Независимо от того, используется ли шарик в сборке, как инструмент или как эталон для целей контроля, сначала необходимо подтвердить его размерную точность. Как и в большинстве размерных стандартов, точность прецизионного шара должна быть примерно в 10 раз больше, чем разрешение датчика, который он использует для наладки, а прибор, используемый для измерения шара, должен быть в 10 раз более точным, чем они.
Создание точной измерительной установки
Компараторные датчики, используемые для измерения шариков, должны измеряться не только в миллионных долях, но и соответствовать самым высоким стандартам стабильности и точности. Это означает, что датчик должен быть прочным с элементами конструкции, которые могут быть зафиксированы для обеспечения высокой жесткости. Поскольку шар круглый, хорошая калибровочная практика требует плоских контактов для измерения диаметра шара.
Использование измерительных датчиков без трения должно обеспечивать постоянное измерительное давление, высокую производительность, способствуя точному измерению. Наладчики должны наклонить весь датчик назад, чтобы гравитация закрепила шарик между выемкой и опорной поверхностью, прежде чем наладчик установит чувствительный контакт для его измерения. Наладчики должны будут настроить и использовать датчик в контролируемой среде, подходящей для точных измерений, принимая меры для защиты от загрязнения и тепловых воздействий.
Проверка Точности
После подготовки точной установки можно подумать, что измерение шара-это просто, но измерение одного диаметра.
Когда наладчики указывают шар, они обычно ориентируются на его номинальный диаметр (D), то есть на величину, по которой он идентифицируется — например 12 мм. Этот диаметр должен лежать в пределах изготовленного допуска и соответствовать единому диаметру шара (Ds), который представляет собой расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к поверхности шара.
Однако ни один шар не является идеально круглым или идентичным другому. При использовании шаров в качестве калибровочных эталонов важно установить уровень погрешности. Для этого отдельные шарики измеряются несколько раз в произвольных местах, чтобы найти минимальный и максимальный диаметры. Разница между ними, известная как изменение диаметра шара и просто вычисляется как VDs = Ds max - Ds min.
Использование нескольких дополнительных параметров может помочь в целях контроля качества. Одним из параметров является средний диаметр шара (Dm), среднее арифметическое наибольшего и наименьшего одиночных диаметров шара, которое вычисляется как Dm = (Ds max + Ds min)/2. Чтобы учесть производственные различия между единицами, производители обычно измеряют в партиях. Размеры лотов обычно состоят из 10 шаров, но в некоторых случаях могут быть 50 и более. Расчеты среднего диаметра партии (DmL) и вариации диаметра партии (VDL) основаны на средних диаметрах самых больших и самых маленьких шариков в партии следующим образом:
DmL = (Dm max + Dm min)/2
VDL = Dm max - Dm min
Все вышеперечисленное является статическими измерениями, которые наладчики могут выполнять с помощью простого компараторного измерительного оборудования. Однако производителям подшипников требуется больше данных для прогнозирования производительности в динамических условиях. Эти дополнительные измерения могут быть выполнены с помощью датчиков круговой геометрии (округлости), которые могут генерировать круги наименьших квадратов, анализировать геометрию волнистости пропорционально скорости и выполнять гармонический анализ для прогнозирования шумовых эффектов геометрии детали на различных скоростях и при различных нагрузках. Для механических цехов, использующих шарики в основном в качестве измерительных эталонов, точные компараторные датчики могут предоставить все данные, необходимые для обеспечения точности.
