L'alésomètre est un outil de mesure de précision qui joue un rôle crucial dans le contrôle qualité de l'usinage mécanique.
Selon les statistiques, plus de 90 % des entreprises d'usinage de précision sont équipées d'alésomètres, et la précision de mesure atteint généralement 0,001 - 0,01 mm. Cependant, les pannes d'alésomètres surviennent fréquemment lors de l'utilisation, avec un taux de défaillance d'environ 5 à 8 %, ce qui affecte directement la précision de la mesure et l'efficacité de la production. Les phénomènes de défaillance courants incluent une oscillation anormale de l'aiguille, des lectures instables, des têtes de mesure bloquées et des plaques d'échelle desserrées. Une analyse approfondie de ces causes de défaillance et la maîtrise des méthodes de prévention et de solution correctes sont d'une grande importance pour garantir la précision de la mesure, prolonger la durée de vie et réduire les coûts de maintenance.I. Problèmes de défaillance causés par l'usure de la structure mécanique
1. L'usure de la tige de mesure et du manchon de guidage est la cause de défaillance la plus courante. Le mouvement de va-et-vient de la tige de mesure dans le manchon de guidage entraînera une usure. Lorsque l'usure dépasse 0,005 mm, des erreurs de mesure et des tremblements importants se produiront. Les tiges de mesure des micromètres d'alésage de haute qualité sont traitées par trempe, avec une dureté de HRC 58-62. Les manchons de guidage sont en bronze ou en plastiques techniques. Le critère pour juger du degré d'usure est que le jeu radial de la tige de mesure dans le manchon de guidage ne doit pas dépasser 0,008 mm, et le déplacement axial ne doit pas dépasser 0,003 mm. 2. L'usure et l'endommagement du mécanisme de transmission par engrenages affectent la précision de la rotation de l'aiguille. Le module d'engrenage interne du micromètre d'alésage est généralement de 0,3 à 0,5 mm, et le rapport d'engrenage est de 10:1 ou 20:1. La précision des engrenages doit atteindre le grade 6-7. Après une utilisation à long terme, l'usure de la surface des dents entraînera une augmentation du jeu de transmission, ce qui entraînera un saut de l'aiguille et une erreur de retour. Les manifestations typiques de l'usure des engrenages incluent une rotation inégale de l'aiguille, une augmentation de l'erreur de retour à zéro et une mauvaise répétabilité de la mesure. À ce stade, l'ensemble d'engrenages doit être remplacé. 3. La défaillance par fatigue des composants à ressort peut provoquer une force de mesure instable. La durée de vie prévue du ressort de mesure du micromètre d'alésage est généralement supérieure à 1 million de fois, et la force de mesure est contrôlée dans la plage de 1,5 à 2,5 N. Après que le ressort est fatigué, son module d'élasticité diminue, et la force de mesure réduite peut entraîner un mauvais contact entre la tête de mesure et la pièce. La méthode pour déterminer la défaillance du ressort consiste à vérifier si la force de mesure se situe dans la plage standard. L'utilisation d'un dynamomètre peut mesurer avec précision la valeur de la force du ressort.
II. Dégradation des performances causée par des facteurs environnementaux1. L'influence des changements de température sur la précision des micromètres d'alésage ne peut être ignorée. La température de fonctionnement standard est de 20 ± 2℃. Pour chaque changement de température de 1℃, l'erreur de mesure est d'environ 0,001 - 0,002 mm. Lorsque la température de l'atelier fluctue considérablement, la dilatation et la contraction thermiques provoqueront des changements de la longueur de la tige de mesure et une déformation des composants internes. Les mesures de compensation de température incluent la fabrication de pièces clés avec de faibles coefficients de dilatation, la réalisation de mesures précises dans un environnement à température constante ou l'utilisation d'algorithmes de compensation de température pour corriger les résultats de mesure.2. L'humidité et les environnements corrosifs accéléreront la rouille et le vieillissement des pièces métalliques. Lorsque l'humidité relative dépasse 80 %, les pièces métalliques internes sont sujettes à la rouille, en particulier les engrenages de précision et les composants à ressort. Les substances corrosives telles que les fluides de coupe et les gaz acides peuvent endommager le revêtement de surface et la graisse lubrifiante. L'importance des mesures de protection réside dans le choix de produits avec un indice d'étanchéité à l'eau et à la poussière de IP65 ou supérieur, le remplacement régulier de la graisse lubrifiante anticorrosion et l'évitement d'une utilisation à long terme dans des environnements difficiles.
3. Les vibrations et les chocs peuvent causer des dommages importants aux instruments de mesure de précision. Lorsque la fréquence de vibration de la machine-outil se situe dans la plage de 50 à 200 Hz, cela affectera la stabilité de la mesure et la durée de vie des pièces. Les chutes ou les impacts accidentels peuvent entraîner des dommages graves tels que la déformation des pièces internes et la flexion des arbres d'aiguille. Les mesures anti-vibrations incluent l'utilisation de coussinets absorbant les vibrations, l'évitement des mesures dans des environnements à fortes vibrations et l'adoption de têtes de mesure avec une conception d'amortissement. Des boîtes d'emballage spéciales doivent être utilisées pour le transport et le stockage afin de protéger les instruments. III. Dommages causés par une utilisation incorrecte1. Le dépassement de la plage de mesure est le principal facteur humain menant à l'endommagement du micromètre d'alésage. Chaque spécification du micromètre d'alésage a une plage de mesure clairement définie, telle que 50-160 mm, 100-300 mm, etc. Mesurer au-delà de la plage endommagera le mécanisme de mesure. Une force de mesure excessive peut également provoquer la déformation ou le blocage de la tige de mesure. La force de mesure normale doit être contrôlée dans la plage de conception. La méthode d'utilisation correcte exige que l'opérateur connaisse les paramètres de spécification de l'équipement et vérifie si la taille de la pièce se situe dans la plage de mesure avant la mesure.
