Pengukur Permukaan Selesai Kustom Untuk Tempat yang Sulit Dicapai

Ditulis oleh Alexandre Dufour, Director of Engineered Solutions di Mahr Inc.

Dimulai sekitar 30 tahun yang lalu, pengukur permukaan akhir portabel—beberapa cukup kecil untuk dimasukkan ke dalam saku baju—membawa tingkat kontrol suku cadang baru ke lantai produksi. Membawa pemeriksaan permukaan akhir dari lab dan ke lantai adalah penting karena beberapa alasan. Selama 50 tahun sebelumnya, toleransi dimensi bagian telah menyusut. Akibatnya, permukaan akhir dan ketidakteraturan bentuk memakan porsi toleransi dimensi keseluruhan yang terus meningkat, sebuah tren yang berlanjut hingga hari ini. Juga menjadi jelas bahwa permukaan akhir memainkan peran yang sangat penting dalam kinerja bagian tersebut. Karakteristik unik dari suatu permukaan dapat menentukan apakah cat tetap pada tempatnya, pelumasan tertahan atau bocor, atau seberapa banyak "kebisingan" yang dihasilkan ketika permukaan bergerak satu sama lain.

Dengan penempatan dan pemasangan yang tepat, pengukur permukaan akhir portabel kecil dapat mengukur parameter permukaan akhir dengan mudah, biasanya dengan satu sentuhan tombol. Seperti perkakas tangan dimensi, pengukur permukaan akhir portabel untuk keperluan umum memberikan hasil yang mudah digunakan dan andal untuk banyak aplikasi. Cukup letakkan pengukur berukuran saku di bagian tersebut sehingga bantalan sandaran bawaannya dapat menemukannya di tempatnya, tekan tombol, dan hasil Anda akan muncul, siap untuk dibandingkan dengan persyaratan.

Tapi itu tidak selalu mudah. Parameter permukaan akhir dapat diterapkan ke hampir semua permukaan pada suatu bagian, dari dalam lubang kecil, di tanah pendek, atau di sekitar lubang, ke OD antara dua dinding, atau bahkan di dinding itu. Seringkali, pengukur permukaan akhir portabel standar tidak akan berfungsi—baik unit penggerak terlalu besar, lengan probe terlalu pendek, atau penghalang pada bagian itu sendiri mengganggu penempatan pengukur.

Probe Arm Extensions

Salah satu solusi yang mungkin adalah penggunaan ekstensi lengan probe, meskipun ini juga memiliki batas. Menambahkan ekstensi meningkatkan berat lengan probe. Dengan probe yang tergelincir, bobot ekstra dapat menyebabkan permukaan bagian yang rusak, terutama dengan bahan yang lebih lembut seperti aluminium. Plus, bobot tambahan dapat menimpa gaya pegas selip saat pengukur digunakan di posisi selain horizontal. Hal ini dapat menyebabkan probe kehilangan kontak dengan permukaan selama pengukuran, menyebabkan hasil pengukuran yang salah dan kesalahan “di luar rentang pengukuran”. Dengan probe tanpa selip, bobot lengan probe tambahan dapat menyebabkan getaran, yang juga memengaruhi hasil pengukuran.

Secara umum, perpanjangan probe tidak boleh lebih dari 100 mm sehingga gaya selip tidak melebihi 0,6 N. Juga, rentang sudut instrumen harus dijaga dalam selubung 135 °, mulai dari 45 ° dari horizontal ke posisi di yang unit drive unitnya menghadap ke bawah ke arah bumi.

Solusi yang Direkayasa

Ketika perangkat standar tidak dapat memberikan hasil yang diharapkan, solusi yang lebih baik adalah merancang kustom, atau merancang pengukur agar sesuai dengan aplikasi tertentu. Hal ini terutama berlaku dalam kasus di mana ada volume suku cadang yang tinggi dan persyaratan untuk pengukuran yang cepat dan andal—seringkali oleh ahli mesin yang semi-terampil dalam pengukuran dimensi dan permukaan akhir—untuk memastikan kualitas suku cadang dan menghilangkan biaya penarikan suku cadang yang tinggi. Pengukur khusus atau rekayasa khusus lebih cepat, lebih mudah digunakan, dan menghasilkan hasil dengan kinerja dan GR&R yang lebih baik. Dengan pengukur khusus, hampir semua operator dapat dengan mudah memeriksa suku cadang mesin dan membuat keputusan mengenai kualitasnya. Mereka bahkan dapat mengumpulkan hasil untuk analisis dan kontrol proses.

