품질 기준,
기술, 진화


OEM 하청업체, 고성능 전문업체 및 엔진 재조립업체는 밸브 가이드와 밸브 시트를 가공하는 동안 정확한 모양과 치수 허용 오차를 고려하고 준수해야 합니다.

이 "메모"를 통해 NEWEN은 생산 기술자를 위한 짧은 문서에서 OEM이 실린더 헤드 가공, 특히 밸브 가이드 및 밸브 시트 가공 측면에서 요구 사항을 정의하는 데 일반적으로 사용하는 다양한 기호와 허용 오차 기호를 수집하려고 시도합니다.

NEWEN은 두 개 이상의 매개변수의 결합된 효과를 지나치게 단순화하거나 변형시키지 않으면서 실린더 헤드의 기능과 신뢰성에 직간접적으로 영향을 미치는 각 형태와 치수 허용 오차를 하나로 모읍니다.

NEWEN은 이 문서를 통해 일반적으로 받아들여지는 아이디어는 물론, 거짓된 아이디어, 즉 단순함과 부정확성으로 인해 엔진 재구축업체를 오도하고 판단을 바꾸게 하는 널리 퍼진 아이디어를 비난하고 있습니다.



"당신이 말하는 내용을 측정하고 숫자로 표현할 수 있을 때, 당신은 그것에 대해 무언가를 알고 있습니다. 하지만 당신이 그것을 측정하거나 숫자로 표현할 수 없을 때, 당신의 지식은 빈약하고 만족스럽지 못한 종류일 뿐입니다."

켈빈 경 (1824-1907)

측정 단위
Micron

새로운 세계적 표준화로 인해 대다수 OEM이 실린더 헤드 프린트와 기타 엔진 구성품을 분류하는 데 미터법을 사용하게 되었습니다. 따라서 다양한 밸브 가이드 및 밸브 시트 가공 한계를 허용 오차로 사용하기 위해 .01mm와 .001mm가 널리 사용됩니다.

아래 그림은 모든 사람이 다양한 기준 값 사이의 잘 알려진 차이점을 시각화할 수 있도록 해줍니다. 수천 밀리미터의 허용 오차를 사용하면 새로운 제어 수단과 선택 및 가공 옵션에 대한 새로운 반사 작용이 필요하다는 것은 잘 알려진 사실입니다.

NEWEN은 기계 성능 수준을 점검하고 고객이 가공 장비를 선택할 때 필수적인 선택에 대한 보증을 제공하기 위해 100분의 1마이크론(0.00001mm) 단위의 제어 수단을 갖추기로 했습니다.

Schema
기호 및 정의


왜 원형도를 측정하는가?

부품은 눈에 둥글게 보이고 버니어나 마이크로미터로 측정하면 일정한 직경을 갖는 것처럼 보이지만, 둥글까요? 로빙이 기능에 영향을 미칠 수 있다는 것은 분명합니다. 'A'의 로브는 하중을 지탱하는 반면 윤활 필름은 'B'에서 가장 큽니다.

Roundness
Roundness_how


진원도는 어떻게 측정하나요?

원형도를 측정하려면 회전이 필요하며, 반경 변화를 측정할 수 있는 능력도 필요합니다. 이는 테스트 중인 구성 요소의 프로파일을 원형 기준과 비교하여 가장 잘 달성됩니다. 구성 요소는 원형 기준을 제공하는 매우 정확한 스핀들에서 회전합니다. 구성 요소의 축은 일반적으로 센터링 및 레벨링 테이블을 사용하여 스핀들 축과 정렬됩니다. 그런 다음 변환기를 사용하여 스핀들 축에 대한 구성 요소의 반경 변화를 측정합니다.



그 이유는?

여기에 표시된 베어링은 진정한 원형이 아닌 레이스를 가질 수 있습니다. 이것은 아마도 짧은 시간 동안 작동할 것이지만 이 베어링 레이스 주변의 기복은 진동을 일으키기 시작할 것입니다. 이것은 조기 마모를 초래하고 레이스가 의도한 것보다 덜 효율적으로 수행되게 할 것입니다.

