Paikannustappi toimii muotin tai kalusteen sisällä
Paikannustappi – jota kutsutaan myös tapitappiksi tai kohdistustappiksi – on olemassa varmistamaan, että kaksi yhteensopivaa komponenttia palaavat täsmälleen samaan asentoon joka kerta, kun ne tuodaan yhteen. Ruiskumuotissa tämä tarkoittaa, että sydämen ja ontelon puolikkaat sulkeutuvat täydellisessä rekisterijaksossa syklin jälkeen; meistosuuttimessa se tarkoittaa, että lävistyslevy ja muottilevy pysyvät kohdakkain laukauksen jälkeen; hitsauslaitteessa tai kokoonpanojigissä se tarkoittaa, että jokainen työkalulle pudonnut työkappale laskeutuu samaan suuntaan kuin edellinen. Tappi itsessään näyttää yleensä merkityksettömältä: lyhyt, karkaistu terässylinteri, jossa joskus askelma tai pieni laippa toisessa päässä, tyypillisesti halkaisijaltaan 4-25 mm ja harvoin yli 150 mm. Se tekee siitä kriittisen, että se kantaa koko työkalun paikannustarkkuuden yksinään. Jos tapin halkaisija, suoruus tai pinnan viimeistely poikkeaa jopa muutaman mikronin spesifikaatiosta, virhe ei pysy sisällä – se näkyy välähdyksenä muovatussa osassa, mittasiirtymänä leimatussa kannakkeessa tai kiinnikkeenä, joka lakkaa toistamasta hitaasti siirtymästä toiseen. Tästä syystä paikannustappi saa sellaisen yksilöllisen, käytännönläheisen huomion – jarrusatula toisessa kädessä, mikrometri toisessa – mitä paljon suurempi ja kalliimpi työkalukomponentti ei useinkaan saa.
Materiaalin valinta ja lämpökäsittely Aseta suorituskyvyn katto
Teräs, josta kohdistustappi leikataan ja kuinka se myöhemmin lämpökäsitellään, ratkaisee sen, kuinka kauan se kestää tuotannossa ennen kuin se on vaihdettava. Korkean työkierron työskentelyssä – satojatuhansia laukauksia pyörivät muotit – liikkeet tavoittavat yleensä laakeriteräksen, kuten 52100 (GCr15), joka on karkaistu noin HRC 60–62:een, joten koko poikkileikkaus kestää kulumista eikä pelkkä ohut kuori. Jos tappi kantaa myös sivukuormaa, ei vain suoraa työntövoimaa, kromityökaluteräs, kuten SKD11 tai Cr12MoV, on yleinen korvike, koska se kestää paremmin sivuttaisrasitusta, vaikka se yleensä maksaa enemmän kilolta kuin laakeriteräs. Pienemmissä ja kustannusherkissä sovelluksissa kotelokarkaistu keskihiiliteräs, kuten 1045 (S45C), hoitaa tehtävänsä: pinta on karkaistu noin 0,5–0,8 mm:n syvyyteen, kun taas ydin pysyy riittävän lujana vastustaakseen napsahtelua iskukuormituksessa. Mikään näistä ei tapahdu ilman mittasuhteita – karkaisu tyypillisesti vääntää tappia 0,01–0,03 mm, minkä vuoksi hionta on tehtävä lämpökäsittelyn jälkeen, ei ennen. Pintakäsittelyt kerrostetaan pohjan kovuuden päälle: noin 5–8 mikronia paksu kromipinnoite, jossa korroosionkestävyys on tärkeä, musta oksidi edullisempaan kosmeettiseen ja kevyeen korroosionestokerrokseen tai nitraus, kun tarvitaan ylimääräistä pinnan kovuutta vääristämättä ydintä enempää.
