מדידה מדויקת של חריצי אטימה: מדריך טכני ומעשי

תַקצִיריעילותה של מערכת איטום היא בעלת חשיבות עליונה לביצועים ולאמינות של ציוד מכני, מערכות הידראוליות ומוצרים תעשייתיים רבים. תפקודו התקין של אטם תלוי לא רק באיכותו הפנימית, אלא, באופן קריטי יותר, בדיוק העיבוד והמדידה של אתר ההתקנה שלו - חריץ האיטום. מאמר זה מספק פירוט שיטתי של הפרמטרים, השיטות, הכלים ונקודות בקרת האיכות המרכזיות למדידת חריצי אטם, ומשמש כמדריך מעשי למהנדסים ולאנשי בקרת איכות.

​1. מבוא: החשיבות הקריטית של מדידה מדויקת​

מידות חריץ האטם (למשל, חריץ טבעת O, חריץ מלבני) קובעות ישירות את יחס הדחיסה, המתיחה ומצב הפעולה של האטם. סטיות זעירות עלולות לגרום ל:

• ​דחיסה לא מספקת: מה שמוביל לדליפת מדיה וכשל סופי של האטם.
• ​דחיסה מוגזמתגורם להרפיית מתח האטם, התקשות קבועה, בלאי מואץ ובליטה לתוך מרווחים, וכתוצאה מכך נזק.
• ​כשל מערכתיבתנאים תובעניים כגון לחץ גבוה, טמפרטורות קיצוניות או פעולה דינמית, חריץ בגודל לא נכון עלול לגרום לכשל מהיר של המערכת.

לכן, מדידה מדויקת של חריצי האטם היא מרכיב חיוני בבקרת איכות, שלעתים קרובות בעל חשיבות רבה יותר מבדיקת האטם עצמו.

​2. פרמטרים של מדידת ליבה ותקנים טכניים​

כל המדידות חייבות להתבצע תוך התייחסות לסוג האטם ולתקנים הבינלאומיים או הלאומיים הרלוונטיים לו (למשל, AS568B, ISO 3601-1). הפרמטרים המרכזיים כוללים:

1. ​רוחב החריץ​
   • ​הַגדָרָה: המרחק הליניארי בין שתי הדפנות הצדדיות של החריץ.
   • ​כלי מדידהלסתות המדידה הפנימיות של ​קליבר ורנירהם הכלי העיקרי. עבור חריצים רדודים ונגישים, מדידה ישירה מספיקה. עבור קדח עמוק או חריצים צרים, סט שלמדי פיניםניתן להשתמש בו להערכת go/no go, ולאחר מכן מדידת מד הסיכה שנבחר באמצעות מיקרומטר.
   • ​נקודת מפתחמדדו את הרוחב במספר מיקומים ציריים לאורך החריץ כדי לוודא עקביות ולהעריך את הגליליות.
2. ​עומק החריץ​
   • ​הַגדָרָה: המרחק הניצב ממשטח החיבור של הרכיב לתחתית החריץ.
   • ​כלי מדידהמוט העומק שלקליבר ורנירהוא המכשיר הנפוץ ביותר. יש לוודא שבסיס הקליפר מונח בצורה שטוחה על פני הרכיב ומוט העומק נוגע בתחתית בצורה אנכית.
   • ​נקודת מפתחבצעו מדידות במספר נקודות המפוזרות באופן שווה סביב ההיקף כדי להעריך את השטיחות או העגלגלות של תחתית החריץ. עבור חריצים מיניאטוריים, אמיקרומטר עומקעם סדן מחודד משפר את הדיוק.
3. ​קוטר החריץ​
   • ​הַגדָרָהיש הבחנה קריטית בין חריצי בוכנה (מוט) לחריצי בית (קדח).
     • ​קוטר פנימי של חריץ (ID)קוטר תחתון של חריץ על בוכנה.
     • ​קוטר חיצוני של חריץקוטר תחתון של חריץ בתוך קדח בית.
   • ​כלי מדידה:
     • ​קליבר ורנירמתאים למדידת חריצים חיצוניים ונגישים בהם דיוק עליון אינו נדרש.
     • ​מד קדח (חוגה או דיגיטלי): ​כלי הייחוס הסטנדרטי למדידת קוטר השורש של חריצי קדחיש לאפס ולכייל אותו מול מד טבעת ראשי או מיקרומטר חיצוני. לאחר מכן, המד מתנדנד בעדינות בחריץ כדי למצוא את הקריאה המינימלית האמיתית.
     • ​מכונת מדידת קואורדינטות (CMM)עבור רכיבים בעלי דיוק גבוה וגיאומטריות מורכבות, CMM מספק נתונים תלת-ממדיים מקיפים, כולל קוטר, עגלגלות וסבולות מיקום.
4. ​פרמטרים נגזרים עיקריים: יחס דחיסה ויחס מתיחה​
   • המטרה הסופית של איסוף נתונים גולמיים היא לחשב את שני הפרמטרים המרכזיים הללו.
   • ​יחס דחיסה (%) =​[(קוטר חתך רוחב של האטם - עומק חריץ) / קוטר חתך רוחב של האטם] * 100%
   • ​יחס מתיחה (%, בעיקר עבור אטמי בוכנה) =​[(קישור חריץ + קוטר חתך רוחב האטם) / קוטר פנימי של האטם] * 100%
   • יש להשוות את התוצאות לערכים מומלצים סטנדרטיים (למשל, בדרך כלל דחיסה של 15-30% עבור אטמים סטטיים) לצורך פסק דין קבלה סופי.

