Kontrola wielowypustu nie powinna ograniczać się do sprawdzenia jednego wymiaru ani do próby połączenia wałka z przypadkowo wybraną piastą. Prawidłowo wykonane połączenie musi jednocześnie zapewniać możliwość montażu, wymagany luz lub pasowanie, prawidłowe rozłożenie obciążenia na bokach zębów oraz zgodność geometrii z dokumentacją techniczną.

Do szybkiej kontroli produkcyjnej najczęściej wykorzystuje się sprawdziany przechodnie GO i nieprzechodnie NOGO:

• trzpieniowe do wielowypustów wewnętrznych,
• pierścieniowe, nazywane również krążkowymi, do wielowypustów zewnętrznych,
• pełnoprofilowe,
• sektorowe,
• stałe lub wyposażone w układ pomiarowy.

Sprawdzian GO/NOGO odpowiada jednak przede wszystkim na pytanie:

Czy kontrolowany wielowypust mieści się w określonej granicy tolerancji?

Zazwyczaj nie odpowiada natomiast:

• o ile detal odbiega od wartości nominalnej,
• która cecha uzębienia jest nieprawidłowa,
• czy problem wynika z grubości zęba, podziałki, profilu, linii zęba czy bicia,
• jak skorygować obrabiarkę albo narzędzie.

Dlatego kompletny system kontroli wielowypustów może obejmować zarówno sprawdziany graniczne, jak i pomiar przez wałeczki lub kulki, zmienne przyrządy wskazujące oraz specjalistyczne maszyny do pomiaru profilu, linii zęba, podziałki i bicia.

W ofercie Tradensa dostępne są sprawdziany do wielowypustów wykonywane we współpracy z Capital Tool Industries – CTI, a także japońskie maszyny pomiarowe TTi przeznaczone do pełnej analizy uzębień i wielowypustów. Strona produktowa pozostaje miejscem doboru konkretnego sprawdzianu, natomiast poniższy artykuł wyjaśnia, co naprawdę kontrolują poszczególne rozwiązania i kiedy samo GO/NOGO nie wystarcza.

Precyzyjne sprawdziany pierścieniowe CTI typu GO i NOGO, przeznaczone do szybkiej kontroli wymiarowej oraz oceny poprawności wykonania wielowypustów zewnętrznych.

Dlaczego kontrola wielowypustu jest bardziej złożona niż pomiar jednego wymiaru?

Wielowypust jest połączeniem wielozębnym. Na jego zdolność do prawidłowego montażu i przenoszenia momentu wpływa jednocześnie wiele cech:

• grubość poszczególnych zębów,
• szerokość wrębów,
• profil boków zębów,
• podziałka pomiędzy kolejnymi zębami,
• kierunek i linia zęba,
• rozmieszczenie zębów na obwodzie,
• średnice wierzchołków i dna wrębów,
• bicie uzębienia,
• współosiowość wielowypustu względem innych powierzchni detalu,
• długość współpracującego profilu.

Możliwa jest sytuacja, w której lokalna grubość zęba albo szerokość wrębu mieści się w tolerancji, ale element nie daje się połączyć z prawidłowo wykonanym odpowiednikiem. Przyczyną może być skumulowany wpływ błędów podziałki, profilu, kierunku zęba lub nierównomiernego rozmieszczenia wrębów.

Możliwa jest również sytuacja odwrotna: sprawdzian funkcjonalny GO przechodzi, ale rzeczywista grubość zębów jest zbyt mała albo wręby są zbyt szerokie. Części można wtedy zmontować, lecz połączenie może mieć nadmierny luz.

Z tego powodu w kontroli wielowypustów rozróżnia się dwie podstawowe granice:

• wymiar rzeczywisty – actual,
• wymiar efektywny lub funkcjonalny – effective.

Wymiar actual i effective – najważniejsza różnica w kontroli wielowypustów

Wymiar actual – rzeczywisty wymiar zęba lub wrębu

Wymiar actual opisuje rzeczywistą, lokalną grubość zęba albo szerokość wrębu.

Dla wielowypustu zewnętrznego analizuje się między innymi:

• rzeczywistą grubość zęba,
• wymiar przez wałeczki lub kulki,
• lokalne różnice pomiędzy zębami.

Dla wielowypustu wewnętrznego kontroluje się:

• rzeczywistą szerokość wrębu,
• wymiar pomiędzy kulkami lub wałeczkami,
• lokalne różnice w poszczególnych lukach.

Wymiar actual może być kontrolowany za pomocą:

• sprawdzianu sektorowego NOGO,
• pomiaru przez kulki lub wałeczki,
• zmiennego sprawdzianu wskazującego,
• dedykowanego przyrządu pomiarowego,
• maszyny pomiarowej.

Pomiar actual nie uwzględnia automatycznie całego wpływu błędów podziałki, profilu i kierunku zęba na możliwość współpracy elementów.

Wymiar effective – funkcjonalna obwiednia wielowypustu

Wymiar effective uwzględnia nie tylko lokalną grubość zęba albo szerokość wrębu, ale również zbiorczy wpływ odchyłek geometrycznych.

Można go traktować jako wymiar teoretycznego, idealnego wielowypustu, który:

• obejmuje rzeczywistą geometrię wałka,
• albo mieści się wewnątrz rzeczywistej geometrii piasty.

Na wymiar efektywny wpływają między innymi:

• odchyłki podziałki,
• odchyłki profilu,
• odchyłki linii zęba,
• nierównomierne rozmieszczenie wrębów,
• lokalne odchyłki boków zębów,
• błędy wpływające na montowalność na długości kontrolowanej przez sprawdzian.

Pełnoprofilowy sprawdzian GO odtwarza graniczny element współpracujący i dzięki temu sprawdza funkcjonalną obwiednię wielowypustu. Zasada ta jest podstawą rozróżnienia kontroli actual i effective w uznanych systemach kontroli wielowypustów.

