Автомобиль бөлшектері үшін дәл құбырлардың өлшемдік дәлдігін қалай тексеруге болады?

Дәл құбырларды өндіру кезіндегі өлшемдік дәлдіктің анықтамасы мен маңызы

Дәл құбырлар үшін өлшемдік дәлдіктің анықтамасы мен маңызы

Дәл құбырлар үшін өлшемдік дәлдік туралы айтқанда, негізінен олардың алғашқы сызба техникалық сипаттамаларына қаншалықты сәйкес келетінін қарастырамыз. Бұған сыртқы диаметр, қабырға қалыңдығы және құбырдың иілуінсіз түзу жолмен жүріп өтуі сияқты заттар енеді. Қазіргі кездегі автомобильдер үшін тіпті кішігірім айырмашылықтар да үлкен рөл атқарады. Егер болат құбырлар 0,05 мм-ден артық немесе мыс құбырлар 0,02 мм-ден артық ауытқыса, онда отын шашатын жабдықтар дұрыс жұмыс істемеуі мүмкін, ал тежегіш желілері толық істен шығуы мүмкін. Осы өлшемдерді қатаң бақылау арқылы жүйедегі сұйықтардың ағыны жақсарып, қажетсіз жерлерден ақпайтын, сондай-ақ кернеу кезінде шыдамды бөліктер болады. Жылу циклдарын шыдайтын турбиналық салқындату желістерін немесе дереу әрекет етуі тиіс гидравликалық басқару блоктарын елестетіп көріңіз – барлық осы қолданыстардың дұрыс жұмыс істеуі үшін өлшемдерді дәл ету міндетті шарт болып табылады.

Автомобиль қолданыстарындағы болат және мыс дәл құбырлар үшін ауытқу талаптары

Көлік шығарушылар әдетте бөлшектердің үйлесімділігі мен жалпы қауіпсіздік стандарттарына қатысты ISO 2768-xx дәл шектеулерін қажет етеді. Жоғары қысымды отынды жеткізу жүйесіндегі болат түтіктерді алыңыз, олардың диаметрі плюс немесе минус 0,03 мм ауытқуында болуы керек. Электр көліктерінің батареяларын суыту жүйесіндегі мыс түтіктері үшін талаптар одан да қатаңдау болып келеді, онда қабырғаның қалыңдығы барынша 0,015 мм ауытқуында болуы тиіс. Неліктен осыншалықты қатаң техникалық шарттар қойылады? Себебі, әртүрлі материалдар жылыған кезде әртүрлі жылдамдықпен ұлғаяды. Болат әр метр сайын 1 Кельвинге 11,7 микрометрге дейін ұлғаяды, ал мыс осындай жағдайда 16,5 микрометрге дейін ұлғаяды. Осындай аз айырмашылықтарды дұрыс бақылау болмаса, компоненттер жылып-суынудың қайталануынан кейін қирауы мүмкін.

DIN EN 10305-1 стандартының маңызы мен автомобильдік OEM техникалық шарттарымен сәйкестігі

DIN EN 10305-1 стандарты дәлдік құбырларды сынау әдістерін анықтайды және E, H, K және M әріптерімен белгіленген төрт түрлі дәлдік класын құрады. Бұл жіктеу автомобиль жасау кезінде жүргізілетін сынақтардың сапалы өткізілуіне көмектеседі. Мысалы, Е класы диаметрде тек 0,25% ауытқуға ғана рұқсат етеді. Бұл техникалық шарт гидравликалық құбырлар үшін қолданылатын JIS D 3602 стандартымен сәйкес келеді. Өндірушілер осындай техникалық шарттарға сәйкес болса, әлемдегі әртүрлі өндірістен шыққан бөлшектердің біркелкі сапасын сақтауға болады. Сондай-ақ, осы стандарттарға сәйкес келу негізгі құрылғылар өндірушілерінің жобаларында қойылатын талаптарға сай келуге жеңілдетеді.

