ProfileMaster
剖面分析软件
控制临界剖面形状
这里有些您可能不知道的事情:许多高度临界的"圆柱面"实际上并不是圆柱面。查看一下高应力滚子轴承和活塞上的销孔,会很好地证明这一点。
滚子轴承
例如,我们看一个单独的滚子轴承元素。这是来自SKF的照片:
在许多高应力的应用中,圆柱滚子不能过于圆柱化,否则会发生严重的边缘荷载。完美的圆柱表面在接触时,其边缘总是有较高的应力。此外,如果轧辊稍微偏斜,或者部件在运行过程中弯曲或变形,这种边缘荷载可能会恶化。通过把一个紧密控制的冠放在滚子上(使其呈筒状)在微米级,轴承的负载实际上可以使轴承的长度更加一致。下面的图显示了不同类型的表面剖面在低荷载和高荷载下是如何产生不同类型的接触应力的。
正如我们上面所看到的,圆柱滚子实际上在角上产生了最大的应力。通过协调这些角,可以减少这些高应力。最终,对数滚轮提供了最均匀的应力分布。
活塞销孔:
活塞销孔承担燃烧的全部负荷。因此,您可能认为销孔应该是发动机中形状最像圆柱形的。
如果您认为这些销孔是完美的圆柱形,那您就错了!一个完美的圆柱形销孔会导致边缘荷载,而边缘荷载可能会导致接触应力升高、润滑故障,在某些情况下,还会导致发动机完全故障。好的活塞的销孔会在内外边缘变得更大。您开的车很有可能是经过设计的喇叭口销孔。
挑战
这些表面形状对零件的操作非常关键。然而,这些形状的顺序是典型的表面纹理特征。那么我们如何评估纹理中间的形状呢?此外,如果我们有一个标称形状,我们要如何评估与之相关的误差?
ProfileMaster 迎接挑战
Digital Metrology Solutions已经开发出了ProfileMaster软件包,并考虑到这些困难的形状。ProfileMaster是一款包含剖面几何和表面纹理的软件包。
不是所有的公差都是一样的…
这些关键剖面的一个独特之处是,剖面的某些区域必须控制到更严格的公差。让我们来看看一个典型的销孔侧面:
外边缘(在图的右边)实际上给出了更大的公差。这个外缘不是很重要,因此这个区域的容差较大。这就产生了一个特殊的挑战,在剖面中间的2微米误差可能会接近公差极限,但是在剖面边缘的2微米误差可能是可以接受的。ProfileMaster非常好地解决了这一问题,它使用了评估剖面错误百分比的方法。
处理引起压力的特性
即使剖面在容限范围内,仍然可能有局部特征(如凸起)导致应力升高。ProfileMaster结合了局部凸度分析,这个强大的新工具,可以帮助理解引起应力的凸点。例如,这个剖面的左侧有一个凸起。在某些应用程序中,诸如此类的凸起可能会导致主要的产品故障。传统的波度参数,如小波变换(Wt),当它落在剖面的总峰谷范围内时,无法检测到这个凸起。
ProfileMaster可以帮助您检测这些特性并对其进行编号。下面是它的工作原理,ProfileMaster可以在波纹剖面下滚动磁盘。这叫做形态开放滤波器,如果您想的话,可以选择半径。
磁盘的上路径是打开的剖面。如果我们观察开口剖面和测量数据集之间的间隙,我们可以清楚地看到半径比圆盘更大的局部凸起(或凸起)。根据该方法,局部最大凸度的高度指定为Wcvx。Wcvx(意为波状凸起)已被证明与应力模型和组件性能问题有很好的相关性。
下面是它在实际剖面上的样子。(注:此剖面来自ProfileMaster的Crown Drop,ProfileMaster还包括传统的“下降分析”,下降位置用灰色线条显示。)
粗糙度和波纹
ProfileMaster提供了粗糙度和波纹度分析以及几何分析。包括高斯滤波器和鲁棒滤波器,可以得到完整的粗糙度、波纹度和剖面参数。
跟踪分析器可以给您所有您需要的! ProfileMaster可以处理大多数主要仪器的数据文件。它包括为生产集成自动加载数据集,以及为SPC系统导出结果。