Pełnoprofilowy sprawdzian pierścieniowy przechodni GO, stosowany do kompleksowej kontroli współpracy wszystkich zębów oraz poprawności wykonania wielowypustu zewnętrznego.

Dlaczego trzeba kontrolować oba warunki?

Dla wielowypustu wewnętrznego:

• wymiar effective nie może być zbyt mały, ponieważ wałek nie wejdzie do piasty,
• wymiar actual nie może być zbyt duży, ponieważ połączenie będzie miało nadmierny luz.

Dla wielowypustu zewnętrznego:

• wymiar effective nie może być zbyt duży, ponieważ wałek nie wejdzie do prawidłowej piasty,
• wymiar actual nie może być zbyt mały, ponieważ zęby będą zbyt cienkie.

Dlatego samo przejście sprawdzianu GO nie potwierdza jeszcze, że wszystkie przeciwne granice wymiarowe są zachowane.

Co oznaczają GO i NOGO?

Sprawdzian przechodni GO

Sprawdzian GO powinien przejść przez kontrolowany profil albo nasunąć się na niego zgodnie z procedurą wynikającą z normy, rysunku sprawdzianu i długości kontrolowanej.

Jego zadaniem jest przede wszystkim kontrola granicy największej ilości materiału oraz funkcjonalnej montowalności:

• dla wielowypustu wewnętrznego sprawdza, czy wręby nie tworzą zbyt małej obwiedni,
• dla wielowypustu zewnętrznego sprawdza, czy zęby nie tworzą zbyt dużej obwiedni.

Pełnoprofilowy sprawdzian GO obejmuje jednocześnie cały obwód uzębienia, dlatego reaguje na skumulowany wpływ wielu odchyłek.

Sprawdzian nieprzechodni NOGO

Sprawdzian NOGO kontroluje przeciwną granicę tolerancji.

W zależności od normy i konstrukcji może występować jako:

• sprawdzian sektorowy,
• sprawdzian z ograniczoną liczbą zębów,
• konstrukcja pełna lub kompozytowa,
• przyrząd wskazujący zastępujący klasyczny sprawdzian stały.

Sprawdzian NOGO nie powinien wejść na detal dalej, niż dopuszcza określona procedura kontroli.

Nie należy jednak przyjmować, że każdy sprawdzian pełnoprofilowy NOGO i każdy sprawdzian sektorowy NOGO wykonują dokładnie tę samą kontrolę. Interpretacja musi wynikać z:

• zastosowanej normy,
• rysunku sprawdzianu,
• granic actual i effective,
• sposobu pasowania,
• instrukcji producenta.

Sprawdziany do wielowypustów wewnętrznych

Do kontroli wielowypustu wewnętrznego stosuje się przede wszystkim sprawdziany trzpieniowe.

Pełnoprofilowy sprawdzian trzpieniowy GO

Sprawdzian trzpieniowy GO ma zewnętrzne uzębienie odpowiadające granicznemu wałkowi współpracującemu z kontrolowaną piastą.

Jego zadaniem jest sprawdzenie minimalnej dopuszczalnej funkcjonalnej szerokości wrębów, czyli granicy effective.

Jeżeli sprawdzian nie przechodzi, przyczyną może być:

• zbyt mała szerokość wrębów,
• nadmierna grubość materiału na bokach wrębów,
• błąd podziałki,
• błąd profilu,
• błąd linii zęba,
• zadzior,
• zanieczyszczenie,
• lokalne uszkodzenie,
• nierównomierne odkształcenie po obróbce cieplnej.

Sprawdzian potwierdza problem funkcjonalny, ale nie wskazuje automatycznie jego przyczyny.

Sektorowy sprawdzian trzpieniowy NOGO

Sprawdzian sektorowy posiada zęby tylko na części obwodu. Dzięki temu nie kumuluje wszystkich odchyłek podziałki w taki sam sposób jak sprawdzian pełnoprofilowy.

Może służyć do kontroli maksymalnej rzeczywistej szerokości wrębu, czyli przeciwnej granicy actual.

Sprawdzenie powinno zostać wykonane:

• w wymaganych pozycjach obwodowych,
• w odpowiednich przekrojach wzdłuż długości uzębienia,
• zgodnie z procedurą przypisaną do sprawdzianu.

Kontrola tylko jednego wrębu albo jednej pozycji może nie wykryć lokalnej niezgodności występującej w innym miejscu obwodu.

Sprawdziany trzpieniowe przechodnie GO i nieprzechodnie NOGO, przeznaczone do szybkiej kontroli poprawności wykonania oraz wymiarów wielowypustów wewnętrznych.

Sprawdziany do wielowypustów zewnętrznych

Do kontroli wielowypustu zewnętrznego stosuje się sprawdziany pierścieniowe. W języku handlowym spotyka się również określenie „sprawdzian krążkowy”, jednak określenie „pierścieniowy” precyzyjniej opisuje konstrukcję obejmującą wałek.

Pełnoprofilowy sprawdzian pierścieniowy GO

Sprawdzian GO ma wewnętrzne uzębienie odpowiadające granicznej piaście współpracującej z kontrolowanym wałkiem.

Kontroluje maksymalną funkcjonalną grubość zębów, czyli granicę effective.

Jeżeli sprawdzian nie przechodzi, możliwe przyczyny obejmują:

• nadmierną grubość zębów,
• błędy podziałki,
• błędy profilu,
• błędy kierunku zęba,
• miejscowe uszkodzenie,
• zadzior,
• zanieczyszczenie,
• odkształcenie cieplne,
• niewłaściwe ustawienie sprawdzianu względem detalu.

