5 Hal yang Perlu Anda Ketahui Tentang Konsentrisitas OD/ID

Cara Memeriksa Konsentrisitas Dua Diameter (dan Faktor Lain dalam Pengadaan Tabung)

Masalah cara memeriksa konsentrisitas dua diameter sering muncul dalam sumber tabung. Ini melibatkan penentuan ketebalan dinding — pengukuran antara diameter luar (OD) dan diameter dalam (ID) tabung — pada titik yang berbeda untuk melihat seberapa konstan hubungannya dengan sumbu pusat.

Tantangannya terletak pada pembentukan sumbu pusat teoritis yang berfungsi sebagai titik acuan (sumbu datum). Itu bisa membuat konsentrisitas sempurna hampir sama sulitnya untuk diukur seperti halnya untuk dicapai.

Oleh karena itu, sebaiknya perhatikan hal-hal berikut sebelum Anda menentukan pengukuran OD dan ID tubing dengan persyaratan konsentrisitas.

1. Apa itu Konsentrisitas?

Di antara toleransi GD&T, konsentrisitas kompleks — semacam "simetri melingkar" yang digunakan untuk menetapkan zona toleransi untuk titik median dari bagian silinder atau bola.

Apa perbedaan antara silindris dan konsentrisitas? Sementara silindrisitas merupakan indikator kebulatan dan kelurusan sepanjang sumbu penuh bagian 3D, konsentrisitas membandingkan OD dan ID atau membandingkan kebulatan pada dua titik berbeda.

Terkadang disebut koaksialitas , Konsentrisitas GD&T “mengontrol sumbu pusat dari fitur yang direferensikan, ke sumbu datum” menurut situs web GD&T Basics.

Sederhananya, Anda dapat mendefinisikan konsentrisitas sebagai ukuran keteguhan ketebalan dinding tabung, pipa, atau silinder lainnya. Dengan demikian, konsentrisitas mengontrol sumbu pusat yang diturunkan dari titik median bagian, diukur dalam penampang.

Artinya, jika konsentrisitasnya “sempurna”, maka ketebalan dinding antara OD dan ID akan sama di setiap penampang, di setiap titik di sekitar diameter tabung.

Apa yang membuat konsentrisitas menjadi fitur yang kompleks?

Konsentrisitas tubing bergantung pada pengukuran dari sumbu turunan sebagai lawan dari permukaan nyata. Dengan kata lain, ini menciptakan zona toleransi silinder 3D teoretis di mana semua titik median turunan dari tabung harus jatuh.

Itulah mengapa konsentrisitas biasanya dicadangkan untuk suku cadang berpresisi tinggi di mana ada kebutuhan kritis untuk mengontrol titik-titik median tersebut.

Apa itu eksentrisitas vs. konsentrisitas?

Ketika Anda memiliki variasi dalam ketebalan dinding tabung, Anda memiliki eksentrik tabung — tabung di mana pusat lingkaran yang dibentuk oleh OD berada pada titik yang berbeda dari pusat lingkaran yang dibentuk oleh ID. (Dengan kata lain, kedua lingkaran tidak konsentris .)

Eksentrisitas diukur dengan melihat penampang untuk menentukan dimensi dinding minimum dan maksimum tabung. Kemudian hitung selisih antara ketebalan minimum dan maksimum dan bagi angka tersebut menjadi dua.

2. Info Konsentrisitas OD/ID

Persyaratan konsentrisitas OD/OD tubing dapat ditunjukkan pada gambar dalam beberapa cara berbeda, termasuk:

• Simbol konsentrisitas GD&T, yaitu lingkaran di dalam lingkaran
• Persentase eksentrisitas
• TIR (Total Indikator Pembacaan)
• Pernyataan tertulis seperti “OD dan ID harus konsentris dalam 0,00X inci”

Istilah lain yang terkadang digunakan ketika berbicara tentang konsentrisitas adalah wall runout , yang merupakan hal yang sama dengan TIR. Runout dinding dihitung dengan meletakkan indikator pada bagian saat berputar pada porosnya, mengukur tidak hanya konsentrisitas tetapi juga sirkularitas bagian.

Runout dinding berasal dari eksentrisitas tabung dan menggambarkan variasi ketebalan dinding dibandingkan dengan dinding nominal tertentu. Ini juga dapat dinyatakan sebagai:

• Ketebalan dinding maksimum dikurangi ketebalan dinding minimum
• Eksentrisitas x 2 (kali dua)

Dimana istilah ini (dan lainnya) digunakan dalam gambar untuk menggambarkan persyaratan konsentrisitas, pemasok material dan bengkel pemotongan logam presisi ditantang untuk menentukan tidak hanya proses mesin apa yang digunakan, tetapi juga bagaimana mengukur konsentrisitas sehingga akan memenuhi spesifikasi.

3. Tantangan Mengukur Konsentrisitas

Ini membawa kita pada kesulitan bagaimana mengukur konsentrisitas dan menentukan apakah OD dan ID yang ditentukan tercapai. Selain masalah penetapan sumbu pusat teoretis, pengukuran konsentrisitas memerlukan:

• Melakukan banyak pengukuran pada serangkaian penampang
• Memetakan permukaan dengan tepat dan menentukan titik median penampang
• Memplot rangkaian titik ini untuk melihat apakah titik tersebut berada dalam zona toleransi silinder

Anda dapat menggunakan mikrometer atau pembanding optik untuk mengukur konsentrisitas beberapa bagian. Namun, tugas paling baik dilakukan menggunakan mesin pengukur koordinat (CMM) atau perangkat pengukuran komputer lainnya. Namun, CMM memakan waktu, yang pada gilirannya berarti biaya tambahan.

