Pagsusuri sa Silindro ng Ulo ng Motor: Mga Upuan ng Valve, Mga Lagusan ng Langis, at ang Suliranin sa Resolusyon na 0.01 mm

Pangkalahatang-ideya

Ang isang ulo ng silindro ay sinusuri mula sa labas araw-araw ngunit nabigo pa rin mula sa loob. Ang mga ibabaw na nagpapasya kung ang isang makina ay tumatakbo nang malinis ay ang mga hindi nakikita: mga bore ng upuan ng valve, mga bore ng gabay, mga butas para sa galeriya ng langis, at ang transisyon kung saan ang isang cross-drilling ay pumapasok sa pangunahing galeriya.

Ang Big Bird Industrial (dating na Shimada Big Bird Industrial) ay nagtatayo ng mga sistema para sa paglilinis at pagsusuri ng mga cylinder head mula pa noong simula ng 2000s, at ang paulit-ulit na aral sa bawat proyekto ay pareho: kung hindi sinusuri ang bore, walang feedback ang proseso ng paglilinis. Sakop ng artikulong ito ang mga dapat suriin sa loob ng isang cylinder head, kung bakit hindi kayang kargahin ng isang borescope ang produksyon sa dami ng volume, kung aling optical configuration ang angkop sa anumang bore, at kung paano sumulat ng isang acceptance criterion na may tunay na kahulugan.

1. Ano-ano ang Dapat Suriin sa Loob ng Isang Cylinder Head

Mas makitid ang saklaw ng panloob na pagsusuri kaysa sa bahagi mismo at mas mahirap kaysa sa panlabas. Ang apat na katangian ang humahawak ng karamihan sa panganib.

Ang mga butas ng valve seat at ang lalamunan sa ilalim nito ay kumukuha ng mga chip at lapping compound habang ginagawa ang seat machining. Ang isang chip na pinalo sa seat face ay nagiging sanhi ng compression leak na lumilitaw lamang sa hot test. Ang mga guide bores ay malalim, maliit, at karaniwang sinusuri sa pamamagitan ng pakiramdam kaysa sa pagsukat. Ang mga oil gallery drillings ay dinala ang mga debris mula sa machining at mula sa deburring operation, at ang isang nakablock na drilling ay nagdudulot ng kakulangan ng langis sa isang cam bearing. Ang mga cross-drill intersections ang pinakamasamang kaso: ang mga burrs ay nabubuo sa malayong pader kung saan walang tool ang nakararating, at ang geometry ay itinatago ang mga ito mula sa anumang tuwid na pananaw.

Ang apat na tampok na ito ay may iba't ibang diameter, iba't ibang lalim, at iba't ibang priyoridad sa mga depekto, kaya't ang isang camera lamang sa isang arm ay bihira nang sumasaklaw sa buong ulo.

2. Bakit Hindi Kayang Dalhin ng Borescope ang Production Volume

Ang borescope ay isang mahusay na engineering tool ngunit isang mahinang production instrument. Tatlong dahilan.

Una ay ang saklaw. Ang isang operator ang nagdedesisyon kung saan titingnan. Ang dalawang operator sa parehong ulo ay hindi mag-iinspeksyon ng parehong hanay ng mga ibabaw, at wala sa kanila ang makapagpapatunay nang huli kung ano ang nasakop.

Pangalawa ay ang paghatol. Ang isang guhit, isang butas na buhangin, at isang mantsa ng natitirang sangkap ay magkakatulad ang itsura sa isang maliit na screen. Nang walang sanggunian at isang sanay na mata, ang desisyon ay subhetibo, at ang nakarekord na resulta ay isang salita imbes na isang larawan.

Pangatlo ay ang bilis ng pagpasa. Ang manu-manong pagsisilip, pagtuon, at pag-ikot ay tumatagal ng sampung segundo bawat bore, at ang isang ulo ay may maraming bore. Ang pagkuha ng sample ang naging tanging estratehiyang ekonomikal na posible, ngunit ang pagkuha ng sample ay hindi makakadetekta ng pagbabago sa proseso na nakaaapekto sa isang ulo sa bawat limampu.

3. Tatlong Konpigurasyon ng Optika at Kung Saan Ito Ginagamit

Ang inline bore inspection ay isang pamilya ng mga optikal na kagamitan, hindi isang produkto lamang. Ang pagpili ay nakabase sa diameter ng bore, lalim nito, at sukat ng depekto na kailangang matukoy.