Sektorowy sprawdzian pierścieniowy NOGO

Sektorowy sprawdzian NOGO kontroluje przeciwną granicę rzeczywistej grubości zęba.

Jeżeli zęby wałka są zbyt cienkie, sprawdzian może wejść na profil dalej, niż dopuszcza procedura.

Podobnie jak przy sprawdzianie trzpieniowym sektorowym, kontrolę należy wykonać w kilku położeniach, aby ocenić różnice występujące na obwodzie i długości profilu.

Co kontroluje każdy podstawowy typ sprawdzianu?

Kontrolowany detal	Typ sprawdzianu	Główne zadanie
Wielowypust wewnętrzny	Pełnoprofilowy trzpieniowy GO	Kontrola minimalnej funkcjonalnej szerokości wrębów – granica effective
Wielowypust zewnętrzny	Pełnoprofilowy pierścieniowy GO	Kontrola maksymalnej funkcjonalnej grubości zębów – granica effective
Wielowypust wewnętrzny	Sektorowy trzpieniowy NOGO	Kontrola maksymalnej rzeczywistej szerokości wrębu – granica actual
Wielowypust zewnętrzny	Sektorowy pierścieniowy NOGO	Kontrola minimalnej rzeczywistej grubości zęba – granica actual

Tabela przedstawia podstawową logikę kontroli funkcjonalnej i wymiarowej. Dokładna konstrukcja sprawdzianu, tolerancje wykonania oraz procedura jego używania muszą wynikać z właściwej normy i rysunku kontrolnego.

Specjalne sprawdziany przechodnie GO i nieprzechodnie NOGO, wykonane do kontroli wielowypustów równoległych oraz profili niestandardowych zgodnie z dokumentacją techniczną detalu.

Sprawdzian pełnoprofilowy a sektorowy

Sprawdzian pełnoprofilowy

Posiada zęby rozmieszczone na całym obwodzie.

Jego najważniejsze zalety to:

• odwzorowanie współpracującego elementu,
• szybka kontrola montowalności,
• jednoczesne uwzględnienie skumulowanego wpływu wielu odchyłek,
• łatwa ocena OK/NOK w produkcji seryjnej.

Pełny profil powoduje jednak, że sprawdzian nie wskazuje, która konkretna odchyłka doprowadziła do niezgodności.

Sprawdzian pierścieniowy przechodni GO w wersji wydłużonej do kontroli wielowypustu ewolwentowego, stosowany do weryfikacji poprawności zarysu, wymiarów oraz dopasowania uzębienia zewnętrznego.

Sprawdzian sektorowy

Posiada uzębienie tylko na ograniczonym fragmencie obwodu.

Pozwala:

• kontrolować lokalny wymiar zęba lub wrębu,
• ograniczyć wpływ skumulowanych błędów podziałki,
• sprawdzać przeciwne granice actual,
• kontrolować kilka miejsc na obwodzie.

Sprawdzian sektorowy również nie podaje automatycznie liczbowej wartości wymiaru. Informuje przede wszystkim, czy określona granica została przekroczona.

Nieprzechodni sprawdzian pierścieniowy NOGO, przeznaczony do kontroli granicznego wymiaru oraz wykrywania zbyt dużej grubości zębów wielowypustu zewnętrznego.

Przykłady interpretacji wyników

Pomiar przez wałeczki jest prawidłowy, ale sprawdzian GO nie przechodzi

Oznacza to, że lokalny wymiar actual może być zgodny, lecz funkcjonalna obwiednia effective jest nieprawidłowa.

Potencjalne przyczyny:

• błąd podziałki,
• błąd profilu,
• błąd kierunku zęba,
• zniekształcenie po hartowaniu,
• lokalny zadzior,
• nierównomierne rozmieszczenie zębów.

W takiej sytuacji kolejny pomiar tego samego wymiaru przez wałeczki może nie wyjaśnić problemu. Potrzebny jest pomiar analityczny profilu, linii zęba i podziałki.

Sprawdzian GO przechodzi, ale sprawdzian NOGO również wchodzi za daleko

Wielowypust mieści się w funkcjonalnej granicy montażowej, ale przeciwna granica actual może być przekroczona.

W praktyce może to oznaczać:

• zbyt cienkie zęby wałka,
• zbyt szerokie wręby w piaście,
• nadmierny luz w połączeniu,
• skrócenie powierzchni rzeczywistego kontaktu.

Sprawdzian przechodzi tylko po obróceniu lub przyłożeniu większej siły

Możliwe przyczyny:

• błąd podziałki,
• nieosiowe wprowadzanie,
• zabrudzenie,
• zadzior,
• miejscowe uszkodzenie,
• deformacja detalu,
• nierównomierne zużycie sprawdzianu.

Nie należy uznawać takiego wyniku za prawidłowy bez sprawdzenia procedury, siły kontrolnej i stanu obu powierzchni.

Jakie błędy może wykryć pełnoprofilowy sprawdzian GO?

Pełnoprofilowy sprawdzian GO reaguje na zbiorczy wpływ między innymi:

• niewłaściwej grubości zębów lub szerokości wrębów,
• błędów podziałki,
• błędów profilu,
• błędów kierunku zęba,
• lokalnych uszkodzeń,
• zadziorów,
• odkształceń ograniczających montowalność,
• problemów występujących na kontrolowanej długości profilu.

Nie należy jednak interpretować przejścia sprawdzianu jako pełnego potwierdzenia wszystkich cech geometrycznych detalu.

Przykładowo ręczny sprawdzian wprowadzany w wielowypust nie sprawdzi automatycznie współosiowości tego uzębienia względem:

• zewnętrznej powierzchni wałka,
• otworu łożyskowego,
• czoła detalu,
• innej bazy konstrukcyjnej.

