Ukuran Permukaan Portabel untuk Area Sulit Tercapai

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

Beberapa 30 tahun yang lalu, ukuran permukaan portabel—beberapa kecil hingga dapat muat di kantong baju—membawa level kontrol bagian yang baru ke lantai manufaktur. Membawa inspeksi finishing permukaan keluar dari laboratorium dan ke lantai adalah penting untuk beberapa alasan. Untuk 50 tahun sebelumnya, toleransi dimensi bagian telah menyusut. Akibatnya, ketidakteraturan finishing dan bentuk permukaan telah memakan bagian yang terus meningkat dari toleransi dimensi keseluruhan, tren yang berlanjut hingga hari ini. Ini juga telah jelas bahwa finishing permukaan memainkan peran yang sangat penting dalam kinerja bagian. Karakteristik unik dari sebuah permukaan dapat menentukan apakah cat tetap berada di tempat, pelumasan bertahan atau bocor, atau berapa banyak "bising" yang dihasilkan saat permukaan bergerak satu sama lain.

Dengan lokasi dan fixture yang tepat, ukuran finishing permukaan portabel kecil dapat mengukur parameter finishing permukaan dengan mudah, biasanya dengan sentuhan tombol tunggal. Seperti alat tangan dimensi, ukuran finishing permukaan portabel general purpose memberikan hasil yang mudah digunakan dan andal untuk banyak aplikasi. Cukup letakkan ukuran ukuran kantong pada bagian sehingga rest pads bawaan menempatkannya di tempat, tekan tombol, dan hasil Anda muncul, siap untuk dibandingkan dengan persyaratan.

Tetapi tidak selalu begitu mudah. Parameter finishing permukaan dapat diterapkan pada hampir setiap permukaan pada bagian, dari dalam bor kecil, pada land pendek, atau di sekitar lubang, hingga OD antara dua dinding, atau bahkan pada dinding itu sendiri. Seringkali, ukuran finishing permukaan portabel standar tidak akan bekerja—kemungkinan drive unit terlalu besar, lengan probe terlalu pendek, atau hambatan pada bagian itu sendiri mengganggu penempatan ukuran.

Perpanjangan Lengan Probe

Salah satu solusi yang mungkin adalah penggunaan perpanjangan lengan probe, meskipun ini juga memiliki batasnya. Menambahkan perpanjangan meningkatkan bobot lengan probe. Dengan probe skidded, bobot tambahan dapat menyebabkan goresan pada permukaan bagian, terutama dengan material yang lebih lembut seperti aluminium. Selain itu, bobot tambahan dapat mengalahkan gaya pegas skid ketika ukuran digunakan di posisi selain horizontal. Ini dapat menyebabkan probe kehilangan kontak dengan permukaan selama pengukuran, menyebabkan hasil pengukuran yang salah dan kesalahan "out of measurement range". Dengan probe skidless, bobot lengan probe tambahan dapat menyebabkan getaran, yang juga mempengaruhi hasil pengukuran.

Secara umum, perpanjangan probe sebaiknya tidak lebih panjang dari 100 mm sehingga gaya skid tidak melebihi 0,6 N. Juga, rentang sudut instrumen harus dijaga dalam envelop 135°, dimulai dari 45° dari horizontal hingga posisi di mana drive unit assembly menghadap ke bawah menuju bumi.

Engineered Solutions

Ketika perangkat standar tidak dapat memberikan hasil yang diharapkan, solusi yang lebih baik adalah merancang secara kustom, atau merancang secara teknik sebuah ukuran yang sesuai dengan aplikasi spesifik. Ini sangat benar dalam kasus di mana ada volume bagian yang tinggi dan persyaratan untuk pengukuran yang cepat dan andal—seringkali oleh pemasin yang setengah terampil dalam pengukuran dimensi dan finishing permukaan—untuk memastikan kualitas bagian dan menghilangkan biaya tinggi dari panggilan kembali bagian. Ukuran khusus atau yang dirancang secara teknis lebih cepat, lebih mudah digunakan, dan menghasilkan hasil dengan kinerja dan GR&R yang lebih baik. Dengan ukuran khusus, hampir setiap operator dapat dengan mudah memeriksa bagian yang diproses dan membuat keputusan tentang kualitasnya. Mereka bahkan dapat mengumpulkan hasil untuk analisis dan kontrol proses.