Untuk mencapai hasil yang andal dan dapat diulang, setiap pengukur permukaan akhir harus melakukan dua hal:1) harus memposisikan stylus berlian secara akurat di ujung lengan probe untuk mengukur luas permukaan yang ditentukan, dan 2) harus melindungi sensitif lengan probe dan stylus dari kerusakan selama operasi pengukuran. Memenuhi persyaratan ini untuk area permukaan yang sulit dijangkau telah menghasilkan pembuatan seluruh rangkaian pengukur khusus, yang dirancang untuk menempatkan analisis permukaan akhir yang cepat dan andal di tangan masinis pada titik pembuatan—sering kali saat suku cadang masih terpasang. dipasang di mesin perkakas.

Bor Silinder

Lubang silinder membutuhkan penyelesaian khusus untuk menyeimbangkan retensi oli dan gerakan aksial yang mulus. Mereka adalah salah satu aplikasi pertama yang memiliki gaging khusus yang dirancang untuk mengukur permukaan akhir. Lubang datang dalam berbagai ukuran dan bisa relatif dalam, beberapa hingga delapan inci. Cetakan dapat menunjukkan kedalaman dan lokasi tertentu untuk pemeriksaan, dan dengan hingga 12 silinder di beberapa blok dan empat di sebagian besar aplikasi volume tinggi, ada banyak lubang yang harus diukur. Dengan demikian, pengukur harus sangat portabel dan mudah bagi operator untuk disejajarkan dan disetel ke kedalaman. Desainnya juga harus melindungi probe sensitif agar tidak rusak saat membawa pengukur ke bagian tersebut.

Pengukur bor permukaan akhir portabel khusus sangat mirip dengan pengukur tri-bore yang dapat diperluas. Tri-bore memiliki sejumlah penyesuaian ukuran, tetapi dapat diatur ke ukuran tertentu. Ini memungkinkannya untuk "mengunci" di tempatnya dan membantu memberikan pembacaan yang sangat berulang tanpa pengaruh operator. Perangkat penunjuk juga dilindungi oleh mekanisme transfer sehingga tidak ada gaya penempatan yang diterapkan padanya saat pengukur ditempatkan ke bagian tersebut.

Pengukur bore silinder permukaan akhir meminjam prinsip yang sama. Untuk memberikannya penyesuaian untuk mengunci ke dalam berbagai ukuran, pelat yang dapat dipertukarkan digunakan untuk mencapai rentang pengukuran yang tepat untuk diameter. Menyetel pengukur dengan set balok yang tepat memungkinkan masuknya dengan mudah ke dalam lubang silinder, dan begitu terpasang, silinder udara yang dikontrol secara manual akan memperluas blok ukuran sehingga mengunci pengukur pada posisinya.

Tetapi silinder pengukur memiliki fungsi lain yang lebih kritis. Saat dikompresi tanpa udara, alat ini menahan probe permukaan yang sensitif dalam posisi ditarik. Ini berarti bahwa selama penyisipan probe dilindungi di dalam badan pengukur. Setelah operator puas dengan lokasi pengukur, ia menerapkan udara, mengunci pengukur ke posisinya dan probe memanjang sehingga ia dapat melakukan pengujian permukaan. Setelah selesai, udara dilepaskan, probe ditarik kembali, dan pengukur menjadi bebas, sehingga memudahkan pelepasan oleh pengguna.

Bor Terhalang Kecil

Pengukuran permukaan akhir pada pemandu katup kepala silinder sangat sulit dilakukan karena ukurannya yang kecil (6 mm) dan lokasinya di dalam kepala silinder. Pengukuran yang paling andal dilakukan dari "sisi pegas" kepala silinder karena ini paling mudah diakses. Namun, menara camshaft menghadirkan masalah karena menonjol ke area di mana sistem penggerak pengukur harus ditempatkan untuk pengukuran. Memiliki sistem penggerak kecil adalah solusi teknis terbaik karena sistem penggerak dapat ditempatkan di antara menara poros bubungan. Dimungkinkan untuk menggunakan pengukur rekayasa yang menghilangkan masalah ini, karena unit penggerak dapat ditempatkan dekat dengan lokasi pengukuran tanpa memerlukan ekstensi dan pengaturan probe pengukuran yang berlebihan. Operator cukup memasang pengukur ke OD panduan katup dan unit sesuai dengan area yang akan diukur.