Reason


Results

결과 ?

여기에 표시된 베어링은 진정한 원형이 아닌 레이스를 가질 수 있습니다. 이것은 아마도 짧은 시간 동안 작동할 것이지만 이 베어링 레이스 주변의 기복은 진동을 일으키기 시작할 것입니다. 이것은 조기 마모를 초래하고 레이스가 의도한 것보다 덜 효율적으로 수행되게 할 것입니다.

게이지의 원형도 이탈 출력을 극좌표 프로파일이나 그래프로 표현하는 것이 편리합니다. 이러한 그림 표현을 평가하는 것은 주관적이고 시간이 많이 걸릴 수 있으므로 정확하고 반복 가능한 답을 제공하기 위해 정보를 처리하는 수단이 필요합니다. 진정한 원형도와의 차이를 평가하고 측정할 기준이 필요하므로 기준 원을 프로파일에 맞추고 모든 계산을 여기에 연관시키는 것이 합리적입니다.

참조 서클

최소 제곱 참조 원(LSCI)

선이나 그림은 데이터가 해당 선이나 그림에서 벗어난 거리의 제곱의 합이 최소가 되도록 모든 데이터에 맞춰집니다. 이는 또한 프로필을 동일한 최소 영역으로 나누는 선입니다.
LSCI는 가장 일반적으로 사용되는 기준 원입니다. 그런 다음 비원형성은 LSCI에서 프로파일의 최대 이탈로 표현됩니다. 즉, 가장 높은 피크에서 가장 낮은 밸리까지입니다.

Ref_circles1
Ref_circles2



최소 외접원(MCCI)

프로파일 데이터를 둘러싸는 최소 반경의 원으로 정의됩니다. 그런 다음 비원형성은 이 원에서 프로파일의 최대 이탈(또는 계곡)로 주어집니다. 때때로 링 게이지 참조 원이라고도 합니다.

원형도(RONt)에서 피크 투 밸리 분석에 사용되는 방법

최소 영역 참조 원(MZCI)

측정된 프로필을 둘러싸도록 배치된 두 개의 동심원으로 정의되며, 이때 반경 방향 편차가 최소가 됩니다.

원형도 값은 두 원의 반경 방향 분리로 주어집니다.

MZCI
MICI



최대 내접원(MICI)

프로파일 데이터로 둘러싸일 최대 반지름의 원으로 정의됩니다.

그러면 비원형도는 원에서 프로파일의 최대 이탈(또는 피크)로 주어집니다. 때때로 플러그 게이지 기준 원이라고도 합니다.

원형도 매개변수 ISO 1101
Roundness_ISO1

ecc_symbol = 이심률 (ECC)*

이것은 어떤 기준점에 대한 프로파일 중심의 위치를 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 크기와 방향을 갖는 벡터량입니다. 편심의 크기는 단순히 프로파일 중심과 기준점 사이의 거리로 표현됩니다. 방향은 기준점으로부터의 각도로 표현됩니다.

Roundness_ISO2

Conc = 동심성 (CONC)*

이것은 편심과 비슷하지만 크기만 있고 방향은 없습니다. 동심은 기준점을 중심으로 회전했을 때 프로파일 중심이 나타내는 원의 지름으로 정의됩니다. 동심도 값이 편심의 크기의 두 배임을 알 수 있습니다.

Roundness_ISO3

Runout = 런아웃(Runout)*

때때로 TIR(Total Indicated Reading)이라고도 합니다. 런아웃은 기준점을 중심으로 하고 한 원이 가장 가까운 원과 일치하고 다른 원이 프로파일에서 가장 먼 원과 일치하도록 그린 두 개의 동심원의 방사형 분리로 정의됩니다.

Roundness_ISO

Total_runout = 토탈 런아웃(Total Runout)*

전체 런아웃은 기준 축과 동축이고 측정 표면을 완전히 둘러싸는 두 개의 동축 원통의 최소 반경 방향 분리로 정의됩니다.