Do takiej oceny potrzebne jest odpowiednie oprzyrządowanie albo pomiar współrzędnościowy lub specjalistyczny.

Czego sprawdzian GO/NOGO nie mierzy?

Klasyczny sprawdzian stały:

• nie podaje liczbowej wartości odchyłki,
• nie mierzy oddzielnie profilu,
• nie podaje wartości błędu podziałki,
• nie pokazuje błędu kierunku zęba,
• nie określa wartości bicia,
• nie wskazuje, który ząb jest nieprawidłowy,
• nie pokazuje trendu zużycia procesu,
• nie wyznacza automatycznie korekcji obrabiarki,
• nie zastępuje pełnego raportu pomiarowego.

Najprostsza zasada brzmi:

Sprawdzian mówi przede wszystkim „zgodny albo niezgodny”. Pomiar mówi „ile wynosi odchyłka i gdzie występuje”.

Sprawdzanie a mierzenie wielowypustu

Metoda	Rodzaj wyniku	Najważniejsze zastosowanie
Pełnoprofilowy sprawdzian GO	OK/NOK	Kontrola montowalności i granicy effective
Sektorowy sprawdzian NOGO	OK/NOK	Kontrola przeciwnej granicy actual
Pomiar przez kulki lub wałeczki	Wynik liczbowy	Rzeczywista grubość zębów albo szerokość wrębów
Zmienny sprawdzian wielowypustowy	Wynik liczbowy	Actual lub effective, kontrola trendu procesu
Maszyna pomiarowa do uzębień	Pełny raport	Profil, linia zęba, podziałka, bicie i diagnostyka
Kontrola współpracy z elementem wzorcowym	Wykres lub wynik zbiorczy	Ocena współpracy i skumulowanych odchyłek

Pomiar wielowypustu przez kulki lub wałeczki

Pomiar przez kulki lub wałeczki służy do liczbowej kontroli wymiaru związanego z grubością zęba albo szerokością wrębu.

Dla uzębienia zewnętrznego mierzy się zazwyczaj wymiar przez elementy pomiarowe umieszczone w przeciwległych wrębach.

Dla uzębienia wewnętrznego stosuje się pomiar pomiędzy kulkami, wałeczkami albo odpowiednimi wkładkami pomiarowymi.

Najważniejsze zalety:

• wynik liczbowy,
• możliwość obserwowania trendu procesu,
• przydatność podczas ustawiania obrabiarki,
• możliwość wykorzystania w SPC,
• szybsza diagnostyka zmiany grubości zęba.

Ograniczenia:

• wynik zależy od właściwego wymiaru elementów pomiarowych,
• pomiar nie określa osobno błędu profilu i podziałki,
• ręczna kontrola może być zależna od operatora,
• konieczna jest właściwa orientacja i siła pomiarowa,
• jeden przekrój nie pokazuje automatycznie zmian na całej długości uzębienia.

Zmienne sprawdziany wskazujące

Zmienne sprawdziany wielowypustowe łączą geometrię współpracującego profilu z czujnikiem pozwalającym uzyskać wynik liczbowy.

W zależności od konstrukcji mogą mierzyć:

• effective tooth thickness,
• effective space width,
• actual tooth thickness,
• actual space width.

W porównaniu ze sprawdzianem stałym pozwalają:

• obserwować zbliżanie się procesu do granicy tolerancji,
• wykrywać zużycie narzędzia przed powstaniem braków,
• prowadzić statystyczne sterowanie procesem,
• ograniczyć prostą ocenę do OK/NOK,
• dokumentować wyniki kontroli.

Kiedy sprawdzian nie wystarcza? Pełny pomiar na maszynie TTi

Jeżeli sprawdzian GO nie przechodzi, a kontrola actual nie wyjaśnia przyczyny, potrzebny jest pomiar poszczególnych cech geometrycznych wielowypustu.

Maszyna pomiarowa może określić między innymi:

• odchyłkę profilu,
• odchyłkę linii zęba,
• podziałkę pojedynczą,
• skumulowaną odchyłkę podziałki,
• bicie uzębienia,
• różnice pomiędzy prawą i lewą flanką,
• odchyłki kąta przyporu,
• odchyłki kąta pochylenia,
• zmiany geometrii na długości profilu.

Takiego wyniku nie można uzyskać za pomocą klasycznego sprawdzianu granicznego.

Maszyny pomiarowe TTi do wielowypustów i kół zębatych

Tradensa oferuje specjalistyczne maszyny japońskiego producenta Tokyo Technical Instruments – TTi, przeznaczone do kontroli uzębień wewnętrznych i zewnętrznych.

W zależności od modelu i wyposażenia maszyny TTi umożliwiają:

• pomiar profilu,
• pomiar linii zęba,
• pomiar podziałki,
• kontrolę bicia,
• pomiar uzębień wewnętrznych i zewnętrznych,
• automatyczne generowanie raportów,
• pomiar przez wałeczki lub kulki,
• kontrolę współpracy z kołem wzorcowym.

Oficjalne dane TTi dla serii maszyn pomiarowych obejmują pomiar profilu, linii zęba i podziałki kół prostych, skośnych oraz uzębień wewnętrznych. Oferta producenta obejmuje również automatyczne systemy over-ball, maszyny jedno- i dwuflankowe oraz urządzenia do kontroli bicia.

Szczegółowe modele i zakresy pomiarowe znajdują się na stronie:

Maszyny pomiarowe do kół zębatych i wielowypustów TTi.

Kiedy warto zastosować TTi zamiast samego sprawdzianu?

Pełny pomiar jest szczególnie uzasadniony przy:

• uruchamianiu nowego detalu,
• odbiorze nowego przeciągacza, dłutaka lub freza,
• określaniu korekcji obrabiarki,
• analizie braków,
• pomiarach po obróbce cieplnej,
• sporach jakościowych,
• produkcji elementów o wysokiej odpowiedzialności,
• konieczności dostarczenia pełnego raportu,
• badaniu zmian profilu na szerokości uzębienia.

