17 października 2021


Przyrządy spawalnicze są przeważnie dużymi konstrukcjami przestrzennymi i jako takie powodują duże trudności w dokładnym pomiarze wymiarów, czy to gotowego przyrządu, czy też w pomiarach okresowych tzw. kalibracji przyrządów po ściśle określonym wykonaniu pewnej liczby sztuk, w zależności od dokładności zespołu spawanego lub przyjętego w spawalni czy fabryce systemu kontroli, spawanych zespołów, lub po uszkodzeniu przyrządu np. przy wkładaniu albo wyjmowaniu zespołu spawanego z przyrządu.


Aleksander Łukomski

Tolerancja przyrządów
Najczęściej tolerancja położenia baz w przyrządzie spawalniczym wynosi +/- 0,1 mm, ale niekiedy może być mniej lub więcej. Często jest to większa tolerancja. Jako ogólną zasadę ustalenia tolerancji położenia baz przyrządu, bez przeprowadzania szczegółowej analizy tolerancji, przyjmuje się, że stanowi ona 1/3 tolerancji wymiarów zespołu spawanego. Czyli zespół spawany może być wykonany w tolerancji +/- 0,3 mm. W zdecydowanej większości wypadków ta zasada wystarczy. Jest ona wynikiem doświadczeń w budowie przyrządów oraz projektowania technologii spawania, jak również przyjmowanej ogólnej, zwyczajowej tolerancji uzyskiwanej podczas spawania. Pozostałe 2/3 tolerancji rozkłada się na błąd ustalenia detali w przyrządzie i błędy wynikające z tolerancji wykonania poszczególnych detali montowanych w przyrządzie i przybliżonej wielkości skurczów spawalniczych, które trudno jest ustalić z większą dokładnością, oraz ewentualny błąd pomiaru wynikający np. z przestawiania urządzenia pomiarowego koniecznego, ze względu na zasięg pomiarowy urządzenia, dla pomiarów przekraczających ten zasięg. Dotyczy to zwłaszcza dużych przyrządów. Rzadziej zdarzają się przypadki gdy należy przeprowadzić szczegółową analizę wymiarów i tolerancji. Wtedy sięgnąć trzeba do bardziej skomplikowanych obliczeń zawartych w innych, specjalistycznych opracowaniach.

Znaczniki-wyznaczajace-osie
Fot. 1  Znaczniki wyznaczające osie X i Y w przyrządzie. Tu pokazane tylko na jednym końcu przyrządu.

Tutaj podano tylko ogólne zasady wystarczające w przeciętnej większości przypadków. Przyjęta dla tych przypadków spawania tolerancja wymiarów baz przyrządu +/- 0,1 mm narzuca metodykę pomiaru i odpowiedni sprzęt pomiarowy. W przemyśle motoryzacyjnym, w różnych koncernach istnieją inne tolerancje i warunki kontroli, i konstruktor przyrządów musi znać te warunki i stosować je. Zdarzają się przypadki gdy duży zespół spawany po wyjęciu z przyrządu mieści się w powtarzalnej tolerancji +/- 0,1 mm, przy gabarytach zespołu spawanego np. w granicach 2000 x 2000 x 500 mm. Wymaga to jednak specjalnych technologii, zwłaszcza dotyczących obróbki poszczególnych detali zespołu spawanego i należy potraktować takie dokładności zespołów spawanych jako sporadyczne. Zdecydowana większość zespołów spawanych nie wymaga takich dokładności. Jeżeli konieczna jest analiza tolerancji to trzeba zaznaczyć, że zagadnienie to jest często bardzo skomplikowane. Należy wziąć pod uwagę odkształcenia i skurcze spawalnicze, które wymagają dużej wiedzy i doświadczenia przy ich ustalaniu. To samo dotyczy tzw. strzałki ugięcia. Zagadnienia te należy rozpatrywać zawsze łącznie z technologią zespołu spawanego, dzięki czemu możliwe staje się uzyskanie odpowiednich wymiarów i tolerancji. Także technologia wykonania poszczególnych detali i zespołów ma tu duży wpływ na końcową tolerancję. Zwykłe ucinanie na długość kształtowników może stwarzać wielkie problemy. Na przeciętnych urządzeniach, przy większych wymiarach, rzędu kilku tysięcy milimetrów, może to być w granicach +/- 3 mm, a to już zaczyna być problemem i może powodować znaczne różnice w odkształceniach i tolerancjach, a zwłaszcza w ich powtarzalności. Nie zawsze jest możliwe zakupienie dokładnych urządzeń do cięcia, które mogą kosztować miliony złotych, lub stosowanie selekcji ciętych materiałów.
Omówione poniżej metody i systemy pomiarowe służą do pomiarów przyrządów przestrzennych wielkogabarytowych, ale także do pomiarów dużych, przestrzennych zespołów, często spawanych w tych przyrządach jak np. pudło wagonu czy lokomotywy.


cały artykuł dostępny jest w wydaniu 6 (69) czerwiec 2013