연관된 매개변수
Associated_parameters1

Flatness = 평탄도(FLTt)*

기준 평면이 맞춰지고 평탄도는 해당 평면에서 피크에서 밸리까지의 편차로 계산됩니다. LS 또는 MZ n을 사용할 수 있습니다.

Associated_parameters2

Squarness = 정사각형(SQR)*

축을 정의한 후, 직각도 값은 기준 축에 수직이고 기준 평면을 완전히 둘러싸는 두 평행 평면의 최소 축 분리입니다. LS 또는 MZ를 사용할 수 있습니다.

Associated_parameters3

Cyl = 원통도(CYLt)*

측정된 데이터를 완전히 둘러싸는 피팅된 기준 축과 동축인 2개 실린더의 최소 방사형 분리. LS, MZ, MC 또는 Ml 실린더를 사용할 수 있습니다.

Associated_parameters4

Conc = 동축성(동축 ISO)*

기준 축과 동축이고 동축성 평가를 위해 언급된 원통의 축을 바로 둘러싸는 원통의 직경입니다.

Associated_parameters5

Conc = 동축성(Coax DIN)*

기준 축과 동축인 원통의 직경이며, 동축성 평가를 위해 참조되는 원통 축이 계산되는 평면의 센토이드(LS 중심)를 바로 둘러싸는 원통의 직경입니다.

건물의 품질

"트리오" 밸브 가이드, 밸브 시트, 밸브의 기능은 엔진의 가스 플럭스의 완벽하고 끊임없이 갱신되고 안정적인 기밀성을 만드는 것입니다.

두 표면 사이의 금속 접촉은 수억 번의 연속적인 밸브 개폐를 거쳐 안정적이고 기밀한 통로를 형성해야 합니다.

접촉하는 두 표면, 즉 밸브의 밸브 시트 표면과 실제 시트 자체의 표면은 유사한 품질을 가져야 하며 완벽에 가까워야 합니다.

위에 언급된 표면의 모양은 완벽하게 동일해야 하며 완벽하게 보완적이어야 합니다.

이 기능을 충족하기 위해 정밀하고 반복적으로 구현할 수 있는 유일한 모양은 원입니다.

다른 매개변수와 관련하여, 원형도, 즉 밸브 시트와 밸브 자체에 의해 구성된 원 모양의 정확도는 밸브와 밸브 시트 사이의 양호한 기밀성에 대한 주요하고 필수 조건인 것으로 밝혀졌습니다.

원형도, 원통도, 표면 마감, 각도는 모두 점점 더 엄격한 허용 오차를 받습니다.

밸브 가이드

밸브 가이드는 밸브 시트의 수리 가공 작업의 위치, 밸브 시트의 일부 적합성(동심도) 제어에 따라 달라지는 기준이며, 물론 밸브의 움직임을 안내합니다. 밸브 가이드의 품질은 기본적으로 4가지 매개변수로 정의됩니다.

밸브_가이드1


밸브의 완벽한 가이드를 보장하기 위해 원통도와 직경 허용 오차가 중요합니다. 좋은 기하학적 품질은 밸브 가이드가 긴 수명 동안 밸브를 정밀하게 위치시킬 수 있게 합니다.

밸브 가이드의 가공이 불량하고 허용 오차를 벗어난 경우, 밸브 가이드의 중요한 결함이 발생하면 밸브 시트가 조기에 변형되고 마모되어 엔진 출력이 빠르게 저하됩니다.



현재 엔진에 대해 OEM이 일반적으로 요구하는 허용 오차는 다음과 같습니다.

밸브 가이드2


위의 허용 오차는 대형 시리즈 제조업체가 획득하고 준수하기 어렵고, 수리 시 보증하기가 더욱 복잡합니다. 이러한 품질 수준을 충족하지 못하면 밸브 시트의 가공이 더욱 섬세해집니다.