W produkcji seryjnej oba podejścia mogą się uzupełniać:

• TTi służy do pełnego pomiaru referencyjnego i diagnostyki,
• sprawdziany GO/NOGO służą do szybkiej bieżącej kontroli produkcji.

Sprawdzian wielowypustowy a koło zębate wzorcowe

Sprawdzian GO/NOGO i koło wzorcowe nie są tym samym narzędziem.

Sprawdzian do wielowypustu

Służy do kontroli granic tolerancji połączenia wielowypustowego:

• actual,
• effective,
• montowalności,
• granic wymiarowych.

Koło zębate wzorcowe

Master gear jest przeznaczony przede wszystkim do współpracy z kontrolowanym kołem w przyrządzie jedno- lub dwuflankowym.

Może służyć do:

• oceny współpracy uzębienia,
• kontroli bicia,
• analizy skumulowanych odchyłek,
• badania błędu ruchu,
• ustawiania przyrządu pomiarowego.

Koło wzorcowe powinno mieć geometrię znacznie dokładniejszą od kontrolowanego detalu.

Jak prawidłowo używać sprawdzianu do wielowypustów?

Oczyść sprawdzian i detal

Przed kontrolą należy usunąć:

• wióry,
• pył szlifierski,
• olej zawierający zanieczyszczenia,
• zadziory,
• luźne produkty korozji,
• pozostałości środków konserwujących.

Pojedynczy twardy wiór może zablokować sprawdzian albo uszkodzić powierzchnię roboczą.

Sprawdź stan wejścia wielowypustu

Faza wejściowa powinna umożliwiać osiowe wprowadzenie sprawdzianu.

Należy zwrócić uwagę na:

• zadziory,
• uderzenia,
• deformacje krawędzi,
• niewłaściwą fazę,
• uszkodzenia po transporcie.

Ustaw osie bez przekoszenia

Sprawdzian należy prowadzić współosiowo z detalem.

Przekoszenie może:

• uniemożliwić wejście prawidłowego sprawdzianu,
• spowodować miejscowe zatarcie,
• przyspieszyć zużycie powierzchni roboczych,
• uszkodzić drobne zęby,
• prowadzić do błędnej oceny.

Nie uderzaj w sprawdzian

Nie należy używać:

• młotka,
• pobijaka,
• prasy,
• przypadkowej dźwigni,
• narzędzia udarowego.

Jeżeli sprawdzian wymaga nietypowo dużej siły, trzeba sprawdzić:

• procedurę,
• czystość,
• osiowość,
• temperaturę,
• stan sprawdzianu,
• stan detalu.

Nie obracaj sprawdzianu na siłę

Nadmierny moment skręcający może uszkodzić powierzchnie boków zębów albo zamaskować problem z podziałką.

Dopuszczalny sposób poruszania sprawdzianem powinien wynikać z instrukcji kontroli.

Kontroluj wymaganą długość

Przejście tylko przez krótki fragment wejściowy nie potwierdza prawidłowości całej długości profilu.

Sprawdzian powinien kontrolować zakres określony w dokumentacji lub procedurze.

Ustabilizuj warunki pomiaru

Duża różnica temperatur pomiędzy:

• sprawdzianem,
• detalem,
• stanowiskiem kontroli

może zmienić pasowanie i powtarzalność wyniku.

Przed kontrolą referencyjną elementy powinny zostać ustabilizowane zgodnie z procedurą metrologiczną zakładu.

Siła kontrolna – sprawdzianu nie zawsze używa się wyłącznie pod własnym ciężarem

Stwierdzenie, że sprawdzian GO zawsze musi przejść całkowicie bez użycia siły, jest zbyt dużym uproszczeniem.

Przy sprawdzianach wielowypustowych określona siła może być potrzebna z powodu:

• dużej powierzchni styku,
• oleju znajdującego się na bokach zębów,
• masy sprawdzianu,
• długości profilu,
• niewielkich oporów wynikających z prowadzenia.

Nie może to być jednak siła nadmierna.

Zużycie sprawdzianów

Sprawdzian jest narzędziem metrologicznym, które podczas każdego użycia styka się z kontrolowanym detalem.

Na szybkość zużycia wpływają:

• materiał sprawdzianu,
• twardość kontrolowanych części,
• chropowatość powierzchni,
• obecność zanieczyszczeń,
• częstotliwość kontroli,
• stosowana siła,
• sposób wprowadzania,
• długość współpracującego profilu,
• jakość konserwacji i przechowywania.

Zużycie sprawdzianu GO może być szczególnie niebezpieczne, ponieważ powiększa zakres detali uznawanych za zgodne. Zużyty sprawdzian może zacząć przepuszczać części, które nie spełniają już właściwej granicy.

Nie należy stosować jednego uniwersalnego harmonogramu opartego wyłącznie na liczbie przeprowadzonych kontroli.

Program nadzoru powinien uwzględniać:

• znaczenie kontrolowanego detalu,
• historię zużycia,
• intensywność użytkowania,
• materiał sprawdzianu,
• stabilność procesu,
• wyniki wcześniejszych kalibracji,
• wymagania systemu jakości.

Przeciwsprawdziany i mastery kontrolne

Przeciwsprawdzian służy do kontroli lub ustawiania innego przyrządu.

Może być stosowany między innymi do:

• bieżącej kontroli pierścienia GO,
• ustawienia zmiennego przyrządu wskazującego,
• potwierdzenia wartości odniesienia,
• monitorowania wybranej granicy zużycia.

