Granitna površinska plošča je videti preprosto: raven, poliran kamniti blok. Toda za to preprostostjo stoji nabor mednarodnih standardov, ki natančno določajo, kako ravna mora biti »ravna« -, izbira napačnega razreda pa je ena pogostejših in dražjih napak pri nabavi opreme.
Površinske plošče se uporabljajo kot dimenzijska referenca za vse, od osnovnega inšpekcijskega dela do meroslovja na nanometrski-nivoji, različne aplikacije pa resnično potrebujejo različne ravni tolerance. Prekomerno določen proračun za odpadke; premajhno določanje povzroči merilno napako, ki ji je težko izslediti njen izvor. Ta vodnik vodi skozi glavne standarde, ki se danes uporabljajo, in kako prilagoditi oceno aplikaciji.
Zakaj obstajajo standardi ravnosti
Toleranca ravnosti površinske plošče opisuje največje dovoljeno odstopanje med najvišjo in najnižjo točko na delovni površini, običajno izraženo v mikrometrih (μm) ali mikroinčih. Ker je ta toleranca odvisna od velikosti plošče - ima večja plošča večjo površino, na kateri se lahko kopiči odstopanje - standardi ravnosti določajo ocene z uporabo formul ali iskalnih tabel, povezanih z dimenzijami plošče, namesto ene same ploščate številke, ki velja za vsako velikost.
To obravnava več nacionalnih in mednarodnih standardov, ki niso vedno natančno usklajeni drug z drugim, kar je pogost vir zmede pri primerjavi plošč različnih dobaviteljev.
Glavni standardi
DIN 876 (Nemčija) je eden najbolj razširjenih mednarodnih standardov, ki določa štiri stopnje točnosti: 00, 0, 1 in 2, od najnižje do najrahkejše tolerance. Stopnja 00 je na splošno rezervirana za laboratorijske in-referenčne aplikacije; Stopnja 1 in stopnja 2 zajemata splošni pregled in uporabo v delavnici. DIN 875 in DIN 650 sta sorodna standardapokrivna površinska ploščakonstrukcijske in dimenzijske serije.
ASME B89.3.7 (Združene države) skupaj s starejšo zvezno specifikacijo GGG-P-463c opredeljuje laboratorijske, AA, A in B razrede, ki so po duhu približno podobni razredom DIN, vendar izračunani z različnimi formulami, kar pomeni, da plošča razreda DIN 0 in plošča ASME AA enake velikosti nista samodejno zamenljivi na papirju, tudi če sta njuni tolerance v resničnem svetu so blizu.
JIS B7513 (Japonska) opredeljuje lasten sistem ocenjevanja, ki se pogosto uporablja v japonski-izdelani opremi in se pogosto sklicuje na dobavne verige azijske natančne proizvodnje.
GB/T (Kitajska), BS 817 (Združeno kraljestvo), GOST 10905 (Rusija) in NF E11-101 (Francija) opredeljujejo vsak svoje lastne nacionalne ekvivalente, ki običajno sledijo isti osnovni logiki - razvrščanje po velikosti plošče in predvideni uporabi -, vendar s standardno specifičnimi tolerančnimi tabelami.
Za kupce, ki nabavljajo v tujini, je praktičen zaključek: vedno vprašajte, na kateri standard se navedeni razred nanaša, in zahtevajte dejansko tolerančno vrednost v mikrometrih za vaše posebne dimenzije plošče, namesto da se zanašate samo na oznake razreda.
Ujemanje stopnje z aplikacijo
Kot splošno vodilo (dejanske zahteve je treba vedno potrditi glede na ustrezni standard za vašo velikost plošče):
| Aplikacija | Običajni razredi |
|---|---|
| Referenčni etaloni nacionalnega/regionalnega meroslovnega inštituta | DIN 00 / ASME laboratorij |
| Kalibracijski laboratoriji, referenčne površine CMM, kalibracija merilnih blokov | DIN 0 / ASME AA |
| Natančna kontrola, delo z orodji in matricami, montaža optične/polprevodniške opreme | DIN 1 / ASME A |
| Splošni pregled delavnice, načrtovanje, montaža | DIN 2 / ASME B |
Plošča, ki se na primer uporablja zgolj kot stabilna referenca sestava za gradnjo strojev, redko potrebuje laboratorijsko-stopnjo ravnosti - Stopnja A ali Stopnja 1 je pogosto več kot zadostna in bistveno bolj-stroškovno učinkovita. Nasprotno pa plošča, ki je namenjena kot glavna referenca za kalibracijo drugih merilnih instrumentov, ne bi smela biti navedena pod stopnjo 0/AA, saj se kakršna koli napaka ravnosti na referenčni plošči razširi na vsako meritev, opravljeno z njo.
Poleg oznake ocene: kaj dejansko preveriti
Navedena ocena pomeni le toliko, kot je kalibracija za njo. Pri ocenjevanju granitne plošče ali merilnega orodja je vredno potrditi:
Metoda umerjanja. Ploskost se običajno preveri z uporabo elektronske tehtnice (kot je natančna libela) v kombinaciji z mrežno merilno metodo ali z lasersko interferometrijo za višje stopnje. Vprašajte, katera metoda je bila uporabljena, in zahtevajte dejanske podatke meritev, ne le potrdilo o uspešnosti/neuspehu.
Sledljivost. Certifikat o kalibraciji mora biti sledljiv do nacionalnega meroslovnega inštituta, kar pomeni, da se instrumenti, ki se uporabljajo za merjenje plošče, redno kalibrirajo glede na priznani standard.
Preverjanje materiala. Kot je opisano v povezanem članku na tem spletnem mestu, je potrditev, da je plošča pristen granit (in ne nadomestek marmorja), pomembna za dolgoročno-obdržanje ravnosti, saj je mehkejši, bolj porozen kamen bolj nagnjen k premikanju ravnosti pri dolgotrajni uporabi.
Okoljski pogoji med kalibracijo. Meritve ravnosti, opravljene zunaj temperaturno-nadzorovanega okolja, lahko povzročijo pomembno napako, saj granit -, čeprav je toplotno stabilnejši od kovine -, ni popolnoma odporen na raztezanje.
Opomba o ponovnem-certificiranju
Površinske plošče niso orodje "enkrat umeri in pozabi". Ploskost se lahko sčasoma poslabša zaradi obrabe, napačnega ravnanja ali ponavljajoče se točkovne obremenitve na istem mestu. Večina kalibracijskih programov redno -ponovno certificira delovne plošče - običajno letno za aktivno uporabljene plošče, čeprav je pravi interval odvisen od intenzivnosti uporabe in kritičnosti meritev, ki se izvajajo glede na to. Plošče, ki se uporabljajo kot stalne meroslovne reference v nadzorovanih okoljih, lahko zdržijo kalibracijo dlje kot plošče, ki se dnevno uporabljajo v delavnici.
Povzetek
Izbira pravega razreda površinske plošče je ravnotežje med zahtevami glede meritev in stroški. Razumevanje standarda, ki ga navaja dobavitelj, zahtevanje dejanskih tolerančnih vrednosti za velikost vaše plošče in preverjanje tako metode umerjanja kot osnovnega materiala so trije najbolj zanesljivi načini, da se izognete neskladju med tem, za kaj je plošča ocenjena, in tem, kar vaša aplikacija dejansko potrebuje.
Ta članek je del tehnične serije o opremi in standardih za natančno merjenje. Tukaj navedene tabele toleranc so splošne smernice; vedno preberite trenutno objavljeno različico ustreznega standarda za natančne številke.