Ang ratio ng lalim sa diameter ang numero na nagdedesisyon kung posible ba o hindi. Ang isang probe na kailangang abotin ang lalim na katumbas ng kanyang diameter ay iba sa isang probe na kailangang abotin ang tatlong beses ang kanyang diameter. Sa praktika, ang ratio, hindi ang diameter, ang limitasyon kung gaano kalalim ang maaaring inspeksyunan ng isang oil gallery.

Mahalaga ang lighting gaya ng lens. Ang isang machined bore wall ay specular; ang isang cast gallery wall ay diffuse. Ang una ay nangangailangan ng kontroladong ilaw na hindi sobrang liwanag, ang ikalawa ay nangangailangan ng sapat na liwanag upang ipakita ang texture. Ang laser probe ay kaakit-akit sa unang kaso dahil ito ay halos immune sa ambient light at sa LED interference, kaya ito ang ginagamit sa gallery inspection kung saan ang malakas na reflection ay maaaring takpan ang isang depekto.

4. Mga Klase ng Depekto At Ang Kanilang Gastos Sa Susunod na Hakbang

Ang mga depekto na mahalaga sa loob ng isang ulo ay kaunti at tiyak, at hindi sila nagbabahagi ng iisang bilang ng pagtanggap dahil iba-iba ang kanilang mga kahihinatnan. Ang pagtrato sa kanila bilang iisang klase ang pinakakaraniwang dahilan kung bakit naging sobrang mahigpit o sobrang payat ang isang pagtukoy sa pagsusuri—na kaya nga'y hindi maisasagawa o hindi makakapulot ng anuman.

Mga butil at dayuhang bagay

Ang pinakakaraniwang natatagpuan at pinakamadaling maunawaan. Ang isang butil sa mukha ng upuan ng balbula ay naging isang pagbubuga ng kompresyon na lumilitaw lamang sa mainit na pagsusuri; ang isang butil naman sa isang galeriya ay nakakabara sa daloy at nagpapagutom sa isang bantalan. Ang threshold ng deteksyon ay karaniwang isang sukat ng kontur sa hanay na 0.25 hanggang 0.5 millimetro, at ang materyal ay madalas na may parehong kulay sa pader—kaya mas mahalaga ang disenyo ng ilaw kaysa sa pagpapalaki.

Mga burr sa mga interseksyon ng cross-drill

Ang mga burr ay nabubuo sa malayong pader ng isang interseksyon, kung saan walang kagamitan ang nakakarating at walang tuwid na pananaw ang nakakakita. Ito ay isang depekto sa pagmamanupaktura, hindi sa paglilinis, kaya ang pagpapabuti sa washer ay hindi makakatanggal nito. Kung ang proseso ng deburring ay hindi kontrolado, ang sistema ng inspeksyon ay mag-uulat lamang ng parehong resulta sa bawat ulo hanggang sa magbago ang proseso sa unahan.

Mga guhit at marka ng pag-scratch sa mga pader ng bore

Ito ay nagpapahiwatig ng pinsala dahil sa paghawak o problema sa kagamitan, at ang kanilang kahalagahan ay nakasalalay sa posisyon. Ang isang scratch na tumatawid sa ibabaw ng bearing ay isang functional defect; ang parehong scratch sa isang di-functional na gallery wall ay maaaring cosmetic lamang. Kaya ang classification na may kamalayan sa posisyon ay kasing mahalaga ng detection.

Mga butas ng buhangin at porosity

Isang problema sa paghahagis na inilantad ng pagmamachine. Walang pagbabago sa paglilinis o pag-aalis ng mga karaniwang gilid ang makapagpaparesolto nito, at ang desisyon kung itatapon ang bahagi ay nakasalalay sa kapal ng pader at kung ang depekto ba ay sumasalubong sa isang daanan ng presyon o langis. Ang hiwalay na pag-uulat ng mga ganitong uri ng depekto mula sa mga malalayang debris ay nagpapasimula ng usapan sa foundry gamit ang datos imbes na mga sample.

Ito ang pangunahing dahilan kung bakit dapat i-classify ang mga depekto imbes na pasimple lang silang tukuyin. Ang isang sistema na mag-uulat nang hiwalay para sa foreign object, burr, scratch, dent, at porosity ay nagbibigay ng konkretong aksyon sa proseso ng inhinyero. Samantala, ang isang sistema na nag-uulat lamang ng pass o fail ay nagbibigay lamang ng rejection rate at isang debate.

