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    溫度對(duì)鋁合金熱敏材料測(cè)量的分析研究

    2020-09-30 01:14:28汪亦凡丁慶昌陳建彬于家祥陳衛(wèi)林
    四川有色金屬 2020年3期
    關(guān)鍵詞:測(cè)量誤差活塞桿直徑

    汪亦凡,丁慶昌,陳建彬,于家祥,陳衛(wèi)林

    (1.安徽天航機(jī)電有限公司, 安徽蕪湖 241000; 2.國(guó)營(yíng)蕪湖機(jī)械廠(chǎng), 安徽蕪湖 241000)

    2019年11月,某使用單位反饋?zhàn)灾屏悴考钊麠U尺寸超差0.02mm,該產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間是8月份,材料為2D70。理化計(jì)量在標(biāo)準(zhǔn)溫度(20℃±2℃)下計(jì)量,尺寸超差0.01mm。該產(chǎn)品8月份加工測(cè)量時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度相差較大,相關(guān)人員沒(méi)有意識(shí)到溫度對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品實(shí)測(cè)值影響較大,造成操作者和檢驗(yàn)員對(duì)測(cè)量數(shù)值誤判,致部分不合產(chǎn)品入庫(kù)[1-2]。

    1 分析與討論

    1.1 線(xiàn)性膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系

    線(xiàn)性膨脹系數(shù)是衡量金屬材料熱膨脹性能的重要指標(biāo),線(xiàn)性膨脹系數(shù)大的材料,在受熱后變形就較大,反之則?。?]。

    線(xiàn)膨脹系數(shù)α的計(jì)算公式為:

    (1)式中:△L-測(cè)量誤差;L1-被測(cè)長(zhǎng)度;T1=20℃(標(biāo)準(zhǔn)溫度);T2-測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度。

    1.2 溫度變化對(duì)零件測(cè)量結(jié)果的影響

    為了定量研究分析溫度變化對(duì)鋁合金等熱敏材料的測(cè)量尺寸的影響,現(xiàn)以該活塞桿(圖1)為例予以說(shuō)明。

    圖1中活塞桿的直徑尺寸為Ф40,材料為2D70,熱膨脹系數(shù)α=2.38×10-5K-1[4-5]。為了準(zhǔn)確研究在不同溫度環(huán)境下,該活塞桿測(cè)量尺寸的誤差情況,研究者們?cè)谖宸N不同溫度(0℃、10℃、20℃、30℃、40℃)下,對(duì)活塞桿直徑的理論尺寸和實(shí)際尺寸的測(cè)量誤差進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

    由(1)式得:

    1.2.1 理論測(cè)量尺寸

    綜上所述,對(duì)比在20℃測(cè)量合格的活塞桿(零件直徑尺寸范圍在Ф39.913-Ф39.975),分析其在0℃、10℃、30℃、40℃下相對(duì)應(yīng)的理論尺寸變化量,并統(tǒng)計(jì)分析在其它溫度下合格率情況,結(jié)果見(jiàn)表1。

    表1 理論測(cè)量尺寸表

    1.2.2 實(shí)際測(cè)量尺寸

    比較三個(gè)活塞桿在0℃、10℃、20℃、30℃、40℃的直徑尺寸實(shí)際測(cè)量值,得出相應(yīng)的合格情況,見(jiàn)表2。

    1.3 溫度變化與膨脹量的關(guān)系

    對(duì)比“表1 理論測(cè)量尺寸表”與“表2 實(shí)際測(cè)量尺寸表”,不難發(fā)現(xiàn):以機(jī)械檢測(cè)中的標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃為界限,溫度變化越偏離該界限,則活塞桿直徑的膨脹量越大,合格率越低,反之膨脹量越小,合格率越高。

    表2 實(shí)際測(cè)量尺寸表

    2 解決措施

    針對(duì)上述問(wèn)題,從以下三方面對(duì)機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量提出解決措施。一:精密零件的精密尺寸檢測(cè)時(shí)應(yīng)把該零件放入檢測(cè)間(測(cè)量環(huán)境控制要求為:溫度(20±1)℃,相對(duì)濕度40%~65%)保持24小時(shí)再檢測(cè)。二:通用量具、量規(guī)在機(jī)加現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí),被測(cè)產(chǎn)品為鋁、銅等有色金屬及其合金材料,以及非金屬材料制品,且尺寸精度等于或高于IT9級(jí)以上的:需按批次抽檢一件產(chǎn)品在檢測(cè)間或能夠達(dá)到溫度(20±5)℃條件的環(huán)境下進(jìn)行定溫檢測(cè),確認(rèn)產(chǎn)品是否合格,如不合格,須將該批產(chǎn)品全部轉(zhuǎn)入上述環(huán)境下測(cè)量。

    3 結(jié)論

    本文以活塞桿(2D70)為例,通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)際實(shí)驗(yàn),研究分析了溫度變化對(duì)熱敏材料的檢測(cè)結(jié)果的影響,得出溫度變化對(duì)熱敏材料的測(cè)量誤差影響程度。警醒機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員對(duì)溫度影響測(cè)量數(shù)值要引起足夠的重視:當(dāng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度偏差機(jī)械檢測(cè)中的標(biāo)準(zhǔn)溫度(20℃)較大時(shí),對(duì)熱敏材料精度尺寸進(jìn)行檢測(cè),需制定相應(yīng)措施避免誤判,以此減少同類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題再次發(fā)生,保證產(chǎn)品的可靠性。

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