Tangosta valmiiseen tappiin: koneistussekvenssi
Rouhinta sorvin päällä
Tuotanto aloitetaan tankomassalla, joka on käännetty sorvassa halkaisijaltaan ja pituudekseen, joka on tarkoituksella jätetty 1–2 mm ylikokoiseksi, jolloin materiaalia jää riittävästi puhdistettavaksi kovettumisen jälkeen. Myös kaikki ristiin poratut reiät, rasvaurat tai litteet leikataan tässä vaiheessa, kun teräs on vielä pehmeää - näiden ominaisuuksien työstäminen karkaisun jälkeen merkitsisi niiden hiomista jälkikäteen, mikä on hitaampaa ja huomattavasti kalliimpaa kappaletta kohti.
Karkaisu, hionta ja kiillotus
Kun lämpökäsittely on saattanut teräksen tavoitekovuuteen, tappi siirtyy keskittömään tai sylinterimäiseen hiontaan, joka poistaa tähän tarkoitukseen jääneen 0,1–0,2 mm massaa ja tuo halkaisijan tiukkaan toleranssikaistalle - tyypillisesti IT5 - IT6 tai karkeasti ±0,003 - ±0,005 mm halkaisijaltaan 10 mm:n tapilla. Sieltä läppäily tai kiillotus laskee pinnan viimeistelyyn Ra 0,2–0,4 mikrometriin, leikkaamalla kitkaa niin, että tappi ei lyö sitä reikää, johon se liukuu tuhansia kertoja. Viimeinen toimenpide on pieni sisäänvientiviiste tai -säde työntöpäässä – usein noin 0,5 mm 15 asteen kulmassa – joten tappi keskittyy itsekseen menessään sisään sen sijaan, että se tarttuisi reunaan ja tekisi reiän ensimmäisellä yrittämällä.
Tarkastustyökalut, jotka tarttuvat huonoon tappiin ennen kuin se saapuu kokoonpanoon
Paikannusnastat mitataan paljon useammin kuin niiden koko antaa ymmärtää, koska yksittäinen yli- tai alamittainen tappi voi juuttua kiinnittimeen tai murtaa muottilevyn. Tarkastusjakso sisältää tyypillisesti useita laitteita, joista jokainen havaitsee erilaisen virheen:
- Nonier- tai mittakello, jonka tarkkuus on noin ±0,02 mm, nopeaa prosessinaikaista tarkistusta varten, kun tappi on vielä sorvissa.
- Ulkoinen mikrometri, jonka tarkkuus on noin ±0,001 mm, lopullisen halkaisijan vahvistamiseksi hionnan jälkeen – vaihe näytetään, kun käyttäjä tarkistaa valmiin nastan painatusta vasten ennen kuin se lähtee pöydältä.
- Graniittipintalevylle asetettu kellotaulu tai elektroninen vertailulaite, jota käytetään tarkastamaan suoruuden ja kapenemisen tapin koko pituudelta, ei vain halkaisijaa yhdessä pisteessä.
- Ilma- tai porausmittari, jota käytetään vastinreiässä itse tapin sijaan varmistamaan, että kaksi osaa todella tuottavat piirustuksen vaatiman sovituksen.
- Koordinaattimittauskone (CMM), joka on varattu suurivolyymiisille ohjelmille, jotka tarvitsevat täysimittaisen raportin kourallisen pistokokeiden sijaan.
Koska yksittäinen viallinen tappi voi viedä työkalun pois käytöstä, useimmat liikkeet suorittavat 100-prosenttisen tarkastuksen tappien paikantamiseen sen sijaan, että otettaisiin näytteitä erästä – jokaisen kappaleen mittauskustannukset ovat pienet juuttuneen muotin tai romutetun tuotantoajon kustannuksiin verrattuna.