5. Ang inspeksyon ay gumagana lamang kapag kontrolado ang paglilinis

Ang pagsusuri sa loob ng bore ay nakakakita ng mga natitira matapos ang paglilinis, kaya kailangang idisenyo nang sabay ang dalawang proseso. Ang isang ulo na nililinis hanggang sa umabot sa limitasyon ng natitirang maliit na ilang miligram at saka sinusuri ay magpapakita ng isang matatag na pattern ng mga depekto. Ang isang ulo na nililinis nang walang pansin sa oil gallery ay magdudulot ng biglaang pagsabog ng mga natuklasan sa unang pagsusuri at pagkatapos ay magmumukhang katanggap-tanggap, dahil ang gallery ay naglabas na ng kanyang mga kalat sa bath.

Ang aspeto ng paglilinis ng parehong problema ay lubos nang nauunawaan: ang paglilinis na may plug-sealing ay pumipilit sa daloy na pumasok sa loob ng mga gallery imbes na pumalibot sa kanila, at ang mataas na presyur na target na paglilinis ay umaabot sa malayong pader ng isang cross-drilling. Kapag ang paglilinis at pagsusuri ay nasa iisang linya, ang resulta ng pagsusuri ang naging talaan ng proseso ng paglilinis, at ang anumang pagbabago sa natitira ay lumilitaw bilang pagbabago sa mga natuklasan imbes na bilang reklamo ng customer.

6. Pagsulat ng mga Pamantayan sa Pagtanggap

Ang isang pagtukoy sa pagsusuri para sa ulo ng silindro ay kailangang sumagot sa apat na tanong: ano ang sinusuri, sa anong resolusyon, sa anong rate ng hindi natukoy, at sa loob ng anong oras. Anumang kulang dito ay magdudulot ng hindi ma-objectibong pag-apruba o pag-reject sa sistema.

Ang isang realistiko at layunin sa resolusyon para sa mga pader ng gallery ay isang depekto na may kontur sa hanay na 0.25 hanggang 0.5 millimetro, kung saan ang optical resolution ay isang order of magnitude na mas malalim upang magkaroon ng sapat na impormasyon para sa klasipikasyon. Ang mga miss rate na mas mababa sa isang sampung bahagdan ng isang porsyento ay maabot sa isang tinukoy na hanay ng depekto, ngunit ang hanay ay dapat na kasunduan bago ang acceptance test, hindi pagkatapos nito.

Mga Madalas Itanong

Kaya bang inspeksyunin ng isang probe ang parehong valve seats at oil galleries?

Bihira. Ang seat bores ay maikli at malawak, samantalang ang mga galleries ay mahaba at makitid, at ang kinakailangang depth-to-diameter ratio ay iba-iba. Ang karamihan sa mga ulo ay pinagseserbihan ng dalawang konfigurasyon sa iisang platform, na may tool change sa pagitan nila.

Ang X-ray o CT ba ay kapalit?

Sila ay sumasagot sa ibang tanong. Ang CT ay nakakahanap ng panloob na porosity at mga void sa materyal; ang optical bore inspection naman ay nakakahanap ng mga kondisyon sa ibabaw at ng mga malulubay na debris sa loob ng mga pasada. Para sa assembly risk, ang pananaw sa ibabaw ay karaniwang ang direktang pananaw.

Paano hinahandle ng sistema ang isang nablock na gallery?

Ang isang nablock na daanan ay walang nakikitang pader para inspeksyunin, kaya karaniwang natuklasan ito sa pamamagitan ng pagsubok sa daloy o presyon imbes na sa pamamagitan ng optical inspection. Ang pagsasama ng pagsubok sa daloy at optical inspection ay sumasaklaw sa parehong kaso ng blockage at residue.

Ano ang nangyayari sa mga imahe?

Itinatago ang mga ito kasama ang serial number ng bahagi upang maaaring suriin muli ang anumang finding sa ibang pagkakataon. Ito ang praktikal na pagkakaiba sa pagitan ng inline vision at borescope: mayroon pa ring ebidensya kahit matapos na ang shift.

Konklusyon

Ang kalidad ng cylinder head ay tinutukoy sa mga lugar na pinakamahirap tingnan. Ang valve seat bores, guide bores, at oil galleries ang naglalaman ng debris na nagdudulot ng compression leaks, oil starvation, at cam bearing wear, at ang mga ito ang mismong mga surface na pinakadi-maaasahan sa manual inspection.

Ang praktikal na pagkakasunod-sunod ay ang pagtukoy sa mga butas, ang pagpili ng mga optics na umaabot sa kanila, ang pagkakasunduan sa hanay ng mga depekto at sa rate ng pagkabigo bago ang pag-install, at ang paglalagay ng sistema sa ilalim ng isang proseso ng paglilinis na nasa kontrol mismo. Kapag ginawa sa ganitong pagkakasunod-sunod, ang inspeksyon ng mga butas ay tumitigil sa pagiging isang gate ng kalidad at naging feedback ng proseso.