Ograniczenie przeciwsprawdzianu stożkowego

Stożkowy master może być użyteczny do szybkiego nadzoru nad zużyciem sprawdzianu pierścieniowego, ale nie zawsze wykryje nierównomierne zużycie:

• na obwodzie,
• wzdłuż długości zęba,
• po jednej stronie profilu.

Dlatego przeciwsprawdzian nie zastępuje:

• okresowego pomiaru profilu,
• kontroli podziałki,
• kontroli linii zęba,
• profesjonalnej kalibracji.

Kalibracja i nadzór metrologiczny

Kontrola przy odbiorze

Nowy sprawdzian powinien posiadać dokumentację umożliwiającą potwierdzenie:

• numeru identyfikacyjnego,
• geometrii,
• zastosowanej normy,
• granic GO/NOGO,
• materiału,
• wyników kontroli producenta.

Certyfikat producenta a certyfikat kalibracji

Certyfikat producenta potwierdza wyniki kontroli wykonanej w systemie jakości producenta.

Akredytowany certyfikat kalibracji powinien zapewniać między innymi:

• identyfikowalność pomiarową,
• określoną niepewność,
• opis zmierzonych charakterystyk,
• odniesienie do zastosowanych wzorców i procedur.

Nie należy traktować obu dokumentów jako automatycznie równoważnych.

Sprawdziany dostępne w ofercie Tradensa są standardowo dostarczane z dokumentacją producenta, a na życzenie mogą zostać zamówione z dodatkowym certyfikatem kalibracji.

Nadzór okresowy

Program nadzoru może obejmować:

• ewidencję użycia,
• czyszczenie i oględziny,
• kontrolę korozji i uszkodzeń,
• sprawdzenie krawędzi wejściowych,
• pomiar wymiaru actual sprawdzianu,
• kontrolę profilu,
• kontrolę podziałki,
• kontrolę linii zęba,
• kalibrację w ustalonych odstępach.

Materiały sprawdzianów do wielowypustów

Materiał powinien zapewnić:

• wysoką odporność na ścieranie,
• stabilność wymiarową,
• odporność na wykruszenia,
• możliwość dokładnej obróbki i szlifowania,
• zachowanie geometrii podczas eksploatacji.

Najczęściej stosuje się:

• hartowane stale narzędziowe lub chromowe,
• stale proszkowe PM,
• wysokostopowe stale proszkowe do najbardziej wymagających aplikacji.

Stal narzędziowa lub chromowa

Jest ekonomicznym rozwiązaniem do:

• kontroli wyrywkowej,
• małych i średnich serii,
• detali w stanie miękkim,
• aplikacji o umiarkowanej częstotliwości użycia.

Stal proszkowa

Zapewnia większą odporność na zużycie i może być korzystna przy:

• kontroli każdej części,
• produkcji wielkoseryjnej,
• detalach hartowanych,
• wysokich wymaganiach dotyczących stabilności.

Szczegółowe materiały, twardości i orientacyjne trwałości oferowanych wykonań pozostają na stronie produktowej:

Sprawdziany trzpieniowe i pierścieniowe GO/NOGO do wielowypustów

Normy stosowane przy kontroli wielowypustów

Sprawdzian powinien być projektowany według jednoznacznie określonej normy i jej wydania.

Do najczęściej spotykanych dokumentów należą:

• DIN 5480,
• DIN 5481,
• DIN 5482,
• ISO 4156,
• ANSI B92.1,
• SAE J499,
• normy AGMA, JIS i zakładowe,
• dokumentacja specjalna klienta.

ISO 4156

Seria ISO 4156 dotyczy prostych cylindrycznych wielowypustów ewolwentowych o module metrycznym i pasowaniu na bokach zębów.

Podział obejmuje:

• ISO 4156-1 – zasady ogólne,
• ISO 4156-2 – wymiary,
• ISO 4156-3 – kontrolę.

ISO 4156-3:2021 określa wymagania i dane dotyczące kontroli prostych wielowypustów ewolwentowych, w tym graniczne wymiary, tolerancje, odchyłki wykonania i ich wpływ na pasowanie. Aktualność stosowanego wydania normy należy każdorazowo potwierdzić przed wykonaniem sprawdzianu.

Dlaczego trzeba podać dokładną normę?

To samo skrócone oznaczenie wymiarowe może nie wystarczyć do zaprojektowania sprawdzianu.

Potrzebne mogą być również:

• wydanie normy,
• klasa tolerancji,
• rodzaj centrowania,
• odchyłka podstawowa,
• długość kontrolowana,
• sposób pasowania,
• szczególne wymagania odbiorowe.

Jak zbudować plan kontroli wielowypustu?

Produkcja prototypowa i uruchomienie procesu

Zalecany zestaw:

• pełny pomiar profilu, podziałki i linii zęba,
• pomiar actual przez kulki lub wałeczki,
• sprawdzian GO,
• kontrola przeciwnej granicy,
• analiza współosiowości względem baz.

Celem jest ustalenie, czy proces wytwarza prawidłową geometrię i jakie korekcje są potrzebne.

Produkcja seryjna o stabilnym procesie

Możliwy plan:

• sprawdzian GO dla każdej części,
• NOGO dla każdej części albo według planu kontroli,
• pomiar liczbowy w ustalonych odstępach,
• pełny pomiar okresowy,
• rejestr zużycia sprawdzianów.

Produkcja elementów odpowiedzialnych

Warto rozważyć:

• kontrolę GO/NOGO 100%,
• automatyczny pomiar actual,
• rejestr wyników,
• pełny pomiar referencyjny na TTi,
• okresową analizę zdolności procesu,
• sprawdziany zapasowe i udokumentowany system kalibracji.

