Granitowa płyta powierzchniowa wygląda prosto: płaski, wypolerowany blok kamienia. Jednak za tą prostotą kryje się zestaw międzynarodowych standardów definiujących dokładnie, jak płaska powinna być „płaska” -, a wybór niewłaściwego gatunku jest jednym z częstszych i droższych błędów przy zakupie sprzętu.
Płytki powierzchniowe służą jako odniesienie wymiarowe do wszystkiego, od podstawowych prac kontrolnych po metrologię na poziomie-nanometrów, a różne zastosowania naprawdę wymagają różnych poziomów tolerancji. Przekroczenie budżetu na odpady; niedookreślenie wprowadza błąd pomiaru, którego źródło może być trudne do prześledzenia. W tym przewodniku omówiono główne obecnie stosowane standardy oraz opisano, jak dopasować ocenę do zastosowania.
Dlaczego istnieją standardy płaskości
Tolerancja płaskości płyty powierzchniowej opisuje maksymalne dopuszczalne odchylenie pomiędzy najwyższym i najniższym punktem jej powierzchni roboczej, zwykle wyrażane w mikrometrach (μm) lub mikrocalach. Ponieważ tolerancja ta zależy od rozmiaru płyty, - większa płyta ma większą powierzchnię, na której mogą gromadzić się odchylenia. - normy płaskości definiują stopnie za pomocą wzorów lub tabel przeglądowych powiązanych z wymiarami płyty, a nie jednej płaskiej liczby, która ma zastosowanie do każdego rozmiaru.
Rozwiązuje ten problem kilka norm krajowych i międzynarodowych, które nie zawsze są ze sobą dokładnie zgodne, co jest częstym źródłem nieporozumień przy porównywaniu płyt od różnych dostawców.
Główne standardy
DIN 876 (Niemcy) to jedna z najczęściej przywoływanych norm na świecie, określająca cztery stopnie dokładności: 00, 0, 1 i 2, od najwęższej do najluźniejszej tolerancji. Klasa 00 jest zazwyczaj zarezerwowana dla zastosowań laboratoryjnych i-kalibracyjnych; Klasa 1 i klasa 2 obejmują ogólną kontrolę i zastosowanie w warsztacie. DIN 875 i DIN 650 są normami pokrewnymipokrywająca powierzchnię płytyserie projektowe i wymiarowe.
ASME B89.3.7 (Stany Zjednoczone) wraz ze starszą specyfikacją federalną GGG-P-463c definiuje gatunki laboratoryjne, AA, A i B, w przybliżeniu analogiczne w duchu do gatunków DIN, ale obliczane przy użyciu innych wzorów, co oznacza, że płyta DIN Grade 0 i płyta ASME AA o tym samym rozmiarze nie są automatycznie zamienne na papierze, nawet jeśli ich rzeczywiste tolerancje są bliskie.
JIS B7513 (Japonia) definiuje własny system klasyfikacji, powszechnie stosowany w sprzęcie-produkowanym w Japonii i szeroko stosowany w azjatyckich łańcuchach dostaw zajmujących się produkcją precyzyjną.
GB/T (Chiny), BS 817 (Wielka Brytania), GOST 10905 (Rosja) i NF E11-101 (Francja) definiują swoje własne odpowiedniki krajowe, zasadniczo kierując się tą samą logiką - klasyfikacji według rozmiaru płyty i zamierzonego zastosowania -, ale z tabelami tolerancji specyficznymi dla normy.
Dla kupujących zaopatrujących się na arenie międzynarodowej praktyczny wniosek jest następujący: zawsze pytaj, do której normy odnosi się podany gatunek i poproś o rzeczywistą wartość tolerancji w mikrometrach dla konkretnych wymiarów płyty, zamiast polegać wyłącznie na etykietach gatunku.
