Verifica dei risultati di levigatura
Forme di verifica e rappresentazione del parametro di levigatura ottimale
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Informazioni sulla diagnosi
La levigatura, chiamata anche pomiciatura, è un processo di lavorazione/finitura adatto per quasi tutti i materiali e viene utilizzato, ad esempio, sulle superfici di scorrimento dei pistoni dei cilindri dei motori a combustione. Si utilizza un attrezzo chiamato levigatrice che può sia ruotare che spostarsi lungo l’asse orizzontale, per cui sulla superficie si formano prevalentemente delle rigature incrociate. Come si misurano i risultati della levigatura su un pezzo e come si valuta la superficie o la forma? Esiste un parametro di levigatura ottimale? Questo articolo mostra varie forme di verifica e valutazione della qualità della superficie (scabrosità della superficie) e delle deviazioni della circolarità sostanziali all’interno del cilindro.
Possibilità di verifica
Rugosimetro
Una valutazione qualitativa affidabile in merito alla rugosità di una superficie è possibile tramite un rugosimetro. La distribuzione e l’entità di picchi e solchi (topografia) nel grafico della rugosità permettono di valutare come si comporterà la superficie nella fase di rodaggio, quanto volume di ritenzione olio offre e quanto sarà estesa l’area di contatto. Il grafico della rugosità offre inoltre una documentazione preziosa della qualità della levigatura.
Microscopio
Le strutture superficiali possono anche essere valutate visivamente sulla base di immagini di microscopio. A partire da un ingrandimento 200x si possono valutare con maggiore semplicità l’angolo di levigatura, la profondità dei solchi e la messa allo scoperto dei cristalli di silicio. Diventano visibili depositi di sporco indesiderati o fenomeni di formazione dell’involucro di lamiera.
Oltre al grafico della rugosità e al protocollo della misurazione, le immagini di microscopio rappresentano inoltre un ottimo strumento per rappresentare visivamente e documentare la qualità della levigatura.
Oltre al grafico della rugosità e al protocollo della misurazione, le immagini di microscopio rappresentano inoltre un ottimo strumento per rappresentare visivamente e documentare la qualità della levigatura.
Strumento per misure di interni
Per una rapida valutazione della cilindricità è sufficiente rilevare in più punti il diametro e dedurne la forma cilindrica risultante. Con lo strumento per misure di interni (Subito) si possono così rilevare, tramite misurazioni puntuali, deviazioni di rotondità sostanziali all’interno del cilindro. La precisione di valutazione della forma dipende dalla quantità dei punti di misurazione.
Con lo strumento per misure di interni è possibile rilevare la maggior parte delle forme dei cilindri indicate in basso.
Con lo strumento per misure di interni è possibile rilevare la maggior parte delle forme dei cilindri indicate in basso.
Valutazione delle superfici
| Grandezza di misurazione | Descrizione | ||
| Valori di rugosità media | Ra | Valore medio aritmetico degli importi di tutti i valori del profilo di rugosità |
 |
| Profondità di rugosità singola |
Rz1 | Somma dell’altezza massima di picco e della profondità massima di valle del profilo di rugosità all’interno di una lunghezza di base (lr) |
|
| Profondità di rugosità | Rz | Valore medio aritmetico dei valori di profondità di rugosità singola Rz1 di lunghezze di base consecutive |
 |
| Rmax | Massima profondità di rugosità singola all’interno della lunghezza di valutazione |
| Profondità di rugosità del nucleo del profilo |
Rk | Profondità del profilo di rugosità del nucleo |
| Altezza ridotta dei picchi | Rpk | Altezza media dei picchi sporgenti dalla rugosità del nucleo del profilo |
| Profondità ridotta dei solchi |
Rvk | Profondità media dei solchi sporgenti dalla rugosità del nucleo del profilo |
| Percentuale di materiale | Mr1 | Percentuale di materiale minima del profilo del nucleo di rugosità |
| Mr2 | Percentuale di materiale massima del profilo del nucleo di rugosità |
Legenda
01 Picchi di profilo
02 Nucleo del profilo
03 Solchi di profilo
04 “Area del picco”
05 Curva della percentuale di materiale (curva Abbott)
06 “Area del solco”
07 Percentuale di materiale
Sulla base dei parametri di riferimento vengono scelti nella produzione di serie i parametri di levigatura migliori per ciascun tipo di motore, al fine di ottenere la soluzione ottimale per quanto riguarda attrito, usura e risultante consumo di olio delle superfici. Nell’ambito della riparazione spesso esistono dei limiti a causa dell’impiego di macchinari più semplici di maggiore impiegabilità. Ciononostante si possono realizzare superfici di cilindri di elevata qualità prestando attenzione ai parametri di riferimento essenziali. La tabella vuole fornire un orientamento in merito.
| Grandezza di misurazione | Unità | Valori consigliati Lunghezza di tracciamento: 4,8 mm / punta dello stilo: 2 μm / 90° |
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| Autovettura benzina / diesel |
Veicolo commerciale diesel |
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| Rugosità media aritmetica |
Ra | μm | 0.15 ... 0.40 | 0.30 ... 0.50 |
| Altezza ridotta dei picchi |
Rpk | μm | 0.10 ... 0.40 | 0.20 ... 0.60 |
| Profondità di rugosità del nucleo del profilo |
Rk | μm | 0.20 ... 0.60 | 0.50 ... 1.50 |
| Profondità ridotta dei solchi |
Rvk | μm | 0.50 ... 1.00 | 0.50 ... 1.50 |
| Percentuale di materiale minima |
Mr1 | % | 4 ... 12 | 4 ... 10 |
| Percentuale di materiale massima |
Mr2 | % | 75 ... 90 | 80 ... 90 |
| Angolo di levigatura | α | ∠° | 25 ... 45 | 40 ... 60 |
Valutazione di forme e geometrie
| Tipo di errore | Causa dell’errore | Rimedio | ||
 Out-ofroundness |
0° ordine: cilindro perfetto |
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Geometria perfetta | |
| 1° ordine: eccentricità |
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Causata da testa per levigare bloccata |
Verificare la libera mobilità della testa per levigare |
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| 2° ordine: cilindri ovali |
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Causati da deformazioni e riscaldamento eccessivo |
Riduzione della pressione di taglio – all’occorrenza sostituzione dei levigatori |
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| 3° ordine: acircolarità triangolari |
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Risultanti da svergolamenti di 2° e 4° ordine |
Per i rimedi, vedi 2° e 4° ordine | |
| 4° ordine: errori di forma quadratici |
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Spesso dovuti a svergolamenti provocati dal serraggio delle viti della testata |
Riduzione degli svergolamenti tramite l’impiego di una piastra di torsione |
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 Forme a tromba, cono o imbuto |
Sono causate da una posizione errata della corsa. L’oltrecorsa del levigatore sul lato con il diametro più grande è eccessivo |
Correggere la posizione della corsa – ridurre l’oltrecorsa del levigatore o utilizzare levigatori più corti |
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 Forme a botte |
Vengono a crearsi durante la levigatura con un oltrecorsa del levigatore insufficiente o levigatori troppo corti |
Aumentare l’oltrecorsa del levigatore o utilizzare barrette di levigatura più lunghe |
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 Ondulazioni |
sono dovute alla levigatura con levigatori estremamente corti o se si tenta di eliminare restringimenti tramite la permanenza della testa per levigare nel punto interessato |
Levigatori più lunghi, corse corte per la lavorazione mirata di restringimenti |