Najczęstsze błędy podczas kontroli wielowypustów

Stosowanie wyłącznie sprawdzianu GO

Przejście GO potwierdza funkcjonalną granicę montażową, ale nie wyklucza:

• zbyt dużego luzu,
• zbyt cienkich zębów,
• nadmiernie szerokich wrębów,
• nieprawidłowej przeciwnej granicy actual.

Uznanie wymiaru przez wałeczki za pełny pomiar

Prawidłowy wymiar przez wałeczki nie potwierdza automatycznie:

• prawidłowej podziałki,
• profilu,
• linii zęba,
• montowalności funkcjonalnej.

Wbijanie sprawdzianu

Uderzenie nie poprawia wyniku kontroli. Może natomiast:

• uszkodzić sprawdzian,
• uszkodzić detal,
• zamaskować niezgodność,
• doprowadzić do błędnej decyzji jakościowej.

Brak czyszczenia

Wiór albo zadzior może spowodować fałszywy wynik NOGO albo trwale uszkodzić powierzchnię sprawdzianu.

Kontrola tylko w jednej pozycji

Dotyczy szczególnie sprawdzianów sektorowych. Lokalna kontrola jednego wrębu nie opisuje całego obwodu.

Brak kontroli długości uzębienia

Wielowypust może być zgodny przy wejściu, ale nieprawidłowy w dalszej części z powodu:

• stożkowatości,
• błędu kierunku,
• odkształcenia,
• zużycia narzędzia.

Używanie zużytego sprawdzianu bez nadzoru

Zużyty sprawdzian GO może zacząć akceptować detale poza tolerancją.

Mylenie sprawdzianu z pełnym przyrządem diagnostycznym

Sprawdzian potwierdza granicę, ale nie zastępuje raportu z maszyny pomiarowej.

Sprawdziany CTI w ofercie Tradensa

Partnerem Tradensa w zakresie narzędzi do produkcji i kontroli uzębień jest Capital Tool Industries – CTI.

Oferta obejmuje między innymi:

• trzpieniowe sprawdziany GO do wielowypustów wewnętrznych,
• trzpieniowe sprawdziany NOGO,
• pierścieniowe sprawdziany GO do wielowypustów zewnętrznych,
• pierścieniowe sprawdziany NOGO,
• wykonania do profili ewolwentowych,
• wykonania do profili równoległych,
• sprawdziany do wielokarbów i profili specjalnych,
• sprawdziany wykonywane według norm lub dokumentacji klienta,
• dokumentację producenta,
• opcjonalne certyfikaty kalibracji.

Sprawdziany mogą być projektowane między innymi według DIN, ISO, ANSI, AGMA i JIS. Dobór obejmuje nie tylko podstawową geometrię, ale również granice actual i effective, konstrukcję pełną lub sektorową, materiał oraz przewidywaną częstotliwość kontroli.

Szczegółowy zakres oferty CTI dostępnej przez Tradensa znajduje się na stronie:

Sprawdziany do wielowypustów GO/NOGO – trzpieniowe i pierścieniowe.

Jakie dane są potrzebne do wykonania sprawdzianu?

Do przygotowania prawidłowego sprawdzianu należy przekazać:

• pełny rysunek detalu,
• normę i jej wydanie,
• wielowypust wewnętrzny lub zewnętrzny,
• profil ewolwentowy, równoległy albo specjalny,
• moduł lub system DP,
• liczbę zębów,
• kąt przyporu,
• klasę tolerancji,
• sposób centrowania,
• długość kontrolowanego profilu,
• granice actual i effective,
• rodzaj sprawdzianu GO lub NOGO,
• wymaganie wersji pełnej albo sektorowej,
• materiał i twardość kontrolowanych części,
• przewidywaną liczbę kontroli,
• wymagany rodzaj certyfikatu.

Jeżeli istniejący sprawdzian ma zostać odtworzony, warto przesłać również:

• jego rysunek,
• certyfikat,
• zdjęcia oznaczeń,
• zużyty wzorzec,
• opis dotychczasowej procedury kontroli.

Jak dobrać właściwą metodę kontroli?

Potrzeba	Zalecana metoda pierwszego wyboru
Szybka kontrola OK/NOK	Sprawdziany GO/NOGO
Potwierdzenie montowalności	Pełnoprofilowy sprawdzian GO
Kontrola przeciwnej granicy actual	Sprawdzian sektorowy lub pomiar liczbowy
Ustawianie procesu obróbki	Pomiar przez kulki lub wałeczki
Monitorowanie trendu	Zmienny sprawdzian albo automatyczny pomiar actual
Diagnoza błędu profilu lub podziałki	Maszyna pomiarowa TTi
Pomiar referencyjny	Pełny pomiar i raport
Kontrola 100% z ograniczeniem wpływu operatora	Automatyczny przyrząd pomiarowy lub zautomatyzowany sprawdzian
Analiza współpracy uzębienia	Maszyna jedno- lub dwuflankowa z elementem wzorcowym

Powiązana oferta Tradensa

Sprawdziany GO/NOGO do wielowypustów

Sprawdziany trzpieniowe i pierścieniowe GO/NOGO do wielowypustów

Sprawdziany CTI do kontroli wielowypustów wewnętrznych i zewnętrznych, wykonywane według norm oraz dokumentacji klienta.

Maszyny pomiarowe TTi

Maszyny pomiarowe do kół zębatych i wielowypustów TTi

Maszyny do pełnego pomiaru profilu, linii zęba, podziałki, bicia oraz automatycznej kontroli przez wałeczki.

Przeciągacze i przepychacze

Przeciągacze i przepychacze do wielowypustów i kół zębatych

Narzędzia do seryjnego wykonywania wielowypustów wewnętrznych, których odbiór może być realizowany przy użyciu sprawdzianów GO/NOGO i pełnych pomiarów referencyjnych.

