Współosiowość

Zachowanie tolerancji pozycji, takich jak współosiowość, jest niezbędne do płynnego działania obracających się komponentów. Nawet najmniejsze odchyłki mogą powodować uszkodzenia ścierne i awarie podczas pracy Urządzenia pomiarowe pozwalają sprawdzić, czy tolerancje produkcyjne zostały zachowane.

Terminy techniczne współosiowość i współśrodkowość należą do grupy tolerancji pozycji. Ograniczają one również dopuszczalne odchyłki kształtu. Współosiowość jest bardzo ważna dla części o symetrii obrotowej, takich jak wały, zębatki, wały korbowe i wały rozrządu. Współosiowość wskazuje, jak kilka komponentów, które są ułożone wzdłuż osi, zachowuje się w stosunku do elementów odniesienia. Sprawdza, czy odchyłki kształtu i pozycji nadal spełniają wymagania. Tolerancje i pola tolerancji są zdefiniowane w normie DIN EN ISO 1101.

Przykładowo, kilka walców o różnych średnicach ma obracać się wokół osi. Aby lepiej zrozumieć współosiowość, można wyobrazić sobie wąski walec o średnicy 0,3 mm. Ten walec, którego oś pokrywa się z osią odniesienia, stanowi pole tolerancji dla współosiowości. Oś tolerowanego walca musi mieścić się w tym polu tolerancji o szerokości 0,3 mm. To samo dotyczy, w zależności od wymagań, każdego walca danej części. Współosiowość uznaje się za niezgodną z tolerancją, jeśli oś ocenianego elementu i oś odniesienia są oddalone od siebie o więcej niż 0,15 mm.

Zachowanie maksymalnej współosiowości jest kluczowe dla stabilności współosiowej części. Wałek rozrządu może pęknąć podczas pracy, jeśli oś obrotu tylko jednej części nie pokrywa się dokładnie z całkowitą osią obrotu. Część nie może być wymieniona, jeśli odchyłka osi wierconego otworu jest większa niż maksymalna wartość zdefiniowanej idealnej pozycji. Przyczyny nieprawidłowej współosiowości to:

• Nieprawidłowe mocowanie ocenianej części
• Ugięcie uchwytu narzędzia
• Drgania maszyny

Współosiowość odgrywa ważną rolę w produkcji wałów napędowych. Współosiowe przekładnie ślimakowe są wytwarzane przez firmy zajmujące się technologią napędową. Takie przekładnie służą jako napęd systemów transportowych. Wałki rozrządu i wały korbowe to części używane w produkcji samochodów. Turbosprężarki składają się z ciągłego wału z punktami mocowania dla koła zasilającego i koła napędowego. Ich współosiowość musi być prawidłowa, ponieważ wał obraca się z niezwykle wysoką prędkością. Wirniki to komponenty, które są instalowane w maszynach i agregatach. Współosiowość jest również ważna dla ich wydajności.

Firmy, które produkują współosiowe detale z najmniejszymi tolerancjami, często stosują toczenie cylindryczne na precyzyjnych tokarkach CNC. Wytwarzają wały promieniowe, promieniowo stopniowane oraz o nieregularnych kształtach. Produkcja zębatek stanowi wyzwanie dla metody toczenia cylindrycznego. Zębniki są frezowane z materiału bazowego poprzecznie do osi. Jeśli głębokość frezowania, a tym samym współosiowość nie jest prawidłowa, ma to wpływ na gładkość wału napędowego. Zachowanie współosiowości odgrywa również ważną rolę podczas obróbki wewnętrznych walców. Obróbka odbywa się za pomocą specjalnych wiertarek i frezarek, w których detal jest mocowany podczas procesu.

Obecnie pomiar współosiowości odbywa się prawie wyłącznie cyfrowo. Inspekcja zapewniająca jakość jest niezbędna, aby oddzielić detale wymagające poprawek lub uznane za odrzuty. Pomiar współosiowości przeprowadza się za pomocą urządzeń pomiarowych wykorzystujących technikę sensorów optycznych lub głowic stykowych. W ten sposób można zmierzyć kilka wartości w jednym procesie pomiarowym lub w różnych pozycjach.