Untuk mencapai hasil yang andal dan dapat diulang, setiap ukuran finishing permukaan harus melakukan dua hal: 1) ia harus menempatkan stylus diamond di akhir lengan probe dengan akurat untuk mengukur area permukaan yang ditentukan, dan 2) ia harus melindungi lengan probe dan stylus yang sensitif dari kerusakan selama operasi pengukuran. Memenuhi persyaratan ini untuk area permukaan yang sulit dijangkau telah menghasilkan seluruh keluarga ukuran khusus, dirancang untuk memasukkan analisis finishing permukaan yang cepat dan andal di tangan pemasin di titik manufaktur—seringkali sementara bagian masih di-fixtured di mesin perkakas.

Bore Silinder

Bore silinder memerlukan finishing spesifik untuk menyeimbangkan retensi minyak dan gerak aksial yang halus. Mereka di antara aplikasi pertama yang memiliki pengukuran khusus yang dirancang untuk mengukur finishing permukaan. Bore datang dalam berbagai ukuran dan dapat cukup dalam, beberapa hingga delapan inci. Cetak biru mungkin memanggil kedalaman dan lokasi spesifik untuk pemeriksaan, dan dengan hingga 12 silinder dalam beberapa blok dan empat dalam sebagian besar aplikasi volume tinggi, ada banyak bore untuk diukur. Oleh karena itu, ukuran perlu sangat portabel dan mudah untuk diselaraskan dan diatur kedalaman oleh operator. Desain juga harus melindungi probe sensitif sehingga tidak rusak saat membawa ukuran ke bagian.

Ukuran bore finishing permukaan portabel khusus sangat mirip dengan tri-bore gage yang dapat diperluas. Tri-bore memiliki sejumlah penyesuaian ukuran, tetapi dapat diatur ke ukuran tertentu. Ini memungkinkan untuk "kunci" di tempat dan membantu memberikan pembacaan yang sangat dapat diulang tanpa pengaruh operator. Perangkat indikator juga dilindungi oleh mekanisme transfer sehingga tidak ada gaya lokasi yang diterapkan padanya saat ukuran diletakkan pada bagian.

Ukuran bore silinder finishing permukaan meminjam prinsip yang sama. Untuk memberikan penyesuaian untuk kunci ke berbagai ukuran, plate yang dapat ditukar digunakan untuk mencapai rentang pengukuran yang tepat untuk diameter. Mengatur ukuran dengan blok yang tepat memungkinkan masuknya ke bore silinder dengan mudah, dan setelah berada di tempat, silinder udara yang dikontrol secara manual memperluas blok ukuran sehingga mengunci ukuran ke posisi.

Tetapi silinder ukuran memiliki fungsi yang lebih krusial lagi. Saat ditekan tanpa udara yang diterapkan, ia memegang probe finishing permukaan sensitif dalam posisi tertarik. Ini berarti selama masukkan probe dilindungi di dalam tubuh ukuran. Setelah operator puas dengan lokasi ukuran, dia menerapkan udara, mengunci ukuran ke posisi dan probe meluas sehingga dia dapat membuat tes permukaan. Selesai, udara dilepaskan, probe menarik, dan ukuran bebas, memungkinkan mudah dilepaskan oleh pengguna.

Bore Terhalang Kecil

Pengukuran finishing permukaan pada guide valve silinder head terutama sulit dilakukan karena ukuran kecilnya (6 mm) dan lokasi dalam silinder head. Pengukuran yang paling andal dilakukan dari sisi "spring" silinder head karena ini paling dapat diakses. Namun, camshaft towers menimbulkan masalah karena mereka melintasi area di mana drive system ukuran harus ditempatkan untuk pengukuran. Memiliki drive system yang kecil adalah solusi teknis terbaik karena drive system dapat ditempatkan di antara camshaft towers. Mungkin untuk menggunakan ukuran yang dirancang secara teknis yang menghilangkan masalah ini, karena drive unit dapat ditempatkan dekat lokasi pengukuran tanpa kebutuhan akan perpanjangan probe pengukuran yang berlebihan dan penyiapan. Operator cukup memasang ukuran pada OD guide valve dan unit muat di dalam area yang akan diukur.