Дәлдік құбырларын өндіру кезіндегі өлшемдердің ауытқу себептері

Материалдың әсерінен болатын ауытқулар: болат пен мыстың өлшемдік тұрақтылығына әсері

Қыздыру мен қысымға ұшырағанда болат пен мыс температура өзгергенде әртүрлі жылу кеңею жылдамдықтарына байланысты әртүрлі тәртіпте әрекеттеседі. Болат температураның әр градусына шамамен 12 миллионнан біріне кеңейеді, ал мыс шамамен 17 миллионнан біріне дейін кеңейеді. SAE International (2023) дайындаған соңғы есепте 100 градус Цельсийден жоғары температурада үздіксіз жұмыс істейтін материалдардың уақыт өткен сайын өлшемдері өзгеретіні анықталды. Болат өлшемі 0,02 пайызға дейін өзгеруі мүмкін, ал мыс құбырлардың геометриясында 0,035 пайызға дейін өзгеруі мүмкін. Құбыр диаметрінде бар болғаны 0,1 миллиметрлік айырмашылық отын жүйесі арқылы отынның ағып өту тиімділігін 8-ден 12 пайызға дейін азайтуы мүмкін. Сондықтан инженерлер материалдардың бір-бірімен қаншалықты үйлесімді екенін жақсы түсінуі және өндірістік процесстер бойынша қатаң бақылауды сақтауы қажет.

Процестік факторлар: Түтік пішініне әсер ететін созу, қаптау және жылумен өңдеу

Сызу процесстері кезінде жоғары қысым әсер еткенде қалдық кернеу пайда болады, бұл әдетте өнімнің соңғы пішінінде сопақ пішінге әкеледі. Кейбір нержелі болаттан жасалған түтіктер жобаланған дөңгелек пішінінен 2% артық ауытқуларға ие болып шығады. Орамалау операциялары үшін оқпан тесіктерін дұрыс орналастыру өте маңызды. Өнеркәсіптік стандарт ±0,005 мм дәлдікпен орналастыруды талап етеді. Егер де бірдеңе азда болса жолынан ауытқыса, орналасуы дұрыс емес оқпан тесіктері өтпейтін бөлшектердің үштен бір бөлігін құрайды, өйткені өткен жылы автомобиль түтіктері өндірушілерінің жинақтаған деректеріне сәйкес қабырғаның қалыңдығы біркелкі болмайды. Өңдеуден кейін не болатыны да соңғы геометрияға әсер етеді. Көміртекті болатқа қолданылатын жылдам салқындату әдістері материалдың ішкі құрылымын өзгертеді, ол әр метрге шаққанда түзудіктің 0,15 мм шамасына ауытқуына әкеледі. Сол себепті көптеген цехтар өндірістік жұмыстар барысында сапа стандарттарын сақтау үшін қатаң бақыланатын салқындату жүйелеріне қаржы салады.

Жоғары жылдамдықтағы өндірісті дәлдік пен қайталануымен теңестіру

Түтік пештері минутына 120 метр жылдамдықпен жұмыс істегенде, көптеген адамдар шынайы қиын жағдай деп атайды. Әрбір 10% жылдамдық артуына байланысты диаметрдің ауытқу ықтималдығы 2022 жылғы JIS B 8601 стандартында көрсетілгендей шамамен 1,8 есе артады. Электрлік көліктердің батареяларын салқындату жүйелері үшін түтіктерді дайындаған кезде мәселе шынайы қиынға айналады. Бұл бөлшектер DIN EN 10305-1 талаптарына сәйкес өте қатаң техникалық шарттарды қанағаттандыруы тиіс, әдетте плюс немесе минус 0,02 миллиметр шамасында. Осындай мәселені шешуге тырысқан ақылды зауыттар лазерлік өлшеу жүйелерін және процесстерді нақты уақытта бейімдеу үшін жасанды интеллектіні пайдаланып жатыр. Көшбасылардың көпшілігі өз өлшемдеріндегі айырмашылықтарды 0,5 микрометрден төмен сақтап, өндіріс көлемдерін сұраныс деңгейінде ұстап тұра алады.

