики, чтобы понять и улучшить его производительность.
Общее метрологическое оборудование в производстве
Измерительные приборы
Несколько метрологических инструментов используются в производстве для измерения размеров, характеристик и свойств. Давайте подробно обсудим некоторые из них.
штангенциркуль
Штангенциркули измеряют линейные и угловые размеры сырья, обрабатываемых деталей и готовых деталей. В производстве обычно используются штангенциркули, штангенциркули с циферблатом и цифровые штангенциркули. Однако цифровой более точен и удобен в использовании.
Координатно-измерительная машина (КИМ)
Координатно-измерительная машина (КИМ) является наиболее распространенным измерительным инструментом в обрабатывающей промышленности. КИМ основана на принципах оптических и лазерных измерений, которые измеряют физические геометрические характеристики. Он может измерять размеры, форму, положение и ориентацию, что помогает вычислять сложные формы и элементы.
Лазерные сканирующие руки
Это передовой измерительный прибор, который одновременно измеряет широкий диапазон измерений. Рука лазерного сканирования может автоматически сканировать различные геометрические точки и обеспечивать необходимые размеры с помощью сложных математических расчетов.
Тестеры отделки поверхности
Чистота поверхности материала измеряется Тестеры чистоты поверхности. Эти устройства измеряют различные параметры обработки поверхности, такие как средний показатель шероховатости, волнистость, асимметрия и т. д.
Другие метрологические инструменты включают в себя;
-
- Весы и весы
- Микрометры
- профилометров
- Высотомеры
- Глубиномеры
- Угломеры
- Резьбовые калибры
- Уровни духа
- Оптические компараторы
- Тестеры Роквелла
- Испытатели на растяжение
- Компрессометры
- Тестеры крутящего момента и многое другое.
Заключение
Метрология играет важную роль в производстве, от простых измерений размеров до обеспечения качества деталей или продуктов. Метрология используется на различных этапах производственного процесса, включая проверку размеров сырья, проверку обработанных деталей и испытания готовой продукции. Это важный компонент точного производства и играет жизненно важную роль в обеспечении качества и функциональности выпускаемой продукции.
Boda является поставщиком производственных услуг по запросу для более чем 50 вариантов материалов. Мы используем передовые измерительные приборы, такие как координатно-измерительная машина (КИМ), для обеспечения качества и жестких допусков. Вы можете запросить расценки, если вам нужна производственная услуга для вашего проекта. Мы воплотим ваш дизайн в реальность.
Часто задаваемые вопросы
Что такое метрология?
Метрология – это наука, занимающаяся проектированием, разработкой и изготовлением различных измерительных приборов.
Что такое допуск в метрологии?
Допуск в метрологии — это допустимое отклонение параметра размера от стандартного или заданного значения, не влияющее на функциональность деталей.
Как точность используется в производстве?
Точность изготовления — это метрологический параметр, показывающий разницу между реальными размерами, формой и другими характеристиками по сравнению с моделью САПР.
Как точность связана с однородностью производственного процесса?
Точность в производстве относится к близости фактических значений к среднему значению этих значений. Он служит показателем однородности производственного процесса.
Почему метрология важна в производстве?
Метрология имеет жизненно важное значение в производстве, поскольку она помогает обеспечить точность и прецизионность деталей и изделий, что влияет на их качество и функциональность.
Как метрология используется в производственном процессе?
Метрология используется на различных этапах производственного процесса, включая проверку размеров сырья, проверку обработанных деталей и испытания готовой продукции. Это неотъемлемая часть точного производства.
Библиография
- РАГАВЕНДРА, Н. (2013). ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТРОЛОГИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ. ПРЕСС ОКСФОРДСКОГО УНИВЕРСИТЕТА.
- (2022). Что такое метрология и технология производства? Университет ГУДВИН, https://www.goodwin.edu/.