​3. רכיבי בקרת איכות עזר​

מעבר לדיוק המימדים, האלמנטים הבאים הם קריטיים ודורשים אימות באמצעות מכשירים ייעודיים:

• ​חספוס פני השטחנמדד באמצעותבודק חספוס פני השטחתחתית החריץ ודפנות הצדדיות דורשות לעיתים קרובות ערכי חספוס ממוצעים שונים (Ra) (למשל, Ra תחתון ≤ 3.2 מיקרומטר, Ra דופן צד ≤ 1.6 מיקרומטר). גימור חלק מונע דליפה ובלאי; חספוס מוגזם עלול לגרום לחריצים ולחתוך את האטם.
• ​רדיוסים של קצה ושיפועכל הקצוות החדים המובילים לתוך החריץחוֹבָהכוללות שיפוע או רדיוס מתאימים (בדרך כלל שיפוע של 20° ומעלה או רדיוס של 0.1 מ"מ ומעלה). קצוות חדים נוטים מאוד לחתוך, לחתוך או לגלח את האטם במהלך ההרכבה, וליצור נזק ראשוני בלתי נראה. זה בדרך כלל מאומת על ידי בדיקה ויזואלית או באמצעותמשווה אופטי.
• ​נִקָיוֹןהחריץ חייב להיות נקי לחלוטין מקורצפים, שבבים ומזהמים מהעיבוד. ניקוי יסודי לפני ואחרי המדידה חיוני, שכן פסולת פוגעת בדיוק המדידה ועלולה לגרום נזק בלתי הפיך לאיטום בעת ההתקנה.

​4. שיטות עבודה מומלצות להליך המדידה​

1. ​נקו את הרכיביש לנקות בקפידה את החריץ ואת האזור שמסביבו באמצעות מגבונים נטולי סיבים וממסים מתאימים.
2. ​כיול כליםאיפוס כל מכשירי המדידה או כייל אותם באמצעות תקני ייחוס מאושרים (למשל, בלוקי מדידה) לפני השימוש כדי להבטיח דיוק בר-מעקב.
3. ​מדידה רב-נקודתיתבצעו מדידות בארבע נקודות לפחות בהיקף וב-2-3 מיקומים בציר כדי להעריך באופן מקיף את סבילות הגודל, העגלגלות, הגליליות ושגיאות צורה אחרות.
4. ​נתוני רישוםיש לתעד בקפידה את כל הערכים הנמדדים ולהשוות אותם ישירות מול מפרטי שרטוטי ההנדסה.
5. ​חישוב ואמתחשב את יחסי הדחיסה והמתיחה באמצעות הנוסחאות. ודא שהתוצאות נמצאות בטווח היישום המומלץ.
6. ​הערכה הוליסטיתקבל החלטה סופית של עובר/נכשל על סמך מפגש כל הגורמים: מידות, גימור פני השטח, מצב הקצה וניקיון.

​5. סיכום

זה דורש מהמפעילים להיות בעלי הבנה מעמיקה של עקרונות איטום, להפגין מיומנות בכלי מטרולוגיה ולקיים אתוס איכות קפדני. על ידי הקפדה קפדנית על פרוטוקולי מדידה סטנדרטיים ובקרה קפדנית על מידות החריצים, הגיאומטריה ושלמות המשטח, האמינות ארוכת הטווח והביצועים נטולי הדליפות של מערכת האיטום מובטחים באופן מהותי, ובכך תומכים בפונקציונליות הכוללת ובאורך החיים של המוצר.