Seperti pengukur silinder, versi permukaan akhir ini menarik probe hingga mekanisme transfer mekanis melepaskan probe saat steker berada pada posisi pengukuran terakhirnya.

Lubang Buta Dalam

Bor biasanya mudah untuk melakukan pengukuran permukaan akhir di lingkungan lantai bengkel. Yaitu, tentu saja, jika lubang dapat diakses dan kedalaman pengukuran dijaga seminimal mungkin. Namun, lubang camshaft blok mesin dan poros engkol sering kali merupakan lubang buta yang dalam (hingga 500 mm untuk sebagian besar mesin), dan berdiameter sangat kecil sehingga unit penggerak permukaan akhir tidak akan muat di dalam untuk lokasi pengukuran yang tepat.

Biasanya unit penggerak permukaan akhir harus disimpan di luar lubang dan perpanjangan probe pengukuran panjang digunakan untuk mencapai lubang cam tengah dan poros engkol. Namun, solusi ideal untuk melakukan pengukuran tersebut adalah dengan membawa sistem penggerak pengukuran langsung ke permukaan yang akan diukur.

Pengukur khusus dapat memposisikan unit penggerak dan probe pengukuran langsung di atas permukaan yang akan diukur tanpa perlu ekstensi pengukuran yang lama. Unit penggerak itu sendiri berdiameter kecil dan dapat ditempatkan di dalam lubang langsung di atas lokasi pengukuran.

Permukaan Terhalang

Permukaan datar juga mudah diukur untuk permukaan akhir dan kekasaran di lantai bengkel asalkan permukaannya cukup besar untuk penempatan alat ukur dan tidak ada penghalang yang menghalangi arah pengukurannya. Namun, seringkali, penghalang dan luas lahan yang minim melarang penggunaan perangkat portabel tradisional.

Beberapa permukaan tidak hanya memiliki luas lahan yang kecil tetapi juga memiliki beberapa penghalang pada pengecoran yang melarang penggunaan sistem permukaan akhir yang bergelombang tradisional. Biasanya permukaan ini harus diukur dengan sistem penggerak yang dijauhkan dari bagian dan ekstensi probe pengukuran yang panjang harus digunakan untuk mencapai permukaan.

Pengukur dapat melakukan pengukuran permukaan akhir tanpa selip di lantai bengkel sambil menjaga unit penggerak tanpa selip dan probe pengukuran berdekatan dan tanpa ekstensi probe. Sistem ini menggunakan perlengkapan templat untuk memposisikan unit penggerak tanpa selip dan sedikit ditinggikan untuk menghilangkan penghalang apa pun.

Permukaan Jurnal

Permukaan akhir sangat penting pada poros engkol. Berputar pada ribuan RPM, dan dengan permukaan bantalan dan engkol serta permukaan ujungnya dalam kontak logam-ke-logam, ada potensi keausan yang luar biasa. Permukaan akhir membantu menentukan masa pakai produk ini.

Konsep yang mirip dengan snap gage digunakan saat mengukur permukaan akhir pada jurnal engkol. Pengukur permukaan akhir harus dapat disesuaikan untuk berbagai ukuran, harus terkunci pada tempatnya, dan melindungi probe.

Dioperasikan dengan udara, pengukur akhir jurnal khusus memungkinkan pengguna untuk mengatur rahang pengunci ke ukuran perkiraan. Dengan aktuasi udara manual, pengukur mengunci dirinya sendiri ke posisinya dan melepaskan probe untuk menghubungi bagian tersebut. Seperti semua pengukur ini, probe tidak melakukan kontak kecuali pengukur terkunci sepenuhnya pada tempatnya. Perbedaan utama dengan pengukur ini adalah ia memiliki operasi probe traverse sehingga probe bergerak secara horizontal di sepanjang mahkota bagian.

Sama pentingnya dengan jurnal bantalan dan engkol adalah permukaan dorong yang mereka hadapi. Konsep snap gage lainnya digunakan untuk memposisikan probe permukaan akhir di sini, dan dengan pemikiran yang sama:mudah digunakan, tidak ada pengaruh operator, dan pemosisian probe yang terlindungi.

Sebelumnya ditampilkan di Majalah Kualitas.