2. Des méthodes de mise à zéro et d'étalonnage incorrectes affecteront la précision de la mesure. L'alésomètre doit être étalonné à l'aide d'une bague de référence ou de cales étalons. L'environnement d'étalonnage nécessite une température stable et aucune interférence de vibration. Lors de la mise à zéro, assurez-vous que la tête de mesure est en contact complet avec la pièce de référence et mesurez plusieurs fois pour confirmer la lecture stable. La détermination du cycle d'étalonnage doit être basée sur la fréquence d'utilisation et les exigences de précision. Généralement, il est recommandé d'étalonner une fois tous les 6 à 12 mois, et pour les mesures de haute précision, il est recommandé d'étalonner une fois tous les 3 mois.3. Un nettoyage et une lubrification incorrects peuvent accélérer l'usure et le vieillissement des pièces. Nettoyez la surface extérieure avec de l'alcool ou des agents de nettoyage dédiés et évitez d'utiliser des solvants acides forts ou alcalins forts. Pour la lubrification interne, utilisez le type spécifié de graisse lubrifiante. Une lubrification excessive affectera la précision du mouvement des pièces. La normalisation de la maintenance et de l'entretien comprend la formulation de plans de maintenance détaillés, l'utilisation d'outils et de matériaux spécialisés et l'enregistrement de l'historique de maintenance, etc.IV. Défauts des composants électroniques et des systèmes d'affichage
1. Le taux de défaillance des composants électroniques dans les jauges de mesure d'alésage numériques est relativement élevé. La durée de vie de l'affichage à cristaux liquides de la tête de jauge numérique est d'environ 5 à 8 ans, et la durée de vie du rétroéclairage est d'environ 1 à 20 000 heures. L'humidité dans la carte de circuit imprimé ou les chocs thermiques peuvent provoquer une défaillance des composants, entraînant des anomalies d'affichage, des tremblements de données, un arrêt automatique et d'autres phénomènes. La conception de la fiabilité du système électronique comprend l'utilisation de dispositifs à faible consommation d'énergie, l'ajout d'une protection contre la compatibilité électromagnétique et l'utilisation d'enceintes avec de bonnes propriétés d'étanchéité.2. La stabilité du système de capteurs affecte directement la précision de la mesure. Les capteurs capacitifs ou inductifs sont susceptibles d'être affectés par les interférences électromagnétiques et la dérive de température, ce qui entraîne une augmentation des erreurs de mesure. L'erreur non linéaire du capteur est généralement contrôlée à ±0,001 mm, et si elle dépasse cette plage, un nouvel étalonnage ou un remplacement est nécessaire. Les facteurs clés pour la sélection des capteurs incluent la résolution, la stabilité, la vitesse de réponse et la capacité anti-interférence, etc.3. Les défaillances du module de traitement et de communication des données peuvent affecter la sortie et l'enregistrement des résultats de mesure. Des problèmes tels que la défaillance de la transmission sans fil, l'endommagement du dispositif de stockage de données et une interface de communication anormale peuvent entraîner une perte de données ou des erreurs de transmission. Le système logiciel doit être mis à jour régulièrement pour corriger les vulnérabilités connues et les problèmes de compatibilité. Les mesures de sécurité et de sauvegarde des données incluent l'exportation régulière des données de mesure, l'utilisation du stockage cloud pour la sauvegarde et l'établissement d'un mécanisme de récupération des données, etc.
V. Mesures préventives et solutions de maintenance
1. L'établissement d'un système de maintenance préventive complet est la mesure fondamentale pour éviter les défaillances. Élaborez des plans de maintenance détaillés, comprenant des inspections quotidiennes, des étalonnages réguliers et des remplacements de pièces. Les opérateurs doivent recevoir une formation professionnelle pour maîtriser les méthodes d'utilisation correctes et les compétences de maintenance de base. Les avantages économiques de la maintenance préventive sont importants, réduisant les taux de défaillance des équipements de 60 à 80 % et prolongeant la durée de vie de 2 à 3 fois.
2. La capacité à diagnostiquer et à réparer rapidement les défauts est cruciale pour assurer la continuité de la production. Établissez un tableau corrélant les phénomènes de défaut avec leurs causes et équipez-vous de pièces de rechange et d'outils de maintenance courants. Les défauts simples tels que le nettoyage, la lubrification et le réglage peuvent être gérés par soi-même, tandis que les défauts complexes nécessitent des services de maintenance professionnels. Le contrôle des coûts de maintenance doit prendre en compte de manière exhaustive des facteurs tels que la valeur de l'équipement, la gravité du défaut et les dépenses de maintenance, et formuler des décisions de maintenance raisonnables.
3. La mise à niveau et le renouvellement des équipements sont des moyens efficaces pour améliorer la fiabilité. Pour les équipements obsolètes, envisagez de passer à des systèmes d'affichage numérique, de remplacer par des matériaux résistants à l'usure et d'ajouter des fonctions de protection, etc. Lorsque le coût de maintenance dépasse 60 % de la valeur de l'équipement, il est recommandé d'envisager de mettre à jour l'équipement. La tendance de l'application des nouvelles technologies comprend la transmission de données sans fil, le diagnostic intelligent et la gestion cloud, ce qui peut améliorer considérablement l'efficacité de la mesure et le niveau de gestion.