Miksi kiinnitysholkkiin sopiva sovitus päättää, kuinka kauan työkalut kestävät
Kohdistustappia ei koskaan toleroida erikseen – sen halkaisija määritetään aina siihen liitetyn reiän tai holkin toleranssia vastaan, ja näiden kahden yhdistelmä määrittää, päätyykö kokoonpano välyssovitukseen, siirtymäsovitukseen vai puristussovitukseen. Tee pariliitos väärin kumpaankin suuntaan ja työkalu kärsii: liian löysä ja muotin puolikkaat voivat heilua muutaman mikronin joka sykli; liian tiukka, ja tapin työntäminen häiritsee porausta ja jättää metalliromun työkalun sisään. Alla oleva taulukko näyttää, kuinka sama nimellishalkaisija, joka on hiottu eri toleranssiluokille, toimii hyvin erilaisissa töissä, kun se on yhdistetty vakioreikään.
Mikä menee pieleen, kun nämä tarkastukset ohitetaan
Jonkin yllä olevan vaiheen ohittaminen aiheuttaa yleensä ennustettavan vian, ja useimmat niistä tulevat näkyviin vasta sen jälkeen, kun tappi on jo asennettu:
- Puristussovitettu tappi, joka on hiottu hieman ylimitoitettuna, saastuttaa reikää työnnettäessä, jolloin lähelle jää metallilastuja, jotka saastuttavat jäähdytyskanavia tai liukupintoja.
- Hieman alimittaiseksi hiottu välyssovitettu tappi mahdollistaa muotin puoliskojen siirtymisen muutaman mikronin jokaisessa jaksossa, mikä tulee pintaan salamana tai seinämän paksuuden vaihteluna valetussa osassa.
- Tappi, jossa on suoruusvirhe, joka ei osunut vertailijaan, sitoutuu osittain poraukseen; Käyttäjät vastaavat usein vasaroimalla sitä lopun matkan sisään, mikä muuttaa reiän muotoa ja lyhentää työkalun käyttöikää.
- Pintakäsittely, joka on yli noin 0,8 mikrometriä, lisää kitkaa jokaisessa jaksossa ja tuottaa paikallista lämpöä, joten 500 000 sykliä varten oikealla viimeistelyllä mitoitettu tappi voi epäonnistua lähempänä 100 000:ta, kun kiillotusvaihe oli kiireinen.
- Kostealle kasvilattialle tarkoitetun tapin korroosionkestävä pinnoite ohittaa pinnan pistesyöpymisen alkavan viikkojen kuluessa, ja kuoppainen tappi tekee liitosreikään joka kerta, kun se asetetaan takaisin.
Kysymyksiä, joita kannattaa kysyä, ennen kuin tilaat mukautettuja paikannusnastat
Muutama kysymys, joka kysytään ennen tilauksen tekemistä, erottaa tappi, joka toimii koko nimellisjaksonsa ajan, tastasta, joka on vaihdettava ensimmäisen tuotantokierroksen aikana:
- Minkä toleranssiluokituksen kauppa voi todella pitää halkaisijasta - IT5, IT6 vai löysempi - sen sijaan, mitä kuvastosivulla mainostetaan?
- Mistä kovuudesta ja materiaalista erä tehtiin, ja sen tukena oli tehtaan todistus sanallisen väitteen sijaan?
- Mitataanko jokainen tappi yksitellen vai perustuuko tarkastusraportti erästä otettuun näytteeseen?
- Mikä pinnan viimeistely Ra:ssa taataan koskettimen halkaisijalla, koska se vaikuttaa kulumisikään yhtä paljon kuin kovuus?
- Miten suoruus tarkistetaan yli 100 mm:n tapeista, joissa jousi on yleisin vika ja helpoin missata pelkällä jarrusatulalla?
- Sisältyykö ilmoitettuun läpimenoaikaan lämpökäsittely erillisenä vaiheena, koska sen kiirehtiminen tai ohittaminen on sitä, kuinka pehmeät, vääntyneet tapit päätyvät tuotantolattialle?
Selkeiden vastausten saaminen näihin kysymyksiin ennen ensimmäisen palan leikkaamista on paljon halvempaa kuin aukkojen löytäminen sen jälkeen, kun muotti on jo aloitettu tuotantoon.