Dopasowanie klasy do zastosowania
Jako ogólna wskazówka (rzeczywiste wymagania należy zawsze potwierdzić w odniesieniu do odpowiedniej normy dla rozmiaru płyty):
| Aplikacja | Typowy zakres ocen |
|---|---|
| Normy referencyjne krajowego/regionalnego instytutu metrologicznego | Laboratorium DIN 00 / ASME |
| Laboratoria kalibracyjne, powierzchnie odniesienia CMM, kalibracja płytek wzorcowych | DIN 0 / ASME AA |
| Kontrola precyzyjna, obróbka narzędzi i matryc, montaż sprzętu optycznego/półprzewodnikowego | DIN 1 / ASME A |
| Ogólna inspekcja warsztatu, prace układowe, montaż | DIN 2 / ASME B |
Na przykład płyta używana wyłącznie jako stabilny punkt odniesienia do budowy maszyn rzadko wymaga płaskości laboratoryjnej-- klasy A lub 1 jest często więcej niż wystarczająca i znacznie-opłacalna. I odwrotnie, płytka przeznaczona jako wzorcowy punkt odniesienia do kalibracji innych przyrządów pomiarowych nie powinna mieć klasy poniżej 0/AA, ponieważ każdy błąd płaskości płytki referencyjnej przenosi się na każdy pomiar wykonany względem niej.
Poza etykietą oceny: co właściwie należy zweryfikować
Podana ocena oznacza tylko tyle, ile wynikająca z niej kalibracja. Oceniając granitową płytkę nawierzchniową lub narzędzie pomiarowe warto potwierdzić:
Metoda kalibracji. Płaskość jest zwykle weryfikowana za pomocą poziomicy elektronicznej (takiej jak precyzyjna poziomica) w połączeniu z metodą pomiaru siatki lub za pomocą interferometrii laserowej w przypadku wyższych klas. Zapytaj, która metoda została zastosowana i poproś o rzeczywiste dane pomiarowe, a nie tylko o certyfikat pozytywny/negatywny.
Identyfikowalność. Świadectwo kalibracji powinno być identyfikowalne z krajowym instytutem metrologii, co oznacza, że przyrządy używane do pomiaru płytki są okresowo kalibrowane według uznanej normy.
Weryfikacja materiału. Jak opisano w powiązanym artykule w tej witrynie, potwierdzenie, że płyta jest prawdziwym granitem (a nie substytutem marmuru), ma znaczenie dla-długoterminowego zachowania płaskości, ponieważ bardziej miękki i porowaty kamień jest bardziej podatny na odkształcenia płaskości przy długotrwałym użytkowaniu.
Warunki środowiskowe podczas kalibracji. Pomiary płaskości wykonane poza środowiskiem-o kontrolowanej temperaturze mogą być obarczone znaczącymi błędami, ponieważ granit -, chociaż jest bardziej stabilny termicznie niż metal -, nie jest całkowicie odporny na rozszerzanie.
Uwaga na temat ponownej-certyfikacji
Płytki powierzchniowe nie są narzędziami, które można skalibrować raz i zapomnieć. Płaskość może z czasem ulec pogorszeniu w wyniku zużycia, nieprawidłowej obsługi lub powtarzającego się obciążenia punktowego w tym samym miejscu. Większość programów kalibracyjnych-dokonuje ponownej certyfikacji płyt roboczych okresowo -, zwykle co roku, w przypadku aktywnie używanych płyt, chociaż właściwy odstęp czasu zależy od intensywności użytkowania i ważności przeprowadzanych pomiarów. Płytki używane jako stałe odniesienia metrologiczne w kontrolowanych środowiskach mogą wytrzymać kalibrację dłużej niż płytki używane codziennie w hali produkcyjnej.
Streszczenie
Wybór odpowiedniego gatunku płyty powierzchniowej zapewnia równowagę pomiędzy wymaganiami pomiarowymi a kosztami. Zrozumienie, jaką normę podaje dostawca, zażądanie rzeczywistych wartości tolerancji dla rozmiaru płyty oraz weryfikacja zarówno metody kalibracji, jak i materiału bazowego, to trzy najbardziej niezawodne sposoby uniknięcia rozbieżności między znamionową wartością znamionową płyty a rzeczywistymi potrzebami aplikacji.
Artykuł ten jest częścią serii technicznej dotyczącej precyzyjnych urządzeń pomiarowych i norm. Tabele tolerancji, o których mowa tutaj, stanowią ogólne wytyczne; Aby uzyskać dokładne dane, należy zawsze zapoznać się z aktualnie opublikowaną wersją odpowiedniej normy.