Powiązana wiedza

• Wielowypusty i wielokarby – rodzaje oraz normy
• Przeciąganie i przepychanie – technologia, przeciągacze i przepychacze od A do Z
• Frezowanie obwiedniowe kół zębatych i wielowypustów
• Dłutowanie kół zębatych i wielowypustów metodą Fellowsa
• Co to jest Power Skiving? Zalety, wady i ograniczenia
• Obróbka kształtowa kół zębatych i wielowypustów

Podsumowanie

Prawidłowa kontrola wielowypustu wymaga rozróżnienia dwóch niezależnych warunków:

• wymiaru rzeczywistego actual,
• funkcjonalnej obwiedni effective.

Pełnoprofilowy sprawdzian GO sprawdza przede wszystkim, czy wielowypust może prawidłowo współpracować z granicznym elementem odpowiadającym. Sprawdzian sektorowy NOGO albo pomiar liczbowy kontroluje przeciwną granicę rzeczywistej grubości zęba lub szerokości wrębu.

Samo przejście GO nie oznacza więc, że wielowypust jest prawidłowy pod każdym względem. Nie potwierdza automatycznie przeciwnej granicy actual, współosiowości względem innych baz ani konkretnych wartości błędów profilu, podziałki i linii zęba.

Najlepszy system kontroli łączy:

• szybkie sprawdziany GO/NOGO,
• pomiar actual przez kulki lub wałeczki,
• okresową kontrolę zużycia sprawdzianów,
• pełny pomiar referencyjny na maszynie pomiarowej.

Sprawdziany CTI oferowane przez Tradensa są przeznaczone do szybkiej kontroli produkcyjnej wielowypustów wewnętrznych i zewnętrznych. Gdy potrzebna jest dokładna diagnoza geometrii, korekcja procesu albo kompletny raport, rozwiązaniem uzupełniającym są specjalistyczne maszyny pomiarowe TTi.

Potrzebujesz dobrać sprawdzian lub kompletny system kontroli?

Tradensa pomaga w doborze:

• sprawdzianów trzpieniowych GO i NOGO,
• sprawdzianów pierścieniowych GO i NOGO,
• sprawdzianów pełnoprofilowych i sektorowych,
• materiału sprawdzianu,
• certyfikatu producenta lub kalibracji,
• metody pomiaru przez kulki lub wałeczki,
• maszyn pomiarowych TTi do pełnej analizy wielowypustów.

Do analizy najlepiej przesłać rysunek detalu, normę, profil, tolerancję, długość uzębienia, materiał i twardość części, planowaną liczbę kontroli oraz informację, czy potrzebna jest wyłącznie ocena GO/NOGO, czy również pełny raport pomiarowy.

Skontaktuj się z Tradensa i prześlij dokumentację do doboru sprawdzianu lub systemu pomiarowego.

FAQ

Czym różni się sprawdzian GO od NOGO?

Sprawdzian GO kontroluje funkcjonalną granicę montażową i powinien przejść zgodnie z określoną procedurą. Sprawdzian NOGO kontroluje przeciwną granicę i nie powinien wejść dalej, niż dopuszcza norma lub rysunek sprawdzianu.

Czym różni się wymiar actual od effective?

Actual opisuje rzeczywistą, lokalną grubość zęba albo szerokość wrębu. Effective uwzględnia również skumulowany wpływ błędów profilu, podziałki i linii zęba na możliwość współpracy elementów.

Czy sprawdzian GO wystarcza do pełnej kontroli wielowypustu?

Nie. Potwierdza przede wszystkim funkcjonalną granicę effective. Nie kontroluje samodzielnie przeciwnej granicy actual i nie dostarcza liczbowych wartości profilu, podziałki ani linii zęba.

Dlaczego sprawdzian GO nie przechodzi, mimo że wymiar przez wałeczki jest prawidłowy?

Przyczyną mogą być błędy podziałki, profilu, kierunku zęba, zniekształcenia po obróbce cieplnej albo lokalne uszkodzenia. Pomiar przez wałeczki kontroluje wymiar actual, a sprawdzian pełnoprofilowy reaguje na funkcjonalną obwiednię effective.

Czy sprawdzian pierścieniowy i krążkowy oznaczają to samo?

W praktyce oba określenia bywają używane dla sprawdzianu do wielowypustu zewnętrznego. Określenie „pierścieniowy” dokładniej opisuje sprawdzian z wewnętrznym profilem obejmującym wałek.

Czy sprawdzian NOGO może być pełnoprofilowy?

W niektórych systemach normatywnych i specjalnych konstrukcjach występują sprawdziany pełne lub kompozytowe NOGO. Ich funkcji nie należy utożsamiać automatycznie ze sprawdzianem sektorowym. Interpretacja musi wynikać z normy i rysunku sprawdzianu.

Czy sprawdzian można wciskać siłą?

Nie wolno używać uderzeń ani przypadkowej nadmiernej siły. Określona siła kontrolna może być dopuszczona dla dużych sprawdzianów wielowypustowych, ale musi wynikać z normy i dokumentacji.

Jak często kalibrować sprawdzian?

Nie istnieje jeden uniwersalny okres. Częstotliwość zależy od materiału, intensywności użytkowania, twardości detali, historii zużycia i ryzyka jakościowego.

Czy przeciwsprawdzian wystarcza do kontroli zużycia pierścienia?

Nie zawsze. Zużycie może być nierównomierne na obwodzie i długości zębów. Przeciwsprawdzian jest przydatny w bieżącym nadzorze, ale nie zastępuje okresowej pełnej kontroli i kalibracji.

Kiedy potrzebna jest maszyna pomiarowa TTi?

Gdy trzeba poznać wartości błędów profilu, linii zęba, podziałki lub bicia, ustawić korekcje procesu, przeanalizować braki albo przygotować pełny raport pomiarowy.