밸브 시트 및 밸브

접촉하는 표면의 정밀성과 그 상호 보완성으로 완벽한 기밀성을 보장하는 것이 중요하기 때문에 OEM은 시트 테이퍼의 형상 공차를 강화합니다.

좌석 각도 부분의 선형성과 원형성은 몇 마이크론을 초과하지 않는 값 차이로 허용됩니다(< 10 미크론). 밸브 시트의 표면 마감을 정의하는 Ra 및 Rz 값과 매우 단단하고 시트의 가장 작은 떨림 자국이나 기복은 허용 오차를 벗어나 허용할 수 없는 시트를 생성합니다.

밸브 가이드 축과 밸브 시트 축 사이의 동심도, 런아웃 또는 이중 런아웃의 개념에 적용되는 허용 오차도 매우 중요하지만, 보장하기 비교적 쉬운 값 내에 머물러 있습니다.

일반적으로 0.05mm(.002”) 정도의 동심도 결함/런아웃은 허용 가능한 것으로 간주됩니다. 이러한 모든 허용 오차 값은 ISO/TS16949 인증을 받은 회사에 적용되는 규칙에서 발행된 "Cpk"라는 계수를 적용하여 심각하게 엄격하게 강화되고, 품질의 큰 일관성을 보장할 수 있는 기계를 사용하여 허용 오차 값을 상당히 줄입니다.

이러한 접근 방식은 품질을 보장하는 것을 목표로 하며, 수치적 시스템을 사용하여 항상 더 높은 성능을 발휘하는 트리거 및 제어 메커니즘을 구축함으로써 인간의 실수를 최대한 방지할 수 있습니다.

NEWEN FIXED-TURNING®은 진화된 고성능 기계 원리를 기반으로 하며, 독특한 고성능 수치 제어로 조종 및 제어됩니다.



FIXED-TURNING®은 다음을 제공하고 보장합니다.

Valve_seat_guide1


이러한 수준의 품질은 현재 가장 높은 수준이며, 가장 작은 엔진 재구축업체부터 NEWEN FIXED-TURNING®을 사용하는 가장 큰 생산 시설에 이르기까지 밸브 시트를 가공하는 모든 사람이 이용할 수 있습니다.

마지막으로, NEWEN FIXED-TURNING®은 안정적이고 일관된 생산 수단으로, 경제적이고 유연하여 가장 엄격한 Cpk를 고려하면서 수익을 통제할 수 있습니다.

선입견
Pilot_axis

새로운 실린더 헤드 생산에 대한 일정한 품질(Cpk)과 정밀성에 대한 요구는 밸브 시트 가공에 대한 허용 가능한 솔루션으로서 테이퍼 파일럿 원리가 부적절하다는 것을 보여줍니다.

경제적 측면에서 오랫동안 높이 평가받아온 이 솔루션은 더 이상 현재의 기술적 요구 사항에 부응하지 않습니다.
밸브 가이드 내부의 테이퍼 파일럿이 취하는 축/위치는 측정을 통해 결정되는 축/위치 및/또는 밸브가 움직이는 동안 취하는 축/위치와 결코 같지 않습니다(도면 참조).

이러한 차이는 새 밸브 가이드 또는 중고 밸브 가이드의 모양 결함으로 인해 더욱 심화됩니다. (Talyrond 측정기로 본 새 밸브 가이드의 그래픽 표현을 참조하세요.)

밸브 가이드 내에서 파일럿을 무작위로 배치하는 것은 오늘날 모든 OEM에서 개발된 Cpk 개념에 어긋납니다.

간단한 수리의 경우에도, 현재 엔진에 필요한 조종사의 치수 자체가 성형 도구의 불규칙한 절삭 노력을 견뎌내기에 충분하지 않다는 점을 잊지 마십시오.

NEWEN은 이 시대에 뒤떨어진 기술을 옹호하는 사람들의 입장을 강력히 반박합니다.

마찬가지로, 성형 도구는 360도(좌석 주위에 균등하게)에 걸쳐 규칙적인 절단을 보장하기에는 절단 프로필이 너무 깁니다.