Tantangan lainnya adalah dengan micromachining hari ini , bagian yang akan diukur seringkali lebih kecil dari sebelumnya. Misalnya, dalam kasus tabung potong presisi kecil yang digunakan sebagai komponen dalam perangkat medis, tantangannya terletak pada cara memeriksa konsentrisitas dua diameter dalam tabung yang sangat, sangat kecil.

4. Ketika Konsentrisitas Dibutuhkan

Dengan semua kerumitan ini, konsentrisitas biasanya hanya digunakan untuk bagian-bagian yang membutuhkan tingkat presisi yang sangat tinggi agar dapat berfungsi dengan baik.

Apakah konsentrisitas sangat penting tergantung pada penggunaan akhir, seperti apakah beberapa entitas fisik dengan OD-nya sendiri perlu masuk ke dalam tabung. Misalnya:

• Secara umum, jika tabung harus masuk ke dalam lubang dan bagian lain harus masuk ke ID tabung, maka OD, ID, dan konsentrisitas mungkin perlu disejajarkan agar semua bagian itu bekerja bersama.
• Namun, jika aplikasi membutuhkan cairan atau gas untuk melewati tabung, konsentrisitas mungkin tidak menjadi masalah, karena non-konsentrisitas tabung tidak akan menghambat aliran.

Tetapi bahkan ketika konsentrisitas tidak kritis, mungkin penting untuk mengetahui seberapa jauh dari konsentris OD/ID bisa. Misalnya, di mana cairan atau gas akan mengalir melalui tabung di bawah tekanan, Anda mungkin perlu menentukan ketebalan dinding minimum yang dapat diterima untuk memastikan bahwa tekanan tidak menyebabkan kerusakan pada titik tipis pada dinding tabung non-konsentrik.

Sampai batas tertentu, pilihan bahan mungkin juga berhubungan dengan konsentrisitas atau ketebalan dinding minimum/maksimum. Misalnya, jika Anda telah memilih untuk menggunakan tabung las yang akan menjalani penggilingan untuk membentuk bagian, Anda mungkin ingin menentukan ketebalan minimum untuk mencegah dinding tabung menjadi terlalu tipis dan menyebabkan putusnya lasan.

Demikian juga, jika aplikasi akhir Anda akan menggunakan tabung untuk memindahkan cairan di bawah tekanan tinggi, bahan mulus yang ditarik dan tidak dilas mungkin merupakan pilihan yang lebih baik, untuk meminimalkan risiko kerusakan. Tapi sekali lagi, jika tabung hanya akan melepaskan udara ke lingkungan, maka tabung mulus akan menjadi kasus over-engineering.

5. Alternatif:Konsentrisitas vs. Runout

Dalam beberapa kasus, Anda dapat menghindari waktu dan biaya untuk memverifikasi konsentrisitas dengan mengganti persyaratan konsentrisitas dengan runout , yang lebih mudah diukur dan lebih mudah dicapai.

Sementara konsentrisitas melihat seberapa baik fitur silindris dipusatkan pada sumbu teoretis, runout melihat seberapa banyak fitur menyimpang dari lingkaran sempurna yang terpusat sempurna pada sumbu rotasi. Dengan kata lain, runout adalah kombinasi dari konsentrisitas dan sirkularitas — dan jika suatu bagian bulat sempurna, runout akan sama dengan konsentrisitas.

Meskipun konsentrisitas dan runout bukanlah hal yang sama, keduanya sering dapat digunakan secara bergantian untuk mencapai hasil akhir dasar yang sama.

Perbedaan besar adalah bahwa dengan runout, Anda dapat menyentuh dan mengukur permukaan bagian secara fisik. Mengontrol runout juga akan mengontrol konsentrisitas, meskipun diakui tidak pada tingkat yang sama seperti ketika konsentrisitas diterapkan sendiri.

(Pelajari lebih lanjut tentang runout, termasuk runout melingkar, runout total, dan TIR.)

Desain Tubing dengan mempertimbangkan Toleransi yang Dapat Dicapai

Ingat, kelayakan memproduksi bagian-bagian yang berada dalam toleransi yang dapat Anda terima adalah pertimbangan yang sangat penting saat melakukan gambar Anda. Itulah sebabnya sebagian besar ahli mesin, teknisi pengukuran, dan insinyur desain merekomendasikan untuk menghindari konsentrisitas OD/ID bila memungkinkan.

Sebagai gantinya, Anda dapat menggunakan simbol GD&T lain yang berlaku dalam gambar dan desain tabung Anda — mencegah tantangan konsentrisitas OD/ID dengan tidak mendesainnya menjadi bagian di tempat pertama.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana menentukan fitur dan toleransi GD&T memengaruhi kualitas pembuatan suku cadang, unduh makalah gratis kami Cara Menyempurnakan Permintaan Penawaran Anda ke Keuntungan Maksimum Anda:Pertanyaan Umum di Sumber Suku Cadang Kecil .