Дәл өлшенген түтік өлшемдерін тексеру үшін қонтактілі және қонтактісіз өлшеу әдістері

Байланыс өлшеу құралдары: Түтіктерді дәл өлшеу үшін микрометрлер, ішкі диаметр өлшегіштер мен тез өлшейтін құралдар

Микрометрлер, тез өлшейтін құралдар мен ішкі диаметр өлшегіштер әлі де бөлшектердегі маңызды өлшемдерді тексергенде маңызды рөл атқарады. Микрометр қабырғаның қалыңдығын 2 микронға дейінгі дәлдікпен өлшей алады. Тез өлшейтін құралдар да жақсы жұмыс істейді, әсіресе ISO 3304 талаптарына сәйкес сыртқы диаметрлерді салыстырғанда. Ішкі диаметрлерді өлшеу жағынан 150 миллиметрге дейінгі өлшемдер үшін жоғары сапалы ішкі диаметр өлшегіштен жақсырақ құрал жоқ. Гидравликалық түтіктерді пайдалану кезінде 0,01 мм дәлдікпен өлшеу қажет болады. Бірақ мұнда қиындық бар – әрбір өлшеу 15-20 секунд уақыт алады. Бұл автомобиль өнеркәсібіндегі жаппай өндіріс жолдары үшін жылдамдық маңызды болғандықтан, дәстүрлі байланыс құралдарын аз қолайлы етіп табады.

Байланыссыз лазерлі өлшегіштер: Нақты кері байланыспен жүргізілетін жоғары жылдамдықты тексеру

Лазерлік триангуляциялық жүйелер әрбір секунд сайын шамамен 10 мың өлшем алуға қабілетті, қайталану дәлдігі плюс немесе минус 0,5 микрометр. Бұл өндірушілердің сызатылу немесе түтік тарту сияқты процесстер кезінде өнімдерді өндірістік желіде 100% қуаттылықпен тексеруіне мүмкіндік береді. Осындай жүйелер 0,005 миллиметр дейінгі кішігірім сопақтықтарды анықтауда өте сәтті. Сондай-ақ, олар PLC деп аталатын өнеркәсіптік бақылау жүйелерімен де жақсы жұмыс істейді, сондықтан өлшемдерге сай келмейтін бөлшек автоматты түрде жарамсыз деп танылады. Сонымен қатар, бұл жүйелер өз жұмысы барысында тірі статистикалық процесстерді бақылау деректерін жасайды. Өткен жылы мамандандырылған журналда жарияланған зерттеуге сәйкес, лазерлік өлшеу технологиясын қолданған компаниялардың шығарынды түтіктерді жасау кезіндегі геометриялық ақаулары 40% төмендеді, бұл қолмен тексеру нәтижелеріне қарағанда анағұрлым жақсы көрсеткіш.

Салыстырмалы талдау: Өлшеу әдістерінің дәлдігі, жылдамдығы мен қайталануы

Фактор	Байланыс әдістері	Байланыссыз лазер
Дәлдік (µm)	±1–2	±0,5–1
Тексеру жылдамдығы	3–5 түтік/минут	50+ түтік/минут
Қайталану (σ)	98.2%	99.6%
Материалдық үйлесімділік	Тек қатты қорытпалар	Барлық металдар/полимерлер

Пішімдеу үшін ұқыпты, тактильді растау әдістерін ұсынатын байланыс құралдарымен қатар, жоғары жылдамдықты өндірісте лазерлі жүйелер жылдамдық, үйлесімділік және көпосьілді талдау бойынша басым болып табылады. Процесс инженерлері жүйені үздіксіз бақылау үшін лазерлі жүйелер мен соңғы сертификация үшін контактілік өлшегіштерді пайдалану сияқты гибридті стратегияларды қолдана бастады.

Автокөлік түтіктерін шығаруда сапаны басқару мен процесс бақылау

Өлшемді біркелкілікті бақылау үшін статистикалық процесс бақылау (SPC)

Статистикалық процессті басқару (SPC) өнімдер сапа стандарттарына сәйкес келуін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Бұл өндірістік аяқтаулар барысында машина жасаушыларды сыртқы диаметр мен қабырға қалыңдығы сияқты маңызды өлшемдерді қадағалауға мүмкіндік береді. Автокөлік компанияларының талап ететін қатаң ±0,02 мм техникалық сипаттамаларынан ауытқып кеткен кезде SPC ақауларды уақытылы анықтауға және оларды күрделі мәселеге айналдырмай қателерді түзетуге көмектеседі. Өткен жылы «International Journal of Advanced Manufacturing Technology» журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес, SPC қолданған зауыттар қызметкерлердің барлығын қолмен тексерген кезде болған қателіктерге қарағанда 37% ақаулы бөлшектер санын азайтты. Бұл ISO 9001:2015 сапаны басқарудың үздіксіз жүйесін жүзеге асыру бойынша талаптарға сәйкес келеді.

