Гранитната повърхност изглежда проста: плосък, полиран каменен блок. Но зад тази простота стои набор от международни стандарти, определящи точно колко плоска трябва да бъде „плоска“ - и изборът на грешен клас е една от най-често срещаните и по-скъпи грешки при закупуването на оборудване.
Повърхностните плочи се използват като референтни размери за всичко - от основна проверка до метрология на нанометрово-ниво, а различните приложения наистина се нуждаят от различни нива на толеранс. Свръхспецифичен бюджет за отпадъци; недостатъчното уточняване въвежда грешка в измерването, която може да бъде трудно да се проследи до нейния източник. Това ръководство разглежда основните стандарти, които се използват днес, и как да съпоставите оценка с приложение.
Защо съществуват стандартите за плоскост
Толерансът за плоскост на повърхностната плоча описва максимално допустимото отклонение между най-високата и най-ниската точка на работната й повърхност, обикновено изразено в микрометри (μm) или микроинчове. Тъй като този толеранс зависи от размера на плочата - по-голямата плоча има повече повърхностна площ, върху която може да се натрупа отклонение - стандартите за плоскост определят степени с помощта на формули или справочни таблици, свързани с размерите на плочата, вместо едно плоско число, което се прилага за всеки размер.
Няколко национални и международни стандарти се занимават с това и те не винаги са съгласувани точно един с друг, което е често срещан източник на объркване при сравняване на табели от различни доставчици.
Основните стандарти
DIN 876 (Германия) е един от най-широко цитираните стандарти в международен план, определящ четири степени на точност: 00, 0, 1 и 2, от най-строг до най-слаб толеранс. Степен 00 обикновено е запазена за лабораторни и{7}}референтни приложения за калибриране; Степен 1 и степен 2 обхващат обща проверка и използване в работилница. DIN 875 и DIN 650 са свързани стандартипокриваща повърхностна плочадизайн и серия с размери.
ASME B89.3.7 (Съединени щати), заедно с по-старата федерална спецификация GGG-P-463c, дефинира лабораторни, AA, A и B класове, приблизително аналогични по дух на класовете DIN, но изчислени с различни формули, което означава, че табела с клас 0 по DIN и табела ASME AA с еднакъв размер не са автоматично взаимозаменяеми на хартия, дори ако техните толерансите в реалния свят са близки.
JIS B7513 (Япония) дефинира своя собствена система за класифициране, използвана често в японско-произведено оборудване и широко използвана в азиатските вериги за доставки на прецизно производство.
GB/T (Китай), BS 817 (Обединеното кралство), GOST 10905 (Русия) и NF E11-101 (Франция) всеки определя своите собствени национални еквиваленти, обикновено следвайки същата основна логика - класифициране по размер на плочата и предвидено приложение -, но със специфични за стандарта таблици на толеранси.
За купувачи, които се снабдяват в международен план, практическият извод е: винаги питайте за кой стандарт се отнася посоченият клас и поискайте действителната стойност на допустимото отклонение в микрометри за вашите конкретни размери на плочата, вместо да разчитате само на етикетите на класа.
Съвпадаща степен с приложението
Като общо ръководство (действителните изисквания винаги трябва да се потвърждават спрямо съответния стандарт за вашия размер на плочата):
| Приложение | Типичен диапазон на степента |
|---|---|
| Референтни еталони на национални/регионални институти по метрология | DIN 00 / ASME лаборатория |
| Лаборатории за калибриране, референтни повърхности на CMM, калибриране на измервателен блок | DIN 0 / ASME AA |
| Прецизна проверка, работа с инструменти и матрици, монтаж на оптично/полупроводниково оборудване | DIN 1 / ASME A |
| Общ преглед на работилницата, работа по оформление, монтаж | DIN 2 / ASME B |
Една плоча, използвана само като еталон за стабилен монтаж за машиностроене, например, рядко се нуждае от лабораторна{0}}плоскост - Степен A или Степен 1 често е повече от достатъчна и значително по--рентабилна. Обратно, плоча, предназначена като основен еталон за калибриране на други измервателни инструменти, не трябва да бъде посочена под степен 0/AA, тъй като всяка грешка в плоскостта на еталонната плоча се разпространява във всяко измерване, направено спрямо нея.
Отвъд етикета за оценка: какво всъщност да проверите
Посочената степен означава само толкова, колкото и калибрирането зад нея. Когато оценявате гранитна повърхностна плоча или измервателен инструмент, струва си да потвърдите:
Метод на калибриране. Плоскостта обикновено се проверява с помощта на електронен нивелир (като прецизен нивелир), комбиниран с метод за измерване на мрежата или чрез лазерна интерферометрия за по-високи степени. Попитайте кой метод е бил използван и поискайте действителните данни от измерването, а не само сертификат за преминаване/неуспех.
Проследимост. Сертификатът за калибриране трябва да може да бъде проследен до национален метрологичен институт, което означава, че самите инструменти, използвани за измерване на плочата, периодично се калибрират спрямо признат стандарт.
Материална проверка. Както е посочено в свързана статия на този сайт, потвърждаването, че плочата е истински гранит (а не мраморен заместител) има значение за дългосрочно-запазване на плоскостта, тъй като по-мекият, порест камък е по-склонен към отклонение на плоскостта при продължителна употреба.
Условия на околната среда по време на калибриране. Измерванията на плоскост, извършени извън температура-контролирана среда, могат да доведат до значима грешка, тъй като гранитът -, макар и по-термично стабилен от метала -, не е напълно имунизиран срещу разширяване.
Бележка за повторно-сертифициране
Повърхностните плочи не са инструменти за „калибриране веднъж и забравяне“. Плоскостта може да се влоши с времето от износване, неправилно боравене или повтарящо се точково натоварване на едно и също място. Повечето програми за калибриране повторно -сертифицират работните плочи на периодична основа - обикновено годишно за активно използвани плочи, въпреки че правилният интервал зависи от интензивността на използване и критичността на измерванията, които се правят спрямо него. Плочите, използвани като фиксирани метрологични еталони в контролирани среди, могат да издържат калибриране по-дълго от плочите, използвани ежедневно в цеха.
Резюме
Изборът на правилния клас повърхностна плоча е баланс между изискванията за измерване и цената. Разбирането кой стандарт цитира доставчикът, искането на действителни стойности на толеранс за размера на вашата плоча и проверката както на метода за калибриране, така и на основния материал са трите най-надеждни начина за избягване на несъответствие между това, за което е оценена плочата, и това, което действително се нуждае от вашето приложение.
Тази статия е част от техническа серия за прецизно измервателно оборудване и стандарти. Таблиците за допустими отклонения, посочени тук, са общи насоки; винаги се консултирайте с текущата публикувана версия на съответния стандарт за точни цифри.