Seperti ukuran silinder, versi finishing permukaan ini menarik probe sampai mekanisme transfer mechanical melepaskan probe ketika plug berada di posisi pengukuran akhir.

Lubang Buta Dalam

Biasanya mudah untuk melakukan pengukuran finishing permukaan pada bore di lingkungan lantai produksi. Itu, tentu saja, jika bore dapat diakses dan kedalaman pengukuran dijaga minimum. Engine block camshaft dan crankshaft bores, namun, seringkali adalah lubang buta dalam (hingga 500 mm untuk sebagian besar mesin), dan sangat kecil dalam diameter sehingga drive unit finishing permukaan tipikal tidak akan muat di dalam untuk lokasi yang tepat untuk pengukuran.

Biasanya drive unit finishing permukaan harus dipertahankan eksternal ke bore dan perpanjangan probe pengukuran panjang digunakan untuk mencapai cam dan crankshaft bore tengah. Namun, solusi ideal untuk melakukan pengukuran semacam ini adalah untuk membawa drive system pengukuran langsung ke permukaan yang akan diukur.

Ukuran khusus dapat memposisikan drive unit dan probe pengukuran secara langsung di atas permukaan yang akan diukur tanpa kebutuhan akan perpanjangan pengukuran panjang. Drive unit itu sendiri kecil dalam diameter dan dapat ditempatkan di dalam bore secara langsung di atas lokasi pengukuran.

Permukaan Terhalang

Permukaan datar juga mudah untuk diukur finishing permukaan dan gelombang di lantai produksi selama permukaan cukup besar untuk penempatan perangkat pengukuran dan tidak ada hambatan yang menghalangi arah pengukurannya. Seringkali, namun, hambatan dan area land minimal melarang penggunaan perangkat portabel tradisional.

Beberapa permukaan tidak hanya memiliki area land kecil tetapi juga memiliki beberapa hambatan pada cetakan yang melarang penggunaan sistem finishing permukaan gelombang tradisional. Biasanya permukaan ini harus diukur dengan drive system yang dijaga jauh dari bagian dan perpanjangan probe pengukuran panjang harus digunakan untuk mencapai permukaan.

Ukuran dapat melakukan pengukuran finishing permukaan skidless di lantai produksi sambil menjaga drive unit skidless dan probe pengukuran tetap berdekatan dan tanpa perpanjangan probe. Sistem ini menggunakan template fixture untuk menempatkan drive unit skidless dan sedikit diangkat untuk membersihkan hambatan apa pun.

Permukaan Journal

Finishing permukaan sangat krusial pada crankshaft. Berputar dalam ribuan RPM, dan dengan bearing dan crank surfaces serta end faces mereka dalam kontak logam-ke-logam, ada potensi besar untuk aus. Finishing permukaan membantu menentukan umur produk ini.

Konsep yang mirip dengan snap gage digunakan saat mengukur finishing permukaan pada crank journals. Ukuran finishing permukaan harus dapat disesuaikan untuk berbagai ukuran, harus kunci di tempat, dan melindungi probe.

Beroperasi udara, ukuran finishing journal khusus memungkinkan pengguna untuk mengatur locking jaws ke ukuran mendekati. Dengan actuasi udara manual, ukuran mengunci dirinya sendiri ke posisi dan melepaskan probe untuk kontak dengan bagian. Seperti semua ukuran ini, probe tidak membuat kontak kecuali ukuran sepenuhnya terkunci di tempat. Perbedaan kunci dengan ukuran ini adalah bahwa ia memiliki operasi probe traverse sehingga probe bergerak secara horizontal di atas crown bagian.

Sama pentingnya dengan bearing dan crank journals adalah thrust faces yang mereka tempuh. Konsep snap gage lain digunakan untuk memposisikan probe finishing permukaan di sini, dan dengan pemikiran yang sama: mudah digunakan, tanpa pengaruh operator, dan penempatan probe yang dilindungi.

Sebelumnya ditampilkan di Quality Magazine.