Жағдай талдауы: SPC және лазерлік тексеру арқылы өлшемдік ақауларды 42% азайту

Бірінші деңгейдегі автомобиль өндірушісі 6 ай ішінде SPC-ні байланыссыз лазерлік тексерумен интеграциялау арқылы өлшемдік ақауларды 42% азайтты. Нәтижелер маңызды жақсартулар екенін көрсетті:

Метрика	Енгізу басталмай тұрып	Енгізуден кейін
Орташа сыртқы диаметр өзгерісі	±0,035 мм	±0,015 мм
Жарамсыз өнімдер	8,7%	5,1%
Аудит бойынша сәйкестік қарқыны	84%	98%

Бұл гибридті жүйе BMW Group-тың VDA 6.3 процесстерінің қабілеттілігіне қойылатын талаптарды (Cpk ≥1,67) орындай отырып, 1,2 м/сек жылдамдықпен мыс тежеу жүйесінің 100% тікелей тексеруге мүмкіндік берді.

Дәл құбыр өндіру тізбегіндегі қадамдардың ізденуі, аудит және сәйкестігі

Бүгінгі автомобиль өндіріс тізбегінде шикізаттардан бастап соңғы құбырларға дейінгі түпнұсқау қазір маңызды болып табылады. Жабдықтаушылар қазіргі кезде IATF 16949 стандартына сәйкес сертификатталған. Блокчейн технологиялық платформаларға көбірек көңіл бөлінуде. Олар зауыт аумағында өнімдер қозғалып жатқан кезде өндіріс кезіндегі престік орнатулардан бастап, аннелдеу температурасы мен өлшемдік өлшеулерге дейін барлығын қадағалайды. Бірдеңе DIN EN 10305-1 қисықтық спецификацияларымен сәйкес келмесе, осындай ақылды жүйелер бұны дереу анықтап, негізгі жабдықтаушылар қарастыруі мүмкін егжей-тегжейлі жазбалар жасайды. Тәуелсіз аудиторлар осындай бақылау шешімдерін енгізу сертификаттау уақытын шамамен 30 пайызға дейін қысқартатынын анықтады. Осы жүйелердің әлем бойынша қаншалықты дәл екені де тамаша, операциялар жүргізілетін әртүрлі аймақтарда қате пайызы 0,04 пайыздық деңгейде ұмтылыс жасайды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Дәл құбырлардағы өлшемді дәлдік деген не?

Өлшемді дәлдік дегеніміз нақты түтіктердің өзіндік өлшемдеріне сәйкестігін, сондай-ақ сыртқы диаметр мен қабырға қалыңдығы сияқты компоненттердің дәлдігін бейнелейді.

Автокөлік түтіктерінде аз ауытқулар неліктен маңызды?

Аз ауытқулар маңызды, өйткені кішігірім ауытқулар да отын жібергіштер мен тежеу жүйелері сияқты маңызды автомобильдік жүйелерде айтарлықтай проблемаларға әкеліп соғуы мүмкін және әрі қарай істен шығуына себеп болуы мүмкін.

SPC түтік өндірісінде қалай көмектеседі?

Статистикалық процессті басқару өндіріс кезінде маңызды өлшемдерді бақылауға көмектеседі. Ауытқуларды уақытылы анықтау арқылы ол өнімнің сапасын біркелкі сақтайды және ақаулар санын азайтады.

Байланыссыз лазерлік өлшеу жүйелерінің артықшылықтары қандай?

Байланыссыз лазерлік жүйелер жанама әдістерге қарағанда жоғары жылдамдықта тексеру, жоғары дәлдік пен қайталануын ұсынады. Олар сонымен қатар нақты уақытта кері байланыс береді және геометриялық ақаулар санын азайтуды қамтамасыз етеді.