동일한 시트에서 내부 릴리프 값은 1~3의 척도로 달라질 수 있으며 스핀들이 흡수하는 반경 방향 노력은 필연적으로 후자의 실제 구부러짐을 유발하고 진동 자국, 물결 모양 및/또는 타원형 모양과 같은 밸브 시트의 형태 결함으로 변환되어 시트의 가공이 잘못되고 허용 오차를 벗어나게 됩니다.

현재의 밸브 시트 소재와 필요한 허용 오차는 더 이상 이 가공 기술과 호환되지 않습니다.

Preconceived_ideas
 
자질

기존의 측정 수단은 NEWEN® FIXED-TURNING® 기계로 가공된 밸브 시트와 밸브 가이드를 정밀하게 제어하기에 충분하지 않습니다.

NEWEN®은 형상, 동축, 표면 마감 등을 측정하기 위해 특별히 고안되고 전용으로 개발된 TALYROND 365XL 제어 장비를 갖추고 있습니다.

이 기계의 분해능은 1/100 미크론 단위로 가이드와 밸브 시트의 품질을 정의하는 모든 기하학적 매개변수(원형도, 동심도, 런아웃, 원통도, 세그먼트 선형성, 각도, 표면 마감 등)를 자동으로 제어할 수 있습니다. 테스트 결과로 나온 제어 보고서와 그래프는 가장 유명한 OEM의 제어 부서에서 확실히 인정받고 있습니다.

NEWEN은 자사가 제조한 기계로 생산된 작업을 지속적으로 테스트하고 실제 측정을 통해 품질을 입증합니다.

 
기술

CNC 선반의 원리와 마찬가지로 FIXED-TURNING ®은 축 보간을 통해 밸브 시트 및/또는 모든 회전 모양을 가공하는 것입니다.

가공되는 부품 자체가 아니라 절삭 공구가 회전한다는 사실 외에도, 기계 스핀들과 가공 헤드를 사용하면 밸브 시트 소재의 품질에 관계없이 가장 어렵고 복잡한 모양을 매우 간단하게 가공할 수 있습니다. 회전하는 동안 절삭 공구는 x축과 z축에서 이동하여 가공할 프로파일을 설명합니다. 가공은 한 방향으로 수행되고 패스 수는 프로그램 자체에서 자동으로 정의됩니다. 절삭 공구의 이동은 원시 밸브 시트의 실제 모양에 따라 최적화됩니다. 표준 삼각형 커터는 캐리지 축과 스핀들의 변위 축에 따라 이동합니다. 전체는 C축을 중심으로 회전합니다.

강력한 컴퓨터가 공구의 최적 궤적을 영구적으로 계산하여 절삭 노력이 규칙적이고 최소로 줄어듭니다. 1초의 일부에서 1초의 일부까지 계산된 모든 단일 면도는 절삭 노력의 변동이 스핀들의 균형과 유연성을 방해하지 않는 방식으로 생성됩니다.

FIXED-TURNING ® 덕분에 랩핑 없이 처음부터 완벽한 밸브 시트 가공과 밸브 시트와 밸브 사이의 완벽한 밀봉이 달성됩니다.

현대적인 제어 장치, 최신 기술, 효율적이고 간단하며 매우 사용자 친화적이어서 작업자가 반복적인 동작을 하는 일이 없어지고 피로가 줄어들며 중요한 작업에 집중할 수 있습니다.

기계와의 상호작용은 사용자 친화적이고 간단합니다. 작업자는 밸브 직경과 같은 익숙한 치수를 입력하고 프로파일을 선택하기만 하면 기계가 모든 거친 가공 및 마무리 가공 패스를 포함하여 다른 모든 것을 즉시 계산합니다.

정밀성을 넘어, 단순한 사용자 친화성과 생산성 향상을 넘어 FIXED-TURNING ®은 수천 가지 맞춤형 폼 도구가 모두 간단하고 저렴한 기계 하나에 영구적으로 패키지된 것과 같습니다.

엔진 리빌딩을 오래오래 하세요.

 
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